CN104410036B - 一种hdmi接口电源保护电路及音视频设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种HDMI接口电源保护电路及音视频设备,HDMI接口电源保护电路,包括:电路控制单元、电路启动单元以及电路检测单元;所述电路启动单元在电路上电时控制所述MOS管的栅极为低电平,使MOS管导通,进行供电,所述电路检测单元对电源输出端进行检测,在发生短路时交由所述电路启动单元控制MOS管的栅极为高电平,使所述MOS管截止,进行保护。本发明电路检测单元检测电源输出端的电压,在发生短路时,进行检测并交由电路启动单元控制电路控制单元截止,从而能在HDMI接口电源供电发生短路的时候进行及时有效的保护,有效避免损坏音视频设备的风险,提高了设备的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及数字电视领域,尤其涉及一种HDMI接口电源保护电路及音视频设备。
背景技术
随着高清数字电视的普及,具备高清输出能力的HDMI接口逐渐成为高清数字音视频设备(例如电视机、机顶盒等)的必备接口,因此HDMI接口设计可靠性要求越来越高。
在HDMI接口使用当中,HDMI接口的5V电源供电电路比较容易发生短路故障,这样极大的增加了损坏音视频设备(机顶盒、甚至电视机)的风险。对于短路保护的检测机制一般有电流检测和电压检测两种,通常对HDMI接口5V电源保护的设计方法是利用电流检测在供电线路上增加保险丝,当发生短路时,由于电源通路上电流超过保险丝能承受的最大值,从而使保险丝熔断,但是对于这种设计,由于保险丝熔断需要一定的时间,不能及时进行短路保护,仍然存在损坏音视频设备的风险。
发明内容
有鉴于此,有必要针对上述HDMI接口电源容易发生短路故障,损坏音视频设备的问题,提供一种HDMI接口电源保护电路及音视频设备。
本发明提供的一种HDMI电源保护电路,包括电路控制单元、电路启动单元以及电路检测单元;所述电路控制单元设置在电源输入端与输出端之间,包括MOS管,MOS管的源极连接电源输入端,漏极连接电源输出端,栅极连接所述电路启动单元一端和所述电路检测单元一端,所述电路启动单元另一端连接电源输入端,所述电路检测单元另一端连接电源输出端,所述电路启动单元在电路上电时控制所述MOS管的栅极为低电平,使MOS管导通,进行供电,所述电路检测单元对电源输出端进行检测,在发生短路时交由所述电路启动单元控制MOS管的栅极为高电平,使所述MOS管截止,进行保护。
本发明提供的一种音视频设备,包括HDMI接口和为HDMI接口供电的电源,还包括HDMI接口电源保护电路,所述HDMI接口电源保护电路包括电路控制单元、电路启动单元以及电路检测单元;所述电路控制单元设置在电源输入端与输出端之间,包括MOS管,MOS管的源极连接电源输入端,漏极连接电源输出端,栅极连接所述电路启动单元一端和所述电路检测单元一端,所述电路启动单元另一端连接电源输入端,所述电路检测单元另一端连接电源输出端,所述电路启动单元在电路上电时控制所述MOS管的栅极为低电平,使MOS管导通,进行供电,所述电路检测单元对电源输出端进行检测,在发生短路时交由所述电路启动单元控制MOS管的栅极为高电平,使所述MOS管截止,进行保护。
本发明HDMI接口电源保护电路及音视频设备,电路检测单元检测电源输出端的电压,在发生短路时,进行检测并交由电路启动单元控制电路控制单元截止,从而能在HDMI接口电源供电发生短路的时候进行及时有效的保护,有效避免损坏音视频设备的风险,提高了设备的安全性。
附图说明
图1是一个实施例中的HDMI接口电源保护电路的结构示意图;
图2是一个实施例中的HDMI接口电源保护电路的具体结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
图1是一个实施例中的HDMI接口电源保护电路的结构示意图;图2是一个实施例中的HDMI接口电源保护电路的具体结构图。结合图1和图2,该电源保护电路设置在电源输入端与输出端之间,包括:电路控制单元100、电路启动单元200以及电路检测单元300。电路控制单元100设置在电源输入端与输出端之间,包括MOS管Q1,MOS管Q1的源极(S极)连接电源输入端Vin,漏极(D极)连接电源输出端Vout,栅极(G极)连接电路启动单元200一端和电路检测单元300一端。电路启动单元200另一端,连接电源输入端Vin。电路检测单元300另一端连接电源输出端Vout。电路启动单元200在电路上电时控制MOS管Q1的栅极(G极)为低电平,使MOS管Q1导通,进行供电。电路检测单元300对电源输出端Vout进行检测,在发生短路时交由电路启动单元200控制MOS管Q1的栅极(G极)为高电平,使MOS管Q1截止,进行保护。
在该实施例中,电路启动单元200包括第一电阻R1、第二电阻R2以及电容C1。第一电阻R1一端连接电源输入端Vin,另一端分别连接第二电阻R2一端和电容C1一端,第二电阻R2另一端和电容C1另一端均接地。电路检测单元300与第二电阻R2一端连接。
电路检测单元300包括三极管Q2及第三电阻R3。三极管Q2的集电极(C极)分别连接MOS管Q1的栅极(G极)和第二电阻R2的一端。发射极(E级)连地,基极(B极)连接第三电阻R3一端。第三电阻R3的另一端连接电源输出端Vout。
该保护电路,电路启动单元200在上电初期,由于电容C1的作用,维持MOS管Q1的G极为低电平,使得MOS管Q1因为G极、S极之间存在电压差而导通,此时电源可以进行供电。通过改变电容C1大小可以调整上电初期MOS管Q1的G极、S极之间电压差维持时间。同时,第一电阻R1和第二电阻R2为设定比值,在发生短路时使得MOS管Q1的G极、S极之间电压小于MOS管Q1的导通阈值,从而使MOS管Q1能截止,关掉输出电压。进一步的,第一电阻R1和第二电阻R2选取的设定比值满足:Vin*(R1/(R1+R2))<3.2V,即电源输入电压*(第一电阻阻值/(第一电阻阻值+第二电阻阻值))<3.2V。
电路检测单元300检测电源输出端Vout是否发生短路,当没有发生短路正常供电时,Vout为高电平,三极管Q2的基极为高电平,三极管Q2导通,三极管Q2的集电极C保持低电平,G极、S极之间电压大于导通阈值(即Vgs>3.2V),MOS管Q1持续导通,保持供电。当发生短路时,Vout=0V,三极管Q1基极为低电平,从而关断三极管Q2,电路启动单元200使集电极C端电压发生变化,由0V变为Vin*(R1/(R1+R2))V,此时MOS管Q1的栅极为高电平,G极、S极之间电压小于导通阈值(即Vgs<3.2V),使MOS管Q1截止,进行保护。这样就能在HDMI接口电源供电发生短路的时候进行及时有效的保护,有效避免损坏音视频设备的风险,提高了设备的安全性。
同时,本发明还提供一种音视频设备。该音视频设备包括HOMI接口、电源以及HDMI接口电源保护电路。
结合图1和图2,该电源保护电路设置在电源输入端与输出端之间,包括:电路控制单元100、电路启动单元200以及电路检测单元300。电路控制单元100设置在电源输入端与输出端之间,包括MOS管Q1,MOS管Q1的源极(S极)连接电源输入端Vin,漏极(D极)连接电源输出端Vout,栅极(G极)连接电路启动单元200一端和电路检测单元300一端。电路启动单元200另一端,连接电源输入端Vin。电路检测单元300另一端连接电源输出端Vout。电路启动单元200在电路上电时控制MOS管Q1的栅极(G极)为低电平,使MOS管Q1导通,进行供电。电路检测单元300对电源输出端Vout进行检测,在发生短路时交由电路启动单元200控制MOS管Q1的栅极(G极)为高电平,使MOS管Q1截止,进行保护。
在该实施例中,电路启动单元200包括第一电阻R1、第二电阻R2以及电容C1。第一电阻R1一端连接电源输入端Vin,另一端分别连接第二电阻R2一端和电容C1一端,第二电阻R2另一端和电容C1另一端均接地。电路检测单元300与第二电阻R2一端连接。
电路检测单元300包括三极管Q2及第三电阻R3。三极管Q2的集电极(C极)分别连接MOS管Q1的栅极(G极)和第二电阻R2的一端。发射极(E级)连地,基极(B极)连接第三电阻R3一端。第三电阻R3的另一端连接电源输出端Vout。
该音视频设备,电路启动单元200在上电初期,由于电容C1的作用,维持MOS管Q1的G极为低电平,使得MOS管Q1因为G极、S极之间存在电压差而导通,此时电源可以进行供电。通过改变电容C1大小可以调整上电初期MOS管Q1的G极、S极之间电压差维持时间。同时,第一电阻R1和第二电阻R2为设定比值,在发生短路时使得MOS管Q1的G极、S极之间电压小于MOS管Q1的导通阈值,从而使MOS管Q1能截止,关掉输出电压。进一步的,第一电阻R1和第二电阻R2选取的设定比值满足:Vin*(R1/(R1+R2))<3.2V,即电源输入电压*(第一电阻阻值/(第一电阻阻值+第二电阻阻值))<3.2V。
电路检测单元300检测电源输出端Vout是否发生短路,当没有发生短路正常供电时,Vout为高电平,三极管Q2的基极为高电平,三极管Q2导通,三极管Q2的集电极C保持低电平,G极、S极之间电压大于导通阈值(即Vgs>3.2V),MOS管Q1持续导通,保持供电。当发生短路时,Vout=0V,三极管Q1基极为低电平,从而关断三极管Q2,电路启动单元200使集电极C端电压发生变化,由0V变为Vin*(R1/(R1+R2))V,此时MOS管Q1的栅极为高电平,G极、S极之间电压小于导通阈值(即Vgs<3.2V),使MOS管Q1截止,进行保护。这样就能在HDMI接口电源供电发生短路的时候进行及时有效的保护,有效避免损坏音视频设备的风险,提高了设备的安全性。
本发明HDMI接口电源保护电路及音视频设备,电路检测单元检测电源输出端的电压,在发生短路时,进行检测并交由电路启动单元控制电路控制单元截止,从而能在HDMI接口电源供电发生短路的时候进行及时有效的保护,有效避免损坏音视频设备的风险,提高了设备的安全性。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种HDMI接口电源保护电路,其特征在于,包括:电路控制单元、电路启动单元以及电路检测单元;所述电路控制单元设置在电源输入端与输出端之间,包括MOS管,MOS管的源极连接电源输入端,漏极连接电源输出端,栅极连接所述电路启动单元一端和所述电路检测单元一端,所述电路启动单元另一端连接电源输入端,所述电路检测单元另一端连接电源输出端,所述电路启动单元在电路上电时控制所述MOS管的栅极为低电平,使MOS管导通,进行供电,所述电路检测单元对电源输出端进行检测,在发生短路时交由所述电路启动单元控制MOS管的栅极为高电平,使所述MOS管截止,进行保护;所述电路启动单元包括第一电阻、第二电阻以及电容;所述第一电阻一端连接电源输入端,另一端分别连接所述第二电阻一端和电容一端,所述第二电阻另一端和电容另一端均接地,所述电路检测单元与第二电阻一端连接。
2.根据权利要求1所述的HDMI接口电源保护电路,其特征在于,所述电路检测单元包括三极管及第三电阻;所述三极管的集电极分别连接所述MOS管的栅极和第二电阻的一端,发射极连地,基极连接所述第三电阻一端,所述第三电阻的另一端连接电源输出端。
3.根据权利要求1所述的HDMI接口电源保护电路,其特征在于,所述第一电阻和第二电阻为设定比值,在发生短路时使得所述MOS管的栅极、源极之间电压小于所述MOS管的导通阈值。
4.根据权利要求3所述的HDMI接口电源保护电路,其特征在于,所述第一电阻和第二电阻为设定比值,满足:电源输入电压*(第一电阻阻值/(第一电阻阻值+第二电阻阻值))<3.2V。
5.一种音视频设备,包括HDMI接口和为HDMI接口供电的电源,其特征在于,还包括HDMI接口电源保护电路,所述HDMI接口电源保护电路包括电路控制单元、电路启动单元以及电路检测单元;所述电路控制单元设置在电源输入端与输出端之间,包括MOS管,MOS管的源极连接电源输入端,漏极连接电源输出端,栅极连接所述电路启动单元一端和所述电路检测单元一端,所述电路启动单元另一端连接电源输入端,所述电路检测单元另一端连接电源输出端,所述电路启动单元在电路上电时控制所述MOS管的栅极为低电平,使MOS管导通,进行供电,所述电路检测单元对电源输出端进行检测,在发生短路时交由所述电路启动单元控制MOS管的栅极为高电平,使所述MOS管截止,进行保护;所述电路启动单元包括第一电阻、第二电阻以及电容;所述第一电阻一端连接电源输入端,另一端分别连接所述第二电阻一端和电容一端,所述第二电阻另一端和电容另一端均接地,所述电路检测单元与第二电阻一端连接。
6.根据权利要求5所述的音视频设备,其特征在于,所述电路检测单元包括三极管及第三电阻;所述三极管的集电极分别连接所述MOS管的栅极和第二电阻的一端,发射极连地,基极连接所述第三电阻一端,所述第三电阻的另一端连接电源输出端。
7.根据权利要求5所述的音视频设备,其特征在于,所述第一电阻和第二电阻为设定比值,在发生短路时使得所述MOS管的栅极、源极之间电压小于所述MOS管的导通阈值。
8.根据权利要求7所述的音视频设备,其特征在于,所述第一电阻和第二电阻为设定比值,满足:电源输入电压*(第一电阻阻值/(第一电阻阻值+第二电阻阻值))<3.2V。
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