1.前言

坐在電視機前很容易。換頻道很容易。在電視上觀看一個節(jié)目的同時同時錄制四個節(jié)目并將另一節(jié)目流式傳輸?shù)狡桨咫娔X是過度的 - 但也很容易！這一切都歸功于機頂盒 (STB) 的強大功能，如圖 1 所示。

圖 1：典型的機頂盒

機頂盒(set top box,STB)起源于20世紀90年代初，當時主要是歐美國家有線電視臺為解決有線電視收視費問題而設計的一個解擾設備。機頂盒作為數(shù)字電視輔助設備是從20世紀90年代后期歐美國家試播數(shù)字電視和高清數(shù)字電視開始的。它的主要作用是使用戶能夠用原有的模擬電視機收看數(shù)字電視節(jié)目和高清數(shù)字電視節(jié)目，即提供數(shù)/模信號轉(zhuǎn)換功能，通常把這類機頂盒稱為數(shù)字電視機頂盒。

數(shù)字視頻變換盒（Set Top Box）簡稱STB，通常稱作機頂盒或機上盒，是一個連接電視機與外部信號源的設備。它可以將壓縮的數(shù)字信號轉(zhuǎn)成電視內(nèi)容，并在電視機上顯示出來。信號可以來自有線電纜、衛(wèi)星天線、寬帶網(wǎng)絡以及地面廣播。機頂盒接收的內(nèi)容除了模擬電視可以提供的圖像、聲音之外，更在于能夠接收數(shù)字內(nèi)容，包括電子節(jié)目指南、internet網(wǎng)頁等等。它使用戶能在現(xiàn)有電視機上觀看數(shù)字電視節(jié)目，并可通過網(wǎng)絡進行交互式數(shù)字化娛樂、教育和商業(yè)化活動.

2.控制負載能量消耗

STB 設計人員通常遵循待機電源要求，以便提高系統(tǒng)的電源效率。這些要求限制了 STB 在不活動時可以消耗的電量，因此需要關閉不同的子系統(tǒng)以消耗最少的電量。一些地區(qū)甚至有特定的電源要求，例如能源之星。圖 2 顯示了可以控制以提高待機功耗的常見 STB 子系統(tǒng)。

圖 2：STB 中的負載開關和電子保險絲應用

現(xiàn)在讓我們看一下我們可以打開和關閉的一些子系統(tǒng)。

· 前端/調(diào)諧器。該子系統(tǒng)接收輸入信號（有線或衛(wèi)星）并將信號轉(zhuǎn)換為視頻。一個調(diào)諧器負責一個視頻輸出，所以如果一個機頂盒可以一次錄制五個節(jié)目，那就意味著有五個不同的調(diào)諧器專門用于錄制。同樣，還有一個用于輸出視頻端口和通過 Wi-Fi® 連接其他設備的調(diào)諧器。在不使用時關閉調(diào)諧器可以降低關機功率。

· 硬盤。未錄制節(jié)目或播放以前錄制的節(jié)目的硬盤驅(qū)動器不需要處于活動狀態(tài)。當 STB 僅輸出電纜信號時，情況也是如此。

· 無線網(wǎng)絡。Wi-Fi 將其他設備（例如平板電腦或計算機）連接到機頂盒，或連接同一家庭內(nèi)的較小機頂盒。

負載開關可以控制每個子系統(tǒng)的電源，并且可以根據(jù)當前負載使用 TPS22918 和 TPS22975。兩者都是塑料器件，具有適用于不同容性負載的可調(diào)輸出上升時間。TPS22918 可支持高達 2A 的負載，TPS22975 可支持高達 6A 的負載。

將開關用于附加功能怎么樣？

除了省電之外，其他幾個功能還需要一個開關：

· 電源排序。 控制 STB 的片上系統(tǒng) (SoC) 或微控制器針對其不同的電壓軌具有特定的上電順序。為獲得最佳性能，諸如 TPS22918 或 TPS22975 之類的設備可以按順序打開每個電源軌。

· 輸入保護。 當 12V 適配器插入 STB 時，可能會發(fā)生電壓和電流瞬變。在 STB 輸入端放置 TPS2595 電子保險絲可以保護系統(tǒng)的其余部分免受熱插拔事件的影響。

· SD卡。如果 STB 使用 SD 卡，則可以選擇使用 3.3V 或 1.8V 為其供電。使用 TPS22910A 和 TPS22912C 負載開關可以讓我們選擇合適的電源軌。

· HDMI . HDMI接口在使用時是5V供電，為了保護用戶需要限制電流。TPS22945 負載開關具有 100mA 的低電流限制。

所有這些應用程序都在圖 3 的框圖中建模。

圖 3：STB 中推薦的負載開關和電子保險絲

3.負載開關和eFuses

該電源開關參考設計為機頂盒 節(jié)目全部用于每個子系統(tǒng)的不同負載開關和eFuses的。通過添加 DC/DC，該設計有助于為 STB 供電創(chuàng)建完整的解決方案。

圖 4：機頂盒電源開關參考設計

隨著機頂盒向更小外形尺寸發(fā)展的趨勢，很容易理解為什么設計人員希望在他們的系統(tǒng)中進行更多的集成。因此，保持我們的機頂盒電源設計小而簡單，并使用負載開關和電子保險絲來滿足我們不同的電源開關需求！