专利名称：一种过压过流保护电路及转换模块的制作方法
技术领域：
本实用新型属于保护电路技术领域，具体地说，是涉及一种过压过流保护电路以及采用所述过压过流保护电路设计的信号转换模块。
背景技术：
在电视产品的生产调试过程中，需要利用基板自动测试系统来对产品中的各种功能模板进行性能测试，比如主板或者电源板等。对于目前流行的液晶电视产品来说，由于通过主板输出的LVDS信号是并行信号，而用于测试的工控机，其板卡只能处理R、G、B格式的串行信号，因此需要在主板与基板自动测试系统之间使用辅助模块(即LVDS转换模块)进行信号格式的匹配切换。在现有的LVDS转换模块设计中，一般仅采用一颗并串转换芯片配合简单的外围电路进行构建，采集主板输出的LVDS并行信号，并转换为RGB串行信号输出至板卡，进而利用工控机完成对LVDS信号的测试任务。采用这种LVDS转换模块进行主板测试时，需要断电后才能将主板从基板自动测试系统中取下，重新放上主板后再通电，这无疑会对主板的测试效率造成严重的影响。
为了提高主板的测试效率，优选使用热插拔方式来设计基板自动测试系统。但是， 热插拔方式对系统接地性能的要求很高，必须同时共地，而且有可能会带来静电冲击，进而对LVDS转换模块造成损坏，比如将其中的并串转换芯片烧毁等。为了解决这一问题，提高测试的安全性，需要在LVDS转换模块中增加过压过流保护措施。
对于防止过压与过流方面，虽然目前成熟的电路设计方案有很多种，但是由于 LVDS信号为高速信号，系统将采集到的LVDS信号在经过传统的过压过流保护电路处理后， 信号衰减比较严重，从而对后续的检测工作造成不利影响，甚至无法实现自动检测的功能。
基于此，如何设计一种可以支持高速信号的过压过流保护电路，是本实用新型所要解决的一项主要问题。
实用新型内容本实用新型为了解决现有过压过流保护电路会对高速信号产生严重衰减的问题， 提出了一种可以支持高速信号传输的过压过流保护电路，以提高系统运行的安全性。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现 一种过压过流保护电路，包括压敏电阻、限流电阻以及用于对传输信号的电压幅值进行箝位的两个二极管；所述压敏电阻连接在信号传输线路与地之间；限流电阻串联在所述信号传输线路中；其中一个二极管的阴极连接在所述信号传输线路上，阳极接地 ’另外一个二极管的阳极连接在所述信号传输线路上，阴极连接直流电源。
进一步的，所述传输信号可以是高速信号；当所述传输信号为差分信号时，需要通过两路所述的信号传输线路分别传输。
又进一步的，在两路所述的信号传输线路中连接有共模电感，以抑制共模干扰。
再进一步的，所述直流电源的电压值根据与过压过流保护电路相连接的后级电路所规定的接收信号的电压上限值确定。
更进一步的，所述信号传输线路连接在过压过流保护电路的传输信号输入端与传输信号输出端之间；其中，所述压敏电阻连接在传输信号输入端一侧；所述的两个二极管连接在传输信号输出端一侧。
基于上述过压过流保护电路结构，本实用新型又提供了一种采用所述过压过流保护电路设计的转换模块，包括依次连接的信号输入接口、过压过流保护电路、信号转换芯片以及信号输出接口 ；其中，在所述过压过流保护电路中包括压敏电阻、限流电阻以及用于对传输信号的电压幅值进行箝位的两个二极管；所述压敏电阻连接在信号传输线路与地之间；限流电阻串联在所述信号传输线路中；其中一个二极管的阴极连接在所述信号传输线路上，阳极接地；另外一个二极管的阳极连接在所述信号传输线路上，阴极连接直流电源。
进一步的，所述信号转换芯片为用于将并行信号转换为串行信号的并串转换芯片。
再进一步的，所述信号输入接口为并口 ；所述信号输出接口为串口。
优选的，所述信号输入接口为LVDS接口 ；所述信号输出接口为RGB接口。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是本实用新型的过压过流保护电路结构简单，成本低廉，可以对信号传输线路中引入的过压、过流信号进行有效地滤除和抑制，由于该保护电路不会对传输信号产生严重的衰减，因此尤其适用于需要传输高速信号的线路设计中，从而有利于后级电路对传输信号的采集和处理。将该过压过流保护电路应用于转换模块中，不仅可以保证信号格式的准确转换，而且通过抑制过压过流干扰，可以避免转换模块中的元件器损坏，提高转换模块工作的安全性和可靠性。
结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
图1是本实用新型所提出的过压过流保护电路的一种实施例的电路原理图； 图2是采用图1所示过压过流保护电路设计的转换模块的一种实施例的电路原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细地描述。
实施例一，本实施例的过压过流保护电路主要由压敏电阻ESDI、限流电阻Rl以及两个用于对传输信号的电压幅值进行箝位的二极管VII、V12组成，如图1所示。其中，压敏电阻ESDI用于滤除信号传输线路中的瞬间浪涌电流，比如静电冲击等，连接在信号传输线路与地之间，将线路中的浪涌电流迅速泄放到地，以避免对后级元器件造成损坏。两个二极管VII、V12可以具体采用一颗双二极管器件进行电路设计，将其中一个二极管Vll的阴极连接到所述的信号传输线路上，阳极接地，当线路中传输信号的电压幅值低于-0. 7V时， 二极管Vll导通，将传输信号的电压幅值箝位在0V。将另外一个二极管V12的阳极连接到所述的信号传输线路上，阴极连接直流电源VCC33，当线路中的传输信号的电压幅值高于 VCC33+0. 7V时，二极管V12导通，将传输信号的电压幅值箝位在直流电源VCC33的电压幅值上。通过两个二极管VII、V12便可以把传输信号的电压幅度限制在-0. 7V VCC33+0. 7V 之间，对直流电源VCC33的电压幅值进行合理选择，即可以保证进入到后级电路(比如LVDS 转换模块中的信号转换芯片)的信号幅度不会超过元器件本身所能承受的电压幅度，从而起到了保护后级电路的设计目的。
针对不同的后级电路，可以选择不同幅值的直流电源VCC33连接二极管V12，以满足后级电路对传输信号的接收要求。通常来讲，所述直流电源VCC33的电压值应根据后级电路所规定的接收信号的电压上限值确定。作为目前的LVDS转换模块来说，可以采用 +3. 3V的直流电源VCC33进行电路设计，将输出到并串转换芯片的信号幅值箝位在-0. 7V +4V之间，以低于芯片本身所能承受的电压和电流幅度，避免芯片损坏，保证整个电路的使用寿命。
对于限流电阻Rl来说，可以串联在所述的信号传输线路中，其两端电压为传输信号经二极管VII、V12箝位处理后产生的分压。
对于传输信号为单端信号来说，可以仅设置一路所述的信号传输线路。而对于差分信号来说，比如LVDS信号来说，则传输的每一对差分信号需要通过两条所述的信号传输线路进行传输，如图1所示，在另外一条信号传输线路上也同样连接有压敏电阻ESD2、限流电阻R2和两个二极管V21、V22，共同对差分信号进行过压过流保护。
作为一种优选设计方案，为了进一步增加保护电路的稳定性，当传输信号为差分信号时，优选在两条信号传输线路中进一步连接共模电感L，如图1所示。利用共模电感L 可以过滤掉共模的电磁干扰信号，当两条信号传输线路中传输的是高速差分信号时，比如 LVDS信号等，则还可以有效地抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射，从而在信号的完整性方面得到了加强。
在本实施例中，压敏电阻ESDI、ESD2优选设置在邻近过压过流保护电路的传输信号输入端S_in的一侧；双二极管V11/V12、V21/V22优选设置在邻近传输信号输出端S_out 的一侧，如图1所示，限流电阻Rl、R2和共模电感L设置在压敏电阻与二极管之间，以保证对传输信号的有效处理。
采用本实施例所提出的过压过流保护电路，不会对传输信号产生严重衰减，因此可以很好地满足后级电路对信号的采集和处理要求，将其应用于目前的LVDS转换模块的电路设计中，在对电视机主板进行测试时，可以保证主板输出的LVDS信号在传输过程中的完整性。
基于实施例一所示的过压过流保护电路设计方案，下面通过另外一个实施例对具有过压过流保护功能的转换模块的电路设计方式进行详细描述。
实施例二，如图2所示，将实施例一所示的过压过流保护电路连接在转换模块的信号输入接口 Jl与转换芯片之间。对于实现将并行信号转换为串行信号的转换模块来说， 所述转换芯片应选择并串转换芯片；信号输入接口 Jl可以设置为并口(比如LVDS接口)， 接收并行信号(例如电视机主板输出的LVDS信号)，并传输至过压过流保护电路首先对接收到的并行信号进行过压过流防护处理，然后向转换芯片输出满足其接收要求的并行信号，经并串转换芯片转换成串行信号(比如R、G、B信号)后，通过信号输出接口 J2输出。 此时，信号输出接口 J2可以具体采用串口实现。具体到LVDS转换模块来说，所述串口 J2 可以具体采用RBG接口，连接工控机中的板卡，完成对主板输出的LVDS信号的性能测试任务。
当然，所述信号输入接口 J1、转换芯片以及信号输出接口 J2的具体类型可以根据需要选择确定，本实施例并不仅限于以上举例。
将图2所示的转换模块应用到电视产品的基板自动测试系统中，不仅可以支持主板热插拔，提高测试效率，而且可以保证转换芯片免受过压过流损坏，提高系统运行的安全性和可靠性。另外，由于转换模块中的过压过流保护电路不会对主板输出的高速LVDS信号造成过多衰减，因此可以保证测试任务的自动准确完成。
当然，以上所述仅是本实用新型的一种优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种过压过流保护电路，其特征在于包括压敏电阻、限流电阻以及用于对传输信号的电压幅值进行箝位的两个二极管；所述压敏电阻连接在信号传输线路与地之间；限流电阻串联在所述信号传输线路中；其中一个二极管的阴极连接在所述信号传输线路上，阳极接地；另外一个二极管的阳极连接在所述信号传输线路上，阴极连接直流电源。
2.根据权利要求1所述的过压过流保护电路，其特征在于所述传输信号为差分信号， 通过两路所述的信号传输线路分别传输。
3.根据权利要求2所述的过压过流保护电路，其特征在于在两路所述的信号传输线路中连接有共模电感。
4.根据权利要求1所述的过压过流保护电路，其特征在于所述直流电源的电压值根据与过压过流保护电路相连接的后级电路所规定的接收信号的电压上限值确定。
5.根据权利要求1所述的过压过流保护电路，其特征在于所述传输信号为高速信号。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的过压过流保护电路，其特征在于所述信号传输线路连接在过压过流保护电路的传输信号输入端与传输信号输出端之间；其中，所述压敏电阻连接在传输信号输入端一侧；所述的两个二极管连接在传输信号输出端一侧。
7.一种转换模块，其特征在于包括依次连接的信号输入接口、如权利要求1至6中任一项权利要求所述的过压过流保护电路、信号转换芯片以及信号输出接口。
8.根据权利要求7所述的转换模块，其特征在于所述信号转换芯片为用于将并行信号转换为串行信号的并串转换芯片。
9.根据权利要求8所述的转换模块，其特征在于所述信号输入接口为并口；所述信号输出接口为串口。
10.根据权利要求9所述的转换模块，其特征在于所述信号输入接口为LVDS接口；所述信号输出接口为RGB接口。
专利摘要本实用新型公开了一种过压过流保护电路及转换模块，包括压敏电阻、限流电阻以及用于对传输信号的电压幅值进行箝位的两个二极管；所述压敏电阻连接在信号传输线路与地之间；限流电阻串联在所述信号传输线路中；其中一个二极管的阴极连接在所述信号传输线路上，阳极接地；另外一个二极管的阳极连接在所述信号传输线路上，阴极连接直流电源。本实用新型的过压过流保护电路不会对传输信号产生严重的衰减，因此尤其适用于需要传输高速信号的线路设计中，从而有利于后级电路对传输信号的采集和处理。将该电路应用于转换模块中不仅可以保证信号格式的准确转换，而且通过抑制过压过流干扰，可以避免转换模块中的元件器损坏，提高转换模块工作的安全性。
文档编号H04N5/63GK202004447SQ20112004233
公开日2011年10月5日 申请日期2011年2月15日 优先权日2011年2月15日
发明者孙有新, 薛宪奇 申请人:青岛海信电器股份有限公司