便携式产品设计中的热管理方案
 Microchip针对便携式设计的热管理方案。 图3中的TC1303是一款高集成电源管理芯片，包含500mA同步降压变换器，300mA LDO和Power-Good功能。TC1303中的同步降压变换器，选用低导通电阻MOSFET和2 MHz开关频率，最高效率可达95%，同时具有PFM/PWM模式自动切换功能，提高轻负载时的转换效率。TC1303采用3x3mmDFN小封装，DFN封装热阻(JA为41℃/W，具有优异的散热性能。 系统温度监测 整个系统中的芯片和模块，特别是CPU/DSP、FPGA或硬盘等关键器件，在工作时会产生热量。系统过热，会降低芯片的性能，甚至导致故障。对整个系统各部分温度进行监测，从而能够了解其局部的温度变化，在温度过高或过热时给使用者提示或警告。在图3所示方案中，电量监测芯片PS810能够提供实时电池温度信息。对CPU/DSP、FPGA或硬盘等器件，则可考虑增加温度传感器。硅芯片式温度传感器(MCP9700或MCP9801)安装在系统PCB上，或置于CPU/DSP、FPGA或硬盘附近，将温度转换为线性输出的电压；也可直接转换成数据，通过I2C(tm)接口送到MCU处理。 虽然CPU/DSP功能非常强大，但是不断增加的功能和音/视编解码运算，使CPU/DSP负荷过重，甚至超载。选择低功耗和少引脚的MCU，将电源管理和热管理功能交给MCU处理：控制充电和每路电源的开/关，通过散布在系统各部分的温度传感器来监测系统温度，利用I2C/SMBus等接口与电量监测芯片和核心处理器进行通信，实现智能和动态的电源管理。 本文小结 本文从系统电源管理的角度，分析便携式设计中热量的产生、元件的选择以及方案的整体考虑，并结合PMP设计实例，介绍Microchip提供的电源管理及热管理方案。在实际设计中，还需要在元件布局、PCB布线等方面着重考虑，甚至借助热模型和热仿真分析软件，以实现产品的最佳热设计。 作者：邓琦 模拟和接口产品高级市场工程师 李喻奎 模拟和接口产品 高级应用工程师 微芯科技公司 |