LNBH21 LNB电源和控制IC 升压变换器与I2C接口

LNB之间的完整接口

I2CTM总线

内置DC/DC控制器

单12V电源操作和

高效率（典型。94%（750毫安时）

两个可选输出电流

极限（450mA/750mA）

均符合EUTELSAT和

直接输出电压

规范

精确的内置22KHz音调

振荡器适合广泛接受

标准

快速振荡器启动

DiSEqCTM编码

内置22KHz音调检测器

支持双向DiSEqCTM2.0

半低降后置调节器和用于低功耗：典型。125mA时为0.56W

两个适用于旁路的输出引脚

输出R-L滤波器，避免任何

音调失真（R-L滤波器根据

DiSEqC 2.0规范，参见应用电路页码。（五）

电缆长度数字补偿

过载和超温

内部保护

过载和超温I2C

诊断位

LNB短路SOA保护

带I2C诊断位+/-4KV ESD输入容差/输出电源引脚

说明

用于模拟和数字卫星机顶盒接收机/卫星电视，电视机/PC卡，LNBH21是单片调压器和接口IC，装在动力SO-20上，特别是设计用于提供13/18V电源和向LNB发送22KHz音频信号天线或多功能开关中的下变频器盒子。在这个应用领域，它提供了一个完整的成分计数极低的溶液功耗设计简单I2CTM标准接口。

典型应用电路

DiSEqC 1.x应用电路，输出电流<450 mA

1.根据EUTELSAT建议使用的过滤器，以实现DiSEqCTM 2.0（见第8页的DiSEqCTM实施）。如果没有实现双向DiSEqCTM 2.0，则可以使用C8和D4将其删除。

2.如果不使用，不要让这些销浮动。

3.尽可能靠近相关引脚进行焊接。-C8和D3,4仅用于在高速电压转换期间保护输出引脚不受任何负电压尖峰的影响。

申请信息

这个集成电路有一个内置的DC/DC升压控制器，从一个8到15V的电源，产生使线性后调节器以最小耗散功率工作的电压（VUP）1.65W典型值。@750mA负载（线性调节器压降内部保持在：VUP-VO=2.2V典型值）。安当提供的VCC低于固定电压时，欠压锁定电路将使整个电路失效阈值（通常为6.7V）。内部22KHz音频发生器在工厂按照可以通过I2CTM接口或专用管脚（DSQIN）进行控制即时DiSEqCTM数据编码（*）。当10（音调启用）I2C位设置为高电平时，a无论DSQIN引脚逻辑状态如何，输出端都会产生连续的22KHz音调。当DSQIN引脚用于DiSEqCTM编码时，必须将10位设置为低。完全双向DiSEqCTM 2.0接口由内置的22KHz音调检测器完成。其输入引脚（DETIN）必须交流耦合到DiSEqCTM总线，提取的PWK数据可在DSQOUT引脚（*）。

为了符合双向DiSEqCTM 2.0总线硬件要求，需要一个输出R-L滤波器。LNBH21配有两个输出引脚：在音调传输过程中使用的VOTX和接收到音调时使用的VORX。这允许22KHz的音调通过而没有任何损失至R-L滤波器阻抗（见第5页DiSeqC 2.0应用电路）。在DiSeqC 2.0应用程序中在由DSQIN引脚（或10个I2C位）激活的22KHz传输期间，VOTX引脚必须通过TTX I2C位和13/18V电源以及22KHz音调进行预防性设置通过将TTX I2C位设置为零关闭，13/18V电源由V提供给LNBOTX必须设置为ORX通过VOTX输出提供。一旦音频传输过期，V穿过R-L过滤器。当LNBH21用于DiSeqC 1.x应用时，R-L过滤器不需要（参见第5页的DiSeqC 1.x应用电路），TTX I2C位必须始终保持在高电平，以便VOTX输出引脚可提供13/18V电源和22KHz音调，由2个DSQIN引脚或10个IC位启用。该IC的所有功能通过I2CTM总线通过在系统寄存器（SR，8）上写入6位来控制位）。同一个寄存器可以读回，两个位将报告诊断状态。当IC被放置时在待机状态（EN位低），电源块被禁用。当调节器块激活时（EN位高），可通过VSEL位（电压选择）将输出逻辑控制为13或18 V远程控制非DiSEqC LNBs。此外，LNBH21配有LLC I2C位，可增加所选电压值（+1V）当VSEL=0时，+1.5V当VSEL=1）时，补偿沿同轴电缆的过多电压降电缆（LLC位高）。

通过LLC位，LNBH21也符合美国LNB电源标准要求更高的输出电压电平为19.5V（典型值）（而不是18V），只需将LLC=1设置为VSEL=1。为了提高设计的灵活性和允许新的LNB远程控制的实现标准情况下，可使用模拟调制输入引脚（EXTM）。合适的直流闭锁电容器必须用于将调制信号源耦合到EXTM管脚。在这种情况下，VOTX输出必须通过将TTX位设置为高，在音调传输过程中设置为ON。当外部调制不是使用时，相关的插针可以保持打开状态。当前限制块是SOA类型的，可以通过专用ISEL引脚。如果ISEL保持浮动或连接电压>3.3V。当ISEL引脚为接地。当输出端口对地短路时，SOA电流限制块限制对于电压为13V或18V的电压分别为400mA或200mA时的短路电流（ISC），以降低功率消散。此外，可以静态设置短路电流保护（简单电流钳位）或通过I2C SR的PCL位进行动态；当PCL（脉冲电流限制）位设置为低，过流保护电路动态工作，一旦检测到过载，则输出关闭一段时间TOFF，通常为900ms。同时系统寄存器的OLF位设置为高。经过此时间后，输出将恢复一段时间t=1/10TOFF（典型值）。在TON结束时，如果仍然检测到过载，保护电路将再次循环通过TOFF和TON。在未检测到过载、恢复正常操作且OLF位为重置为低。典型的TON+TOFF时间为990ms，由内部计时器确定。

当前限制块是SOA类型的，可以通过专用ISEL引脚。如果ISEL保持浮动或连接电压>3.3V。当ISEL引脚为接地。当输出端口对地短路时，SOA电流限制块限制对于电压为13V或18V的电压分别为400mA或200mA时的短路电流（ISC），以降低功率消散。此外，可以静态设置短路电流保护（简单电流钳位）或通过I2C SR的PCL位进行动态；当PCL（脉冲电流限制）位设置为低，过流保护电路动态工作，一旦检测到过载，则输出关闭一段时间TOFF，通常为900ms。同时系统寄存器的OLF位设置为高。经过此时间后，输出将恢复一段时间t=1/10TOFF（典型值）。在TON结束时，如果仍然检测到过载，保护电路将再次循环通过TOFF和TON。在未检测到过载、恢复正常操作且OLF位为重置为低。典型的TON+TOFF时间为990ms，由内部计时器确定。这种动态运行可以大大降低短路情况下的功耗，同时也保证了优良的性能大多数情况下通电启动。

但是，在某些情况下，输出端的高电容性负载可能会导致选择动态保护时启动。这可以通过启动任何电源启动来解决静态模式（PCL=高），然后在选定的数量后切换到动态模式（PCL=低）时间。在静态模式下，当达到电流钳位极限时，OLF位变高并返回过载状态清除时为低。该IC还可防止过热：当结温超过150°C（典型值）时升压转换器和线性调节器关闭，OTF SR位设为高。正常当结冷却到140°C（典型值）时，操作恢复，OTF位重置为低。

注：需要外部组件来满足双向DiSEqCTM总线硬件要求。使用此IC并不意味着整个应用程序完全符合DiSEqCTM规范

I2C总线接口

从主μP到LNBH21和viceversa的数据传输通过2线I2C总线进行接口，由两条线路SDA和SCL组成（正极电源电压的上拉电阻器必须外部连接）。数据有效性如图1所示，SDA线路上的数据必须在时钟的高周期期间稳定。高只有当SCL线上的时钟信号低时，数据线的低状态才会改变。启动和停止条件如图2所示，开始条件是SDA线的从高到低的转换，而SCL是高的。这个当SCL较高时，停止条件是SDA线从低到高的转换。停止条件必须在每个启动条件之前发送。字节格式传输到SDA行的每个字节必须包含8位。每个字节后面必须有一个应答比特。首先传输MSB。

承认在确认时钟脉冲期间，主机（μP）在SDA线路上设置电阻高电平（参见图。3） 一。确认的外围设备（LNBH21）必须在确认时钟脉冲，以便在该时钟脉冲期间SDA线稳定在低电平。外围设备必须在接收到每个字节后生成一个应答，否则SDA线路在第九个时钟脉冲时间内保持在高电平。在这种情况下，主发射机可以生成停止信息以中止传输。LNBH21不会产生确认VCC电源是否低于欠压锁定阈值（6.7V典型值）。

无应答传输

为了避免检测LNBH21的应答，μP可以使用更简单的传输：只需等待一个时钟不检查从机确认，并发送新的数据。当然，这种方法不太容易受到误操作的保护，并且降低了抗扰度。

接口协议

接口协议包括：-启动条件-芯片地址字节=十六进制10/11（LSB位决定读取（=1）/写入（=0）传输）-数据序列（1字节+确认）-停止条件（P）

R、 W=读写位；R=只读位

通电时所有位重置为0

传输数据（I2C总线写入模式）

当芯片地址中的R/W位设置为0时，主μP可以写入的系统寄存器（SR）LNBH21通过I2C总线。8个可用位中只有6位可以由μP写入，因为剩下的2位是保留到诊断标志，并且是只读的。

接收数据（I2C总线读取模式）

LNBH21可通过I2C总线向主机提供系统寄存器信息的副本模式。读取模式通过发送R/W位设置为1的芯片地址来激活。在在主时钟位之后，LNBH21在SDA数据总线（MSB）上发出一个字节先传输）。在第九个时钟位，MCU主机可以：-确认接收，以这种方式开始从LNBH21发送另一个字节；-无应答，停止读取模式通信。当整个寄存器被μP读回时，只有OLF和OTF这两个只读位传送关于LNBH21的诊断信息。除非另有规定，否则值为典型值。

上电I2C接口复位

LNBH21内置的I2C接口在通电时自动复位。只要VCC低于欠压锁定阈值（6.7V典型值），接口将不响应任何I2C命令和系统寄存器（SR）被初始化为全零，从而使功率块保持禁用状态。一旦VCC上升到7.3V以上，I2C接口开始工作，SR可由主电源配置μP。这是由于在UVL阈值中提供了500毫伏的滞后，以避免对上电复位电路。

PIN地址

将这个引脚连接到GND芯片I2C接口地址是0001000，但是，可以选择4个不同的地址只需将该引脚设置为4个固定电压电平（见第10页的表）。

DiSEqCTM实施

LNBH21通过允许

22KHz载波的简单PWK调制/解调。PWK数据在LNBH21和主μP采用与3.3和5V微控制器兼容的逻辑电平。此数据交换通过两个专用引脚DSQIN和DSQOUT进行，以维护PWK数据和PWK调制之间的时序关系尽可能精确。这两个管脚应直接连接到μP的两个I/O管脚，从而将任务留给常驻固件根据DiSEqC协议对PWK数据进行编码和解码。完全符合因此，仅使用LNBH21并不意味着系统符合规范。系统设计者应该还要考虑总线硬件需求；这可以通过R-L简单地实现终端连接在LNBH21的VO引脚上，如第页的典型应用电路所示4为了避免在音频传输过程中由于R-L阻抗造成的任何损失，LNBH21具有专用输出（VOTX），在DiSEqC 2.0应用程序中，连接在过滤器之后，必须仅在音调传输期间将TTX SR位设置为高（参见DiSEqC 2.O操作第2页上的说明）。单向（1.x）DIESQC和非DiSEqC系统通常不需要这种终端，并且VOTX引脚可直接连接到调谐器的LNB电源端口（参见上的DiSeqC 1.x应用电路第4页）。也不需要音频解码，因此DETIN和DSQOUT管脚可以保持不连接音调由VOTX提供。

LNBP系列的电气特性（TJ=0到85°C，EN=1，TTX=0/1，Dscin=低，LLC=TEN=PCL=VSEL=0，VIN=12V，IO=50mA，除非另有规定。参见软件说明I2C访问系统寄存器的部分）。

热设计说明

在正常运行期间，LNBH21设备会消耗一些功率。在最大额定输出电流下（750毫安），线性稳压器上的电压降导致总功耗，通常为1.65W。产生的热量需要一个合适的散热片来保持结温低于温度保护阈值。假设机顶盒外壳内部温度为45°C，则香港电台的环境温度必须低于48°C/W。而这可以很容易地实现使用一个通孔电源包，可以附加到一个小散热器或接收器的金属框架，表面贴装的电源包必须依靠PCB热效率通常有限的解决方案。最简单的解决方案是使用一个大的，连续的GND层的铜区，用于散热IC体的热量。如果Rthj外壳等于2°C/W，则PCB散热片的最大温度为46°C/W。这个数字是如果在IC体的正下方放置至少6.5cm2的铜面积，则可以实现。这个区域可以是内部的多层PCB的GND层，或者在双层PCB中，甚至在另一侧的一个完整的GND区域IC的位置。在图4中，它显示了一个建议的PSO-20包的布局PCB层，其中连接到GND的IC外露焊盘和方形散热区是热的通过32个通孔连接，用焊料填充。这种布置，当L=25mm时，可实现Rthc amb约32°C/W。不同的布局也是可能的。然而，基本原则建议保持集成电路及其基础暴露的垫块大约在散热区的中间；提供尽可能多的通孔设计一个尽可能方形且不被其他铜打断的散热区踪迹。

典型特性（除非另有规定，Tj=25°C）

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