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[经验] 用于模拟和数字卫星接收机的单片式电压调节器接口IC

2020-9-8 17:35:37  195 接口IC
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特征
LNB和I2C总线之间的完整接口
用于单12 V电源的内置DC-DC转换器
操作和高效率(典型。93%@0.5(一)
外部可选输出电流限制
电阻器
兼容主卫星接收器输出
电压规格
辅助调制输入(EXTM引脚)
促进DiSEqC™ 1.X编码
精确的内置22 kHz音频发生器套装
广泛接受的标准
后调节器压降低,效率高
集成功率NMOS的升压PWM
允许低功率损耗
内部过载和超温
带I2C诊断位的保护
LNB短路动态保护
输出电源引脚上的±4 kV ESD公差
应用
机顶盒卫星接收机
电视卫星接收器
PC卡卫星接收器
说明
用于模拟和数字卫星接收机,LNBH23L是单片式电压调节器接口IC,组装在QFN32 5 x 5中专为提供13/18 V电源和22 kHz音频信号发送到天线盘上的LNB下变频器开关箱。在这个应用领域以极低的成本提供完整的解决方案组件数量少,功耗低具有简单的设计和I2C标准接口。

申请信息
这个集成电路有一个内置的DC-DC升压转换器,从一个8 V到15 V的电源,产生使线性后调节器工作在最小值的电压(VUP)0.55 W典型耗散功率。@500 mA负载(线性后调节器压降为内部保持在VUP-VOUT=1.1 V(典型值)。欠压锁定电路将使当提供的VCC降至固定阈值(通常为6.7V)以下时,整个电路。
注:在本文件中,VOUT用作线性后调节器上的电压输出(VoRX引脚)。
疾病控制™ 数据编码
内部22 kHz音频发生器按照标准进行工厂修整,以及可通过I2C接口TTX位(或TTX引脚)选择并由专用引脚激活(DSQIN)允许立即患病™ 数据编码,或通过10个I2C位以连续模式请求22 kHz存在。在待机状态下(EN位低)必须禁用TTX功能,将TTX设置为低。除了内部22千赫的音调发电机,辅助调制引脚(EXTM)可由外部22khz电源驱动在这种情况下,必须将TTX设置为低。
疾病控制™ 1.X EXTM pin实现
为了提高设计的灵活性和降低总的应用成本,一个类似的可使用调制输入引脚(EXTM)生成叠加到VoRX直流输出电压。必须使用适当的直流闭锁电容器合调制信号源到EXTM引脚。如果使用EXTM解决方案,则输出R-L滤波器可以移除(参见图5),节省外部组件的成本。如果此配置是使用保持TTX设置为低。引脚EXTM通过串联去耦电容器调节VoRX电压,以便:VoRX(AC)=VEXTM(AC)x GEXTM其中VoRX(AC)和VEXTM(AC)分别是VoRX和EXTM引脚,而GEXTM是从EXTM到VoRX的电压增益。
疾病控制™ 1.X使用VOTX和EXTM pin实现连接如果外部22 kHz音频源不可用,则可以使用内部22 kHz音频发生器信号可通过VoTX引脚驱动EXTM引脚。VoTX引脚必须通过将TTX功能设置为高电平来预防性地打开内部电路。这可能是通过TTX引脚或I2C位控制。这样,VoTX 22 kHz信号将叠加到VoRX直流电压,以产生LNB输出22 kHz音调(参见图3)。将TTX设置为高后,可通过在发送过程中,可以通过发送pin或ds22激活voten一点。那个DSQIN内部电路以0.5周期±激活VoTX输出上的22 kHz音调从DSQIN引脚上的TTL信号出现到25μs延迟,并以1个周期±25停止TTL信号过期后的μs延迟。一旦音频传输过期,则必须通过将TTX设置为低来禁用VoTX内部电路。13/18伏电源始终从VoRX引脚向LNB供电。
用于DiSEQC的PDC可选电路™ 1.X应用程序使用
VOTX信号接通至EXTM引脚在某些应用中,在低输出电流(<50毫安)下具有大的LNB输出电容负载时,22 kHz的音调可能会失真。在这种情况下,可以添加“可选”连接的典型应用电路(见图4)中所示的外部组件在VoRX和PDC销之间。此可选电路用作主动下拉放电仅当内部22 kHz音调被激活时才输出电容。此可选电路是在IOUT>50 mA和电容负载高达250 nF的标准应用中不需要。
I2C接口
IC的主要功能通过I2C总线控制,在系统上写入6位寄存器(SR 8位处于写入模式)。在同一个寄存器上有5位可以读取返回(读取模式下的SR 8位)以提供两个内部监控的诊断标志接收的功能(OTF、OLF)和三个输出电压寄存器状态(EN、VSEL、LLC)IC(参见下面的诊断功能部分)。在读取模式下,有3个测试位(测试1-2-3)MCU必须忽略这一点。而在写入模式下,2个测试位(测试4-5)必须总是放低。
输出电压选择
当IC部分处于待机模式(EN位低)时,电源块被禁用。当调节器块激活时(EN位高),输出可逻辑控制为13或18 V,通过VSEL位(电压选择)。此外,还提供LNBH23L使用LLC I2C位,可增加所选电压值以进行补偿沿输出线的电压降。LNBH23L也符合美国LNB电源供应标准。在待机状态下(EN位低),所有I2C位和TTX引脚必须设置为低(如果不使用TTX引脚,它可以保持浮动或接地,但TTX位必须在待机状态下设置为低)。
诊断和保护功能
LNBH23L有两个诊断内部功能,通过I2C总线读取2位on系统寄存器(读模式下的SR位)。诊断位处于正常工作状态(否检测到故障),设置为低。诊断位专用于过热和过载保护状态(OTF和OLF)。
过电流和短路保护与诊断
为了减少过载或短路情况下的总功耗,该装置具有动态短路保护。可以设置短路电路电流保护静态(简单电流钳位)或动态通过PCL
I2C SR的位。当PCL(脉冲电流限制)位设置为低时,过电流保护电路动态工作:一旦检测到过载,输出关闭-关闭一段时间,通常为900毫秒。同时系统寄存器设置为“1”。经过这段时间后,输出将恢复一段时间TON=1/10 TOFF=90毫秒(典型值)。在吨结束时,如果仍然检测到过载,则保护电路将再次循环通过TOFF和TON。在一整吨的最后检测到过载,恢复正常操作,OLF诊断位重置为低。典型的TON+TOFF时间为990ms,由内部计时器确定。这种动态运行时可大大降低短路情况下的功耗,仍能保证在大多数情况下都能启动。但是,在其中高容性负载对输出可能造成启动困难时,动态选择了保护。这可以通过在静态模式(PCL)下启动任何电源来解决=1),然后在选定的时间后切换到动态模式(PCL=0)取决于输出电容。在静态模式下,诊断OLF位转到达到电流钳位限值时为“1”,过载条件下返回低电平变明朗。
热保护和诊断
LNBH23L还可防止过热:当结温超过150°C(典型值),升压转换器和线性调节器关闭,并且诊断OTF SR位设置为“1”。恢复正常操作,OTF位重置为结冷却至135°C(典型值)时为低
输出限流选择
线性调节器电流限制阈值可以通过连接到ISEL引脚。电阻值通过以下公式定义输出电流限制:IMAX(A)=10000/RSEL其中,RSEL是连接在ISEL和GND之间的电阻器。最高可选电流极限阈值应为0.65 A典型值,RSEL=15 kΩ。上面的等式定义了阈值。
注:外部部件需要符合DiSEqC™ 总线硬件要求。满的整个应用程序符合DiSEqC™ 规范不是暗含的使用此IC。通知:DiSEqC™ 是EUTELSAT的商标。

1.绝对最大额定值是指超出该值可能会损坏设备的值。这些只是压力等级在这些条件下,设备的操作是不隐含的。暴露在绝对最大额定条件下延长时间可能会影响设备的可靠性。所有电压值均与网络接地端子有关。
2.BYP引脚仅用于连接外部陶瓷电容器。该引脚与外部电流或电压源可能会对设备造成永久性损坏。


I2C总线接口
数据传输从主微处理器到LNBH23L,反之亦然通过2线I2C总线接口,包括2线SDA和SCL(上拉正极电源电压的电阻器必须外部连接)。
数据有效性
如图6所示,SDA线上的数据在上半周期必须稳定时钟的。数据线的高低状态只能在时钟SCL线上的信号低。
启停条件
如图7所示,启动条件是SDA线的高到低转换,而SCL高。停止条件是SDA线路的低到高转换,而SCL是高。必须在每个启动条件之前发送停止条件。
字节格式
传输到SDA行的每个字节必须包含8位。每个字节后面必须跟一个确认位。首先传输MSB。
确认
主(微处理器)在确认时钟脉冲(见图8)。确认的外围设备(LNBH23L)具有在确认时钟脉冲期间,下拉(低)SDA线,使SDA线在这个时钟脉冲期间稳定的低。已寻址的外围设备必须在接收到每个字节后生成应答,否则SDA线保持在第九个时钟脉冲时间内的高电平。在这种情况下,主发射机可以停止信息传输以停止传输。LNBH23L不会产生确认VCC电源是否低于欠电压锁定阈值(6.7 V典型值)。
未经确认的传输
避免检测LNBH23L的确认,微处理器可以使用更简单的只需等待一个时钟,而不需要检查它的传输发送新数据。当然,这种方法不太容易受到错误的保护降低抗扰度

诊断接收数据(I2C读取模式)
LNBH23L可向MCU主机提供诊断系统寄存器的副本在读取模式下,通过I2C总线获取信息。通过发送R/W位设为1的芯片地址。在以下主机生成的时钟位,LNBH23L在SDA数据总线上发出一个字节(MSB首先传输)。九点钟时主机可以:
确认接收,以这种方式开始传输另一个字节LNBH23L
无应答,停止读取模式通信寄存器的三位作为相应的写入输出电压的副本被读回寄存器状态(LLC、VSEL、EN),两位传输有关过热(OTF)、输出过载(OLF)的诊断信息,三位用于内部使用(TEST1-2-3)必须被MCU软件忽略。在正常操作中,诊断位是设置为零,而如果发生故障,则相应的位设置为1。启动时全部位被重置为零。
上电I2C接口复位
LNBH23L内置的I2C接口在通电时自动复位。只要VCC还在低于欠电压锁定(UVL)阈值(6.7 V),接口不响应任何I2C命令和系统寄存器(SR)初始化为全零,因此禁用电源块。一旦VCC上升到7.3V以上。I2C接口变成主微处理器可以配置主微处理器和可操作微处理器。这是由于500毫伏在UVL阈值中提供的滞后,以避免上电重置的错误重新触发电路。
地址引脚
可通过两个地址选择接口。这个引脚是TTL兼容,可根据地址引脚特性表10进行设置。
疾病控制™ 实施
LNBH23L通过允许通过EXTM和VoTX引脚对22khz载波进行PWK调制。完全符合因此,仅使用LNBH23L并不意味着系统符合规范(见图3、图4和图5)
电气特性
参考典型应用电路,TJ从0到85°C,EN=1,VSEL=LLC=TEN=PCL=测试4=测试5=TTX=0,RSEL=15 kΩ,DSQIN=低,VIN=12 V,IOUT=50毫安,除非另有说明。典型值参考TJ=25°C。VOUT=VoRX引脚电压。有关系统寄存器的I2C访问,请参阅“软件说明”部分。


1.TJ 0至85°C,VI=12伏
2.此I2C地址仅供内部使用。请勿将此地址与其他I2C外围设备一起使用以避免地址冲突。


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