專利名稱：Hdmi防護(hù)電路及盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
HDMI防護(hù)電路及盒技術(shù)領(lǐng)域 本實(shí)用新型涉及圖像通信系統(tǒng)傳輸中的電路防護(hù)，尤其涉及設(shè)備的HDMI接口防護(hù)。
背景技術(shù)：
隨著 HDMI (High Definition Multimedia Interface,高清多媒體接口)使用的日益廣泛，帶有HDMI輸出口的信號(hào)源(例如但不限于藍(lán)光播放器)和HDMI輸入口的顯示設(shè)備(例如但不限于高清電視)在音視頻系統(tǒng)中越來(lái)越多。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，這些HDMI設(shè)備因HDMI接口周圍的芯片等電子器件很容易損壞而受損，分析大致原因如下:I)靜電危害導(dǎo)致。人體往往攜帶幾千甚至上萬(wàn)伏的靜電,若插拔HDMI線纜時(shí)人體接觸到HDMI設(shè)備的金屬部分，則會(huì)產(chǎn)生靜電放電(ESD)，放電電流根據(jù)瀉放路徑不同而不同，大小甚至可高達(dá)數(shù)十安培。放電電流可能流經(jīng)HDMI接口周圍的電子器件從而對(duì)它們?cè)斐蓢?yán)重?fù)p害。2)由于家居布線的日趨復(fù)雜，可能使用了較長(zhǎng)的HDMI線纜，例如大于10米，線纜當(dāng)長(zhǎng)期被閑置不用時(shí)，會(huì)因環(huán)境濕度等原因累積電荷；一旦這些電荷未經(jīng)消除而直接經(jīng)HDMI線纜接入HDMI設(shè)備，會(huì)產(chǎn)生電纜放電事件(CDE)。與靜電放電相類似，電纜放電所產(chǎn)生的非常大的電流也將對(duì)HDMI接口電路組成損害。3)雷電直接擊中HDMI設(shè)備所使用的電力系統(tǒng)時(shí)，會(huì)注入極大的脈沖電流，但此種情況發(fā)生概率極低。常見(jiàn)的情況是因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的電纜、建筑物的金屬部分或室外引入室內(nèi)的電纜因感應(yīng)雷電電磁場(chǎng)而產(chǎn)生的瞬間高電壓及高電流(稱為浪涌電壓和浪涌電流)對(duì)HDMI設(shè)備電子器件造成損害。此外，4)HDMI設(shè)備通電工作時(shí)工作電流會(huì)在流經(jīng)的電子器件周圍形成電磁場(chǎng)，當(dāng)快速開(kāi)關(guān)設(shè)備電源時(shí)，由于電磁場(chǎng)的快速變化，設(shè)備內(nèi)部也會(huì)產(chǎn)生可能損壞電子器件的浪涌現(xiàn)象(Surge)ο現(xiàn)有HDMI設(shè)備的不足之處在于，這些設(shè)備往往只在HDMI接口的TMDS(最小化傳輸差分信號(hào))通道即高速信號(hào)通道上實(shí)現(xiàn)對(duì)浪涌的防護(hù)，而缺少在該高速信號(hào)通道上對(duì)靜電放電以及電纜放電事件采取防護(hù)手段，并且完全忽略了對(duì)HDMI接口的DDC通道(顯示數(shù)據(jù)通道)、HEAC通道(以太網(wǎng)和音頻返回通道)這些低速信號(hào)通道的保護(hù)，因此，一旦HDMI接口周邊電子器件被損壞該HDMI設(shè)備的工作也受到影響。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提出一種防護(hù)電路及盒，對(duì)HDMI接口進(jìn)行全面保護(hù)來(lái)達(dá)到保護(hù)HDMI設(shè)備的目的。作為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是，提供一種HDMI防護(hù)電路，包括HDMI接口，該HDMI接口的TMDS通道的各信號(hào)線分別連接有浪涌保護(hù)器件，尤其是，該HDMI接口的時(shí)鐘通道、DDC通道和HEAC通道的各信號(hào)線也分別連接有浪涌保護(hù)器件；所述TMDS通道、時(shí)鐘通道、DDC通道和HEAC通道的各信號(hào)線還分別連接有ESD保護(hù)器件。上述方案中，所述浪涌保護(hù)器件為專用的浪涌保護(hù)芯片，或所述ESD保護(hù)器件為專用的ESD保護(hù)芯片。當(dāng)所述浪涌保護(hù)芯片型號(hào)為Rcalmp3304N時(shí)，時(shí)鐘通道和第一 TMDS通道的共四根信號(hào)線分別連接到第一顆浪涌保護(hù)芯片的各相應(yīng)引腳上，第二 TMDS通道和第三TMDS通道的共四根信號(hào)線分別連接到第二顆浪涌保護(hù)芯片的各相應(yīng)引腳上，DDC通道和HEAC通道的共四根信號(hào)線分別連接到第三顆浪涌保護(hù)芯片的各相應(yīng)引腳上。當(dāng)所述ESD保護(hù)芯片型號(hào)為Rcalmp0524P或uClamp0511T時(shí)，時(shí)鐘通道、第一 TMDS通道的共四根信號(hào)線分別連接到第一顆Rcalmp0524P芯片的各相應(yīng)引腳上，第二 TMDS通道和第三TMDS通道的共四根信號(hào)線分別連接到第二顆Rcalmp0524P芯片的各相應(yīng)引腳上，DDC通道、HEAC通道的共四根信號(hào)線分別連接到uClamp0511T的各相應(yīng)引腳上。進(jìn)一步地，還分別在所述時(shí)鐘通道和第一 TMDS通道與所述第一顆浪涌保護(hù)芯片的各連接中，以及在所述第二 TMDS通道和第三TMDS通道與所述第二顆浪涌保護(hù)芯片的各連接中串接入高頻濾波磁珠組。作為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是，提供一種HDMI防護(hù)盒，包括盒體和電路板；該電路板包括上述任一 HDMI防護(hù)電路，還包括兩個(gè)與HDMI接口相連的HDMI座，所述HDMI座嵌套在盒體的開(kāi)口處。進(jìn)一步地,所述盒體上帶有一根接地線。這些措施使HDMI接口得到更全面有效的保護(hù)，且這些保護(hù)措施對(duì)HDMI信號(hào)傳輸質(zhì)量的影響更小。防護(hù)盒產(chǎn)品本身可以尺寸很小、重量很輕。


圖1為本實(shí)用新型電路原理圖；圖2為本實(shí)用新型盒體外觀示意圖；圖3示意了圖2外觀的翻轉(zhuǎn)面；圖4為圖1的具體線路實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
下面，結(jié)合附圖所示之最佳實(shí)施例進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。如圖1所示，本實(shí)用新型HDMI防護(hù)電路包括HDMI接口，或者是HDMI輸入接口，或者是HDMI輸出接口，或是HDMI輸入接口及輸出接口的互連組合；HDMI接口的TMDS通道的各信號(hào)線分別連接有浪涌保護(hù)器件，HDMI接口的時(shí)鐘通道、DDC通道和HEAC通道的各信號(hào)線也分別連接有浪涌保護(hù)器件；所述TMDS通道、時(shí)鐘通道、DDC通道和HEAC通道的各信號(hào)線還分別連接有ESD保護(hù)器件。所述浪涌保護(hù)器件或所述ESD保護(hù)器件可以如圖所示采用分立電子元件來(lái)搭建完成。為了節(jié)省布線空間及提高效率，所述浪涌保護(hù)器件或所述ESD保護(hù)器件還可以采用專用的浪涌保護(hù)芯片或ESD保護(hù)芯片。圖4的線路最佳實(shí)施例以采用專用芯片為例:浪涌保護(hù)芯片型號(hào)例如但不限于SEMTECH公司的Rcalmp3304N，ESD保護(hù)芯片型號(hào)例如但不限于SEMTECH公司的Rcalmp0524P或uClamp051IT，限于芯片的保護(hù)通道數(shù)量，本實(shí)施例電路中包括有多片Rcalmp3304N和Rcalmp0524P。其中，時(shí)鐘通道和第一 TMDS通道的共四根信號(hào)線CLK-、CLK+、DATA0-、DATAO+分別連接到第一顆浪涌保護(hù)芯片U3的各相應(yīng)引腳上，同時(shí)這四根信號(hào)線CLK-, CLK+, DATAO-, DATAO+還分別連接到第一顆ESD保護(hù)芯片U2的各相應(yīng)引腳上；第二TMDS通道和第三TMDS通道的共四根信號(hào)線DATA1-、DATA1+、DATA2-、DATA2+分別連接到第二顆浪涌保護(hù)芯片U5的各相應(yīng)引腳上，同時(shí)這四根信號(hào)線DATA1-、DATA1+、DATA2-、DATA2+還分別連接到第二顆ESD保護(hù)芯片U4的各相應(yīng)引腳上；DDC通道和HEAC通道的共四根信號(hào)線SCL、SDA、HEAC+、HPD_HEAC-分別連接到第三顆浪涌保護(hù)芯片Ul的各相應(yīng)引腳上，同時(shí)這四根信號(hào)線SCL、SDA、HEAC+, HPD_HEAC_還分別連接到各貼片芯片U6 UlO (uClamp0511T)的相應(yīng)引腳上。為了減少所述Rcalmp3304N芯片對(duì)地電容對(duì)高速信號(hào)的影響，本實(shí)施例中還在所述時(shí)鐘通道和第一 TMDS通道與所述第一顆浪涌保護(hù)芯片U3的各連接中，以及在所述第二TMDS通道和第三TMDS通道與所述第二顆浪涌保護(hù)芯片U5的各連接中分別串接入高頻濾波磁珠組，每一所述高頻濾波磁珠組例如但不限于采用I 3個(gè)muRata公司的BLM18HG102SN1D和BLM15BD102SN1D貼片元件。該措施可以保證信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量。所述HDMI接口還包括至少一個(gè)HDMI座，尤其是帶固定耳式的鍍金HDMI座，可以提高使用壽命內(nèi)的插拔次數(shù)甚至達(dá)到10000次，及配接帶固定螺絲的HDMI線纜來(lái)增強(qiáng)連接的可靠性，防止意外造成線纜的松動(dòng)或脫落。圖2示意了本實(shí)用新型防護(hù)盒的外形。本實(shí)用新型防護(hù)盒包括盒體和電路板，電路板包括上述HDMI防護(hù)電路，還包括如圖4所示的至少兩個(gè)與HDMI接口相連的HDMI座Jl和J2，該HDMI座Jl和J2分別用作為HDMI輸入接口和HDMI輸出接口。實(shí)際使用本實(shí)用新型防護(hù)盒時(shí)，若用在兩個(gè)HDMI設(shè)備之間的串接，該Jl和J2輸入輸出接口各接一根HDMI線纜(長(zhǎng)度可自定，用于替換HDMI設(shè)備之間連接的一根HDMI線纜)來(lái)對(duì)接一個(gè)HDMI設(shè)備；或可通過(guò)一根HDMI線纜來(lái)單獨(dú)接入一個(gè)HDMI設(shè)備的HDMI輸入或輸出接口，來(lái)增強(qiáng)該HDMI設(shè)備的防護(hù)能力。如圖2及圖3所述HDMI座(Jl、J2)嵌套在盒體的開(kāi)口處。本實(shí)用新型防護(hù)盒還可以附帶一根接地線，通過(guò)螺絲安裝到如圖3所示的HDMI座的固定耳螺絲孔，用來(lái)把盒體接地，使放電電流直接流入大地來(lái)進(jìn)一步減弱放電電流對(duì)盒體內(nèi)部電路板上電子元器件的沖擊。模擬實(shí)驗(yàn)證明，在HDMI設(shè)備的電路上添加本實(shí)用新型電路，或在HDMI設(shè)備上外接本實(shí)用新型防護(hù)盒，或在兩個(gè)HDMI設(shè)備間接入本實(shí)用新型防護(hù)盒均可以更有效地保護(hù)HDMI設(shè)備，使HDMI設(shè)備的防護(hù)能力達(dá)到IEC 61000-4-2/4/5之標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種HDMI防護(hù)電路，包括HDMI接口，該HDMI接口的TMDS通道的各信號(hào)線分別連接有浪涌保護(hù)器件，其特征在于: 該HDMI接口的時(shí)鐘通道、DDC通道和HEAC通道的各信號(hào)線也分別連接有浪涌保護(hù)器件；所述TMDS通道、時(shí)鐘通道、DDC通道和HEAC通道的各信號(hào)線還分別連接有ESD保護(hù)器件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HDMI防護(hù)電路，其特征在于: 所述浪涌保護(hù)器件為專用的浪涌保護(hù)芯片，或所述ESD保護(hù)器件為專用的ESD保護(hù)芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的HDMI防護(hù)電路，其特征在于: 所述浪涌保護(hù)芯片型號(hào)為Rcalmp3304N ;時(shí)鐘通道和第一 TMDS通道的共四根信號(hào)線分別連接到第一顆浪涌保護(hù)芯片的各相應(yīng)引腳上，第二 TMDS通道和第三TMDS通道的共四根信號(hào)線分別連接到第二顆浪涌保護(hù)芯片的各相應(yīng)引腳上，DDC通道和HEAC通道的共四根信號(hào)線分別連接到第三顆浪涌保護(hù)芯片的各相應(yīng)引腳上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的HDMI防護(hù)電路，其特征在于: 還分別在所述時(shí)鐘通道和第一 TMDS通道與所述第一顆浪涌保護(hù)芯片的各連接中，以及在所述第二 TMDS通道和第三TMDS通道與所述第二顆浪涌保護(hù)芯片的各連接中串接入高頻濾波磁珠組。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的HDMI防護(hù)電路，其特征在于: 所述ESD保護(hù)芯片型號(hào)為Rcalmp0524P或uClamp0511T ;時(shí)鐘通道、第一 TMDS通道的共四根信號(hào)線分別連接到第一顆Rcalmp0524P芯片的各相應(yīng)引腳上，第二 TMDS通道和第三TMDS通道的共四根信號(hào)線分別連接到第二顆Rcalmp0524P芯片的各相應(yīng)引腳上，DDC通道、HEAC通道的共四根信號(hào)線分別連接到uClamp0511T的各相應(yīng)引腳上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HDMI防護(hù)電路，其特征在于: 所述HDMI接口還包括一帶固定耳式的HDMI座。
7.—種HDMI防護(hù)盒，其特征在于: 包括盒體和電路板；該電路板包括權(quán)利要求廣5任一項(xiàng)所述的HDMI防護(hù)電路，還包括兩個(gè)與HDMI接口相連的HDMI座，所述HDMI座嵌套在盒體的開(kāi)口處。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的防護(hù)盒，其特征在于: 所述HDMI座為帶固定耳式的HDMI座。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的防護(hù)盒，其特征在于: 所述盒體上帶有一根接地線。
專利摘要一種HDMI防護(hù)電路及盒，包括HDMI接口，該HDMI接口的TMDS通道的各信號(hào)線分別連接有浪涌保護(hù)器件，尤其是，該HDMI接口的時(shí)鐘通道、DDC通道和HEAC通道的各信號(hào)線也分別連接有浪涌保護(hù)器件；所述TMDS通道、時(shí)鐘通道、DDC通道和HEAC通道的各信號(hào)線還分別連接有ESD保護(hù)器件。所述防護(hù)盒還包括盒體，兩個(gè)與HDMI接口相連的HDMI座嵌套在盒體的開(kāi)口處。采用本實(shí)用新型，HDMI設(shè)備的防護(hù)能力輕松達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)H02H9/00GK203086120SQ201220691629
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
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