卫星接收系统利器：LNBH26LS芯片的深度解析

在卫星接收系统的设计中，一款性能卓越的芯片往往能起到事半功倍的效果。LNBH26LS作为一款专为卫星接收应用设计的双路LNB电源供应与控制IC，集成了升压功能和I²C接口，以QFN24（4x4 mm）封装形式呈现，为卫星接收设备的设计带来了诸多便利。下面，我们就来深入了解一下这款芯片。

文件下载：LNBH26LSPQR.pdf

一、芯片特性亮点

1. 高效集成接口

LNBH26LS在LNB与I²C总线之间搭建了完整的接口桥梁，内置的DC - DC转换器能在单12V电源下高效工作，典型效率可达93%（@0.5 A）。这种高效的电源转换能力，不仅能降低功耗，还能为系统提供稳定的电源支持。

2. 灵活的电流与电压控制

通过外部电阻，可灵活选择输出电流限制，并且芯片符合主流卫星接收器输出电压规范，提供8种可编程电压级别。这使得设计师可以根据具体应用需求，精确调整输出电流和电压，提高系统的适应性。

3. 精准的22 kHz音调发生器

内置的22 kHz音调发生器经过工厂校准，符合DiSEqC™标准，即使在无负载条件下也能保证音调波形的完整性。这一特性对于卫星信号的准确传输和接收至关重要。

4. 多重保护机制

芯片具备过载和过温内部保护功能，通过I²C诊断位可实时监测系统状态。同时，对输出功率引脚提供±4 kV ESD耐受能力，以及LNB短路动态保护，有效提高了芯片的可靠性和稳定性。

二、应用领域广泛

LNBH26LS适用于多种卫星接收设备，包括STB卫星接收器、TV卫星接收器和PC卡卫星接收器等。其低功耗、高集成度的特点，能够满足不同设备对空间和性能的要求。

三、关键技术解析

1. 工作原理

芯片内置的DC - DC升压转换器，能将8V - 16V的单电源转换为合适的电压（VUP），为集成的LDO后级稳压器提供支持，使其能以最低0.5W的功耗（典型值，@500 mA负载）输出13V/18V的LNB电压，并叠加22 kHz的DiSEqC音调。同时，欠压锁定电路能在电源电压低于4.7V（典型值）时，自动禁用整个电路，确保系统安全。

2. 数据编码方式

LNBH26LS的内部22 kHz音调发生器可通过三种方式激活：

• 外部22 kHz源：将外部22 kHz的DiSEqC™数据连接到DSQIN逻辑引脚（TTL兼容），并设置I²C音调控制位EXTM = TEN = 1。
• 外部DiSEqC™数据包络源：将外部DiSEqC™数据包络源连接到DSQIN逻辑引脚，设置EXTM = 0和TEN = 1。
• I²C位控制：若需要连续模式的22 kHz信号，可通过TEN I²C位控制，此时DSQIN TTL引脚需拉高，EXTM位设置为“0”。

  3. 输出电流与电压选择

• 输出电流限制：通过连接到ISEL引脚的外部电阻，可根据公式(I_{LIM}(typ.) =frac{16578}{RSEL^{1.206}})设置线性稳压器的电流限制阈值，每个通道的电流限制最高可达750 mA，但要注意避免长时间总电流超过1A，以免触发过温保护。
• 输出电压选择：每个线性稳压器通道的输出电压可通过I²C总线对内部DATA1寄存器的4 + 4位进行编程，以满足不同应用需求。

4. 诊断与保护功能

芯片通过I²C总线提供4种诊断功能，可通过读取STATUS1寄存器的4位来监测系统状态。其中，OTF位用于监测过温情况，OLF - A和OLF - B位分别监测两个通道的过流情况，PNG位用于监测输入电压是否正常。一旦相应的故障发生，对应的诊断位将被置为“1”，直到故障排除并进行新的寄存器读取操作。

5. 浪涌保护

由于芯片直接连接到机顶盒的天线电缆，为防止大气现象引起的高压放电损坏设备，建议使用ST专门设计的LNBTVSxx浪涌保护二极管，其选择应根据二极管能够承受的最大峰值功率耗散来确定。

四、I²C总线接口与协议

1. 接口特性

数据通过2线I²C总线接口在主微处理器和LNBH26LS之间传输，接口由SDA和SCL两条线组成，外部需连接上拉电阻到正电源电压。数据在SCL时钟信号的高半周期内必须保持稳定，起始条件为SCL为高时SDA线从高到低的转换，停止条件为SCL为高时SDA线从低到高的转换。

2. 传输协议

• 写模式：传输过程包括起始条件（S）、芯片地址字节（LSB位R/W = 0）、寄存器地址、数据序列（写入内部寄存器的字节 + 确认）和停止条件（P）。
• 读模式：先发送起始条件、芯片地址字节（R/W = 0）和寄存器地址字节，然后发送停止条件，再重新发送芯片地址字节（R/W = 1），之后LNBH26LS开始发送寄存器内容，直到主设备设置确认位为高并发送停止位。

五、典型应用电路与参数

1. 典型电路

文档中给出了LNBH26LS DiSEqC 1.X典型应用电路，包含了电阻、电容、二极管和电感等元件。不同元件的选择和参数设置对电路性能有着重要影响。

2. 元件参数

• 电阻：R1（RSEL）为SMD电阻，其值决定了输出电流限制。
• 电容：不同位置的电容有不同的要求，如C1可选择> 25V电解电容（100 µF或更高）或> 25V陶瓷电容（10 µF或更高）；C2根据COMP位的设置选择不同类型和容量的电容。
• 二极管：D1可选用STPS130A或类似的肖特基二极管，D2可选用1N4001 - 07等通用整流二极管，D3可选用BAT54等低功率肖特基二极管。
• 电感：根据COMP位和C2的设置选择不同电感值，如COMP = 0时，可使用10 µH电感；COMP = 1且C2 = 22 µF时，可使用6.8 µH电感。

六、总结

LNBH26LS芯片凭借其高效的电源转换、灵活的控制功能、多重保护机制以及与I²C总线的良好兼容性，为卫星接收系统的设计提供了一个优秀的解决方案。在实际应用中，工程师需要根据具体需求，合理选择元件参数，优化电路设计，以充分发挥芯片的性能优势。你在使用类似芯片时，是否也遇到过一些挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验。