CN217590253U - 一种机顶盒及其防雷保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机顶盒及其防雷保护电路，包括：高压防雷单元(101)，其包括连接于输入线缆的信号线(RF_IN)和信号地(GND_SIGNAL)之间的防雷电感(L23)，用于直接吸收所述信号线(RF_IN)中的雷击能量；低压防雷单元(102)，设置在所述信号线(RF_IN)和所述机顶盒的内部电路之间，用于阻止未被防雷电感(L23)吸收的残余雷击能量通过信号线(RF_IN)进入内部电路的调谐电路；隔离单元(103)，连接于所述信号地(GND_SIGNAL)和所述***地(GND)之间，用于阻止雷击能量直接传输到所述***地(GND)上；本实用新型的防雷效果得到极大提升，发生雷击时不会干涉到机顶盒的内部电路，从而保护机顶盒内部的芯片不受损坏。

Description

一种机顶盒及其防雷保护电路

技术领域

本实用新型涉及机顶盒领域，尤其涉及一种机顶盒及其防雷保护电路。

背景技术

电视机顶盒又称为STB，是一个连接电视机与外部信号源的设备，其可以将压缩的数字信号转成电视内容，并在电视机上显示出来。电视机顶盒有多种信号传播方式，其中一种是DVB-C，即有线传播。这种机顶盒通过电缆传输电视信号，由于电缆不可避免地会暴露在外部环境中，因此该种传输方式的机顶盒容易受到外界环境的影响，特别是在雷雨天气，雷电有可能击打到外部电缆上，进而透过电缆耦合到机顶盒内，在外部电缆和机顶盒的连接处给机顶盒提供一个很大的浪涌电流或浪涌电压，传统的机顶盒无法承受这么大的电流或电压就会出现问题，轻则信号中断，画面模糊，重则损坏机顶盒，造成财产损失。

既有的机顶盒的防雷方式，普遍是在线缆的信号线和接地线之间设置气体放电管来实现雷电防护，虽然此种方案可以实现基本的防雷效果，但是气体放电管反应时间慢、其放电速度不够快，而且会残留比较高的电压，因此雷电防护效果不佳。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述雷电防护效果不佳的缺陷，提供一种机顶盒及其防雷保护电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种机顶盒的防雷保护电路，包括：

高压防雷单元，包括连接于输入线缆的信号线和信号地之间的防雷电感，用于直接吸收所述信号线中的雷击能量；

低压防雷单元，设置在所述信号线(RF_IN)和所述机顶盒的内部电路之间，用于阻止未被所述防雷电感吸收的残余雷击能量通过信号线进入所述内部电路的调谐电路；

隔离单元，连接于所述信号地和所述***地之间，用于阻止雷击能量直接传输到所述***地上，所述***地是指的所述机顶盒的所述内部电路的公共参考点。

进一步地，在本实用新型所述的机顶盒的防雷保护电路中，所述防雷电感选择电感量使所述防雷电感的工作频率在机顶盒的高频头接收的信号频率范围以外的电感。

进一步地，在本实用新型所述的机顶盒的防雷保护电路中，所述低压防雷单元包括第一隔离电容和TVS管，所述第一隔离电容的第一端连接所述信号线，所述第一隔离电容的第二端连接所述调谐电路的信号输入端，所述TVS管连接在所述第一隔离电容的第二端和***地之间。

进一步地，在本实用新型所述的机顶盒的防雷保护电路中，所述第一隔离电容选取容值为1nF～4.7nF的高压电容。

进一步地，在本实用新型所述的机顶盒的防雷保护电路中，所述隔离单元包括一个或者多个并联的第二隔离电容。

进一步地，在本实用新型所述的机顶盒的防雷保护电路中，所述第二隔离电容选取容值为1nF～4.7nF的高压电容。

另一方面，构造一种机顶盒，包括如前任一项所述的防雷保护电路。

进一步地，在本实用新型所述的机顶盒中，还包括设置所述内部电路的电路板和设置在所述电路板上的用于拧入所述输入线缆的屏蔽接头。

本实用新型的机顶盒及其防雷保护电路，具有以下有益效果：本实用新型中利用防雷电感首先对雷击能量进行瞬间吸收，其吸收速度非常快，而且基本上不会有残留电压，即便有少量未被吸收的雷击能量也可以进一步通过低压防雷单元进行二次吸收，而且所述信号地和所述***地之间的隔离单元可以阻止雷击能量直接传输到所述***地上，如此，本实用新型的防雷效果得到极大提升，发生雷击时不会干涉到机顶盒的内部电路，从而保护机顶盒内部的芯片不受损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图：

图1是本实用新型防雷保护电路的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型为了实现更好的防雷效果，提出首先利用连接于输入线缆的信号线和信号地之间的防雷电感进行瞬间吸收，其吸收速度非常快，而且基本上不会有残留电压；即便有少量未被吸收的雷击能量也可以进一步通过低压防雷单元进行二次吸收，而且所述信号地和所述***地之间的隔离单元可以阻止雷击能量直接传输到所述***地上，如此，本实用新型的防雷效果得到极大提升，发生雷击时不会干涉到机顶盒的内部电路，从而保护机顶盒内部的芯片不受损坏。

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的典型实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。应当理解本实用新型实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本实用新型实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

参考图1，本实施例的机顶盒的防雷保护电路包括：高压防雷单元101、低压防雷单元102、隔离单元103。

高压防雷单元101，包括连接于输入线缆的信号线RF_IN和信号地GND_SIGNAL之间的防雷电感L23，用于直接吸收所述信号线RF_IN中的雷击能量，输入线缆一般为同轴电缆，其包括内外两层导体，内层导体即信号线RF_IN，外层导体提供信号地GND_SIGNAL。

低压防雷单元102，设置在所述信号线(RF_IN)和所述机顶盒的内部电路之间，用于阻止未被所述防雷电感L23吸收的残余雷击能量通过信号线RF_IN进入所述内部电路的调谐电路。

隔离单元103，连接于所述信号地GND_SIGNAL和所述***地GND之间，用于阻止雷击能量直接传输到所述***地GND上。

具体的，内部电路包括调谐电路、CPU以及解码电路等，所述***地GND是指的所述机顶盒的所述内部电路的公共参考点。

其中，所述防雷电感L23除了要确保防雷电感L23能够承受雷电所生产的大电流，而且还需要确保其电感量使所述防雷电感L23的工作频率在机顶盒的高频头接收的信号频率范围以外。比如说，本实施例中由于机顶盒的高频头接收的信号频率范围在47MHz～1GHz之间，为了确保高频头能正常接收信号，防雷电感L23需要选择合适的电感量，保证防雷电感L23在电路中的工作频率在47MHz～1GHz的范围以外，从而可以确保47MHz～1GHz频率范围内的信号不会被防雷电感L23所吸收。

具体的，所述低压防雷单元102包括第一隔离电容C128和TVS管，所述第一隔离电容C128的第一端连接所述信号线RF_IN，所述第一隔离电容C128的第二端连接所述调谐电路的信号输入端，所述TVS管连接在所述第一隔离电容C128的第二端和***地GND之间。本实施例中所述第一隔离电容C128选取容值为1nF～4.7nF的高压电容。

具体的，所述隔离单元103包括一个或者多个并联的第二隔离电容C110-C118。本实施例中，所述第二隔离电容C110-C118选取容值为1nF～4.7nF的高压电容。

对于电视信号来说第一隔离电容C128及第二隔离电容C110-C118都可近似看成是通路，电视信号可以正常形成信号回路，因此机顶盒能正常接收信号不受影响，用户可以正常观看电视节目。

下面结合图1，说明本实施例的工作原理。

当机顶盒遭受雷击时，本实施例采用了三重防护功能：

防护一：采用防雷电感L23来吸收雷电产生的能量，防雷电感L23直接电连接于信号线RF_IN和信号地GND_SIGNAL之间(相当于连接同轴电缆的内、外导体)，这样雷电产生的能量瞬间被防雷电感L23吸收完；

防护二：采用第一隔离电容C128对雷电进行隔离同时增加TVS管对残留能量二次吸收。防雷电感L23后面的隔离电容C128与TVS管组成的电路可以实现二次能量吸收，能有效阻止雷电通过信号线RF_IN进入调谐电路，从而保护调谐电路(调谐芯片)不被损坏；

防护三：将信号地GND_SIGNAL和***地GND通过第二隔离电容C110-C118隔离开来，阻止雷击产生的能量直接传输到***地GND上，从而保护机顶盒内部的芯片免受冲击。

基于同一发明构思，本实用新型还要求保护一种机顶盒，其包括防雷保护电路，还包括设置所述内部电路的电路板和设置在所述电路板上的用于拧入所述输入线缆的屏蔽接头J4，比如可以通过螺纹连接方式拧入输入线缆。

所述电路板上设置有信号线接入焊点、所述***地GND、信号地GND_SIGNAL的焊点。所述防雷电感L23的第一端与信号线接入焊点焊接固定，所述防雷电感L23的第二端与信号地GND_SIGNAL的焊点焊接固定。第二隔离电容C110-C118焊接在所述***地GND、信号地GND_SIGNAL的焊点之间。屏蔽接头J4外壁有多个接地引脚2-7，用于与信号地GND_SIGNAL的焊点焊接。屏蔽接头J4上还设置有信号输出引脚1，用于与信号线接入焊点焊接，信号输出引脚1与屏蔽接头J4外壁之间是没有电性能连接的。所述输入线缆拧入所述屏蔽接头后，所述外层导体与所述屏蔽接头的外壁电连接从而实现信号地的输入，所述内层导体与所述信号输出引脚电连接，从而实现信号的输入。

综上所述，本实用新型的机顶盒及其防雷保护电路，具有以下有益效果：本实用新型中利用防雷电感首先对雷击能量进行瞬间吸收，其吸收速度非常快，而且基本上不会有残留电压，即便有少量未被吸收的雷击能量也可以进一步通过低压防雷单元进行二次吸收，而且所述信号地和所述***地之间的隔离单元可以阻止雷击能量直接传输到所述***地上，如此，本实用新型的防雷效果得到极大提升，发生雷击时不会干涉到机顶盒的内部电路，从而保护机顶盒内部的芯片不受损坏。

需要说明的是，所述“相连”或“连接”，不仅仅包括将两个实体直接相连，也包括通过具有有益改善效果的其他实体间接相连。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

本说明书中使用的“第一”、“第二”等包含序数的术语可用于说明各种构成要素，但是这些构成要素不受这些术语的限定。使用这些术语的目的仅在于将一个构成要素区别于其他构成要素。例如，在不脱离本发明的权利范围的前提下，第一构成要素可被命名为第二构成要素，类似地，第二构成要素也可以被命名为第一构成要素。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (8)

1.一种机顶盒的防雷保护电路，其特征在于，包括：

高压防雷单元(101)，包括连接于输入线缆的信号线(RF_IN)和信号地(GND_SIGNAL)之间的防雷电感(L23)，用于直接吸收所述信号线(RF_IN)中的雷击能量；

低压防雷单元(102)，设置在所述信号线(RF_IN)和所述机顶盒的内部电路之间，用于阻止未被所述防雷电感(L23)吸收的残余雷击能量通过信号线(RF_IN)进入所述内部电路的调谐电路；

隔离单元(103)，连接于所述信号地(GND_SIGNAL)和***地(GND)之间，用于阻止雷击能量直接传输到所述***地(GND)上，所述***地(GND)是指的所述机顶盒的所述内部电路的公共参考点。

2.根据权利要求1所述的机顶盒的防雷保护电路，其特征在于，所述防雷电感(L23)选择电感量使所述防雷电感(L23)的工作频率在机顶盒的高频头接收的信号频率范围以外的电感。

3.根据权利要求1所述的机顶盒的防雷保护电路，其特征在于，所述低压防雷单元(102)包括第一隔离电容(C128)和TVS管，所述第一隔离电容(C128)的第一端连接所述信号线(RF_IN)，所述第一隔离电容(C128)的第二端连接所述调谐电路的信号输入端，所述TVS管连接在所述第一隔离电容(C128)的第二端和***地(GND)之间。

4.根据权利要求3所述的机顶盒的防雷保护电路，其特征在于，所述第一隔离电容(C128)选取容值为1nF～4.7nF的高压电容。

5.根据权利要求1所述的机顶盒的防雷保护电路，其特征在于，所述隔离单元(103)包括一个或者多个并联的第二隔离电容(C110-C118)。

6.根据权利要求5所述的机顶盒的防雷保护电路，其特征在于，所述第二隔离电容(C110-C118)选取容值为1nF～4.7nF的高压电容。

7.一种机顶盒，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的防雷保护电路。

8.根据权利要求7所述的机顶盒，其特征在于，还包括设置所述内部电路的电路板和设置在所述电路板上的用于拧入所述输入线缆的屏蔽接头(J4)。

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