本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)接口領(lǐng)域，尤其涉及一種lvds(low-voltagedifferentialsignaling，低電壓差分信號(hào))輸出保護(hù)與防止帶電插拔底電路和模塊。

背景技術(shù)：

以電視機(jī)板卡行業(yè)為例，電視機(jī)板卡所測(cè)試采用的平臺(tái)是21.5寸高清屏。屏的tcon(邏輯板卡)輸入電壓是5v，在板卡的實(shí)際生產(chǎn)中會(huì)有5v、12v兩種屏電壓選擇。在使用12v的屏電壓時(shí)意外插入屏電壓為5v的高清屏，會(huì)燒毀屏的背光電路，根據(jù)屏的方案不同，可能會(huì)導(dǎo)致白屏的現(xiàn)象。屏線反插會(huì)造成屏電壓直接燒進(jìn)接收l(shuí)vds數(shù)據(jù)信號(hào)的芯片，根據(jù)屏的方案不同，可能會(huì)導(dǎo)致黑屏的現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種lvds輸出保護(hù)與防止帶電插拔電路和接口，旨在解決傳統(tǒng)的輸出lvds信號(hào)的板卡在輸出信號(hào)時(shí)無(wú)提供信號(hào)與電源的保護(hù)，熱插拔或者線材反插造成的元器件、芯片的損害的問(wèn)題。

一方面，本發(fā)明提供了一種lvds輸出保護(hù)與防止帶電插拔電路，用于接入lvds信號(hào)至顯示屏，包括：

數(shù)據(jù)保護(hù)電路，其構(gòu)造為用于傳輸lvds數(shù)據(jù)信號(hào)，并對(duì)lvds數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行防止esd和降低emi保護(hù)；

電源選擇電路，其構(gòu)造為用于傳輸lvds電源信號(hào)，并將lvds電源信號(hào)分成兩路輸出以供所述顯示屏選擇匹配的電源電壓供電；

防熱插拔電路，其構(gòu)造一檢測(cè)插入到顯示屏狀態(tài)的檢測(cè)引腳，根據(jù)該檢測(cè)引腳的電壓大小控制所述數(shù)據(jù)保護(hù)電路的供電以及控制所述電源選擇電路輸出到顯示屏的幅度。

另一方面，本發(fā)明提供了一種lvds傳輸模塊，包括用于接入lvds數(shù)據(jù)信號(hào)和電源信號(hào)的lvds輸入接口、用于與顯示屏對(duì)接的lvds輸出接口和上述的lvds輸出保護(hù)與防止帶電插拔電路，該lvds輸出保護(hù)與防止帶電插拔電路設(shè)置在所述lvds輸入接口和lvds輸出接口之間。

上述lvds輸出保護(hù)與防止帶電插拔電路和lvds傳輸模塊為需要輸出lvds信號(hào)的板卡在輸出信號(hào)時(shí)提供信號(hào)與電源的保護(hù)，防止熱插拔或者線材反插造成的元器件，芯片的損害；在熱插拔過(guò)程檢測(cè)相應(yīng)信號(hào)，在確定線材安裝完畢的情況下開(kāi)啟電源，防止lvds信號(hào)的電壓輸入、線材反插等錯(cuò)誤導(dǎo)致的芯片燒毀的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明較佳實(shí)施例中提供的lvds輸出保護(hù)與防止帶電插拔電路的模塊框圖；

圖2是圖1電路模塊中防護(hù)輸出模塊的電路原理圖；

圖3是圖1電路模塊中轉(zhuǎn)換輸出模塊的電路原理圖；

圖4是圖1電路模塊中第一二極管的電路原理圖；

圖5是圖1電路模塊中輸出選擇端口的電路原理圖；

圖6是圖1電路模塊中防熱插拔電路的電路原理圖；

圖7是圖1電路模塊中電壓轉(zhuǎn)換電路的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)描述：

請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)施例中，將lvds輸出保護(hù)與防止帶電插拔電路設(shè)置在獨(dú)立的lvds傳輸模塊(未圖示)上為例，lvds傳輸模塊串接在主板的lvds信號(hào)輸出接口和顯示屏(未圖示)的lvds信號(hào)輸入接口之間，lvds傳輸模塊上設(shè)有接入lvds數(shù)據(jù)信號(hào)和電源信號(hào)的lvds輸入接口lvds_in和用于與顯示屏對(duì)接的lvds輸出接口lvds_out，該lvds輸出保護(hù)與防止帶電插拔電路設(shè)置在所述lvds輸入接口lvds_in和lvds輸出接口lvds_out之間，用于接入lvds信號(hào)至顯示屏。

lvds輸出保護(hù)與防止帶電插拔電路包括數(shù)據(jù)保護(hù)電路11、電源選擇電路12、防熱插拔電路13和電壓轉(zhuǎn)換電路14。

數(shù)據(jù)保護(hù)電路11構(gòu)造為用于傳輸lvds數(shù)據(jù)信號(hào)(lvdsdata)，并對(duì)該lvds數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行防止esd(electro-staticdischarge，靜電釋放)和降低emi(electromagneticinterference，電磁干擾)保護(hù)。數(shù)據(jù)保護(hù)電路11串聯(lián)連接在lvds輸入接口lvds_in的lvds數(shù)據(jù)輸入接口和lvds輸出接口lvds_out的lvds數(shù)據(jù)輸出接口之間。

具體地，數(shù)據(jù)保護(hù)電路11包括串聯(lián)連接在lvds數(shù)據(jù)輸入和輸出接口之間的靜電抑制器112和emi單元114。本實(shí)施例中，靜電抑制器112的部分選用的是pesd2510aq12芯片，pesd2510aq12芯片是一款四通道的靜電抑制器112，可以有效防止esd。降低emi的部分(emi單元114)選用的是dtc34lf86l和dtc34lm85aml芯片。dtc34lf86l芯片可以把lvds數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)成28位cmos/ttl數(shù)據(jù)信號(hào)，而dtc34lm85aml芯片可以把dtc34lf86l芯片轉(zhuǎn)成的28位cmos/ttl數(shù)據(jù)信號(hào)還原成lvds數(shù)據(jù)信號(hào)。這兩種芯片結(jié)合使用可以有效降低lvds信號(hào)的emi。

電源選擇電路12構(gòu)造為用于傳輸lvds電源信號(hào)(lvdspower)，并將lvds電源信號(hào)分成兩路輸出以供顯示屏選擇匹配的電源電壓供電。

本框架中，lvds電源信號(hào)(簡(jiǎn)稱屏電壓)有兩種電壓值，以5v和12v為例。在用戶使用屏電壓為5v的屏?xí)r，主板的屏電壓供電也必須為5v。主板的屏電壓供電誤使用12v時(shí)，會(huì)導(dǎo)致顯示屏的背光電路燒毀。

lvds電源信號(hào)選擇電路中有兩路輸出，一路對(duì)輸入電壓進(jìn)行處理，保證無(wú)論輸入5v，還是12v電壓，輸出都會(huì)轉(zhuǎn)成5v，適用于屏電壓為5v的顯示屏。一路對(duì)輸入電壓不做處理，輸出電壓等于輸入電壓，適用于屏電壓為12v的顯示屏，這兩路輸出由用戶自行選擇。

具體地，電源選擇電路12包括防護(hù)輸出模塊122、轉(zhuǎn)換輸出模塊124、第一二極管126和輸出選擇端口128。

請(qǐng)結(jié)合圖1和圖2，防護(hù)輸出模塊122與lvds電源接口vcc_in連接，接入lvds電源信號(hào)并延緩輸出第一電壓(5v)。防護(hù)輸出模塊122運(yùn)用不同阻值的電阻串聯(lián)分壓的原理，5v、12v對(duì)應(yīng)不同的分壓值來(lái)控制電路自身是否開(kāi)啟。5v輸入時(shí)電路開(kāi)啟，正常輸出5v。12v輸入時(shí)電路關(guān)閉，沒(méi)有輸出。為了防止電路中上電時(shí)間不一致造成的12v輸入會(huì)有短暫的時(shí)間電路開(kāi)啟，需要在適當(dāng)?shù)牡胤皆黾与娙轀p緩上電時(shí)間。

具體實(shí)現(xiàn)方式例如：防護(hù)輸出模塊122包括第一開(kāi)關(guān)管q1、第二開(kāi)關(guān)管q2和第三開(kāi)關(guān)管q3。

第一開(kāi)關(guān)管q1的控制端通過(guò)第一電阻r22接lvds電源接口vcc_in，且通過(guò)第二電阻r23接地，第一開(kāi)關(guān)管q1的輸入端通過(guò)第三電阻r24接lvds電源接口vcc_in，第一開(kāi)關(guān)管q1的輸出端接地；第二開(kāi)關(guān)管q2的控制端接第一開(kāi)關(guān)管q1的輸入端，并通過(guò)第一緩沖電容c36接地，第二開(kāi)關(guān)管q2的輸入端通過(guò)第四電阻r25接lvds電源接口vcc_in，第二開(kāi)關(guān)管q2的輸出端接地；第三開(kāi)關(guān)管q3的控制端通過(guò)第五電阻r26接第二開(kāi)關(guān)管q2的輸入端，且通過(guò)第二緩沖電容c35接lvds電源接口vcc_in，第三開(kāi)關(guān)管q3的輸入端接lvds電源接口vcc_in，第三開(kāi)關(guān)管q3輸出端作為防護(hù)輸出模塊122的輸出端vcc_5v。

優(yōu)選地，第一開(kāi)關(guān)管q1、第二開(kāi)關(guān)管q2和第三開(kāi)關(guān)管q3分別為npn三極管、npn三極管和p型mos管；在其他實(shí)施方式中，三極管可以使用同開(kāi)關(guān)屬性mos管替換，mos管可以使用同開(kāi)關(guān)屬性三極管替換。如此，lvds電源接口vcc_in輸出的為5v電壓時(shí)，第一開(kāi)關(guān)管q1關(guān)閉，第二開(kāi)關(guān)管q2導(dǎo)通，第三開(kāi)關(guān)管q3導(dǎo)通則輸出5v電壓；lvds電源接口vcc_in輸出的為12v電壓時(shí)，第一開(kāi)關(guān)管q1導(dǎo)通，第二開(kāi)關(guān)管q2關(guān)閉，第三開(kāi)關(guān)管q3關(guān)閉，無(wú)輸出?？梢?jiàn)，該防護(hù)輸出模塊122是用于防止lvds電源接口vcc_in輸出電壓大于顯示屏的匹配電壓時(shí)對(duì)顯示屏造成電壓沖擊，導(dǎo)致器件損壞。為了防止電路中上電時(shí)間不一致造成的12v輸入會(huì)有短暫的時(shí)間電路開(kāi)啟，需要在適當(dāng)?shù)牡胤皆黾与娙?第一緩沖電容)減緩上電時(shí)間。

請(qǐng)結(jié)合圖1和圖3，轉(zhuǎn)換輸出模塊124與lvds電源接口vcc_in連接，接入lvds電源信號(hào)并轉(zhuǎn)換輸出第一電壓(5v)。轉(zhuǎn)換輸出模塊124是用于將lvds電源接口vcc_in輸出電壓轉(zhuǎn)換成顯示屏的匹配電壓的。本實(shí)施例中，采用的降壓芯片的輸入范圍在4.6v-12v之間，輸出由電阻分壓調(diào)節(jié)。輸出設(shè)定為5v時(shí)，12v輸出可以正常輸出5v。5v輸入的輸出要小于5v。

具體實(shí)現(xiàn)方式例如：轉(zhuǎn)換輸出模塊124包括第一dc-dc芯片ud1，第一dc-dc芯片ud1的in(輸入)端口和lx(輸出)端口分別與lvds電源接口vcc_in和第一輸出端電感l(wèi)1的一端連接，輸出電感l(wèi)1的另一端作為轉(zhuǎn)換輸出模塊124的輸出端vcc-5v。且模塊的輸入/輸出端口并聯(lián)有用作啟動(dòng)、濾波的電容c37、c38，c40、c41、c56。

請(qǐng)結(jié)合圖1和圖4，第一二極管126其陽(yáng)極接轉(zhuǎn)換輸出模塊124的輸出端vcc-5v，陰極接防護(hù)輸出模塊122的輸出端vcc_5v。保證lvds電源接口vcc_in輸入12v時(shí)，防護(hù)輸出模塊122不工作，轉(zhuǎn)換輸出模塊124輸出5v。lvds電源接口vcc_in輸入5v時(shí)防護(hù)輸出模塊122正常輸出5v，轉(zhuǎn)換輸出模塊124輸出小于5v。

請(qǐng)結(jié)合圖1和圖5，輸出選擇端口128與lvds電源接口vcc_in以及第一二極管126的陰極連接，輸出選擇端口128的輸出端vcc_out供顯示屏選擇匹配的電源電壓供電。輸出選擇端口128為排針跳帽jpal2，用戶自行進(jìn)行跳選選擇5v還是12v為顯示屏供電。

請(qǐng)結(jié)合圖1和圖6，防熱插拔電路13構(gòu)造一檢測(cè)插入到顯示屏狀態(tài)的檢測(cè)引腳15，防熱插拔電路13根據(jù)該檢測(cè)引腳15的電壓大小控制數(shù)據(jù)保護(hù)電路11的供電以及電源選擇電路12輸出到顯示屏的幅度。

lvds信號(hào)熱插拔導(dǎo)致燒屏的原因是因?yàn)椴迤辆€時(shí)后端負(fù)載不確定，大電流大電壓造成的沖擊燒毀。同時(shí)與地電壓不同也有關(guān)系。針對(duì)帶電插拔會(huì)導(dǎo)致燒屏的問(wèn)題，本設(shè)計(jì)針對(duì)lvds輸出接口lvds_out的一個(gè)信號(hào)地進(jìn)行單獨(dú)處理。當(dāng)屏線(lvds輸出接口lvds_out)完全插入顯示屏的lvds插座時(shí)，此信號(hào)的狀態(tài)的改變會(huì)開(kāi)啟熱防熱插拔電路13和電壓轉(zhuǎn)換電路14。防熱插拔電路13的電壓輸入端控制輸入電壓的幅度，避免大電壓的沖擊。

具體實(shí)現(xiàn)方式例如：防熱插拔電路13包括一tvs管tvs2(transientvoltagesuppressor，瞬態(tài)抑制二極管)、第四開(kāi)關(guān)管q4、第五開(kāi)關(guān)管q5和第六開(kāi)關(guān)管q6，其中：

tvs管tvs2的陽(yáng)極接地，陰極接電源選擇電路12輸出端vcc_out輸出的電源電壓；tvs管tvs2控制輸入電壓的幅度，避免大電壓的沖擊。第四開(kāi)關(guān)管q4的控制端接檢測(cè)引腳15，第四開(kāi)關(guān)管q4的輸入端通過(guò)第六電阻r34接電源選擇電路12輸出端vcc_out輸出的電源電壓，第四開(kāi)關(guān)管q4的輸出端接地。第五開(kāi)關(guān)管q5的控制端接第四開(kāi)關(guān)管q4的輸入端，第五開(kāi)關(guān)管q5的輸入端通過(guò)第七電阻r32接電源選擇電路12輸出端vcc_out輸出的電源電壓，第五開(kāi)關(guān)管q5的輸出端接地。第六開(kāi)關(guān)管q6的控制端通過(guò)第八電阻r33接第五開(kāi)關(guān)管q5的輸入端，并通過(guò)第二緩沖電容c47接電源選擇電路12輸出端vcc_out輸出的電源電壓，第六開(kāi)關(guān)管q6的輸入端接電源選擇電路12輸出的電源電壓，第六開(kāi)關(guān)管q6的輸出端作為防熱插拔電路13的輸出端vcc-out用于與顯示屏的lvds電源端口連接。

優(yōu)選地，第四開(kāi)關(guān)管q4、第五開(kāi)關(guān)管q5和第六開(kāi)關(guān)管q6分別為npn三極管、npn三極管和p型mos管；在其他實(shí)施方式中，三極管可以使用同開(kāi)關(guān)屬性mos管替換，mos管可以使用同開(kāi)關(guān)屬性三極管替換。假設(shè)，lvds輸出接口lvds_out未與顯示屏的lvds插座插接時(shí)，檢測(cè)引腳15被置于高電平，那么第四開(kāi)關(guān)管q4導(dǎo)通，第五開(kāi)關(guān)管q5關(guān)閉，第六開(kāi)關(guān)管q6關(guān)閉，防熱插拔電路13的輸出端vcc-out無(wú)輸出。lvds輸出接口lvds_out與顯示屏的lvds插座插接時(shí)，檢測(cè)引腳15的電平被拉低到地，第四開(kāi)關(guān)管q4關(guān)閉，第五開(kāi)關(guān)管q5導(dǎo)通，第六開(kāi)關(guān)管q6導(dǎo)通。則防熱插拔電路13的輸出端vcc-out輸出電壓到lvds插座的lvds電源端口。如此實(shí)現(xiàn)防熱插拔，避免大電流大電壓造成的后端負(fù)載的沖擊燒毀。另外，為了防止電路中上電時(shí)間不一致造成的不匹配的大電壓輸入會(huì)有短暫的時(shí)間電路開(kāi)啟，需要在適當(dāng)?shù)牡胤皆黾与娙?第二緩沖電容)減緩上電時(shí)間。

請(qǐng)結(jié)合圖1和圖7，電壓轉(zhuǎn)換電路14與檢測(cè)引腳15、電源選擇電路12的輸出端和數(shù)據(jù)保護(hù)電路11連接，電壓轉(zhuǎn)換電路14受檢測(cè)引腳15的電壓大小控制是否工作，以給數(shù)據(jù)保護(hù)電路11供電。針對(duì)不同屏對(duì)lvds數(shù)據(jù)信號(hào)和lvds電源信號(hào)的時(shí)序要求，適當(dāng)調(diào)整兩處電路輸入端的電容參數(shù)，可以滿足其要求。

具體實(shí)現(xiàn)方式例如：電壓轉(zhuǎn)換電路14包括第七開(kāi)關(guān)管q7和第二dc-dc芯片ud2，第二dc-dc芯片ud2的in(輸入)引腳、en(使能)引腳和lx(輸出)引腳分別和電源選擇電路12的輸出端vcc_out、第七開(kāi)關(guān)管q7的輸入端、第二輸出電感l(wèi)2的一端連接；第七開(kāi)關(guān)管q7的控制端接檢測(cè)引腳15，第七開(kāi)關(guān)管q7的輸出端接地，第二輸出電感l(wèi)2的另一端作為電壓轉(zhuǎn)換電路14的輸出端vcc_3.3v接數(shù)據(jù)保護(hù)電路11。具體是芯片dtc34lf86l和dtc34lm85aml芯片需要3.3v的電壓供電，在供電時(shí)控制電壓的輸出時(shí)間就可以控制lvds數(shù)據(jù)信號(hào)的輸出時(shí)間以滿足相應(yīng)時(shí)序。

優(yōu)選地，第七開(kāi)關(guān)管q7為npn三極管。檢測(cè)引腳15被置于高電平時(shí)，en引腳電壓被拉低，第二dc-dc芯片ud2不工作，芯片dtc34lf86l和dtc34lm85aml芯片就不工作無(wú)法傳輸lvds數(shù)據(jù)信號(hào)；檢測(cè)引腳15被置于低電平時(shí)，en引腳電壓被拉高，第二dc-dc芯片ud2工作輸出電壓，芯片dtc34lf86l和dtc34lm85aml芯片就工作。

lvds傳輸模塊中的lvds輸入接口lvds_in和lvds輸出接口lvds_out設(shè)有防反接機(jī)構(gòu)。接口和插接座中，一處物料選用排針，另一處物料選用帶卡位的連接座。選用排針的物料必須空一個(gè)地pin，選用連接座的物料可以考慮空一個(gè)地pin。在制作線材是針對(duì)這兩處物料制作專(zhuān)門(mén)的線材。若物料空一個(gè)地pin，則線材需要堵住對(duì)應(yīng)的孔以免造成反插。

上述lvds輸出保護(hù)與防止帶電插拔電路和lvds傳輸模塊為需要輸出lvds信號(hào)的板卡在輸出信號(hào)時(shí)提供信號(hào)與電源的保護(hù)，防止熱插拔或者線材反插造成的元器件，芯片的損害；在熱插拔過(guò)程檢測(cè)相應(yīng)信號(hào)，在確定線材安裝完畢的情況下開(kāi)啟電源，防止lvds信號(hào)的電壓輸入、線材反插等錯(cuò)誤導(dǎo)致的芯片燒毀的問(wèn)題。

以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。