通信IC：ISDN高壓功率控制器IHPC PEB 2026的深度解析

在通信領(lǐng)域，功率控制器的性能對于確保傳輸線路的穩(wěn)定運行至關(guān)重要。ISDN高壓功率控制器IHPC PEB 2026就是這樣一款關(guān)鍵的集成電路。下面，我們將深入探討這款控制器的特點、功能、操作模式以及電氣特性等方面。

文件下載：PEB 2026 T-S V1.1.pdf

一、產(chǎn)品概述

IHPC PEB 2026是專門為雙線ISDN傳輸線路供電而設(shè)計的集成功率控制器。其顯著特點包括：

1. 高電池電壓：支持高達130V的電池電壓，能滿足多種供電需求。
2. 單線路供電：可單獨為一條傳輸線路供電，實現(xiàn)精準的電力分配。
3. 電流限制與溫度控制：具備電流限制和芯片溫度控制功能，能有效保護設(shè)備免受過載影響。
4. 可編程限流：通過外部電阻可對限制電流進行編程，增加了使用的靈活性。
5. 過熱自動降流：在過熱情況下，能自動降低供電電流，保障設(shè)備的穩(wěn)定性。
6. 先進技術(shù)與小封裝：采用可靠的170V智能功率技術(shù)（SPT 170），并采用小尺寸的P - DSO - 20封裝。

二、引腳說明

2.1 引腳配置

PEB 2026有P - DSO - 20 - 6和P - DSO - 20 - 10兩種封裝形式，不同封裝的引腳配置有所不同。

2.2 引腳定義與功能

三、功能描述

3.1 電流測量與濾波

從GNDB到RB的電流會被測量，其縮小的電流圖像會通過一個拐角頻率約為3Hz的高通濾波器進行濾波，該濾波器需要外部電容C HP。濾波后的“AC”電流會從帶隙中產(chǎn)生的參考電流中減去，參考電流的值由外部電阻R REF定義。

3.2 過熱保護

當芯片溫度過高時，熱保護TH - PROT會吸收電流，從而降低電流Limit，將芯片結(jié)溫限制在約165°C，防止因輸出過載而造成即時損壞。但持續(xù)的高溫會縮短IHPC的使用壽命，因此結(jié)溫不應超過150°C。

3.3 短路保護

在短路情況下，需要采取措施關(guān)閉IHPC。例如，當引腳APFI指示電流限制激活時，應在1.5秒后使用引腳PFEN或PFENQ停用IHPC。再次上電嘗試應給IHPC足夠的時間冷卻（例如30秒）。

3.4 電流限制與輸出

電流I Limit會通過運算放大器OP、晶體管T L和兩個電阻（4Ω，4kΩ）反映到從RA到V BAT的輸出電流Line上，公式為： [I{Line,max }(t)=1000 × I{Limit }(t)=1000 timesleft(I{REF}-I{TH-PROT }(t)-I_{AC}(t)right)] 在“無電流限制”情況下，運算放大器OP的輸出電壓等于正OP供電電壓，晶體管T L“導通”。當輸出電流Line上升到Line,max時，電流鏡會激活并將輸出電流保持在該水平。

3.5 狀態(tài)信號濾波

晶體管T L的柵極電壓顯示電流限制器的狀態(tài)（電流限制是否激活），該狀態(tài)信號會通過一個低通濾波器進行濾波，產(chǎn)生邏輯輸出APFI。外部電容C TP定義了低通濾波器的拐角頻率和延遲時間t LIMON和t LIMOFF。

3.6 抗干擾功能

電流傳感器I - SENS和高通濾波器可防止頻率范圍約為(5 * f CHP)到約100kHz的縱向干擾導致電流限制，前提是縱向電流的最大幅度低于外部電阻R REF定義的電流限制的約一半。

3.7 電流瞬態(tài)

從狀態(tài)LIMOFF切換到LIMON時，會出現(xiàn)電流瞬態(tài)。例如，給線路上電（給線路電容充電）或線路短路時，電流瞬態(tài)從Line,max的一半開始，并以由C HP值定義的時間常數(shù)t CHP增加到Line.max。

3.8 二極管保護

連接到GNDB和RB的二極管可保護IHPC免受雷擊和過電壓影響。此外，由于技術(shù)原因，從引腳V BAT到所有其他引腳存在寄生二極管。

3.9 (I_{BAT})電流峰值

當線路供電開啟（晶體管T L導通）且RA和GNDB（或GNDD）之間發(fā)生短路時，需要一定時間來卸載T L的柵源電容并將電流限制到定義的最大值。在此期間，會在電源電壓V BAT上看到電流峰值I BAT。IHPC中的快速雙極npn晶體管可限制此類電流峰值，當V BAT = 100V時，產(chǎn)生的I BAT電流瞬態(tài)呈三角脈沖狀，峰值約為1.5A，持續(xù)時間（50%到50%）約為130nsec。

四、操作模式

邏輯輸入引腳PFEN和PFENQ通過集成電流源連接到GNDD。如果這些引腳未外部連接，邏輯電平為“V IL”。

五、外部組件設(shè)計

5.1 電阻(R_{REF})

該電阻的值定義了電流限制(I{Limit, ON})，并會影響電源電流(I{BAT})和(I{DD})。可參考相關(guān)圖表獲取(I{Limit,ON})、(I{BAT})和(I{DD})隨(R_{REF})變化的典型值。

5.2 電容(C_{HP})

此電容的值定義了高通濾波器的拐角頻率(f{CHP})和電流瞬態(tài)的時間常數(shù)(t{CHP})?？蓞⒖紙D表了解(f{CHP})和(t{CHP})隨(C_{HP})變化的典型值。

5.3 電容(C_{TP})

該電容的值定義了低通濾波器的拐角頻率和延遲時間(t{LIMON})和(t{LIMOFF})?？蓞⒖紙D表獲取(t{LIMON})和(t{LIMOFF})隨(C_{TP})變化的典型值。

六、應用說明

6.1 外部組件作用

• R REF：定義電流限制和內(nèi)部偏置電流，較小/較大的值會增加/減小電流限制，并影響電源電流。
• C TP：與內(nèi)部電阻一起定義低通濾波器的延遲時間（典型值為20ms），可過濾短干擾。較小/較大的值會減小/增加延遲時間。
• C HP：與內(nèi)部電阻一起定義高通濾波器的拐角頻率，確?？v向干擾（AC）不會產(chǎn)生電流限制效果。較小/較大的值會減小/增加拐角頻率。
• R LA, R LB：這些電阻可限制雷擊瞬態(tài)期間的峰值電流，其最大值由電阻上允許的電壓降定義。
• C：該電容可分流AC信號電流。
• A, B：連接到用戶的A線和B線。
• V BAT：最負的供電電壓，也稱為電池電壓。
• 過電壓保護：該電路可確保在雷擊情況下，RA到V BAT的電壓不超過定義的限制。

  6.2 推薦器件值

  器件	值	說明
  R REF	22kΩ	電流限制設(shè)置為50mA
  C TP	220nF	‘APFI’延遲時間設(shè)置為20ms
  C HP	4.7μF	頻率范圍高于16.666Hz的AC縱向干擾不會影響電流限制
  R LA, R LB	23Ω	最小值，確保雷擊時峰值電流不超過16A（使用40Ω源電阻的1kV電壓峰值）

七、電氣特性

7.1 絕對最大額定值

7.2 工作范圍

7.3 靜態(tài)熱阻

7.4 電氣參數(shù)

典型值在以下測試條件下定義： [V{DD}=5 V pm 1 % C{HP}=4.7 mu F pm 10 %(6.3 V)] [V{BAT}=-100 V pm 1 % C{TP}=220 nF pm 10 %(6.3 V)] [R{LA}=23 Omega pm 1 % T{A}=25 pm 5^{circ} C] [R{LB}=23 Omega pm 1 % R{Line }= pm 0.1 %] [R_{REF}=22 k Omega pm 1 % no heatsink] 最小和最大值在整個工作范圍內(nèi)有效。

八、總結(jié)

ISDN高壓功率控制器IHPC PEB 2026憑借其豐富的功能和良好的性能，為ISDN傳輸線路的供電提供了可靠的解決方案。在設(shè)計和使用過程中，工程師需要根據(jù)實際需求合理選擇外部組件，并注意其電氣特性和工作范圍，以確保設(shè)備的穩(wěn)定運行。你在使用這款控制器時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗。