CN107021035A - 车载显示器及车载显示系统 - Google Patents

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Abstract

一种车载显示器及车载显示系统，该车载显示器包括：信号处理电路，并设有信号输入端、信号输入地端、电源输入端和电源输入地端；还包括：与该信号处理电路相连的隔离电路，该隔离电路包括两个隔离电容，分别串设在该信号输入端及该信号输入地端与该信号处理电路之间。本发明能够简化电源和结构设计，方便装配。

Description

车载显示器及车载显示系统
技术领域
本发明涉及显示系统，尤其涉及车载显示系统。
背景技术
参见图1，现有的车载显示系统10a通常包括：车载显示器1a，车载信号源2以及车载电源3。其中，车载信号源2通过信号线21和信号地线23给车载显示器1a提供信号。车载电源3通过电源线31和电源地线33给车载显示器1a提供工作电源。一般地，电源地线33会与车体5短接，以实现车载显示系统10a的接地。现有的这种系统结构，如果信号地线23与电源地线33不进行隔离的话，循图中的箭头指示，其他车载设备4产生的干扰会通过与车载信号源2相连的其他信号线24，以及与车载电源3相连的其他电源线34和其他电源地线36，流过车载显示器1a，从而导致车载显示器1a的显示图像失真，致使车载显示器1a不能正常工作。
参见图2，现在的车载显示器1a一般是在电源输入端111a和电源输入地端113a处增设隔离变压器12a，来隔断上述的干扰信号的传输。由于车载电源3的电源地线33一般是与车体5短接在一起以实现接地的，因此必须对车载显示器1a与车体5之间的紧固结构6a采取必要的绝缘处理，也即：不能让紧固结构6a同时与电源输入地端113a及车体5短接。如此一来，会导致车载显示器1a以及紧固结构6a的结构设计变得复杂，装配困难。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术存在的不足，而提出一种车载显示器，能够简化电源和结构设计，方便装配。
本发明针对上述技术问题而提出的技术方案包括，提出一种车载显示器，其包括信号处理电路，并设有信号输入端、信号输入地端、电源输入端和电源输入地端；还包括：与该信号处理电路相连的隔离电路，该隔离电路包括两个隔离电容，分别串设在该信号输入端及该信号输入地端与该信号处理电路之间。
本发明针对上述技术问题而提出的技术方案还包括，提出一种车载显示系统，其包括如上所述的车载显示器。
与现有技术相比，本发明通过在车载显示器的信号输入端及信号输入地端与信号处理电路之间分别采用隔离电容进行隔离，使得车载显示器内部的结构件可直接连接车体无须做绝缘处理，同时车载显示器的电源输入端也无须采取隔离变压器的电源架构，从而可以在降低成本的同时，简化电源和结构设计，方便装配。
附图说明
图1是现有的车载显示系统的框图结构示意。
图2是现有的车载显示器干扰隔离的结构示意。
图3是本发明的车载显示器干扰隔离的原理性示意。
图4是本发明的车载显示器干扰隔离实施例一的结构示意。
图5是本发明的车载显示器干扰隔离实施例二的结构示意。
图6是本发明的车载显示器干扰隔离实施例二的电原理示意。
其中，附图标记说明如下：10a、10车载显示系统 1a、1车载显示器 2车载信号源 3车载电源 4其他车载设备 5车体 6a、6紧固结构 16a、16隔离电路 12信号处理电路 14显示屏 21信号线 23信号地线 31电源线 33电源地线；111信号输入端 113信号输入地端131电源输入端 133电源输入地端；161、163隔离电容 164、165阻抗补偿电阻 166、167直流补偿电阻 168直流补偿电源 169直流补偿电路 162运算放大器。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明予以进一步地详尽阐述。
参见图3，图3是本发明的车载显示器干扰隔离的原理性示意。本发明提出一种车载显示系统10，其包括：车载显示器1，车载信号源2以及车载电源3。该车载显示器1通过紧固结构6装设固定在车体5上。
该车载显示器1包括：隔离电路16，信号处理电路12以及显示屏14。该车载显示器1并设有信号输入端111，信号输入地端113，电源输入端131和电源输入地端133。该隔离电路16串设在信号输入端111及信号输入地端113与该信号处理电路12之间。
该隔离电路16包括：串接在信号输入端111与该信号处理电路12的信号端之间的隔离电容161，和串接在信号输入地端113与该信号处理电路12的信号地端之间的隔离电容163。参见图1，这两个隔离电容161、163能够分别隔离信号线21、信号地线23上的低频大电流干扰。考虑到车载信号源2提供给车载显示器1的信号一般是伪差分输入，这两个隔离电容161和162必须都有，并且二者的输入阻抗的平衡，才能获得较佳的隔离效果。
本发明的这种在车载显示器1的信号处理电路12的信号端和信号地端均采取隔离电容161、163予以隔离的方式，能够有效地避免电源地线33(其他设备的回路电流)电流产生的低频干扰信号；同时，能够防止因电源地线33和信号地线23之间存在电压差可能导致的安全隐患；另外，紧固结构6无需进行绝缘处理，可以选用较为简单的结构，并能够便利于将车载显示设备1装配到车体5上。
参见图4，图4是本发明的车载显示器干扰隔离实施例一的结构示意。针对车载信号源3提供的是射频信号的应用情形，例如：射频信号的频率范围为49.75MHz-870MHz，这时可以认为信号线21上在正常情况下是无低频信号需要传输给车载显示器1的。本发明针对这种应用情形，提出一种具体的隔离电路16的电路结构，其除了前述的两个隔离电容161、163之外，还包括：两个阻抗补偿电阻164、165，以及直流补偿电路169。
两个阻抗补偿电阻164、165分别用于补偿由于采用两个隔离电容161、163耦合而导致的阻抗失配。在本实施例中，该直流补偿电路169由直流补偿电源168及两个直流补偿电阻166、167组成，用于恢复信号处理电路12的信号端上由于采用隔离电容161耦合而丢失的直流电压。
隔离电容161、163的选用取决于电路的低频截止频率，在本实施例中，隔离电容161、163选用纳法级的陶瓷电容，举例而言，隔离电容161、163为39nf的陶瓷电容。
两个阻抗补偿电阻164、165的选用取决于信号处理电路12的具体实现，换言之，信号处理电路12的具体方案不同，两个阻抗补偿电阻164、165的阻值相应地也会不同。
参见图5，图5是本发明的车载显示器干扰隔离实施例二的结构示意。针对车载信号源3提供的是视频信号的应用情形，例如：视频信号的频率范围为25Hz-6MHz，这时可以认为信号线21上在正常情况下是有低频信号需要传输给车载显示器1的。本发明针对这种应用情形，提出一种具体的隔离电路16的电路结构，其除了前述的两个隔离电容161、163之外，还包括：运算放大器162。
运算放大器162的两个输入端分别与两个隔离电容161、163相连。隔离运算放大器162的电源端与该车载显示器1的电源输入端131相连，隔离运算放大器162的电源地端与该车载显示器1的电源输入地端133相连。电源输入地端133通过紧固结构6与车体5相连。这种采用运算放大器162的方式，可以利用运算放大器162的高输入阻抗的特性，使得运算放大器162的内阻和隔离电容161、163形成一个时间常数极大的电阻电容电路，从而能够保证视频信号中低频端的幅频特性。另外，利用运算放大器162的输出阻抗低的特性，能够保证与信号处理电路12的阻抗匹配。
隔离电容161、163的选用取决于电路的低频截止频率，在本实施例中，隔离电容161、163选用微法级的陶瓷电容或电解电容，举例而言，隔离电容161、163为22μf的陶瓷电容或电解电容。
运算放大器162的选用，在带宽和幅度方面能够满足视频信号的放大即可，举例而言，输入带宽在20MHz以上，支持+3V到+5V的单电源供电。
参见图6，图6是本发明的车载显示器干扰隔离实施例二的电原理示意。信号源提供的视频信号送到端口AV_IN1+和AV_IN1-。电容C1251和C1252是两个相同的隔离电容。运算放大器N020的倍数设定为2，隔离后的信号经放大后，再通过两个电阻R1354和R1355衰减一半，将输出信号AV_IN的幅度控制在1V，输出给后级电路。另外，这两个隔离电容C1251和C1252还可以起到静电防护的功能，有利于后级电路的保护。
运算放大器N020的输入端IN+通过电阻R1351与隔离电容C1251相连。运算放大器N020的输入端IN-通过电阻R1352与隔离电容C1252相连。另外，与电源供给端+5V_Normal相连的电阻R1356、R1357和R1358能够为运算放大器N020的输入端IN+提供直流偏置。
运算放大器N020具有使能端_IN，该使能端_IN通过与电源供给端+5V_Normal相连的两个电阻R1359和R1360进行分压提供约+2.5V的电压，而始终处于使能状态，也即该运算放大器N020始终处于正常工作状态。
信号源提供的视频信号由接口XP12输入，该视频信号的两个端口AV_IN1+和AV_IN1-之间设置有TVS(Transient Voltage Suppressor，瞬态电压抑制)二极管VD31，能够起到过压防护的作用。
值得一提的是，由于送到端口AV_IN1+和AV_IN1-的视频信号是伪差分输入，这两个隔离电容C1251和C1252必须都有，并且相同，才能确保输入阻抗的平衡，以获得较佳的隔离效果。换言之，如果只装一个隔离电容C1251或C1252，或者，二者不相同，则会导致输入阻抗不平衡，对干扰信号的隔离效果下降。这里所称的隔离电容C1251和C1252相同是指二者的类型、容值均相同，从而对于输入信号而言，二者的输入阻抗是相同的。
与现有技术相比，本发明通过在车载显示器1的信号输入端111及信号输入地端113与信号处理电路12之间分别采用隔离电容161、163进行隔离，使得车载显示器1内部的结构件可直接连接车体5无须做绝缘处理，同时车载显示器1的电源输入端131和电源输入地端133也无须采取隔离变压器的电源架构，从而可以在降低成本的同时，简化电源和结构设计，方便装配。
上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种车载显示器，其包括信号处理电路，并设有信号输入端、信号输入地端、电源输入端和电源输入地端；其特征在于，还包括：与该信号处理电路相连的隔离电路，该隔离电路包括两个隔离电容，分别串设在该信号输入端及该信号输入地端与该信号处理电路之间。
2.依据权利要求1所述的车载显示器，其特征在于，该信号处理电路是能够处理射频信号的；该隔离电路还包括：分别串设在所述两个隔离电容与该信号处理电路的信号端和信号地端之间的两个阻抗补偿电阻。
3.依据权利要求1、2所述的车载显示器，其特征在于，该隔离电路还包括：直流补偿电路，用于设置该信号处理电路的信号端的直流值。
4.依据权利要求1、2所述的车载显示器，其特征在于，该射频信号的频率范围为49.75MHz-870MHz。
5.依据权利要求1、2所述的车载显示器，其特征在于，该隔离电容选用纳法级的陶瓷电容。
6.依据权利要求1所述的车载显示器，其特征在于，该信号处理电路是能够处理视频信号的；该隔离电路还包括：运算放大器，其串设在所述两个隔离电容与该信号处理电路的信号端之间。
7.依据权利要求1、6所述的车载显示器，其特征在于，该视频信号的频率范围为25Hz-6MHz。
8.依据权利要求1、6所述的车载显示器，其特征在于，该隔离电容选用微法级的陶瓷电容或电解电容。
9.依据权利要求1、2、6所述的车载显示器，其特征在于，该电源输入地端是能够与车体电性相连的。
10.一种车载显示系统，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的车载显示器。
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