CN203951596U - 防电流倒灌电路 - Google Patents
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Abstract
一种防电流倒灌电路，用于防止信号接收设备的电流倒灌至信号输出设备，所述防电流倒灌电路包括第一开关电路、第二开关电路及控制电路，所述第一开关电路与所述信号输出设备、所述信号接收设备及所述第二开关电路电性连接，所述控制电路与所述第二开关电路电性连接，所述控制电路通过控制所述第二开关电路的导通以控制所述第一开关电路的导通，使得所述信号输出设备输出信号至所述信号接收设备，或所述控制电路通过控制所述第二开关电路的截止以控制所述第一开关电路截止，以防止所述信号接收设备的电流倒灌至所述信号输出设备。本实用新型提供的防电流倒灌电路，具有结构简单、安全可靠、用户体验佳等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子电路领域，尤其涉及一种防电流倒灌电路。
背景技术
目前，电视机与机顶盒(Set Top Box,STB)之间一般通过高清多媒体接口(High Definition Multimedia Interface，HDMI)线连接以传输音频或视频。随着芯片技术的不断发展，芯片的集成度越来越高，HDMI接口通常都被集成在芯片内部，因此只需将HDMI线的两端分别电性连接至电视机及STB上的HDMI接口，就可以实现所述电视机与STB之间的音频或视频的传输。
然而，很多芯片内部不具备防电流倒灌的功能，当所述STB通过所述HDMI线连接至所述电视机时，则在STB待机后，电流会通过HDMI线从电视机倒灌至所述STB，从而导致漏电、待机功耗偏大、启机不正常等问题，严重的甚至会烧坏所述STB和电视机。现有的解决方案主要有以下两种：
(1)、在结束电视观看时，拔掉STB端或电视机端的HDMI线。该方案通过切断STB与所述电视机之间的连接，以防止电流倒灌。但是频繁的插拔容易造成HDMI线及HDMI接口等设备的磨损，而且这种方案要求用户每次观看结束后都要记得拔掉HDMI线，会导致用户体验不佳。
(2)、在结束电视观看时，切断电视机的电源。该方案通过切断电视机的电源来防止电流的倒灌，这种方案要求用户每次观看结束后都要记得关闭电源，然而，大多数用户在结束观看电视后，习惯于待机而不是切断电视机的电源，因而这种方案同样会带来用户体检不佳的问题。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种防电流倒灌电路，其在STB待机时，控制所述STB与所述电视机之间处于开路状态，进而防止电流倒灌至所述STB。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种防电流倒灌电路，用于防止信号接收设备的电流倒灌至信号输出设备，其特征在于，所述防电流倒灌电路包括第一开关电路、第二开关电路及控制电路，所述第一开关电路与所述信号输出设备、所述信号接收设备及所述第二开关电路电性连接，所述控制电路与所述第二开关电路电性连接，所述控制电路通过控制所述第二开关电路的导通以控制所述第一开关电路的导通，使得所述信号输出设备输出信号至所述信号接收设备，或所述控制电路通过控制所述第二开关电路的截止以控制所述第一开关电路截止，以防止所述信号接收设备的电流倒灌至所述信号输出设备。
其中，所述第一开关电路为P沟道场效应晶体管。
其中，所述第一开关电路包括第一控制端、第一导通端及第二导通端，所述第一导通端与所述信号输出设备电性连接，所述第二导通端与所述信号接收设备电性连接，所述第一控制端与所述第二开关电性连接。
其中，所述第一控制端为所述P沟道场效应晶体管的栅极，所述第一导通端为所述P沟道场效应晶体管的漏极，所述第二导通端为所述P沟道场效应晶体管的源极。
其中，所述第二开关电路为NPN型三极管。
其中，所述第二开关电路包括第二控制端、第三导通端及第四导通端，所述第二控制端与所述控制电路电性连接，所述第三导通端接地，所述第四导通端与所述第一开关电路的第一控制端电性连接。
其中，所述第二控制端为所述NPN型三极管的基极，所述第三导通端为所述NPN型三极管的发射极，所述第四导通端为所述NPN型三极管的集电极。
其中，所述防电流倒灌电路还包括第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第二开关电路的第四导通端电性连接，另一端与所述第一开关电路的第一控制端电性连接。
其中，所述防电流倒灌电路还包括第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第二开关电路的第四导通端电性连接，另一端与所述第一开关电路的第二导通端电性连接。
其中，所述防电流倒灌电路还包括第三电阻，所述第三电阻的一端与所述控制电路电性连接，另一端与所述第二开关电路的第二控制端电性连接。
本实用新型实施例提供一种防电流倒灌电路，通过所述控制电路控制所述第二开关电路的导通或截止，以控制所述第一开关电路的导通或截止，从而既保证了所述信号输出设备在工作时正常向所述信号接收设备提供信号，又可防止在所述信号输出设备待机时，所述信号接收设备的电流倒灌回所述信号输出设备的问题。本实用新型提供的防电流倒灌电路，具有结构简单、安全可靠、用户体验佳等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的防电流倒灌电路的示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请一并参阅图1，本实用新型实施例提供一种防电流倒灌电路，其可集成于HDMI线或其他数据传输线中，也可单独制作成一电路元件后串联于HDMI线或其他数据传输线路上，并可用于防止信号接收设备30(如电视机)的电流倒灌至信号输出设备20(如机顶盒)，尤其是当该信号输出设备20处于待机状态时。所述防电流倒灌电路包括第一开关电路Q1、第二开关电路Q2及控制电路10；所述第一开关电路Q1与所述信号输出设备20、所述信号接收设备30及所述第二开关电路Q2电性连接，所述第二开关电路Q2与所述控制电路10电性连接。所述控制电路10通过控制所述第二开关电路Q2的导通或截止，以控制所述第一开关电路Q1的导通或截止，从而所述信号输出设备20将信号传输至所述信号接收设备30或防止所述信号接收设备30的电流倒灌至所述信号输出设备20。
在本实用新型的实施例中，所述第一开关电路Q1可为场效应晶体管，较佳地，其可为P沟道场效应晶体管(P Chanel Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor,PMOSFET)。所述第一开关Q1包括第一控制端G、第一导通端D及第二导通端S，在本实用新型的实施例中，所述第一控制端G为栅极，所述第一导通端D为漏极，所述第二导通端S为源极。所述第一导通端D与所述信号输出设备20电性连接，所述第二导通端S与所述信号接收设备30电性连接，所述第一控制端G与所述第二开关电路Q2电性连接。
可以理解的是，在本实用新型的其他实施例中，所述第一开关电路Q1的第二导通端S与所述信号接收设备30之间还可设置有用于信号传输的接口或数据线，如HDMI线及HDMI接口，所述信号输出设备20输出的信号经所述HDMI线传输，并通过所述HDMI接口被所述信号接收设备30接收。
在本实用新型的实施例中，所述第二开关电路Q2可为三极管，较佳地，其可为NPN型三极管。所述第二开关Q2包括第二控制端B、第三导通端E及第四导通端C，在本实用新型的实施例中，所述第二控制端B为基极，所述第三导通端E为发射机，所述第四导通端C为集电极。所述第二控制端B与所述控制电路10电性连接，所述第三导通端E接地，所述第四导通端C与所述第一开关电路Q1的第一控制端G电性连接。
在本实用新型的实施例中，所述防电流倒灌电路还包括第一电阻R1，所述第一电阻R1的一端与所述第二开关电路Q2的第四导通端C电性连接，另一端与所述第一开关电路Q1的第一控制端G电性连接。所述第一电阻R1可用以隔离所述第一开关Q1与第二开关Q2，消除栅极震荡。
在本实用新型的实施例中，所述防电流倒灌电路还包括第二电阻R2，所述第二电阻R2的一端与所述第二开关电路Q2的第四导通端C电性连接，另一端与所述第一开关电路Q1的第二导通端S电性连接。所述第二电阻R2起到限流(避免损坏第二开关Q2)和输出高低电平的作用。
在本实用新型的实施例中，所述防电流倒灌电路还包括第三电阻R3，所述第三电阻R3的一端与所述控制电路10电性连接，另一端与所述第二开关电路Q2的第二控制端B电性连接。所述第三电阻R3可用于调节偏置电压，即控制工作点的作用。
在本实用新型的实施例中，使用时(即所述信号输出设备20处于正常工作模式时)，所述信号输出设备20启动并向所述第一开关电路Q1的第一导通端D输出一工作电压U1，此时所述第一开关电路Q1初始为未导通状态，则所述第一开关电路Q1可等效为一二极管，所述工作电压U1正向通过该第一开关电路Q1后并产生一压降U2，即此时所述第二导通端S的电压为U1-U2。所述控制电路10控制所述第二开关电路Q2的第二控制端B处于高电平，从而所述第二开关电路Q2导通，由于所述第二开关电路Q2的第三导通端E接地，其电压为0V，从而所述第二开关电路Q2的第四导通端C及所述第一开关电路Q1的第一控制端G的电压也为0V。所述第一开关电路Q1的第一控制端G与第一开关电路Q2的第二导通端S的电压差也为U1-U2，在该电压差(U1-U2)的作用下，所述第一开关电路Q1导通，所述工作电压U1通过所述第一开关电路Q1进行传输，且在传输过程中不产生压降，所述信号接收设备30接收所述工作电压U1并正常工作。
当所述信号输出设备20处于待机状态且所述信号接收设备30还处于正常工作状态时，所述第一开关电路Q1的第一导通端D的电压为0V，所述信号接收设备30的电流将倒灌回所述第一开关电路Q1，此时所述控制电路10控制所述第二开关电路Q2的第二控制端B处于低电平，则所述第二开关电路Q2截止。如此，则所述第一开关电路Q1的第一控制端G与所述第二导通端S之间的电压相同，即二者之间的电压差为0V，从而所述第一开关电路Q1也截止，即，所述信号输出设备20与所述信号接收设备30之间形成断路。因此，所述信号接收设备30的电流无法通过所述第一开关电路Q1，即信号接收设备30输出的电流无法倒灌回所述信号输出设备20。
可以理解的是，在本实用新型的其他实施例中，也可以采用具有防电流倒灌功能的功能芯片来防止电流的倒灌，具体为，在所述信号输出设备20处于正常工作模式时，所述控制模块10控制所述功能芯片的导通以正常进行工作电压的传输，或是在所述信号输出设备20处于待机状态时，所述控制模块10控制所述功能芯片的截止以防止所述信号接收设备30的电流倒灌至所述信号输出设备20。
可以理解的是，在本实用新型的其他实施例中，当所述信号接收设备30包括不止一个信号接收路径时，则可在每个信号接收路径上都加入所述防电流倒灌电路。如所述信号接收设备30通过两个信号接收路径同时接收3.3Ｖ和5V两个电压信号时，则对两个信号接收路径都进行防电流倒灌保护，同时为了防止不同信号接收时发生干扰，还可在信号接收路径之间增加相应的隔离元件。
综上所述，本实用新型实施例提供一种防电流倒灌电路，通过所述控制电路10控制所述第二开关电路Q2的导通或截止，以控制所述第一开关电路Q1的导通或截止，从而既保证了所述信号输出设备20在工作时能够正常地向所述信号接收设备30传输音频或视频信号，又可防止在所述信号输出设备20待机时，所述信号接收设备30的电流倒灌至所述信号输出设备20的问题，从而避免了该信号输出设备20及所述信号接收设备30等设备被损坏，有效地提高所述设备的使用安全性。本实用新型提供的防电流倒灌电路不但结构简单，可有效地防止电流倒灌，避免了人为防护的不可靠，节省用户的精力和时间，而且在保证安全的同时，给用户提供较佳的使用体验。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种防电流倒灌电路，用于防止信号接收设备的电流倒灌至信号输出设备，其特征在于，所述防电流倒灌电路包括第一开关电路、第二开关电路及控制电路，所述第一开关电路与所述信号输出设备、所述信号接收设备及所述第二开关电路电性连接，所述控制电路与所述第二开关电路电性连接，所述控制电路通过控制所述第二开关电路的导通以控制所述第一开关电路的导通，使得所述信号输出设备输出信号至所述信号接收设备，或所述控制电路通过控制所述第二开关电路的截止以控制所述第一开关电路截止，以防止所述信号接收设备的电流倒灌至所述信号输出设备。
2.根据权利要求1所述的防电流倒灌电路，其特征在于，所述第一开关电路为P沟道场效应晶体管。
3.根据权利要求2所述的防电流倒灌电路，其特征在于，所述第一开关电路包括第一控制端、第一导通端及第二导通端，所述第一导通端与所述信号输出设备电性连接，所述第二导通端与所述信号接收设备电性连接，所述第一控制端与所述第二开关电性连接。
4.根据权利要求3所述的防电流倒灌电路，其特征在于，所述第一控制端为所述P沟道场效应晶体管的栅极，所述第一导通端为所述P沟道场效应晶体管的漏极，所述第二导通端为所述P沟道场效应晶体管的源极。
5.根据权利要求3所述的防电流倒灌电路，其特征在于，所述第二开关电路为NPN型三极管。
6.根据权利要求5所述的防电流倒灌电路，其特征在于，所述第二开关电路包括第二控制端、第三导通端及第四导通端，所述第二控制端与所述控制电路电性连接，所述第三导通端接地，所述第四导通端与所述第一开关电路的第一控制端电性连接。
7.根据权利要求6所述的防电流倒灌电路，其特征在于，所述第二控制端为所述NPN型三极管的基极，所述第三导通端为所述NPN型三极管的发射极，所述第四导通端为所述NPN型三极管的集电极。
8.根据权利要求6所述的防电流倒灌电路，其特征在于，所述防电流倒灌电路还包括第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第二开关电路的第四导通端电性连接，另一端与所述第一开关电路的第一控制端电性连接。
9.根据权利要求6所述的防电流倒灌电路，其特征在于，所述防电流倒灌电路还包括第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第二开关电路的第四导通端电性连接，另一端与所述第一开关电路的第二导通端电性连接。
10.根据权利要求6所述的防电流倒灌电路，其特征在于，所述防电流倒灌电路还包括第三电阻，所述第三电阻的一端与所述控制电路电性连接，另一端与所述第二开关电路的第二控制端电性连接。
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