楊 峰 新疆廣電局91612臺(tái)

便攜充電式直流衛(wèi)星接收機(jī)

楊 峰 新疆廣電局91612臺(tái)

在老臺(tái)工作時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)房在上房頂檢查衛(wèi)星鍋時(shí)經(jīng)常將插板電視機(jī)和接收機(jī)吊至房頂使用很是麻煩，在整理庫房時(shí)發(fā)現(xiàn)老臺(tái)有許多廢舊接收機(jī)都是錯(cuò)過衛(wèi)星升級(jí)或電源板損壞不能使用，通過拆解機(jī)體發(fā)現(xiàn)其機(jī)殼內(nèi)部空間很大，衛(wèi)星接收主板良好，可以對(duì)其升級(jí)改造，本文就以銀河 YH-2800AKA 直播衛(wèi)星數(shù)字電視接收機(jī)為原型把普通220V供電的衛(wèi)星接收機(jī)改成可充電式直流供電的便攜式衛(wèi)星接收機(jī)，以適應(yīng)各條件下使用。

便攜式衛(wèi)星接收機(jī)；DC-DC降壓模塊；boost升壓電路

通過拆析測量機(jī)頂盒我們了解到衛(wèi)星機(jī)頂盒的主板其實(shí)并不是直接使用220供電，在其內(nèi)部有一個(gè)開關(guān)變壓器，機(jī)頂盒的整體是由220V開關(guān)電源和衛(wèi)星接收機(jī)主板組成的整體：

開關(guān)電源主板負(fù)責(zé)將AC220V變換成機(jī)頂盒需要的多組DC電源，分別供給主板各個(gè)模塊。其中主板的：3.3V（標(biāo)識(shí)3V3）和5V（標(biāo)識(shí)5V）是主要能源組，3.3V主要負(fù)責(zé)給主芯片CPU和面板數(shù)碼管接收頭，同時(shí)3.3V在主板內(nèi)部還被降壓成1.8V給內(nèi)存芯片供電，5V是給解碼芯片和智能卡系統(tǒng)供電，7.7V（標(biāo)識(shí)7V5）則是給內(nèi)部高頻頭供電，15V（標(biāo)識(shí)12V）和24V（標(biāo)識(shí)22V）就是外部LNB降頻器（高頻頭）的垂直信號(hào)和水平信號(hào)供電。

通過解析我們已經(jīng)了解到機(jī)頂盒的大致結(jié)構(gòu)和電源組成，我們現(xiàn)在需要把220V改成DC12V直流供電，所以要制作一個(gè)DC-DC模塊來滿足各種的供電需求，為了滿足以上的電壓組，我們分別對(duì)機(jī)頂盒各種的電流做了個(gè)測量：3.3V在正常工作時(shí)電流是680mA，5V是300mA，7.7V不接高頻頭時(shí)電流只有14mA，一旦接上高頻頭電流馬上升至160mA，15V在垂直信號(hào)時(shí)電流112mA，24V在水平時(shí)電流108mA。

為了實(shí)現(xiàn)直流直接供電，我們需要制做一個(gè)電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其中包括3組降壓和2組升壓，來完成3.3V 5V 7.5V 15V 24V的變換，降壓方案我們選擇的是杭州士蘭微電子生產(chǎn)的DC降壓芯片SD46520，官方給的效率數(shù)值可達(dá)95%，最大輸出電流可達(dá)2A，輸入壓差也很小只有1V，工作電壓很寬最高可以在18V工作，非常適合做降壓型模塊，其電路原理圖如圖1所示：

由驅(qū)動(dòng)芯片和功率電感組成非隔離DC-DC降壓電路，工作方式為BUCK型，轉(zhuǎn)換效率非常的高，發(fā)熱低，所以能將板做的非常小，工作頻率為400KHz固定式的這樣能避開接收機(jī)的高頻干擾頻段，也便于長時(shí)間的穩(wěn)定工作。

低壓部分的改造工程已經(jīng)完成，剩下的就是高頻頭供電的高壓部分了：15V和24V，這兩組的電壓比較高，但是電流一般只有85～150mA左右，這樣對(duì)升壓芯片的選擇就比較容易，考慮到穩(wěn)定性和成本我們對(duì)市場上的升壓芯片做了選擇：

考慮到成本和夠用性，我們最終選擇了臺(tái)灣亞瑟萊特生產(chǎn)的AX5201（如圖2所示）：

輸入電壓最高3～20V輸出最高電壓32V，最大工作電流可以大3A，工作頻率500KHz，以上參數(shù)都是非常符合我們需求的，廠家給出的芯片最高效率可達(dá)90%，實(shí)際效率為85%左右。

AX5201芯片是Boost升壓工作模式：

升壓過程就是一個(gè)電感的能量傳遞過程。充電時(shí)，電感吸收能量，放電時(shí)電感放出能量。如果連續(xù)性的工作,就可以給電容充電，那么在輸出端就可以在給負(fù)載放電過程中保持一個(gè)持續(xù)的電流。如果這個(gè)通斷的過程不斷重復(fù)，就可以在電容兩端得到高于輸入電壓的電壓。

為了獲得穩(wěn)壓穩(wěn)定的輸出，也需要對(duì)輸出進(jìn)行采樣反饋，由內(nèi)部基準(zhǔn)對(duì)比后控制驅(qū)動(dòng)電路的占空比來穩(wěn)定電壓輸出，于是由2個(gè)同樣的升壓模塊完成2組電壓的供電。

經(jīng)過分析衛(wèi)星機(jī)頂盒的工作原理發(fā)現(xiàn)：其實(shí)正常工作中的15V和24V只使用到其中一組，并不是同時(shí)供電，主要是通過電壓切換來實(shí)現(xiàn)極化信號(hào)選擇，再一次對(duì)其進(jìn)行簡化只需要一組升壓來實(shí)現(xiàn)2組輸出：由4個(gè)串聯(lián)的二極管對(duì)24V降壓給15V使用，實(shí)踐證明24V實(shí)際電壓20V即可正常工作，經(jīng)過4個(gè)二極管給15V降壓剛好獲得穩(wěn)定的15V電壓，就這樣整個(gè)系統(tǒng)的供電問題這樣解決完成。整個(gè)電源板被縮減成2組降壓：3.3V+5V和1組升壓20V系統(tǒng)，通過并聯(lián)7.5V和5V，15、20V共用模式完成整個(gè)機(jī)頂盒主板的供電改造，改造完成后輸入電壓6～15V都能正常供電，非常適合使用蓄電池或者鋰電池供電，如果將電池和功放電路集成在外殼內(nèi)部可以做成一體化充電式機(jī)頂盒：

外殼內(nèi)的空間完全可以放入一個(gè)電池，和功放板，同時(shí)充電孔既可以充電也可以做電源輸出孔，這樣既能充電也可以給外帶液晶供電。這樣一套便攜充電式直流衛(wèi)星接收機(jī)就此完成，在以后的例行上房頂檢查衛(wèi)星信號(hào)源時(shí)就不在需要插板和CRT電視機(jī)了，此方案也可在機(jī)房內(nèi)對(duì)音頻前端檢查監(jiān)視時(shí)使用主要方便快捷拋棄了CRT電視笨重不好移動(dòng)的特點(diǎn)。

圖1

圖2

【參考文選】

[1] 付玉明，武鐵敦等：《 電路分析基礎(chǔ)》.出版單位：水利水電出版社（北京）.出版時(shí)間：2002年2月

[2] 康華光《電子技術(shù)基礎(chǔ)，模擬部分》.出版單位：高等教育出版社.出版時(shí)間：1979年3月

[3] 蘇麗萍：《電子技術(shù)基礎(chǔ)》.出版單位：西安電子科技大學(xué)出版社（西安） 出版時(shí)間：2002