CN202997555U - 一种sdi端口防护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种SDI端口保护电路，包括气体放电管、第一电容、第一瞬态电压抑制器、电感、第一电阻、第二电阻、第二瞬态电压抑制器，以及第二电容；气体放电管的一端接地，另一端与第一电容一端相连，第一电容的另一端与第一瞬态电压抑制器的一端相连，第一瞬态电压抑制器的另一端接地，电感和第一电阻并联后的一端与第一电容的另一端以及第一瞬态电压抑制器的一端相连，电感和第一电阻并联后的另一端与第二电阻的一端相连，第二电阻的另一端接地，第二瞬态电压抑制器与第二电阻并联，第二电容一端与第二瞬态电压抑制器的一端相连，另一端接入SDI均衡器。本实用新型基本不降低信号质量，成本低且结构紧凑。
Description
技术领域
本实用新型涉及防护电路领域，尤其涉及一种SDI端口防护电路。
背景技术
SDI（serial digital interface，数字串行接口）端口具有延迟小、编解码损耗低、低带宽、影像实时无延时、支持远距离传输等优点而广泛的应用于高清安防领域产品上。正是由于传输速率高导致芯片的抗雷电电磁脉冲的能力大大降低；正是由于传输距离远的优点导致SDI端口更加容易感应到高等级的雷电能量。因此，如何提高SDI端口的防雷电能力是产品在设计阶段必须考虑的问题。
一直以来，对于信号端口耐过压能力的设计主要取决于对瞬态过电压抑制器件的选型上，但是目前高速信号传输端口的防护设计面临着一对矛盾：防护能力和对信号质量的影响之间难以平衡。目前业界防护器件的参数中，器件的功率越大，结电容就会越大，防护能力就越强，但是对信号质量的影响就越大；相反，器件的功率越小，结电容越小，防护能力也很弱，对信号质量的影响也越小。
在现有的器件技术水平条件下，综合各器件的优缺点，在一种实现高等级的防雷保护方案中，选用了Bourns公司的一颗新器件TBU（瞬态闭锁单元）来实现防护功能。但是TBU是新出的半导体保护器件，价格非常高，并且其贴片封装占用的PCB面积相对较大。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种SDI端口保护电路，该端口保护电路包括：气体放电管、第一电容、第一瞬态电压抑制器、电感、第一电阻、第二电阻、第二瞬态电压抑制器，以及第二电容；所述气体放电管的一端接地，另一端与第一电容一端相连，第一电容的另一端与第一瞬态电压抑制器的一端相连，第一瞬态电压抑制器的另一端接地，电感和第一电阻并联后的一端，与第一电容的另一端以及第一瞬态电压抑制器的一端相连，电感和第一电阻并联后的另一端与第二电阻的一端相连，第二电阻的另一端接地，第二瞬态电压抑制器与第二电阻并联，第二电容的一端与第二瞬态电压抑制器的一端相连，第二电容的另一端接入SDI均衡器。
更优地，该第一瞬态电压抑制器和第二瞬态电压抑制器为TVS或者TSS。
更优地，该第一电容为交流耦合电容。
更优地，该第一电容的耐压值为大于100伏。
与现有技术相比，本实用新型技术基本不降低原有信号质量，电路成本较低，在PCB板上所占面积较小。
附图说明
图1是本实用新型SDI防护电路图。
具体实施方式
雷电波的频谱分析是研究避雷技术的重要依据，通过对雷电波的频谱分析可知，雷电的能量主要集中在低频部分，而且约90％以上的雷电能量分布在频率为10kHz以下，也就是说只要防止10kHz以下频率的雷电波窜入，就能把雷电波能量消减90％以上，这对于防雷设计具有重要的指导意义。
本实用新型利用电容的高通滤波特性阻隔大部分的低频能量，再使用瞬态电压抑制器TVS（或固体放电管TSS）对通过电容后剩下的高频能量进行分级钳位保护，从而实现使用较小功率的防护器件达到高防护能力的目的。以下结合图1具体描述本实用新型实施例。
如图1所示的一种SDI端口保护电路，该端口保护电路包括：气体放电管GDT D2、第一电容C1、第一瞬态电压抑制器TVS D1、电感L、第一电阻R1、第二电阻R2、第二瞬态电压抑制器TVS D3和第二电容C2；所述气体放电管GDT D2的一端接地，另一端与第一电容C1一端相连，第一电容C1的另一端与第一TVS D1的一端相连，第一TVS D1的另一端接地，电感L和第一电阻R1并联后的一端，与第一电容C1的另一端以及第一TVS D1的一端相连，电感L和第一电阻R1并联后的另一端与第二电阻R2的一端相连，第二电阻R2的另一端接地，第二TVS D3与第二电阻R2并联，第二电容C2的一端与第二TVS D3的一端相连，第二电容C2的另一端接入SDI均衡器。第一瞬态电压抑制器和第二瞬态电压抑制器还可以是TSS。
该SDI端口保护电路采用五级保护。第一级保护：采用气体放电管D2泄放高等级能力。第二级保护：利用电容C1隔离大部分低频能量，大大降低后级能量。第三级保护：利用TVS（或TSS）D1对通过电容后剩下的高频能量进行钳位保护，对过压进行再次泄放。第四级保护：利用电感L和电阻R1对过压进一步去耦。第五级保护：利用TVS（或TSS）D3对残压进行再次保护，使得后端的残压达到最低。通过这五级保护最终使得到达芯片的能量最小化，从而起到保护后端芯片的目的。
该SDI防护电路的第一电容为交流耦合电容，对于该电容的选择，容值越小，高频成分通过越少，后级的保护效果越好。但是考虑到对信号质量的影响，也不是越小越好。所以需要根据实际情况，选择合适容值的电容。另外，在相同封装形式的情况下，电容的额定电压值尽量选择高的，推荐耐压值100V以上。
本实用新型技术可以在几乎不降低原有信号质量的情况下，使用小功率防护器件实现高功率防护器件才能达到的防护能力，很大程度上改善SDI端口的防雷能力，同时该方案最大的优势在于：电路成本较低，在PCB板上所占面积较小。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。
Claims (4)
1.一种SDI端口保护电路，其特征在于，该端口保护电路包括：气体放电管、第一电容、第一瞬态电压抑制器、电感、第一电阻、第二电阻、第二瞬态电压抑制器，以及第二电容；所述气体放电管的一端接地，另一端与第一电容一端相连，第一电容的另一端与第一瞬态电压抑制器的一端相连，第一瞬态电压抑制器的另一端接地，电感和第一电阻并联后的一端，与第一电容的另一端以及第一瞬态电压抑制器的一端相连，电感和第一电阻并联后的另一端与第二电阻的一端相连，第二电阻的另一端接地，第二瞬态电压抑制器与第二电阻并联，第二电容的一端与第二瞬态电压抑制器的一端相连，第二电容的另一端接入SDI均衡器。
2.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述第一瞬态电压抑制器和第二瞬态电压抑制器为TVS或者TSS。
3.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述第一电容为交流耦合电容。
4.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述第一电容的耐压值为大于100伏。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113746077A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-12-03 | 苏州裕太微电子有限公司 | 一种浪涌保护电路 |
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2012
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Cited By (2)
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