帝奥微发布超小体积TEC控制器DIO8833

引言：随着AI（人工智能）的演进，通信数据吞吐量出现了爆发式增长。作为光传输的重要载体，激光器决定了传输信息的速度和距离。发射功率和发射频率是激光器的关键参数，想要维持激光器的功率和频率的稳定温度控制必不可少。

在越来越高速的场景下，例如数据中心400G/800G/1.6Tbps的高速光模块中，需要将温度控制在极小范围内才能保证大功率激光器输出功率和频率的稳定。TEC(半导体制冷器)作为激光器控温的主要手段应用越来越广泛，其主要优势有：

1. 散热能力强，响应速度快

2. 结构紧凑，无运动部件，运行安静

3. 控温精度高

DIO8833是帝奥微最新推出的超小体积TEC控制器。其输出是由1对具有sink和source能力的Buck和LDO组成，通过改变流过TEC电流的方向来达到制冷或制热的目的。输出级采用Buck和LDO的目的是保证输出的效率和纹波之间达到完美的平衡。芯片通过CTL引脚控制VOL(LDO)和VOS(Buck)的输出：

VOL = VMID – 40 * (VCTL – 1.25V)

VOS = VOL + 5 * (VCTL – 1.25V)

VTEC = VOL - VOS = -5 * (VCTL – 1.25V)

从上述公式看，制冷制热工作电压的起始点在1.25V，TEC的工作电压接近芯片电压，这样TEC可以在最大范围内工作。TEC工作电压VTEC和芯片控制电压VCTL的关系可以参考下图：

图1 VTEC和的VCTL关系

考虑到光模块Hardware specification对inrush电流的要求，DIO8833特意做了3段式缓起控制：

1. 放电控制

2. 第1阶段软起：VOL和VOS同时为VMID，此时TEC没有电流

3. 第3阶段软起：VTEC的电压从0开始缓慢上升

图2 DIO8833缓起

DIO8833

关键参数

工作电压范围：2.7V~ 5.5V

电流能力：1.5A

REF精度：≤0.6% (全温范围下)

电流检测精度：≤5%（TEC电流大于250mA）

I2C通信接口：ADDR和SS管脚复用，支持最大2个I2C Slave地址

过温和打嗝保护

工作温度范围：-40℃~125℃

封装：QFN16 2mm*3mm

图3 效率曲线

TEC的阻抗在工作时会随着温度变化。从上图可以看出，在电流600mA下不同阻抗的效率在90%以上。

图4 响应瞬态曲线

从空载和接实际负载的场景来看，DIO8833在电压电流从零到满量程和满量程到零变化时没有任何毛刺，输出波形十分线性。

图5 ITEC和VTEC检测精度

DIO8833的ITEC和VTEC的精度实测值非常小。ITEC的检测精度在1%以内，VTEC的检测精度在5%以内，非常利于通过软件将负载温度快速锁定。

作为国内领先的模拟芯片企业，帝奥微持续布局AI 数据通信领域，不断拓展产品版图。依托强大的技术积累，公司在手机、笔电等消费电子领域，服务器、光模块等数据中心场景，以及智能汽车等车载应用方面，均构建了针对性的解决方案。凭借多元化的产品矩阵，帝奥微正全面赋能关键产业升级，进一步稳固市场领先地位。

帝奥微（688381.SH）

江苏帝奥微电子股份有限公司是一家专注于从事高性能模拟芯片的研发、设计和销售的集成电路设计企业，核心管理团队来自于仙童半导体（Fairchild Semiconductor），均拥有超过十五年以上的从业经验。

帝奥微产品主要分为信号链模拟芯片和电源管理模拟芯片两大系列，广泛应用于汽车电子、人形机器人、消费电子、通讯设备、工业以及医疗等领域。

帝奥微获得多项政府资质和行业奖项，包括国家级专精特新“小巨人”企业、国家高新技术企业、国家知识产权优势企业、江苏省工程技术研究中心、江苏省民营科技企业、IC风云榜“年度领军企业奖”、2024年度上市公司最佳治理建设奖、全球电子成就奖之2024年度杰出创新企业、2024年度全球电子创新产品奖、中国IC设计成就奖之年度杰出市场表现奖-汽车电子、金辑奖-最佳技术实践应用奖、2024年度卓越影响力IC设计企业奖、2024年度硬核汽车芯片奖、2025年年度创新力汽车芯奖等。