CN204559104U - 一种低成本的hdmi接口供电保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型特别涉及一种低成本的HDMI接口供电保护电路。该低成本的HDMI接口供电保护电路，包括IO接口，供电采样电路，HDMI接口，电平转换电路和中断引脚，所述IO接口通过供电采样电路连接HDMI接口和电平转换电路，所述电平转换电路与中断引脚相连。该低成本的HDMI接口供电保护电路，以低成本的分立器件电路代替集成电路，对HDMI接口的供电进行保护；能够检测到在HDMI接口热插拔过程中，当sink端或source端出现瞬间大电流时出现的供电电压的异常，并及时切断HDMI接口的供电，保证source端和sink端不会损坏，并具备HDMI接口供电自动恢复功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及HDMI供电保护技术领域，特别涉及一种低成本的HDMI接口供电保护电路。
背景技术
现在的平板电视绝大多数都配备了HDMI接口，HDMI中文名为高清晰度多媒体接口（High Definition Multimedia Interface），是一种高速的全数字化图像和声音传送接口，只需要一条线就能够同时无压缩传输高清视频信号和音频信号。HDMI接口顺应了现在和未来的高清影音传输需求，所以也才越来越广泛地被支持，目前包括电视机、电脑、平板电脑、高清数字机顶盒甚至手机在内的设备，都有相应的HDMI接口。
目前应经商业化应用的HDMI接口有三种，A型（标准）宽度13.9mm，一般适用于HDTV、电视、机顶盒、蓝光DVD等设备；C型（Mini）宽度10.42mm，一般适用于MP4；摄像机、平板电脑等数码产品；D型（Micro）宽度6.4mm，一般适用于智能手机、平板电脑；A、C、D这三种接口都有一根热插拔监测针，所以都是支持热插拔的。
尽管HDMI理论上是支持热插拔的，但是生活中我们还是会听到一些热插拔HDMI线造成的接口甚至电器损坏事件。而且部分厂商在产品说明里面也明确地写明：必须在产品电源关闭的情况下插拔HDMI线。
HDMI热插拔造成HDMI接口损坏的原因有多种，如静电、电网无接地线、HDMI线缆的寄生电荷等原因，其中电网无接地线、HDMI线缆寄生电荷等原因均会造成HDMI source端的供电模块产生瞬间大电流，造成source端或sink端的HDMI 接口芯片损坏。
随着HDMI设备的增多，HDMI供电保护也受到各大厂商的重视，HDMI供电保护芯片也得到大量应用。但随着国内电子产品的价格战越来越激烈，各厂家为了占领市场，通过各种途径降低产品成本，为消费者提供了实用而低价的产品。在缩减成本的过程中，有不少公司把目光放到了HDMI供电电路上，去掉HDMI 供电保护芯片，以达到降成本的目的。但这样HDMI供电就没有任何保护，在用户使用过程中，如果因外部原因造成HDMI供电电流瞬间增大，有可能会造成HDMI source或sink端损坏，长时间处于该状态，甚至会造HDMI供电部分器件过热，发生危险。
发明内容
本实用新型为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种简单高效的低成本的HDMI接口供电保护电路。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
一种低成本的HDMI接口供电保护电路，其特征在于：包括IO接口，供电采样电路，HDMI接口，电平转换电路和中断引脚，所述IO接口通过供电采样电路连接HDMI接口和电平转换电路，所述电平转换电路与中断引脚相连。
所述IO接口通过电阻R1连接到供电采样电路，所述供电采样电路包括供电三极管Q1和采样三极管Q2，其中HDMI接口连接到供电三极管Q1的C极，IO接口通过电阻R1连接到供电三极管Q1的E极，B极和C极，所述C极与电阻R1之间还连接有电阻R2；所述采样三极管Q2的E极通过电阻R4连接供电三极管Q1的E极和B极，B极连接供电三极管Q1的C极，C极连接电平转换电路；所述电平转换电路包括三极管Q3和偏置电阻R7，所述三极管Q3的C极连接偏置电阻R7和中断引脚，E极接地，B极通过电阻R5连接到供电采样电路采样三极管Q2的C极；所述供电三极管Q1的B极和采样三极管Q2的C极分别通过电阻R3和电阻R6接地。
所述电阻R1、R3采用1K电阻，所述电阻R2、R5、R6、R7采用220R电阻，所述电阻R4采用150R电阻。
所述电阻R1和电阻R4之间连接一个5V供电电压，所述偏置电阻R7后面连接一个3.3V供电电压。
所述供电三极管Q1和采样三极管Q2为PNP型三极管，三极管Q3为NPN型三极管。
所述HDMI接口还连接有滤波电容C1、C2，所述滤波电容C1、C2另一端接地。
所述滤波电容C1采用10uF电容，滤波电容C2采用0.1uF电容。
本实用新型的有益效果是：该低成本的HDMI接口供电保护电路，以低成本的分立器件电路代替集成电路，对HDMI接口的供电进行保护；能够检测到在HDMI接口热插拔过程中，当sink端或source端出现瞬间大电流时出现的供电电压的异常，并及时切断HDMI接口的供电，保证source端和sink端不会损坏，并具备HDMI接口供电自动恢复功能。
附图说明
附图1为本实用新型低成本的HDMI接口供电保护电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
该低成本的HDMI接口供电保护电路，包括IO接口，供电采样电路，HDMI接口，电平转换电路和中断引脚，所述IO接口通过供电采样电路连接HDMI接口和电平转换电路，所述电平转换电路与中断引脚相连。
所述IO接口通过电阻R1连接到供电采样电路，所述供电采样电路包括供电三极管Q1和采样三极管Q2，其中HDMI接口连接到供电三极管Q1的C极，IO接口通过电阻R1连接到供电三极管Q1的E极，B极和C极，所述C极与电阻R1之间还连接有电阻R2；所述采样三极管Q2的E极通过电阻R4连接供电三极管Q1的E极和B极，B极连接供电三极管Q1的C极，C极连接电平转换电路；所述电平转换电路包括三极管Q3和偏置电阻R7，所述三极管Q3的C极连接偏置电阻R7和中断引脚，E极接地，B极通过电阻R5连接到供电采样电路采样三极管Q2的C极；所述供电三极管Q1的B极和采样三极管Q2的C极分别通过电阻R3和电阻R6接地。
所述电阻R1、R3采用1K电阻，所述电阻R2、R5、R6、R7采用220R电阻，所述电阻R4采用150R电阻。
所述电阻R1和电阻R4之间连接一个5V供电电压，所述偏置电阻R7后面连接一个3.3V供电电压。
所述供电三极管Q1和采样三极管Q2为PNP型三极管，型号为MMBT3906，三极管Q3为NPN型三极管，型号为MMBT3904。
所述HDMI接口还连接有滤波电容C1、C2，所述滤波电容C1、C2另一端接地。
所述滤波电容C1采用10uF电容，滤波电容C2采用0.1uF电容。
该低成本的HDMI接口供电保护电路，主要应用于高清数字机顶盒、显卡等具有HDMI source接口的设备。本实用新型利用三极管的工作在饱和区和截止区的不同特性，采用三极管组成一个低成本供电采样电路。供电采样电路利用供电三极管Q1的输入电压和输出电压之间的电压差控制采样三极管Q2的通断。
当HDMI正常工作时，IO接口的供电电压为5V，供电三极管Q1工作正常，供电三极管Q1的输入电压和输出电压之间的压差远＜0.7V，供电三极管Q1和采样三极管Q2均工作在截止区，IO接口为HDMI接口正常供电。
当HDMI供电出现异常，IO接口的电流突然增大时，会在供电三极管Q1的输出端造成压降，在供电三极管Q1的输入和输出之间会形成一个＞0.7V的压差，供电三极管Q1和采样三极管Q2进入饱和区，采样三极管Q2的C极形成一个上升沿。
因采样三极管Q2的C极形成的上升沿电平为5V，为保证中断信号能够被CPU的中断引脚侦测并不损坏CPU，所以需要再采样三极管后面，电阻R1和电阻R4添加一个5V供电电压。
当HDMI供电异常时，供电采样电路产生的中断信号通过电平转换电路输出到中断引脚，触发中断服务程序。进入中断服务程序以后，CPU首先通过IO接口关闭HDMI供电。同时，为避免瞬间的干扰造成的过流、短路的瞬时故障，中断程序中每隔5秒钟打开一次HDMI供电并退出中断服务程序，如果故障消除，则自动恢复HDMI显示；如果故障仍存在，则采样电路会再次发出中断信号，系统会再次进入中断程序。
Claims (7)
1.一种低成本的HDMI接口供电保护电路，其特征在于：包括IO接口，供电采样电路，HDMI接口，电平转换电路和中断引脚，所述IO接口通过供电采样电路连接HDMI接口和电平转换电路，所述电平转换电路与中断引脚相连。
2.根据权利要求1所述的低成本的HDMI接口供电保护电路，其特征在于：所述IO接口通过电阻R1连接到供电采样电路，所述供电采样电路包括供电三极管Q1和采样三极管Q2，其中HDMI接口连接到供电三极管Q1的C极，IO接口通过电阻R1连接到供电三极管Q1的E极，B极和C极，所述C极与电阻R1之间还连接有电阻R2；所述采样三极管Q2的E极通过电阻R4连接供电三极管Q1的E极和B极，B极连接供电三极管Q1的C极，C极连接电平转换电路；所述电平转换电路包括三极管Q3和偏置电阻R7，所述三极管Q3的C极连接偏置电阻R7和中断引脚，E极接地，B极通过电阻R5连接到供电采样电路采样三极管Q2的C极；所述供电三极管Q1的B极和采样三极管Q2的C极分别通过电阻R3和电阻R6接地。
3.根据权利要求2所述的低成本的HDMI接口供电保护电路，其特征在于：所述电阻R1、R3采用1K电阻，所述电阻R2、R5、R6、R7采用220R电阻，所述电阻R4采用150R电阻。
4.根据权利要求2所述的低成本的HDMI接口供电保护电路，其特征在于：所述电阻R1和电阻R4之间连接一个5V供电电压，所述偏置电阻R7后面连接一个3.3V供电电压。
5.根据权利要求2所述的低成本的HDMI接口供电保护电路，其特征在于：所述供电三极管Q1和采样三极管Q2为PNP型三极管，三极管Q3为NPN型三极管。
6.根据权利要求2所述的低成本的HDMI接口供电保护电路，其特征在于：所述HDMI接口还连接有滤波电容C1、C2，所述滤波电容C1、C2另一端接地。
7.根据权利要求6所述的低成本的HDMI接口供电保护电路，其特征在于：所述滤波电容C1采用10uF电容，滤波电容C2采用0.1uF电容。
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