A Southchip lançou o chip SC3606, projetado para controlar ventiladores piezoelétricos. Este tipo de resfriamento ativo é considerado pela empresa ideal para dispositivos finos, como smartphones. Atualmente, a Southchip não divulgou informações sobre os dispositivos específicos que utilizarão este chip.
O ventilador piezoelétrico se distingue pela ausência de motor, rolamentos, eixo ou atrito mecânico. Ele consiste em uma membrana fina que vibra em frequências ultrassônicas. A Southchip afirma que tais ventiladores podem ter menos de 1 mm de espessura, operar com um nível de ruído de cerca de 30 dB, consumir centenas de miliwatts de energia e responder em menos de um milissegundo.
A principal dificuldade reside no fato de que o atuador piezoelétrico não consegue encontrar sua própria frequência de ressonância ou regular seu próprio consumo de energia; ele necessita de um driver capaz de fornecer alta tensão, fixar-se precisamente na ressonância e manter alta eficiência.
Características técnicas e capacidades do chip
O SC3606 é fornecido em um encapsulamento FCQFN de 2,3 mm por 2,75 mm e 0,5 mm de espessura, com 22 pinos. Ele aceita tensão de entrada na faixa de 2,1 V a 5,5 V, permitindo sua instalação diretamente no barramento da bateria sem a necessidade de um LDO ou conversor DC-DC adicional na extremidade frontal. Esta faixa também é compatível com tensões mais baixas de baterias de silício-ânodo.
O circuito integrado de aumento de tensão bidirecional (buck-boost) aumenta a amplitude do sinal de saída para 46 Vpp, ou mais ou menos 23 V, dentro da faixa de frequência de 2 kHz a 40 kHz.
Uma característica chave é o rastreamento de ressonância. Como o ponto de ressonância do ventilador piezoelétrico muda devido a diferenças individuais entre dispositivos, tensão de montagem, temperatura e envelhecimento, o chip combina varredura de toda a faixa e varredura aproximada segmentada com rastreamento de frequência em tempo real. Isso permite que ele encontre automaticamente o ponto de operação ideal dentro de 15 kHz e 40 kHz. Graças a isso, os fabricantes de dispositivos não precisam calibrar cada lote de ventiladores na linha de produção ou implementar compensação de temperatura.
O chip suporta o controle tanto por onda senoidal quanto por onda quadrada. O controle senoidal, com baixo conteúdo harmônico, garante que o atuador vibre apenas no modo alvo, evitando o assobio de alta frequência audível que pode ser excitado por harmônicos. Como o elemento piezoelétrico funciona como um grande capacitor que é carregado e descarregado a cada ciclo, a arquitetura de recuperação de energia devolve a energia armazenada ao barramento de alimentação, reduzindo assim o consumo total de energia do sistema.
A interface I2C com entrada/saída de 1,2 V permite que o chip se conecte diretamente a SoCs e PMICs de ponta, dando ao software de gerenciamento térmico a capacidade de ativar e iniciar o ventilador rapidamente. Os recursos de proteção incluem proteção contra sobretensão, superaquecimento, bloqueio em baixa tensão e proteção contra curto-circuito.
Em conjunto com o driver SC3601 lançado anteriormente para resfriamento líquido usando microbombas piezoelétricas, o SC3606 oferece aos desenvolvedores de dispositivos a opção de escolher entre drivers de resfriamento piezoelétricos de um único fornecedor.
