CN220797357U - 一种有源线缆 - Google Patents

Abstract

本披露公开了一种有源线缆。该有源线缆包括：第一有源芯片，第一连接器，第二有源芯片，第二连接器，低速信号线，源端高速信号线，第一高速信号线，终端高速信号线，电源线及终端电压供电线；终端高速信号线设置在第二有源芯片和第二连接器之间，用于与终端设备传输高速信号；电源线用于利用接收到的源端电压信号为第一有源芯片和第二有源芯片供电；以及终端电压供电线，利用从终端的高速信号线获取的电力为第一有源芯片供电。本披露实施例通过电源线利用源端电压供电，及利用终端电压供电线从终端的高速信号线获取的电力，不仅电源线上的电流能够满足CTS要求，同时满足终端设备供电能力不足时有源线缆的电力需求。

Description

一种有源线缆

技术领域

本披露一般涉及通信技术领域。更具体地，本披露涉及一种有源线缆。

背景技术

随着信号通信速率的加快，以及大量长距离信号传输的应用场景的出现，传统的铜线缆面临着难以避免的长度限制，逐渐在各行业的应用领域中被有源线缆所替代。

一部分有源线缆在进行信号通信时，需要获取一定的电力为有源线缆中的有源芯片进行供电。随着芯片运行速率的上升，芯片的功耗也越来越大，对于有源芯片的供电线路而言，其电流负载也相应增加。

目前，符合性测试规范(CTS，Compliance Test Specification)以及部分具有一定质量要求的源端设备均对通过有源线缆从主机获取的电流设有限制，其要求有源线缆即使利用从连接器的电源管脚获取的电压为有源线缆中的有源芯片(以及终端设备)进行供电时，该条供电线路上的电流值也不能过大。这就导致在现有的有源线缆中，有源芯片的功率要求和CTS认证的要求难以兼容。在一些场景中，有源线缆从终端设备获取额外的电力来补充从源端设备获取的电力的不足。然而有源线缆厂商无法约束终端设备厂商来交付能提供充足电力的终端设备。这导致进行CTS测试时使用的测试用终端设备的供电能力优于一些用户使用的终端设备，并进而导致能通过CTS测试的有源线缆在应用于用户的终端设备时工作异常。

有鉴于此，亟需提供一种有源线缆，以便供电线路的电流满足CTS要求的同时，也满足终端设备供电能力不足时有源线缆的电力需求。

实用新型内容

为了至少解决如上所提到的一个或多个技术问题，本披露提供一种有源线缆。

本披露提供一种有源线缆包括：第一有源芯片，第一连接器，第二有源芯片，第二连接器，低速信号线，源端高速信号线，第一高速信号线，终端高速信号线，电源线及终端电压供电线；其中，第一有源芯片设置在有源线缆的发送端模组中；第一连接器与发送端模组连接，以构成有源线缆的发送端插头，用于与源端设备连接；第二有源芯片设置在有源线缆的接收端模组中；第二连接器与接收端模组连接，以构成有源线缆的接收端插头，用于与终端设备连接；低速信号线设置在第一连接器和第二连接器之间，用于传输低速信号；源端高速信号线设置在第一连接器和第一有源芯片之间，用于与源端设备传输高速信号；第一高速信号线设置在第一有源芯片和第二有源芯片之间，用于传输高速信号；终端高速信号线设置在第二有源芯片和第二连接器之间，用于与终端设备传输高速信号；电源线用于利用接收到的源端电压为第一有源芯片和第二有源芯片供电；以及终端电压供电线利用从终端的高速信号线获取的电力为第一有源芯片供电。

在一些实施例中，终端电压供电线的一端通过磁珠与源端高速信号线连接，终端电压供电线的另一端通过磁珠与终端高速信号线连接。

在一些实施例中，该有源线缆还包括：第三电源模块，第三电源模块设置在发送端模组中并与终端电压供电线连接，用于利用从终端的高速信号线获取的电力为第一有源芯片供电。

在一些实施例中，该有源线缆还包括：第一电源模块和第二电源模块，其中第一电源模块设置在发送端模组中并与电源线连接，第二电源模块设置在接收端模组中并与电源线连接。

在一些实施例中，该有源线缆还包括：第四电源模块，其设置在发送端模组中，输入端连接电源线，以接收源端电压信号并基于源端电压信号形成补充电压信号。

在一些实施例中，该有源线缆还包括：第一单向导电元件，第一单向导电元件设置在发送端模组中，第一单向导电元件的输入端连接第四电源模块的输出端，第一单向导电元件的输出端连接至终端电压供电线。

在一些实施例中，该有源线缆还包括：第三电源模块和第二单向导电元件，第二单向导电元件设置在发送端模组中，第二单向导电元件的输入端连接终端电压供电线，第二单向导电元件的输出端连接第三电源模块的输入端和第一单向导电元件的输出端。

在一些实施例中，该有源线缆包括第一电源模块，其中第四电源模块的使能端连接终端电压供电线，第一电源模块的使能端连接所述终端电压供电线。

在一些实施例中，低速信号线包括：多根导线，多根导线在第一连接器与第二连接器之间传递低速信号与电力。

在一些实施例中，第一连接器和第二连接器为HDMI连接器。

通过如上所提供的有源线缆，本披露实施例在通过电源线来接收源端电压信号，从而利用该源端电压信号有源线缆供电时，还设置了终端电压供电线作为补充供电线路。该终端电压供电线能够利用从终端的高速信号线获取的电力为第一有源芯片供电，从而减小电源线的供电压力，分担电源线的电流负载，从而使得电源线上的电流能够满足限制要求。同时，本披露实施例还能够通过补充供电线路和电源线这一供电线路共同满足终端设备供电能力不足时有源线缆的电力需求。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本披露示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本披露的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1示出了本披露一些实施例的有源线缆的示例性结构图；

图2示出了本披露另一些实施例的有源线缆的示例性结构图。

具体实施方式

下面将结合本披露实施例中的附图，对本披露实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本披露一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本披露中的实施例，本领域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，都属于本披露保护的范围。

应当理解，本披露的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本披露说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而并不意在限定本披露。如在本披露说明书和权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本披露说明书和权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

下面结合附图来详细描述本披露的具体实施方式。

本披露实施例提供了一种有源线缆，其通过电源线为第一有源芯片和第二有源芯片供电，通过终端电压供电线从终端的高速信号线获取的电力为第一有源芯片供电，能够利用终端电压供电线分担电源线的电流负载，从而兼顾有源线缆的功率要求和CTS认证的要求。

图1示出了本披露一些实施例的有源线缆100的示例性结构图。如图1所示，本申请实施例中的有源线缆包括：第一有源芯片、第一连接器、第二有源芯片、第二连接器、低速信号线、源端高速信号线、第一高速信号线和终端高速信号线。

其中，第一有源芯片设置在有源线缆的发送端模组中；第一连接器与发送端模组连接，以构成有源线缆的发送端插头，用于与源端设备连接；第二有源芯片设置在有源线缆的接收端模组中；第二连接器与接收端模组连接，以构成有源线缆的接收端插头，用于与终端设备连接；低速信号线设置在第一连接器和第二连接器之间，用于传输低速信号；源端高速信号线设置在第一连接器和第一有源芯片之间，用于与源端设备传输高速信号；第一高速信号线设置在第一有源芯片和第二有源芯片之间，用于传输高速信号；终端高速信号线设置在第二有源芯片和第二连接器之间，用于与终端设备传输高速信号；电源线用于利用接收到的源端电压信号为第一有源芯片和第二有源芯片供电；以及终端电压供电线利用从终端的高速信号线获取的电力为第一有源芯片供电。需要说明的是，源端高速信号线与终端高速信号线传输的是例如符合HDMI协议的高速差分信号。低速信号是诸如HDMI协议定义的SDA、SCL、HEAC和/或CEC信号。

作为举例，源端高速信号线和终端高速信号线均为铜线。在一些实施例中，第一高速信号线可以为铜线，此时有源芯片用于对高速信号进行信号增强和/或信号均衡等处理，保证信号传输的有效性。在另一些实施例中，第一高速信号线可以为光纤，此时的有源芯片为光电转换芯片，其主要作用是将接收到的光信号转换成电信号，或将接收到的电信号转换成光信号。

需要说明的是，在一些实施例中，源端电压信号来源于第一有源芯片所在的有源线缆连接的源端设备。在一些实施例中，源端设备提供5V的电压信号。

需要进一步说明的是，在一些实施例中，终端电压供电线从有源线缆连接的终端设备中获取用于补充供电的电压信号Vcm1，例如从有源线缆插接的显示器中获取电力。

在一些实施例中，终端电压供电线的一端通过磁珠与所述源端高速信号线连接，所述终端电压供电线的另一端通过磁珠与所述终端高速信号线连接。

电源线和/或终端电压供电线接收到的电压信号需要经电源模块进行信号处理后，方能用于为有源芯片进行供电，例如对电压信号进行稳压处理和滤波处理等等。图2示出了本披露另一些实施例的有源线缆200的示例性结构图，如图2所示，在一些实施例中，发送端模组中设置有第三电源模块，第三电源模块设置在发送端模组中，其输入端与终端电压供电线连接，输出端连接所述第一有源芯片，第三电源模块通过从终端电压供电线获取的电力并基于获取的电力为第一有源芯片供电。

进一步地，源端设备提供的电压也可以通过电源模块进行处理后，形成源端电压，再传输给第一有源芯片和第二有源芯片。在一些实施例中，增设第一电源模块和/或第二电源模块。其中，第一电源模块与电源线连接，第一电源模块接收到源端电压后对其进行处理，并将处理后的电压传输给第一有源芯片，为其进行供电。第二电源模块也与电源线连接，第二电源模块接收到源端电压后对其进行信号处理，并将处理后的电压信号传输给第二有源芯片，为其进行供电。

可以理解的是，第一电源模块、第二电源模块和第三电源模块可以择一、择二或全部增设在供电电路中，此处不对供电电路中的电源模块的数量作过多的限制。

在一些实施例中，有源线缆200还可以包括：第四电源模块和第一单向导电元件，其中第四电源模块设置在所述发送端模组中，其输入端连接电源线，以接收源端电压信号并基于源端电压信号形成补充电压信号，第四电源模块的输出端连接第一单向导电元件的输入端，第一单向导电元件的输出端用于为源端的高速信号线提供上拉电压。第一单向导电元件的作用是保证电压信号的单向传输，第一单向导电元件能够保证第四电源模块形成的补充电压信号从第四电源模块输出至源端的高速信号线上，而不会从源端的高速信号线上反取电。在实际应用时，第一单向导电元件可以选用任一种具有单向导通作用的元器件，例如二极管。

为了防止终端电压供电线上的异常电压对有源芯片造成干扰，可以在终端电压供电线上增设一个第二单向导电元件，以此控制终端电压供电线的通断。在一些实施例中，第二单向导电元件设置在发送端模组中，第二单向导电元件的输入端连接终端电压供电线，第二单向导电元件的输出端连接第三电源模块的输入端和第一单向导电元件的输出端。第二单向导电元件也能够起到保证电压信号单向传输的作用，具体地，当补充电压信号小于终端电压供电线的电压信号时，第二单向导电元件导通，当补充电压信号大于或等于终端电压供电线的电压信号时，第二单向导电元件截止。在实际应用时，第二单向导电元件也可以选用任一种具有单向导通作用的元器件，例如二极管。

进一步地，与第一单向导电元件相类似地，将第二单向导电元件的输出端和第一单向导电元件的输出端都连接至第三电源模块输入端后，第二单向导电元件的输出端还可以连接到源端的高速信号线，用于为源端高速信号线提供上拉电压。

进一步地，为了能够及时控制电源模块的开启或关闭，在一些实施例中，还对电源模块的使能端的连接结构进行了设计。以第一电源模块为例，第一电源模块的使能端连接终端电压供电线，使得第一电源模块配置成：响应于终端电压供电线的电压大于或等于指定阈值，第一电源模块关闭，以及响应于终端电压供电线的电压小于指定阈值，第一电源模块开启。

可以理解的是，当终端电压供电线能够满足有源芯片的供电需求时，通过使能端的控制功能可以切断第一电源模块，从而切断源端电压供电，以降低电源线上获取的电流。

以第四电源模块为例，第四电源模块的使能端连接终端电压供电线，使得第四电源模块配置成：响应于终端电压供电线的电压大于或等于指定阈值，第四电源模块关闭，以及响应于终端电压供电线的电压小于指定阈值，第四电源模块开启。

需要说明的是，上述指定阈值可以依据实际情况进行设置，在一些实施例中，指定阈值可以示例性设置为3.3V或其他数值。

需要进一步说明的是，以上仅示例性地描述了第一电源模块与第四电源模块的使能端的连接结构，在另一些实施例中，也可以对第二电源模块和/或第三电源模块的使能端的连接结构进行设计，例如将第二电源模块的使能端连接至终端电压供电线，使得第二电源模块配置成：响应于终端电压供电线的电压大于或等于指定阈值，第二电源模块关闭，以及响应于终端电压供电线的电压小于指定阈值，第二电源模块开启。

进一步地，在一些实施例中，低速信号线为设置在第一连接器和第二连接器之间的多根导线，用于传输低速信号与电力。

进一步地，在一些实施例中，第一连接器和第二连接器为HDMI连接器，使得有源线缆符合HDMI协议。

根据本申请实施例的有源线缆，当进行CTS测试时，由于测试用的终端设备必然符合相关标准，从而有源线缆得以从终端高速信号线获取终端设备提供的上拉电压作为电力，并通过终端电压供电线给第一有源芯片和/或第二有源芯片供电。并且，由此在终端电压供电线形成的电压通过第一电源模块与第四电源模块的使能端使第一电源模块与第四电源模块关闭。从而有源线缆无需从源端获取电力或仅需从源端获取很少的电力来使第一有源芯片与第二有源芯片工作。从而在电源线上的电流很小，符合CTS测试的要求。可选地，此时也关闭第二电源模块。可选地，终端电压供电线提供的电力也作为源端高速信号线的上拉电压。

在非进行CTS测试时，例如将有源线缆为了应用的目的而连接源端和终端设备时，此时源端设备可能存在质量问题或者其他原因不符合相关标准，从而导致有源线缆无法通过终端高速信号线获取足够的电力，此时终端电压供电线提供给第一电源模块、第四电源模块与第二单向导通元件的电压相对较低。此时第一电源模块与第二电源模块通过其使能端感知到终端电压供电线提供的电压较低而开启，以将从电源线获取的由主机提供的电力作为补充电压来为第一有源芯片与第二有源芯片供电，以及也可选地也用于为源端高速信号线提供上拉电压。由于此时从电源线获取电力，使得电源线从源端获取较大的电流，该电流值可能超出CTS测试的要求。但此时的应用场景并非在进行CTS测试，因而该电流过大是可接受的。可选地，此时即使终端高速信号线提供的电力更少甚至为0，也可由电源线提供有源线缆所需的全部电力。

从而根据本申请的实施例的有源线缆，既能满足CTS测试时对电源线从源端获取电流不能过大的要求，也能在终端设备供电能力不足时，满足有源线缆正常工作的需求，提高了有源线缆的兼容性，使得有源线缆能应用于更多种终端设备。

虽然本文已经示出和描述了本披露的多个实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例只是以示例的方式来提供。本领域技术人员可以在不偏离本披露思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本披露的过程中，可以采用对本文所描述的本披露实施例的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本披露的保护范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的等同或替代方案。

Claims (10)

1.一种有源线缆，其特征在于，包括：第一有源芯片，第一连接器，第二有源芯片，第二连接器，低速信号线，源端高速信号线，第一高速信号线，终端高速信号线，电源线及终端电压供电线；

其中，所述第一有源芯片设置在所述有源线缆的发送端模组中；所述第一连接器与所述发送端模组连接，以构成所述有源线缆的发送端插头，用于与源端设备连接；所述第二有源芯片设置在所述有源线缆的接收端模组中；所述第二连接器与所述接收端模组连接，以构成所述有源线缆的接收端插头，用于与终端设备连接；所述低速信号线设置在所述第一连接器和所述第二连接器之间，用于传输低速信号；所述源端高速信号线设置在所述第一连接器和所述第一有源芯片之间，用于与源端设备传输高速信号；所述第一高速信号线设置在所述第一有源芯片和所述第二有源芯片之间，用于传输高速信号；所述终端高速信号线设置在所述第二有源芯片和所述第二连接器之间，用于与终端设备传输高速信号；所述电源线用于利用接收到的源端电压为第一有源芯片和第二有源芯片供电；以及所述终端电压供电线利用从终端的高速信号线获取的电力为所述第一有源芯片供电。

2.根据权利要求1所述的有源线缆，其特征在于，所述终端电压供电线的一端通过磁珠与所述源端高速信号线连接，所述终端电压供电线的另一端通过磁珠与所述终端高速信号线连接。

3.根据权利要求1所述的有源线缆，其特征在于，所述有源线缆还包括：第三电源模块，所述第三电源模块，设置在所述发送端模组中并与所述终端电压供电线连接，用于利用所述从终端的高速信号线获取的电力为所述第一有源芯片供电。

4.根据权利要求1-3任一所述的有源线缆，其特征在于，所述有源线缆还包括：第一电源模块和第二电源模块，其中所述第一电源模块设置在所述发送端模组中并与所述电源线连接，所述第二电源模块设置在所述接收端模组中并与所述电源线连接。

5.根据权利要求1-3任一所述的有源线缆，其特征在于，所述有源线缆还包括：第四电源模块，所述第四电源模块设置在所述发送端模组中，其输入端连接所述电源线，以接收所述源端电压并基于所述源端电压形成补充电压。

6.根据权利要求5所述的有源线缆，其特征在于，所述有源线缆还包括：第一单向导电元件，所述第一单向导电元件设置在所述发送端模组中，所述第一单向导电元件的输入端连接所述第四电源模块的输出端，所述第一单向导电元件的输出端连接至终端电压供电线。

7.根据权利要求6所述的有源线缆，其特征在于，所述有源线缆还包括：第三电源模块和第二单向导电元件，所述第二单向导电元件设置在所述发送端模组中，所述第二单向导电元件的输入端连接所述终端电压供电线，所述第二单向导电元件的输出端连接所述第三电源模块的输入端和所述第一单向导电元件的输出端。

8.根据权利要求5所述的有源线缆，其特征在于，所述有源线缆还包括：第一电源模块，其中所述第四电源模块的使能端连接所述终端电压供电线，所述第一电源模块的使能端连接所述终端电压供电线。

9.根据权利要求1-3任一所述的有源线缆，其特征在于，所述低速信号线包括多根导线，所述多根导线用于在所述第一连接器与所述第二连接器之间传递低速信号与电力。

10.根据权利要求1-3任一所述的有源线缆，其特征在于，所述第一连接器和所述第二连接器为HDMI连接器。