完全保护HDMI-SDI/SDI-HDMI转换器

图1。HDMI-SDI转换器

端口和接口保护

HDMI-SDI/SDI-HDMI转换盒采用直流电源插孔，输入电压为12V，为电路供电。异常的电力情况，如涌流、过电压、短路、电气暂态和稳态故障情况在这种电力线路中并不少见。eFuse精确地检测到这些电涌，并通过在异常情况下优雅地断开电源，为下游负载提供强大的安全性。

HDMI-SDI/SDI-HDMI转换器除直流电源插孔外，还有两个接口分别为HDMI和SDI接口。保护转换器的接口免受静电放电(ESD)是必要的。我们从转换器上多次插拔端口，当我们接触或接触端口时，就有可能产生静电放电。这些ESD事件可以由用户(人体)或电缆上存储的电荷产生。静电峰值可达数万伏特，很容易损坏转换器的敏感电子电路。因此，每个接口的ESD保护不仅重要;这是必不可少的。Semtech提供HDMI-SDI/SDI-HDMI转换器的完整保护，如图2中的框图所示。

图2。HDMI-SDI转换器(上)和SDI-HDMI转换器(下)的保护

让我们研究一下如何保护HDMI-SDI/SDI-HDMI转换器免受电瞬态、电过度应力(EOS)和ESD事件的影响。

直流电源线保护

HDMI-SDI转换盒通过墙上插座的适配器接收12V，为电路供电。一些现代转换器还使用USB Type-C连接器为电路供电。这两种应用都需要屏蔽涌流、过压、欠压、短路和超温故障。Semtech的HotSwitch®器件是具有低电阻集成MOSFET的电火花，串联到电源轨道上，保护电子系统免受典型的电气瞬态和故障条件的影响。HotSwitchHS2950P是HDMI-SDI转换器的优秀系统保护解决方案，可在故障条件下将电流和电压限制在安全水平。HS2950P，如图3所示，是一种单通道集成电喷，输入电压范围从2.7V到29V，支持高达5A的输出电流和低25mΩ(典型)Rds(on)。HS2950P封装在一个微小的3x3mm 12针DFN封装中，利用灵活和可编程的保护功能来处理多种故障情况。可编程功能包括

• 过电流保护

• 精密过电压保护

• 欠压锁定

• 软启动，以防止各种负载要求的涌流。

图3。HS2950P在12V电力线上的应用示意图

在保护电源线免受故障情况的影响后，我们还需要考虑如何保护它免受ESD/EOS事件的影响。直流电源线要求有大于电源电压的ESD保护装置，响应时间快，夹紧电压低。Semtech的SurgeSwitch™TDS2211P该设备非常适合保护HDMI-SDI/SDI-HDMI转换器的直流电源线。TDS2211P，如图3所示，不使用传统的PN结TVS二极管进行保护。相反，它使用浪涌额定FET作为主要保护元件，用作电压控制开关。看看这个视频来详细了解外科手术开关的优点。TDS2211P的工作电压为22V。它提供最小击穿电压25V和峰值脉冲电流40A (tp=8/20µs)。TDS2211P提供瞬态保护，根据IEC 61000-4-2 (ESD)的规范在±30kV(空气)和±30kV(接触)。该部件采用DFN封装，公称尺寸为1.6 x 1.6 x 0.55 mm。

HDMI端口的保护

一个标准的A型HDMI连接器包含19个引脚，包括4个高速转换最小化差分信号(TMDS)对和6个非高速通道(+5V电源、HPD、CEC、SDA、SCL、HEC)来实现数字数据转换。TMDS算法使用三个TMDS数据通道和一个TMDS时钟通道将视频和音频信号从发射机传输到接收机。在HDMI 2.0规范中，这三个通道传输18Gbps的差分数据信号，每个通道传输6Gbps。看看这个视频以了解更多有关HDMI保护的知识。

Semtech的RClamp®0594便士(图4)能够很好地保护HDMI 2.0接口的高速差动线和其他6条非高速线。它保护高速数据线的典型结电容只有0.3pF。RClamp0594P的工作电压为5V，最小击穿电压为6V。它的动态电阻为0.19Ω(典型)。RClamp0594P根据IEC 61000-4-2 (ESD)的规范在±17kV(空气)和±12kV(接触)提供瞬态保护。流贯式封装设计简化了PCB布局，保持了信号的完整性。RClamp0594P采用10引脚DFN封装，标称尺寸为2.5 x 1.0 x 0.55 mm。

图4。HDMI接口的ESD保护功能

UHD-SDI端口保护

12G UHD-SDI标准以11.88 Gbps的名义速率传输和接收视频和嵌入式音频。该标准主要用于4k/UHDTV-1 (2160p)视频格式。超低电容是UHD-SDI接口所需ESD保护装置的主要要求之一。另一个要求是为接口提供足够的电涌保护，因为它经常用于恶劣的室外环境。

Semtech的RClamp1011ZC具有优异的ESD保护特性，专门用于保护BNC端口的UHD-SDI接口，如图5所示。它保护在1.0V下工作的双向高速数据线。它提供卓越的ESD保护，同时保持极低的典型线对线电容0.17pF，确保信号完整性。它还具有典型的动态电阻只有0.32Ω。RClamp1011ZC具有高ESD耐压±10kV触点，符合IEC 61000-4-2。由于其峰值脉冲电流能力(2.5A, tp=8/20µs)，该器件也非常适合于EOS保护。RClamp1011ZC采用紧凑的0201 DFN封装(0.6x 0.3 x 0.25 mm)。

图5。UHD-SDI端口ESD保护

结论

HDMI和UHD-SDI是两个突出的AV标准。HDMI-SDI或SDI-HDMI转换器允许连接不同的AV设备而没有任何问题。这些转换器的受欢迎程度正在上升。随着数据传输速度、视频质量和分辨率的大幅提高，转换器更容易受到电瞬态、稳态故障、ESD和EOS威胁的影响。bet188软件下载这些故障容易损坏连接HDMI-SDI或SDI-HDMI接口的高端设备。Semtech广泛可靠的保护产品可以保护任何HDMI-SDI/SDI-HDMI转换器免受任何异常情况的影响。其高效的HotSwitch, SurgeSwitch和TVS二极管产品保护HDMI-SDI/SDI-HDMI转换器的所有端口和接口。通过使用Semtech保护产品屏蔽任何HDMI-SDI/SDI-HDMI转换器的端口和接口，消费者可以体验到无问题、无故障的连接。

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Semtech、Semtech标志、HotSwitch和RClamp均为注册商标或服务标记，而SurgeSwitch为Semtech Corporation或其子公司的商标或服务标记。