CN219999032U - 车载视频端口的防护电路及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种车载视频端口的防护电路及车辆。其中，车载视频端口通过公共支路分别与电源支路和信号支路连接，该防护电路包括整流电路和第一防护器件，整流电路设置在公共支路上；第一防护器件与整流电路连接，用于与整流电路配合泄放公共支路上的浪涌电流。本申请提供的车载视频端口的防护电路能够减少浪涌能量和静电能量对车载电子元件的损坏，提高车载电子系统的安全性。

Description

车载视频端口的防护电路及车辆

技术领域

本申请涉及电子技术领域，特别是涉及一种车载视频端口的防护电路及车辆。

背景技术

车载视频端口采用同轴电源(Power Over Coaxia，POC)技术，上载串并转换器(SERializer(串行器)/DESerializer(解串器)，Serdes)传输高速视频信号和电源信号，在端口带电插拔，或者车辆运行时的振动、输入电源的突变等，容易造成上载的电源信号波动，形成过度电性应力(Electrical Over Stress，EOS)能量。EOS能量进入到车载元器件时，且超过元器件能够承受的极限值时，元器件内部温度过高从而损坏。

实用新型内容

本申请提供一种车载视频端口的防护电路及车辆，能够减少浪涌能量和静电能量对车载电子元件的损坏，提高车载电子系统的安全性。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种车载视频端口的防护电路，车载视频端口通过公共支路分别与电源支路和信号支路连接，该防护电路包括整流电路和第一防护器件，整流电路设置在公共支路上；第一防护器件与整流电路连接，用于与整流电路配合泄放公共支路上的浪涌电流。

其中，防护电路还包括第二防护器件分别与信号支路及视频芯片连接，用于吸收信号支路的静电能量。

其中，第二防护器件包括隔直电容，其一端与信号支路连接，其另一端与视频芯片连接。

其中，隔直电容的电容值小于等于0.2μF。

其中，防护电路还包括第三防护器件，设置在信号支路上，用于泄放信号支路的静电能量。

其中，第三防护器件包括静电保护器件，其第一端与第二防护器件的输出端连接，其第二端与地连接。

其中，第一防护器件包括静电保护器件、瞬态抑制二极管或半导体放电管。

其中，整流电路与第一防护器件之间的结电容小于0.35pF。

其中，整流电路包括第一交流端、第二交流端、第一直流端和第二直流端，第一交流端与车载视频端口连接；第二交流端与地连接；第一直流端与第一防护器件的第一端连接；第二直流端与第一防护器件的第二端连接。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种车辆，该车辆包括上述防护电路。

本申请的有益效果是：本申请提供的防护电路，通过设置整流电路和第一防护器件，其中，整流电路设置在公共支路上，第一防护器件与整流电路连接。通过上述方式，浪涌电流进入公共支路后流向整流电路和第一防护器件所在的支路，被第一防护器件泄放掉，从而保护后级的车载电子元器件，进而提高车载电子系统的安全性；进一步地，第一防护器件与整流电路连接能够降低第一防护器件的结电容，从而第一防护器件在泄放公共支路的浪涌电流的同时能够满足车载视频端口的高速传输要求，保证信号的传输速率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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申请的一些实施例，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，其中：

图1是本申请提供的车载视频端口的防护电路一实施例的结构示意图；

图2是本申请提供的车载视频端口的防护电路另一实施例的结构示意图；

图3是本申请提供的车载视频端口的防护电路又一实施例的结构示意图；

图4是图3车载视频端口的防护电路实施例的电路示意图；

图5是本申请提供的车辆一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

POC技术是一种基于同轴线缆传输的视频信号、同轴控制，电源叠加的技术。即在同轴电缆中即传输高清视频信号、又传输电源信号。在整车上，车载视频端口是POC端口时，其主要用来传输Serdes高速视频信号和电源信号，为智能驾驶提供便利。在整车布置的时候，POC端口能够节约线束成本，减轻线束重量，同时降低布线难度。其中，由于Serdes信号速率较高(最高能到13.5G)，为了不影响其传输速率，需要考虑设置在信号传输通路上防护器件的结电容的容值。

本申请提供一种车载视频端口的防护电路，应用于车载视频端口即POC端口，该防护电路能够减少浪涌能量和静电能量对车载电子元件的损坏，提高车载电子系统的安全性，同时满足车载视频端口的高速传输要求，保证信号的传输速率。

参阅图1，图1是本申请提供的车载视频端口的防护电路一实施例的结构示意图，如图1所示，车载视频端口20也即POC端口通过公共支路101分别与电源支路102和信号支路103连接，其中，电源支路102与电源模块40连接；信号支路与视频芯片30连接。该防护电路10包括整流电路D1和第一防护器件11，其中，整流电路D1设置在公共支路101上。第一防护器件11与整流电路D1连接，用于与整流电路D1配合泄放公共支路101上的浪涌电流以及吸收静电能量。

可以理解地，过压或者过流产生的大量的热能，使元器件内部温度过高从而损坏元器件，其中，超出稳定值的电压和电流可以视为浪涌能量，浪涌能量使元器件内部温度过高从而损坏元器件。防护电路10工作时，过压或者过流引起的浪涌电流经过公共支路101时进入整流电路D1和第一防护器件11所在的支路，整流电路D1和第一防护器件11配合能够泄放浪涌电流以及吸收静电能量，以减少静电及浪涌能量对后级电路的损坏，即保护公共支路101后级的车载电子元器件，从而提高车载电子系统的安全性。进一步地，整流电路D1与第一防护器件11连接能够降低第一防护器件11的结电容，从而第一防护器件11在泄放公共支路101的浪涌电流的同时能够满足车载视频端口20的高速传输要求。

本申请提供的防护电路10，通过设置整流电路D1和第一防护器件11，其中，整流电路D1设置在公共支路101上，第一防护器件11与整流电路D1连接。通过上述方式，浪涌电流进入公共支路101后流向整流电路D1和第一防护器件11所在的支路，被第一防护器件11泄放掉，从而保护后级的车载电子元器件，进而提高车载电子系统的安全性；进一步地，第一防护器件11与整流电路D1连接能够降低第一防护器件11的结电容，从而第一防护器件11在泄放公共支路101的浪涌电流的同时能够满足车载视频端口20的高速传输要求，保证信号的传输速率。

可选地，为了保证信号的传输速率，整流电路D1与第一防护器件11之间的结电容，即整流电路D1与第一防护电路10串联后的结电容小于0.35pF。

可选地，整流电路D1可以是整流全桥，或者是整流半桥。参阅图4，本实施例的整流电路D1是整流全桥，整流电路D1包括第一二极管D11、第二二极管D12、第三二极管D13以及第四二极管D14。第一二极管D11的阴极与第三二极管D13的阴极连接，且第一二极管D11的阴极和第三二极管D13的阴极的连接点作为第一直流端，第一直流端与第一防护器件11的第一端连接；第一二极管D11的阳极连接第二二极管D12的阴极，且两者的连接支路作为第一交流端与车载视频端口20连接；第四二极管D14的阴极与第三二极管D13的阳极连接，且两者的连接支路作为第二交流端与地连接；第四二极管的阳极与第二二极管D12的阳极连接，且第四二极管D14的阳极和第二二极管D12的阳极的连接点作为第二直流端与第一防护器件11的第二端连接。

本实施例的整流电路D1与第一防护器件11串联，降低第一防护器件11与整流电路D1之间的结电容，以满足车载视频端口20的高速传输要求，保证信号的传输速率。

可选地，第一防护器件11包括静电保护器件(参阅图4标号D2图例)、瞬态抑制二极管(参阅图4标号D2图例)或半导体放电管(参阅图4标号D2图例)。其中，瞬态抑制二极管包括高功率瞬态抑制二极管，高功率瞬态抑制二极管的分别与整流电路D1的两个直流端连接。高功率瞬态抑制二极管是一种二极管形式的高效能保护器件，当出现浪涌、静电释放等电压时，即高功率瞬态抑制二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10^-12秒量级的速度将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌能量，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受浪涌脉冲的损坏，起到了高功率瞬态抑制二极管瞬态电压抑制。

可选地，第一防护器件11可以是半导体放电管(参阅图4标号D2图例)，半导体放电管分别与整流电路D1的两个直流端连接。其中，当浪涌电压超过转折电压时，半导体放电管放电，并将浪涌能量直接泄放到地，等半导体放电管的电流低于维持电流时，半导体放电管结束放电。

可选地，参阅图2，图2是本申请提供的防护电路另一实施例的结构示意图，如图2所示，防护电路10还包括第二防护器件12，第二防护器件12串接在信号支路103上，即第二防护器件12分别与信号支路103及车载视频芯片30连接，第二防护器件12用于吸收信号支路103的静电能量。可以理解地，第二防护器件12作为本申请提供的防护电路10的二级保护器件，能够进一步吸收进入信号支路103的残余浪涌能量和静电能量，以进一步减少浪涌能量和静电能量，从而降低浪涌能量和静电能量对车载电子元件的伤害，提高车载电子系统的安全性。

本实施例通过在信号支路103上进一步设置第二防护器件12，进一步吸收进入信号支路103的残余浪涌能量和静电能量，以进一步减少浪涌能量和静电能量，从而降低浪涌能量和静电能量对车载电子元件的伤害，以进一步提高车载电子系统的安全性。

可选地，参阅图4，第二防护器件12包括隔直电容C1，隔直电容C1的一端与信号支路103连接，隔直电容C1的另一端与视频芯片30连接。本实施例的第二防护器件12包括隔直电容C1，隔直电容C1作为防护电路10的第二级防护器件，能够进一步吸收残余浪涌能量和静电能量，且具有成本优势，能够降低防护电路10的成本，利于防护电路10的推广。

可选地，为了满足车载视频端口20的高速传输要求，保证信号的传输速率，隔直电容C1的电容值小于等于0.2μF。在其他实施例中，隔直电容C1的电容值可以根据不同传输信号场景选择适当的隔直电容的容值，或者选择隔直电容的类型。

可选地，可选地，参阅图3，图3是本申请提供的防护电路又一实施例的结构示意图，如图3所示，防护电路10还包括第三防护器件13。其中，第三防护器件13设置在信号支路103上，用于泄放信号支路103的静电能量。可以理解地，第三防护器件13作为本申请提供的防护电路10的第三级保护器件，能够进一步吸收进入信号支路103的残余浪涌能量和静电能量，以进一步减少浪涌能量和静电能量，从而降低浪涌能量和静电能量对车载电子元件的伤害，进一步提高车载电子系统的安全性。

其中，第三防护器件13可以设置在第二防护器件12与视频芯片30之间的信号支路103上，或者第三防护器件13可以设置在第二防护器件12与整流电路D1支路之间的信号支路103上，在此不对第三防护器件13在信号支路103上的位置做具体限定。

本实施例通过在信号支路103上进一步设置第三防护器件13，进一步吸收进入信号支路103的残余浪涌能量和静电能量，以进一步减少浪涌能量和静电能量，从而降低浪涌能量和静电能量对车载电子元件的伤害，以进一步提高车载电子系统的安全性。

可选地，参阅图4，第三防护器件13包括静电保护器件D3，静电保护器件D3的第一端与第二防护器件12的输出端连接，静电保护器件D3的第二端与地连接。其中，静电保护器件D3又称瞬态电压抑制二极管阵列，是由多个称瞬态电压抑制二极采用不同的布局设计成具有特定功能的多路或者单路静电能量保护器件。

可选地，参阅图4，图4是图3车载视频端口的防护电路实施例的电路示意图，如图4所示，防护电路10包括整流电路D1、第一瞬态抑制二极管D2、隔直电容C1、静电保护器件D3。其中，整流电路D1设置在公共支路101上，第一瞬态抑制二极管D2的一端与整流电路D1的一个直流端连接，第一瞬态抑制二极管D2的第二端与整流电路D1的另一个直流端连接；隔直电容C1串接在信号支路103上；静电保护器件D3的第一端与隔直电容C1的一端连接，静电保护器件D3的第二端接地。

本申请还提供一种车辆，参阅图5，图5是本申请提供的车辆一实施例的结构示意图，如图5所示，该车辆50设置有车载视频端口，且设置有防护电路51，其中，防护电路51是上述防护电路实施例中的任意一种防护电路。其中，车辆设有车载视频端口，例如，车辆可以是燃油汽车、新能源汽车、摩托车、电动车、电动自行车等，在此不对车辆的类型做具体限定。

在本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、机构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、机构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种车载视频端口的防护电路，其特征在于，所述车载视频端口通过公共支路分别与电源支路和信号支路连接，所述防护电路包括：

整流电路，设置在所述公共支路上；

第一防护器件，与所述整流电路连接，用于与所述整流电路配合泄放所述公共支路上的浪涌电流。

2.根据权利要求1所述的防护电路，其特征在于，还包括：

第二防护器件，串接在所述信号支路上，用于吸收所述信号支路的静电能量。

3.根据权利要求2所述的防护电路，其特征在于，所述第二防护器件包括：

隔直电容，其一端与所述信号支路连接，其另一端与视频芯片连接。

4.根据权利要求3所述的防护电路，其特征在于，所述隔直电容的电容值小于等于0.2μF。

5.根据权利要求2所述的防护电路，其特征在于，还包括：

第三防护器件，设置在所述信号支路上，用于泄放所述信号支路的静电能量。

6.根据权利要求5所述的防护电路，其特征在于，所述第三防护器件包括：

静电保护器件，其第一端与所述第二防护器件的输出端连接，其第二端与地连接。

7.根据权利要求1所述的防护电路，其特征在于，所述第一防护器件包括：

静电保护器件、瞬态抑制二极管或半导体放电管。

8.根据权利要求1所述的防护电路，其特征在于，所述整流电路与所述第一防护器件之间的结电容小于0.35pF。

9.根据权利要求1所述的防护电路，其特征在于，所述整流电路包括：

第一交流端，与所述车载视频端口连接；

第二交流端，与地连接；

第一直流端，与所述第一防护器件的第一端连接；

第二直流端，与所述第一防护器件的第二端连接。

10.一种车辆，其特征在于，包括：

权利要求1-9任一所述的防护电路。