LNBH25：衛(wèi)星接收機(jī)的理想電源管理IC

在衛(wèi)星通信領(lǐng)域，電子工程師們一直在尋找高效、可靠且功能豐富的電源管理解決方案，以滿足衛(wèi)星接收機(jī)日益增長的需求。ST公司推出的LNBH25正是這樣一款出色的IC，它為模擬和數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)、Sat - TV以及Sat - PC卡提供了強(qiáng)大的支持。下面，我們就來深入了解一下這款LNBH25。

文件下載：lnbh25.pdf

一、產(chǎn)品概述

LNBH25是一款單片電壓調(diào)節(jié)器和接口IC，采用QFN24（4 x 4 mm）封裝。它專為衛(wèi)星通信設(shè)備設(shè)計(jì)，能夠?yàn)長NB下變頻器或多開關(guān)盒提供13/18 V電源和22 kHz音調(diào)信號。其突出特點(diǎn)包括內(nèi)置高效DC - DC轉(zhuǎn)換器、精確的22 kHz音調(diào)發(fā)生器、多種保護(hù)功能以及I2C接口，能顯著減少元件數(shù)量和功耗，簡化設(shè)計(jì)。

二、產(chǎn)品特性亮點(diǎn)

（一）高效電源轉(zhuǎn)換

LNBH25內(nèi)置DC - DC升壓轉(zhuǎn)換器，能將8 - 16 V的單一電源轉(zhuǎn)換為合適的電壓（(V_{up})），使集成的LDO后調(diào)節(jié)器工作。在500 mA負(fù)載下，典型功耗僅為0.5 W，效率高達(dá)93%。而且，其軟啟動功能可減少啟動時的浪涌電流，從0到13 V的軟啟動時間典型值為4 ms，從0到18 V為6 ms。大家在實(shí)際設(shè)計(jì)中，有沒有遇到過因?yàn)槔擞侩娏鬟^大而影響設(shè)備穩(wěn)定性的情況呢？

（二）精確的22 kHz音調(diào)發(fā)生器

內(nèi)置的22 kHz音調(diào)發(fā)生器經(jīng)過工廠校準(zhǔn)，符合DiSEqC標(biāo)準(zhǔn)，可通過三種方式激活：

1. 外部22 kHz源DiSEqC數(shù)據(jù)連接到DSQIN邏輯引腳，此時需設(shè)置 (EXTM=TEN = 1)。
2. 外部DiSEqC數(shù)據(jù)包絡(luò)源連接到DSQIN邏輯引腳，設(shè)置 (EXTM = 0) 和 (TEN = 1)。
3. 通過TEN I2C位在連續(xù)模式下激活，需將DSQIN TTL引腳拉高并設(shè)置 (EXTM) 位為 “0”。 并且，即使在空載條件下，也能保證22 kHz音調(diào)波形的完整性。

（三）靈活的輸出設(shè)置

1. 輸出電流限制：通過連接到ISEL引腳的外部電阻，可以設(shè)置線性調(diào)節(jié)器的電流限制閾值。根據(jù)不同的ISET位設(shè)置，有不同的計(jì)算公式來確定輸出電流限制。
2. 輸出電壓選擇：線性調(diào)節(jié)器的輸出電壓可通過I2C總線對內(nèi)部DATA 1寄存器的4位進(jìn)行編程，有15種可編程電平，能輕松滿足特定應(yīng)用需求。

（四）全面的保護(hù)功能

1. 過載和過熱保護(hù)：具備動態(tài)短路保護(hù)，可通過PCL位設(shè)置靜態(tài)或動態(tài)短路電流保護(hù)。當(dāng)檢測到過載或過熱時，相關(guān)診斷位（OLF、OTF）會置為 “1”，F(xiàn)LT引腳會拉低。根據(jù)不同的設(shè)置（OLR、THERM位），在故障排除后可選擇自動或手動恢復(fù)輸出。
2. 其他保護(hù)：還具有欠壓鎖定、ESD保護(hù)（輸出功率引腳 ±4 kV ESD耐受）、浪涌保護(hù)等功能，能有效提高設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性。

三、應(yīng)用信息

（一）DiSEqC數(shù)據(jù)編碼

不同的DiSEqC數(shù)據(jù)編碼方式為設(shè)計(jì)提供了更多的靈活性。比如通過外部22 kHz音調(diào)TTL信號或外部DiSEqC包絡(luò)控制來激活22 kHz音調(diào)輸出，在實(shí)際應(yīng)用中，我們可以根據(jù)具體的系統(tǒng)架構(gòu)和信號源來選擇合適的編碼方式。但要注意，在22 kHz音調(diào)激活和DiSEqC數(shù)據(jù)傳輸期間，LPM位必須設(shè)置為 “0”。

（二）LPM低功耗模式

在不需要22 kHz音調(diào)輸出的長時間應(yīng)用中，可激活LPM位（(LPM = 1)），將集成LDO調(diào)節(jié)器的壓降降低到典型值0.6 V，從而減少功耗。例如在500 mA負(fù)載下，LPM = 1時LDO的最小功耗典型值為0.3 W。不過在開始22 kHz DiSEqC數(shù)據(jù)傳輸前，要將LPM位設(shè)置為 “0”。

（三）DiSEqC 2.0實(shí)現(xiàn)

內(nèi)置的22 kHz音調(diào)檢測器可實(shí)現(xiàn)完全雙向的DiSEqC 2.0接口。通過將DETIN引腳交流耦合到DiSEqC總線，并連接外部晶體管到BPSW引腳，可在傳輸模式下繞過輸出RL濾波器，避免22 kHz波形失真。

四、典型應(yīng)用電路

文檔中給出了DiSEqC 1.x和DiSEqC 2.x的典型應(yīng)用電路及相應(yīng)的物料清單。這些電路為我們提供了實(shí)際設(shè)計(jì)的參考，在選擇元件時，要根據(jù)具體的參數(shù)要求和應(yīng)用場景進(jìn)行合理選擇。例如，電感的飽和電流要大于升壓轉(zhuǎn)換器的峰值電流，電容的耐壓值和容量要滿足電路的濾波和儲能需求。

五、I2C接口

LNBH25通過2線I2C總線接口與主微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，要注意數(shù)據(jù)的有效性、起始和停止條件、字節(jié)格式以及應(yīng)答機(jī)制。同時，也可以選擇無應(yīng)答傳輸方式，但這種方式的可靠性和抗干擾能力相對較低。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，大家是否遇到過I2C通信不穩(wěn)定的問題呢？該如何解決呢？

六、電氣特性和封裝信息

文檔詳細(xì)給出了LNBH25的電氣特性參數(shù)，包括電源電壓、輸出電流、輸出電壓精度、音調(diào)參數(shù)等。這些參數(shù)是我們評估和選擇該IC的重要依據(jù)。此外，LNBH25采用QFN24（4 x 4 mm）封裝，還提供了相應(yīng)的封裝機(jī)械數(shù)據(jù)，方便我們進(jìn)行PCB布局和焊接。

總的來說，LNBH25是一款功能強(qiáng)大、性能優(yōu)越的衛(wèi)星接收機(jī)電源管理IC。它的高效電源轉(zhuǎn)換、精確的音調(diào)發(fā)生器、靈活的輸出設(shè)置和全面的保護(hù)功能，為衛(wèi)星通信設(shè)備的設(shè)計(jì)提供了可靠的解決方案。電子工程師們在設(shè)計(jì)衛(wèi)星接收機(jī)相關(guān)產(chǎn)品時，可以充分考慮LNBH25的這些特性，以提高產(chǎn)品的性能和可靠性。大家在使用類似IC的過程中，還有哪些經(jīng)驗(yàn)和心得呢？歡迎在評論區(qū)分享。