力特TVS防护器件SP0402U-ULC-02ETG在网络机顶盒中拔插HDMI线死机解决方案

时间： 2018-08-23 来源：世强

技术问答

目前数字高清电视越来越普及，网络机顶盒也需求量激增，通常高清电视和网络机顶盒通过HDMI线缆连接，机顶盒可靠性也尤为重要，其中重要的HDMI接口防护也尤为重要，此前网络机顶盒应用时，在拔插HDMI线时时有死机的情况，并且在测试静电时，也有死机，重启的情况，咨询力特工程师，给我们推荐了防护器件。

SP0402U-ULC-02ETG具有0.2pF的结电容，能够满足高速率防护需求，具有±20kV空气和接触放电防护功能，低钳位电压，低至9.2V，小体积DFN阵列封装，满足Rohs标准，我们通过在HDMI接口的四对差分线上加入两颗SP0402U-ULC-02ETG，做共模防护，同时具有差模防护功能，在其余数据线上采用SP1027做共模防护，HDMI电路防护图如图1所示，SP0402U-ULC-02ETG的PCB图如图2所示。

图1 HDMI防护电路原理图

图2 SP0402U-ULC-02ETG PCB图

SP0402U-ULC-02ETG主要对高速差分信号进行差模和共模防护，SP1027对低速单端信号进行共模防护，TVS芯片能够防护静电，EFT，浪涌，通过新的设计，我们对板卡进行了一系列的测试，并对上面越到的问题进行了详细的测试，结果如图3：

测试项目	测试方法	测试结论
静电	空气放电：±8KV 接触放电：±4KV 对机箱面板人手容易接触部分施加指定放电电压，观察DUT的工作状况。	通过
浪涌	电平：差模±1KV，共模±3KV；试验脉冲次数：正负各5次；脉冲间隔时间：30s 施加在电源处，观察DUT的工作状态。	通过
EFT	电平：±1KV（电源回路）；干扰信号重复频率：5KHZ，干扰信号持续时间：正负极性各120s	通过
播放电视拔插HDMI线	重复10次，观察网络机顶盒有无死机，重启的情况。	通过

图3 整机测试结果

同时我们对差分信号的眼图进行测量，通过增加SP0402U-ULC-02ETG，信号质量并没有影响，如图4所示。

图4 HDMI的信号质量

综上所示，SP0402U-ULC-02ETG能够满足测试需求，具有小体积，防护高，可靠性的优势，能够满足网络机顶盒的防护需求。

在防护设计的时候需要注意：

1. 注意在TVS的选取的时候，TVS结电容对高速信号的影响，TVS单通道或者阵列，考虑布线，成本，钳位电压，来选取合适的片子；

2. 高速信号布线的时候，需要将防护器件靠近接口处，这样干扰来以后能够快速泄放，防护器件的走线路径越短越好；

3. 高速信号需要有完整的参考地平面，有条件差分线走内层，能够较好的起到屏蔽作用；

4. 在设计时，TVS和共模电感组合使用，效果更佳，需要根据成本来选取；

5. 力特作为龙头的防护厂家，器件有很好的防护性能，能够满足HDMI防护需求。

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全部评论（4）

Clarence Lv8. 研究员 2018-11-03

学习
菜鸟一枚 Lv7. 资深专家 2018-10-26

6666
哥的八盒猜想 Lv6. 高级专家 2018-10-14

搜藏了
yuyu Lv8. 研究员 2018-08-23

学习了

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