Добрый день,


Мы столкнулись с весьма странной проблемой, и не можем понять, что вообще происходит.
Мы используем чип LAN9514 (ethernet MAC+PHY + USB-hub). Чип работает, но при этом нагревается до ~75-80 градусов.
Напряжение питания - 3.3V, часть схемы с чипом и обвязкой сообщается с остальным миром только через дорожку +3.3V, дорожку земли и две дорожки USB D+,D-.

Измерили ток по линии 3.3V и по линии земли (т.е. суммарное потребление чипа и обвзяки) - получается 260mА. Потребляемая мощность получается ~1W.

Чип в QFN-64, в даташите на LAN9514 про тепловое сопротивление ничего нет, но для микросхем в таких корпусах обычно пишут 20-25 градусов на ватт, junction to ambient.
Что никак не даёт 75 градусов при комнатной температуре в 25.

Центральный pad чипа припаян хорошо, обвязка под чипом с другой стороны греется почти до такой же температуры.

При этом, в raspberry pi, судя по статье http://www.geektopia.es/es/technology/2012...ionamiento.html ,
LAN9512 нагревается до 65 градусов, причём под полной нагрузкой.

Может кто-нибудь сталкивался с подобным?
У нас уже все идеи кончились, потому что такого не может быть никак.

ваши расчёты ничего не объясняют, так как произведены не правильно.

тепловое сопротивление корпуса позволяет определить на сколько температура кристалла выше температуры корпуса, но никак не объясняет саму температуру корпуса.

в вашем случае, очевидно, надо думать о том, как отводить лишнее тепло от микросхемы.

А даташитом как-то соотносили данные?- там есть таблицы мощности. Ток измеряли при полной загрузке каналов или без?

Да, спасибо, неправильно считали.

Ток измеряли напрямую одновременно с температурой, с таблицами потребления из даташита совпадает.

В итоге добавили большие полигоны, которые завели под Ethernet-разъём - стало лучше.

Видимо у R-Pi температура чипа ниже получалась из-за того, что плата многослойная.


Кстати, это вообще нормально для Ethernet PHY - отъедать 1W мощности? Или конкретно этот чип такой прожорливый?

1Вт стандарное значение у многих PHY

Кроме Микрела.... Они хвалятся, что много меньше...

Это для 10/100 PHY, что ли?
Для современных устройств и близко не лежало. Набегает около 1/3 Вт, с учётом токов трансформатора.
Другой вопрос, что обсуждаемый девайс - далеко не простой PHY.

для чисто 10/100 PHY обычно 250-350 мВт.
и, да, у ТС немножко не просто 10/100 PHY, а слегка сложнее.
PS а у 1000 PHY как раз 1100-1300 мВт - норма.

Основное тепло с чипа отводится через центральный пад, поэтому в нём надо было наделать переходных отверстий и тогда еще на других слоях можно сделать полигоны.

М.б. и норма, но только для чего-нибудь древнего типа Аляски 1111. Да и то, далеко не во всех режимах.
А в среднем по больничке (Микрел, Марвел и Бродком), норма для гигабитников лежит в диапазоне 0.5 ... 1Вт на канал с учётом работы на трансформатор. При работе на оптику, и того меньше.

про Марвел и Бродком ничего сказать не могу, не используем в силу ряда причин. А и ТИ и Микрел на забитом под завязку пакетами гигибите жрут больше 1 Вт гарантированно.
может кинете ссылку на полуватный гигабитник (по меди), если устроит- будем с радостью использовать.

Чаще всего используем BCM5461S (117-pin BGA) от Бродкома. Расчётное потребление около 0.9Вт. В реальной жизни, при хорошо загруженном канале, проблем с перегревом не наблюдалось. На многослойке с хорошей землёй тепло отводится достаточно эффективно. Каких-либо проблем с данным девайсом не возникало.

Не считая прилично жрущей Аляски 1111, одноканальники Марвела примерно такие-же, как и у Бродкома. Большой разницы нет. Что-то из них ставить планировалось, но до реального дела не дошло.

Пробегал в одном проекте четырёхканальный 88E1240(196-pin BGA) от Марвела. Расчётное потребление около 2Вт, т.е., около 0.5Вт на канал. В реальной жизни греются прилично. Потребление похоже на расчётное, но теплоотвод на плату хреновый. Т.е., для работы на столе потянет, но для работы в корзине/корпусе радиатор сильно желателен.

Но если у Вас стоят гигабитники от Микрела, проверьте повнимательней, какая там реальная мощность. Вроде бы, должно укладываться в 1 Вт. Если сильно греется, то скорее из-за плохого теплоотвода. Хотя, странновато как-то. На приличной многослойке греться не должны. Это надо iosifk-а попытать, что он скажет.
М.б. и нет смысла на другой тип сползать. Пока доступ к документации Бродкома или Марвела получишь, проект может закончится. А без полного комплекта доков с ними лучше не работать.

я не говорил, что сильно греются. с этим как раз проблем нет никаких. На ощупь-чуть горячее теплого, руку держать можно спокойно, но уже чувствуется. и Микрел и ТИ по токам как раз в 1-1,1 Вт укладываются, чем выше загрузка канала, тем больше потребление. По паспорту ТИ до 1,3 Вт жрать может.

TI - это достаточно старый девайс, доставшейся по наследству от NS. Вроде бы, других у них не было. Так что, тут даже удивляться нечему.
Если Микрел устраивает, то смысла переползать на одноканальники Марвела или Бродкома совершенно нет.

Многоканальники - отдельная история. Кому как, а мне они не нравятся. То, что можно выиграть по питанию, будет потрачено на радиатор.
Да и вообще, возиться с ними смысла мало, так как на многопортовых устройствах заказчики стали предпочитать SFP.