CN213341638U - 一种hdmi接口静电浪涌防护电路、pcb走线、pcb板及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及HDMI高清多媒体接口技术领域，具体公开了一种HDMI接口静电浪涌防护电路、PCB走线、PCB板及电子设备，通过在HDMI输出芯片与HDMI接口相连接的信号线之间接入电阻和TVS管，以及改变信号线PCB走线为S形走线，从而可以有效的防止浪涌电压进入HDMI输出芯片，有效地防护低于600V的小能量脉冲冲击，达到保护HDMI输出芯片的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及HDMI高清多媒体接口技术领域，尤其涉及一种HDMI接口静电浪涌防护的电路、PCB走线、PCB板及电子设备。
背景技术
HDMI(High Definition Multimedia Interface)高清多媒体接口是一种全数字化视频和声音发送接口，可以发送未压缩的音频及视频信号。HDMI可用于机顶盒、DVD播放机、个人计算机、电视、游戏主机、综合扩大机、数字音响与电视机等设备。当外部HDMI信号线受到浪涌干扰时，浪涌信号会通过HDMI接口和PCB走线到达设备HDMI输出芯片内部。当浪涌电压到200V时，HDMI输出芯片就会损坏，从而失去正常功能。
实用新型内容
本实用新型提供一种HDMI接口静电浪涌防护的电路，解决的技术问题是，当HDMI受到浪涌干扰时可能会导致HDMI输出芯片损坏。为解决以上技术问题，本实用新型提供一种HDMI接口静电浪涌防护的电路，包括1、一种HDMI接口静电浪涌防护电路，其特征在于，包括：HDMI输出芯片、HDMI接口、信号线、电阻、TVS管，每条所述信号线的一端固定连接输出芯片，一端经电阻连接HDMI接口的一个脚，所述电阻的另一端还连接TVS管，TVS管的另一端接地。
进一步地，所述电阻的阻值为5.1欧姆。
本实用新型还提供一种PCB走线，包括所述HDMI接口静电浪涌防护电路，其所述信号线的PCB走线为连续的S形走线。
进一步地，所述电阻和TVS管靠近所述HDMI接口处放置。
本实用新型还提供一种PCB板，包括所述的HDMI接口静电浪涌防护电路或所述的PCB走线。
本实用新型还提供一种电子设备，包括所述的PCB板。
本实用新型提供一种HDMI接口静电浪涌防护电路、PCB走线、PCB板及电子设备，通过在HDMI输出芯片与HDMI接口相连接的信号线之间接入电阻和TVS管，以及改变信号线PCB走线为S形走线，从而可以有效的防止浪涌电压进入HDMI输出芯片，有效地防护低于600V的小能量脉冲冲击，达到保护HDMI输出芯片的目的。
附图说明
图1为HDMI接口现有技术结构图；
图2为HDMI接口现有技术PCB走线图；
图3为本实用新型实施例提供的一种HDMI接口静电浪涌防护电路结构图；
图4为本实用新型实施例提供的一种HDMI接口静电浪涌防护电路的电路图；
图5为本实用新型实施例提供的一种HDMI接口静电浪涌防护电路的电路原理图；
图6为本实用新型实施例提供的一种HDMI接口静电浪涌防护电路的PCB走线图。
具体实施方式
下面结合附图具体阐明本实用新型的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本实用新型的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本实用新型专利保护范围的限制，因为在不脱离本实用新型精神和范围基础上，可以对本实用新型进行许多改变。
图1为HDMI接口现有技术结构图，图2为HDMI接口现有技术PCB走线图，设备(如机顶盒)内部通过PCB走线把HDMI输出芯片和HDMI接口连接。浪涌电压通过信号线流向HDMI输出芯片。由图1和图2可以看出，当外部HDMI线收到浪涌干扰时，浪涌信号会通过HDMI接口和PCB走线到达设备主芯片内部。按IEC61000-4-5:2005标准实验，浪涌电压到200V时，HDMI输出芯片就会损坏，从而失去正常功能。
如图3以及图6所示，为解决上述问题，在现有技术基础上，在HDMI接口和HDMI输出芯片的信号线之间增加TVS管和电阻，以及改变信号线的PCB走线为S形。其中TVS管能有效的将浪涌泄放到地上，从而保护芯片不损坏；TVS管开启需要一定时间，通过增加电阻和信号线S形走线来对浪涌进行阻碍，S型走线可以形成电容的效果，从而为TVS管提供了反应时间，使得浪涌冲击在进入HDMI输出芯片之前TVS管已经起作用释放掉冲击，从而保护HDMI输出芯片不受损坏。
图4为本实用新型实施例提供的一种HDMI接口静电浪涌防护电路的电路图，包括HDMI输出芯片、HDMI接口、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、TVS管D1、TVS管D2、TVS管D3、TVS管D4、TVS管D5、TVS管D6、TVS管D7、TVS管D8、TVS管D9、TVS管D10、TVS管D11、TVS管D12；
所述HDMI输出芯片的HDMI_TX0N端经电阻R1连接HDMI接口的1脚，电阻R1的另一端还连接TVS管D1，TVS管D1另一端接地；
所述HDMI输出芯片的HDMI_TX0P端经电阻R2连接HDMI接口的2脚，电阻R2的另一端还连接TVS管D2，TVS管D2另一端接地；
所述HDMI输出芯片的HDMI_TX1N端经电阻R3连接HDMI接口的3脚，电阻R3的另一端还连接TVS管D3，TVS管D3另一端接地；
所述HDMI输出芯片的HDMI_TX1P端经电阻R4连接HDMI接口的4脚，电阻R4的另一端还连接TVS管D4，TVS管D4另一端接地；
所述HDMI输出芯片的HDMI_TX2N端经电阻R5连接HDMI接口的5脚，电阻R5的另一端还连接TVS管D5，TVS管D5另一端接地；
所述HDMI输出芯片的HDMI_TX2P端经电阻R6连接HDMI接口的6脚，电阻R6的另一端还连接TVS管D6，TVS管D6另一端接地；
所述HDMI输出芯片的HDMI_TXCN端经电阻R7连接HDMI接口的7脚，电阻R7的另一端还连接TVS管D7，TVS管D7另一端接地；
所述HDMI输出芯片的HDMI_TXCP端经电阻R8连接HDMI接口的8脚，电阻R8的另一端还连接TVS管D8，TVS管D8另一端接地；
所述HDMI输出芯片的HDMITX_HOTPLUG端经电阻R9连接HDMI接口的9脚，电阻R9的另一端还连接TVS管D9，TVS管D9另一端接地；
所述HDMI输出芯片的HDMITX_SDA端经电阻R10连接HDMI接口的10脚，电阻R10的另一端还连接TVS管D10，TVS管D10另一端接地；
所述HDMI输出芯片的HDMITX_SCL端电阻R11连接HDMI接口的11脚，电阻R11的另一端还连接TVS管D11，TVS管D11另一端接地；
所述HDMI输出芯片的HDMITX_CEC端电阻R12连接HDMI接口的12脚，电阻R12的另一端还连接TVS管D12，TVS管D12另一端接地。
图5为本实用新型实施例提供的一种HDMI接口静电浪涌防护电路的电路原理图，在此选用10脚和6脚的TVS阵列，HDMI输出芯片的HDMI_TX0N端、HDMI_TX0P端和HDMI_TX1N端、HDMI_TX1P端两组差分信号分别连接电阻R1、R2、R3、R4的一端，电阻R1、R2、R3、R4的另一端连接TVS1管和HDMI接口，TVS1管3脚和8脚接地；
HDMI输出芯片的HDMI_TX2N端、HDMI_TX2P端和HDMI_TXCN端、HDMI_TXCP端两组差分信号分别连接电阻R5、R6、R7、R8的一端，电阻R5、R6、R7、R8的另一端连接TVS2管和HDMI接口，TVS2管3脚和8脚接地；
HDMI输出芯片的HDMITX_HOTPLUG端、HDMITX_SDA端和HDMITX_SCL端、HDMITX_CEC端四根控制信号分别连接电阻R10、R9、R12、R11的一端，电阻R10、R9、R12、R11的另一端连接TVS3管和HDMI接口，TVS3管2脚接地，TVS3管5脚接+5V电源。
图6为本实用新型实施例提供的一种HDMI接口静电浪涌防护电路的PCB走线图，HDMI输出芯片的HDMI_TX0N端、HDMI_TX0P端、HDMI_TX1N端、HDMI_TX1PH端、HDMI_TX2N端、HDMI_TX2P端、HDMI_TXCN端、HDMI_TXCP端、HDMITX_HOTPLUG端、HDMITX_SDA端、HDMITX_SCL端、HDMITX_CEC端所有信号线在PCB板上走线中都要走S形，S形走线可以形成电容的效果，同时TVS1、TVS2、TVS3、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R10、R9、R12、R11电子元气件要靠近HDMI接口放置。
HDMI接口输入的浪涌电压，在经过电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R10、R9、R12、R11和S形走线形成的电容时，会受到一定的阻挡，同时TVS管TVS1、TVS2、TVS3利用阻挡的时间迅速开启将浪涌电压引导到地上，从而可以有效的防止浪涌电压进入HDMI输出芯片，达到保护HDMI输出芯片的目的。
选用不同型号的TVS管，对所述HDMI接口静电浪涌防护的PCB走线电路进行测试：
测试设备：1、浪涌发生器NSG3060；2、可变电阻器；3、高压电流探头；4、双通道示波器。
测试标准：IEC61000-4-5:2005
测试端口：HDMI接口
测试项目：电压波形1.2/50us，电流波形8/20us，共模200V～700V/102Ω(设备2Ω内阻，外接100Ω电阻)间隔60s，线对地测试。
测试数据：
表1
根据表1的数据可以看出，在HDMI接口和HDMI输出芯片的信号线之间增加TVS管和电阻，PCB走线方式改进后，在HDMI差分线上，分别使用型号为君耀UAT52A05L02、君耀UAD08C05L01、君耀UBQ10A05L04及RCLamp0524PA(SEMTECK)的TVS管进行测试，同时串接5.1欧姆的电阻，已经可以有效的防护低于600V的小能量脉冲冲击。
本实用新型提供一种HDMI接口静电浪涌防护电路、PCB走线、PCB板及电子设备，通过在HDMI输出芯片与HDMI接口相连接的信号线之间接入电阻和TVS管，以及改变信号线PCB走线为S形走线，从而可以有效的防止浪涌电压进入HDMI输出芯片，有效地防护低于600V的小能量脉冲冲击，达到保护HDMI输出芯片的目的。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种HDMI接口静电浪涌防护电路，其特征在于，包括：HDMI输出芯片、HDMI接口、信号线、电阻、TVS管，每条所述信号线的一端固定连接输出芯片，一端经电阻连接HDMI接口的一个脚，所述电阻的另一端还连接TVS管，TVS管的另一端接地。
2.如权利要求1所述的HDMI接口静电浪涌防护电路，其特征在于：所述电阻的阻值为5.1欧姆。
3.一种PCB走线，其特征在于：包括权利要求1～2的HDMI接口静电浪涌防护电路，其所述信号线的PCB走线为连续的S形走线。
4.如权利要求3所述的PCB走线，其特征在于：所述电阻和TVS管靠近所述HDMI接口处放置。
5.一种PCB板，其特征在于：包括如权利要求1～2任一项所述的HDMI接口静电浪涌防护电路或如权利要求3～4任一项所述的PCB走线。
6.一种电子设备，其特征在于：包括如权利要求5所述的PCB板。
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2020
- 2020-06-17 CN CN202021130917.0U patent/CN213341638U/zh active Active
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