基於機頂盒USB、HDMI等全方位電路保護設計分享
發布時間:2013-09-27 責任編輯:sherryyu
機頂盒(Set Top Box, 簡稱 STB),是一個連接電視機與外部信號源的設備。它可以將壓縮的數字信號轉成電視內容,並在電視機上顯示出來。從最初隻是接收數字電視信號的簡單功能機頂盒到如今功能繁多的各種機頂盒高清播放器,suizhejidinghejishudefazhan,rujindejidinghezaishujuzhichishangnengwanchengzhuduogaoqing,jiaohu,duomo,duogeshidejiema。erzaijiekoufangmian,weihuodegengduodeshujulaiyuan,shebeipubianyenenggoutigongxuduozhongleidexuanze,yibandounenggouzhichi USB、HDMI、以太網接口、硬盤接口等。
不bu同tong類lei型xing接jie口kou的de支zhi持chi,使shi得de如ru今jin的de高gao清qing播bo放fang器qi的de娛yu樂le功gong能neng日ri益yi強qiang大da,但dan是shi也ye帶dai來lai了le諸zhu多duo對dui不bu同tong接jie口kou保bao護hu的de要yao求qiu。我wo們men知zhi道dao各ge種zhong數shu據ju類lei型xing的de接jie口kou在zai熱re插cha拔ba的de過guo程cheng中zhong都dou容rong易yi受shou到dao過guo壓ya過guo流liu靜jing電dian等deng許xu多duo故gu障zhang狀zhuang態tai的de影ying響xiang,機ji頂ding盒he和he高gao清qing播bo放fang器qi的de廠chang家jia必bi須xu在zai產chan品pin的de設she計ji過guo程cheng中zhong考kao慮lv到dao不bu同tong的de意yi外wai因yin素su,而er在zai接jie口kou的de輸shu入ru端duan增zeng加jia相xiang對dui應ying的de保bao護hu,這zhe樣yang才cai能neng減jian少shao產chan品pin的de返fan修xiu率lv,並bing給gei客ke戶hu提ti供gong良liang好hao的de使shi用yong體ti驗yan。我wo們men接jie下xia來lai將jiang會hui針zhen對dui於yu這zhe些xie在zai機ji頂ding盒he上shang常chang見jian的de接jie口kou來lai看kan一yi下xia使shi用yong什shen麼me保bao護hu器qi件jian能neng夠gou很hen好hao的de保bao護hu設she備bei。
首先是 USB 的接口,無論是 USB2.0 還是目前逐漸普及的 USB3.0,USB 接口是我們最常見並且使用最廣泛的數據接口。在便捷的使用過程中,我們也會經常遇到一些故障狀態,其中比較常見的就是由於 USB 從設備短路故障而導致的 USB 主設備的損傷,使用PolySwitch PPTC(正溫度係數熱敏電阻)器件是一個高性價比的防護方案,在短路故障狀態下,PPTC 器件能夠快速的動作從低阻態轉為高阻態,從而限製電流保護 USB 的設備。另一種 USB 常見的故障是由靜電噪音帶來的,在熱插拔的過程中,靜電的影響非常的明顯,為減少靜電給電路帶來的影響,我們可以使用 SESD (矽基 ESD 保護器件),SESD 器件電容低、鉗位電壓低、ESD 抵抗能量高、封裝尺寸小,是 USB 接口靜電防護的理想選擇。下圖 1 是在 USB 端口上使用 PPTC 器件與 SESD 器件保護的典型應用。

圖 1:USB2.0 典型保護方案
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HDMI 也是如今非常流行的一種多媒體信號接口,類似於 USB 的接口,HDMI借口在使用過程中也容易受到短路過流,靜電等各種故障狀態,同樣我們可以使用 PPTC 器件與 SESD 器件來保護接口免受故障的侵擾。如圖 2,在 HDMI 端口的電源線上使用 PPTC 進行過流保護,在其他的信號線上使用多通道的 SESD 防護靜電。

圖 2:HDMI 典型保護方案
許多機頂盒設備會有直流電源輸入端口,需要使用 AC/DC 適shi配pei器qi供gong電dian,而er我wo們men的de生sheng活huo中zhong有you太tai多duo的de設she備bei需xu要yao類lei似si的de適shi配pei器qi供gong電dian,不bu同tong的de適shi配pei器qi可ke能neng有you不bu同tong的de供gong電dian電dian壓ya,功gong率lv,甚shen至zhi於yu電dian源yuan的de正zheng負fu極ji性xing,適shi配pei器qi的de錯cuo誤wu使shi用yong會hui給gei設she備bei帶dai來lai嚴yan重zhong的de損sun壞huai,另ling外wai在zai適shi配pei器qi插cha拔ba過guo程cheng中zhong形xing成cheng的de尖jian峰feng噪zao音yin也ye會hui給gei負fu載zai電dian路lu帶dai來lai傷shang害hai。對dui於yu類lei似si電dian源yuan口kou的de保bao護hu,TE 電路保護部的 PolyZen 係列器件,作為一種表麵貼裝的獨立器件,能夠同時完成過壓,過流,電源誤接,電源逆接等多方位的保護。PolyZen 器件集成了一個可供選擇齊納電壓 (Vz) 的精密齊納二極管,以及一個 PolySwitch 聚合物正溫度係數 (PPTC) 器(qi)件(jian),小(xiao)體(ti)積(ji)的(de)設(she)計(ji)使(shi)其(qi)十(shi)分(fen)適(shi)用(yong)於(yu)空(kong)間(jian)狹(xia)小(xiao)的(de)薄(bo)型(xing)緊(jin)湊(cou)型(xing)環(huan)境(jing),在(zai)故(gu)障(zhang)狀(zhuang)態(tai)時(shi),精(jing)密(mi)齊(qi)納(na)二(er)極(ji)管(guan)能(neng)快(kuai)速(su)有(you)效(xiao)的(de)鉗(qian)位(wei)電(dian)壓(ya)並(bing)分(fen)流(liu)故(gu)障(zhang)電(dian)流(liu),而(er) PolySwitch PPTC 組件則可以繼而快速的關斷過大的電流,從而幫助保護齊納二極管和下遊電子組件。下圖3描述了 PolyZen 產品在直流輸入端口保護的典型應用。

圖 3:PolyZen 保護直流輸入端口典型應用
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對於機頂盒設備上的 RJ45 端口,同樣考慮到因為頻繁插拔時由於靜電而導致的設備損害,在端口也可以增加上 SESD 器件來保護靜電幹擾。圖4分別展示了在 10/100baseT 及 1G Ethernet 上使用 SESD 器件進行保護的應用。

圖 4:使用 SESD 保護以太網口
對於機頂盒上的 xDSL 端口,可以考慮使用氣體放電管 (GDT) 器件與 PPTC 器件組合的電路來保護設備。GDT 器件可以在電路的一級保護中使用,在雷擊保護中可以起到暫態的過電流和限製過電壓的作用,而 PPTC 器件可以在電力線碰觸保護中,對過流故障起到很好的保護作用。圖5電路是使用 PPTC 與 GDT 器件進行雷擊及電力線碰觸保護的典型應用。

圖 5:xDSL 電路保護方案
綜zong上shang所suo訴su,當dang今jin的de機ji頂ding盒he已yi經jing能neng夠gou提ti供gong各ge種zhong各ge樣yang的de多duo媒mei體ti娛yu樂le功gong能neng,而er在zai同tong時shi我wo們men也ye關guan注zhu到dao,設she備bei需xu要yao支zhi持chi多duo種zhong數shu據ju接jie口kou來lai幫bang助zhu獲huo得de各ge種zhong多duo媒mei體ti的de數shu據ju資zi源yuan,怎zen樣yang更geng好hao的de提ti供gong這zhe些xie接jie口kou的de保bao護hu是shi設she備bei是shi否fou能neng給gei客ke戶hu提ti供gong良liang好hao使shi用yong體ti驗yan的de關guan鍵jian。TE 公司的電路保護部門能夠提供 PPTC, SESD, PolyZen, GDT 等多種電路保護器件,給不同的電源與數據接口帶來完善的綜合保護。
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