CN108233711A - 一种lnb极化电源供电控制电路 - Google Patents

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Abstract

一种LNB极化电源供电控制电路，其特征在于，包括：用于将输入电压进行降压后输出，且可根据反馈电压调节输出电压的DC‑DC降压模块；连接DC‑DC降压模块且可改变反馈电压的反馈电压调节电路；用于向反馈电压调节电路发送调节控制信号的控制器。采用DC‑DC降压方式进行，实现通过控制器的输入输出口改变DC‑DC芯片输出电压以选择所需LNB供电的电压，实现卫星通信中LNB电压可调。

Description

一种LNB极化电源供电控制电路
技术领域
本发明涉及天线LNB供电，尤其与一种LNB极化电源供电控制电路有关。
背景技术
目前所使用的LNB供电方案中，能通过软件选择LNB供电电压的一体化方案几乎都是通过DC-DC芯片升压的方式进行，从12V升压到13-18V。而在卫星通信系统中，设备输入的直流电压往往高于12V(比如-48V、24V)。如果沿用现有的升压方案的话，那么需将输入电压先降压到12V，再进行升压到13-18V，甚至21V，如此，电源效率将会大大降低。故该升压方式的LNB可调电压供电方案不适合高压供电的卫星通信系统。而现有的卫星通信系统给LNB供电的方式绝大多数都是固定电压供电的方式。
发明内容
为了上述现有技术不足，本发明提供一种LNB极化电源供电控制电路，采用DC-DC降压方式进行，实现通过控制器的输入输出口改变DC-DC芯片输出电压以选择所需LNB供电的电压，实现卫星通信中LNB电压可调。
为了实现本发明的目的，拟采用以下技术：
一种LNB极化电源供电控制电路，其特征在于，包括：用于将输入电压进行降压后输出，且可根据反馈电压调节输出电压的DC-DC降压模块；连接DC-DC降压模块且可改变反馈电压的反馈电压调节电路；用于向反馈电压调节电路发送调节控制信号的控制器。
其中：所述DC-DC降压模块包括：DC-DC芯片以及连接在其SW脚的电感；DC-DC芯片的Vin脚连接输入电压、EN脚连接芯片控制信号、FB脚连接反馈电压调节电路、GND脚接地。
其中，所述反馈电压调节电路包括：并联于DC-DC降压模块的输出端和反馈脚之间的固定电阻；并联于DC-DC降压模块的反馈脚和接地之间的若干个分别由控制器的不同IO口控制的调节电阻。
其中，所述控制器为能够通过控制其IO口来控制调节电阻接地或悬空的MCU或CPU。
进一步，调节电阻与接地之间设有连接IO口且响应IO口控制信号的导通电子开关。
进一步，所述导通电子开关为MOS管，或三极管，或模拟开关。
本发明的有益效果是：
通过控制器(MCU、CPU等)的输入输出口(IO口)改变DC-DC芯片反馈引脚的接地阻值，从而改变DC-DC芯片反馈电压，进而改变输出电压的方式来选择所需LNB供电电压的方案；
结构简单，易于实现通过为控制器接入软件，即可通过软件选择的方式就能改变LNB的输出电压，采用控制器输入输出口(IO口)控制，无需在硬件电路上进行调整；
采用DC-DC降压方式，满足大部分卫星通信系统需求。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明控制流程图。
图3为本发明实施例一电路结构图。
图4为本发明实施例二电路结构图。
具体实施方式
如图1所示，一种LNB极化电源供电控制电路，包括：用于将输入电压进行降压后输出，且可根据反馈电压调节输出电压的DC-DC降压模块；连接DC-DC降压模块且可改变反馈电压的反馈电压调节电路；用于向反馈电压调节电路发送调节控制信号的控制器。
DC-DC降压模块包括：DC-DC芯片以及连接在其SW脚的电感；DC-DC芯片的Vin脚连接输入电压、EN脚连接芯片控制信号、FB脚连接反馈电压调节电路、GND脚接地。DC-DC芯片为降压芯片，内部时钟频率固定。输入电压经过DC-DC芯片后，芯片内部的功率管在内部时钟频率以及逻辑电路的共同作用下，频繁打开关闭，当功率管的打开关闭达到平衡时，电感右侧的输出电压小于输入电压，进而达到降压的功能。
输出电压作用在反馈电压调节电路上，反馈电压调节电路将反馈电压反馈到DC-DC芯片上，在芯片内部进行比较等逻辑处理，进而改变输出电压的大小。反馈电压调节电路包括：并联于DC-DC降压模块的输出端和反馈脚之间的固定电阻；并联于DC-DC降压模块的反馈脚和接地之间的若干个分别由控制器的不同IO口控制的调节电阻。控制器为能够通过控制其IO口来控制调节电阻接地或悬空的MCU或CPU。调节电阻接地，则参与电阻阻值的并联计算，并联电阻的大小影响反馈电压的大小。调节电阻悬空，则不参与计算，不起作用。通过软件接入控制器，控制IO口控制电阻接地或悬空，从而改变并联电阻的大小，进而改变反馈电压，进而实现输出电压的改变。具体控制流程如图2所示。
若是控制器的IO口不具备高阻态，作为一种优选方案，可在调节电阻与接地之间设置连接IO口且响应IO口控制信号的导通电子开关，导通电子开关可选择MOS管或三极管。通过控制MOS管的导通和关闭，即可控制调节电阻是接地还是悬空。
如图3所示，为本发明的又一种实施方式，实施例一。
一种LNB极化电源供电控制电路，包括：用于将输入电压进行降压后输出，且可根据反馈电压调节输出电压的DC-DC降压模块；连接DC-DC降压模块且可改变反馈电压的反馈电压调节电路；用于向反馈电压调节电路发送调节控制信号的控制器。DC-DC降压模块包括：DC-DC芯片以及连接在其SW脚的电感；DC-DC芯片的Vin脚连接输入电压、EN脚连接芯片控制信号、FB脚连接反馈电压调节电路、GND脚接地。
反馈电压调节电路包括：并联于电感的b端和DC-DC芯片的FB脚之间的电阻R1；并联于DC-DC芯片的FB脚和接地之间的电阻R2、电阻R3、电阻R4；电阻R3与接地之间设有连接控制器IO口的导通电子开关Q1，电阻R4与接地之间设有连接控制器另一IO口的导通电子开关Q2。具体的，导通电子开关Q1和导通电子开关Q2为MOS管。控制器为能够通过控制其IO口来控制MOS管导通的MCU或CPU。
DC-DC芯片选用MP2452，与电感一起实现降压功能，电阻R1、电阻R2、电阻R3以及电阻R4构成反馈电压调节电路，MOS管Q1、MOS管Q2配合控制器，形成软件输出控制电路。
DC-DC芯片的开关频率固定，输出电压可调，通过反馈电压的变化输出不同的电压值。调整反馈电压时，将电阻R1固定，改变电阻R2、电阻R3以及电阻R4的并联阻值，即可得到不同的输出电压。那么通过控制器的IO口驱动MOS管导通，则电阻R3或R4接地，电阻并联后阻值发生变化，进而改变了输出电压；当控制器IO口控制MOS管关闭时，R3或R4处于悬空状态，输出电压为默认电压。
输出电压与反馈电压以及电阻关系如公式1所示，约定：输出电压为V0，反馈电压为Vfb，不同DC-DC降压芯片，其Vfb会有所不同，实际接地电阻为R’。
公式1：V0＝Vfb(R1+R')/R'
以LNB默认供电电压为13V，更改电压为18V和21V为例，说明图4的工作方式如下：
1)通过EN脚给DC-DC芯片加芯片控制信号，使LNB供电在默认电压下工作，该默认电压根据实际系统需求设定，此处设置为13V，默认电压下，R’＝R2。
2)如果软件选择LNB供电电压为18V，则此时控制器输出“18V电压输出控制信号”，使MOS管Q1导通，控制器不输出“21V电压输出控制信号”，使MOS管Q2断开，电阻R3接地，R4悬空，此时R’＝R2//R3，代入公式1算出的输出电压与实际电压接近。
3)如果软件选择LNB供电电压为21V，则此时控制器输出“21V电压输出控制信号”，使MOS管Q2导通，控制器不输出“18V电压输出控制信号”，使MOS管Q1断开，电阻R4接地，R3悬空，此时R’＝R2//R4，代入公式1算出的输出电压与实际电压接近。
4)如果软件选择LNB供电电压不是13V、18V和21V，则此时可让控制器输出“18V电压输出控制信号”，使MOS管Q1导通，同时控制器输出“21V电压输出控制信号”，使MOS管Q2也导通，电阻R3、R4均接地，此时R’＝R2//R3//R4，代入公式1算出的输出电压与实际电压接近。
如图4所示，为本发明的又一种实施方式，实施例二。采用模拟开关代替实施例一的MOS管。模拟开关采用TS5A2066。R3和R4一端接地，另一端分别连接电子开关的COM1和COM2端，模拟开关连接控制器和DC-DC芯片反馈端。其具体工作方式原理与实施例一相同，根据控制信号，由模拟开关控制R3或R4接地或悬空，实现并联电阻阻值的调整，实现反馈电压的调节，从而实现对输出电压的调节，此处，不在赘述。
若想输出更多种类的电压，则增加控制器的IO口和并联电阻即可。

Claims (10)

1.一种LNB极化电源供电控制电路，其特征在于，包括：
用于将输入电压进行降压后输出，且可根据反馈电压调节输出电压的DC-DC降压模块；
连接DC-DC降压模块且可改变反馈电压的反馈电压调节电路；
用于向反馈电压调节电路发送调节控制信号的控制器。
2.根据权利要求1所述的LNB极化电源供电控制电路，其特征在于：所述DC-DC降压模块包括：
DC-DC芯片以及连接在其SW脚的电感；
DC-DC芯片的Vin脚连接输入电压、EN脚连接芯片控制信号、FB脚连接反馈电压调节电路、GND脚接地。
3.根据权利要求1所述的LNB极化电源供电控制电路，其特征在于，所述反馈电压调节电路包括：
并联于DC-DC降压模块的输出端和反馈脚之间的固定电阻；
并联于DC-DC降压模块的反馈脚和接地之间的若干个分别由控制器的不同IO口控制的调节电阻。
4.根据权利要求3所述的LNB极化电源供电控制电路，其特征在于，所述控制器为能够通过控制其IO口来控制调节电阻接地或悬空的MCU或CPU。
5.根据权利要求3所述的LNB极化电源供电控制电路，其特征在于，所述调节电阻与接地之间设有连接IO口且响应IO口控制信号的导通电子开关。
6.根据权利要求5所述的LNB极化电源供电控制电路，其特征在于，所述导通电子开关为MOS管，或三极管，或模拟开关。
7.根据权利要求2所述的LNB极化电源供电控制电路，其特征在于，所述反馈电压调节电路包括：
并联于电感的b端和DC-DC芯片的FB脚之间的电阻R1；
并联于DC-DC芯片的FB脚和接地之间的电阻R2、电阻R3、电阻R4；
电阻R3和电阻R4的接地端分别连接控制器的不同IO口。
8.根据权利要求7所述的LNB极化电源供电控制电路，其特征在于，所述电阻R3与接地之间设有连接IO口的导通电子开关Q1，电阻R4与接地之间设有连接IO口的导通电子开关Q2。
9.根据权利要求8所述的LNB极化电源供电控制电路，其特征在于，所述导通电子开关Q1和导通电子开关Q2为MOS管，控制器为能够通过控制其IO口来控制MOS管导通的MCU或CPU。
10.根据权利要求1～9中任意一项所述的LNB极化电源供电控制电路，其特征在于，所述DC-DC芯片为MP2452。
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