背景介紹

辦公、刷劇、網購、手游...2022年，蓬勃的全球數字經濟活動，總共產生了近100ZB的數據，其中相當比例終端流量是通過無線連接傳輸，WiFi更是其中的“主渠道”。旺盛的需求，帶動WiFi設備年出貨量達到40億臺量級，WiFi技術標準，也不斷取得重大升級，近年來，IEEE 802.11標準組織相繼發布WiFi 6E/WiFi 7規范，引入了6GHz頻段、320MHz帶寬、Multi-RU、MIMO等一系列全新特性，數據傳輸速率直逼30Gbps，超高速率與低延時，進一步夯實了承載VR/AR、工業控制等全新用例的基礎。

隨著WiFi7新技術走向商用，也亟待破解一系列技術挑戰，系統級熱管理在其中尤為關鍵，以WiFi網絡核心設備—路由器為例，目前業已上市的路由器產品主控芯片已普遍向四核2GHz和GB級內存升級，天線及網口的數量、規格也大幅度提高，并內置專門針對電競等應用的智能加速引擎。盡管IEEE規范中提供了一系列功率限制選項，但實際應用負載下，OFDMA與MU-MIMO等新技術帶來的傳輸損耗、以及更高規格的以太網芯片、主控芯片TDP，依然使傳統被動散熱設計難以為繼，風冷主動散熱日益成為剛需，也成為決定系統能否穩定、持續運轉的關鍵咽喉點（Choke Point）。

上海申矽凌微電子科技股份有限公司(簡稱申矽凌)作為一家IC設計公司，專注于傳感器芯片以及混合信號芯片的產品研發。近期推出了系統級風扇管理芯片CTF230X系列，內置振動多點溫度傳感器，可實現風扇轉速監控、環境溫度閉環控制、風扇工況診斷及電壓監測。可廣泛應用于WiFi 路由器、PC筆記本以及工業應用等目標場景。

產品介紹

CTF230X熱管理系列芯片CTF2301A/B、CTF2302以及CTF2304可提供不同通道的溫度測量和風扇控制監測功能。

支持根據測量溫度自動控制風扇轉速（Auto Temp）的閉環模式，允許其作為獨立設備運行，即使MCU或系統鎖定，風扇也可以繼續受到控制（基于溫度測量）。同樣，風扇控制芯片也支持獨立控制模塊，通過對TACH引腳檢測到風扇的轉速后再由上位機獨立控制風扇的PWM占空比。兩種方式可靈活適配客戶的系統需求。這項技術在閉環控制狀態下，既可以簡單地根據芯片的溫度自動映射到對應的12個風扇檔位，也可以在特定的22.5kHz PWM控制頻率下實現高達0.39%精度的控制。

圖1.CTF2304典型應用圖

產品特性

ProductAdvantages/

工作電壓：3.0V至5.0V

與SMBus/I2C兼容的數字接口

支持警報響應地址（ARA）和數據包錯誤檢查（PEC）

支持測量數據的塊讀取

多個從屬地址選項

從地址由（“ALERT”）引腳和（“THERM”）引腳的上拉電阻決定。

本地溫度傳感器

±1.0°C精度，0.0625°C分辨率

遠程溫度傳感器

±2.0°C精度，0.0625°C分辨率

溫度范圍：-40°C至+125°C

PWM控制器

PWM頻率：10Hz至40kHz

占空比：0%至100%，8位

自動風扇轉速控制回路

帶滯后的可編程THERM極限溫度，ALERT高/低極限

智能FANFAIL檢測

值得一提的是，CTF230X系列遠程通道既可以用于溫度和電機轉速監測，也可以配置為單端或差分輸入的電壓感測，新特性也為其產品應用場景的拓展打開了空間。在風扇控制之外，相關產品還可以拓展對電源電壓的監測功能，進一步實現系統級芯片的內涵。

審核編輯：劉清