一种带USB保护的机顶盒的制作方法

本实用新型涉及家用电子，具体涉及一种带USB保护的机顶盒，尤其可应用于卫星机顶盒。

背景技术：

二十一世纪是一个信息时代，电视是我们接收信息、获取信息的一个重要媒介，它以其方便性、廉价性、实时性成为我们青睐的获取信息的途径。随着技术的进步，电视已开始步入数字电视时代。贯通全球，数字电视的发展前景广阔，各国都在大力发展数字电视及相关产业。我国采用了欧洲现有的成熟的DVB数字电视标准，并将数字电视技术的研发列入“十五”计划中的十大优先发展的信息技术产业之一。数字电视的设备也越趋于先进，早期的只有简单电视接收功能的第一代数字电视机顶盒逐渐正在被第二代有着交互功能、集成股票信息交互等功能的数字电视机顶盒所代替。纵观世界，数字电视代替模拟电视、数字电视机代替模拟电视机是必然的发展趋势，但由于目前的模拟电视机的数量庞大，如果要把这些模拟电视机一下全部淘汰，换成数字电视机的话，那是一笔巨大的浪费。为此，数字电视机项盒成为目前模拟电视向数字电视过渡的一个有效设备。机顶盒将数字化压缩的图象和声音信号(MPEG-2信号)进行解码还原，产生模拟视频和声音信号。然后将模拟信号输入给模拟电视机。

但是，目前带USB端口的机顶盒包括但不限制于以下缺陷：

1、USB端口外接USB设备时，反接后可能会造成外部设备损坏；

2、USB端口外接USB设备时，反接后会造成USB端口损害。

比如：终端用户通过数码机顶盒USB功能来欣赏更加丰富的资源，由于传统的机顶盒都是用保险丝设置在USB电源上，这样就出现一种情况当USB因操作失误反插时，USB电源电流突然增大，可将保险丝熔断，当USB恢复正常时需要重新更换保险丝才能正常工作，使用比较麻烦，造成资源的浪费，坚持节约资源和保护环境的基本国策，关系人民群众切身利益和中华民族生存发展。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是，如何提供一种带USB保护的机顶盒，能提供USB保护后自动恢复，进一步操作简单、易用，性能稳定且能够实现标清及高清电视HDTV的广播服务等功能。

本实用新型的上述技术问题这样解决：构建一种带USB保护的机顶盒，包括带输入和输出端口的盒体以及盒体内部与所述输入和输出端口电连接的机顶盒播放控制模块，其特征在于，所述输入端口包括USB端口，该机顶盒还包括串在USB端口电源脚与电源输入连线上的继电器开关及控制该开关的防反插保护单元；所述防反插保护单元包括所述继电器开关控制端与地之间的第一三极管、第一三极管的控制端与地之间并联的第二电阻和第二三极管、第一三极管的控制端与所述电源输入之间的第三电阻，以及第二三极管的控制端与所述电源脚之间的第一电阻。

按照本实用新型提供的机顶盒，三极管的控制端是基极，所述机顶盒播放控制模块布设在电路板上。

按照本实用新型提供的机顶盒，第一三极管是PNP或NPN三极管，第二三极管是PNP或NPN三极管，可以等效替换。

按照本实用新型提供的机顶盒，还包括电感和反向保护二极管；所述电感串在所述电源输入与继电器开关输入端连线上，所述反向保护二极管的阳极依次电连接所述电感和电源输入，阴极电连接所述继电器开关的控制端。

按照本实用新型提供的机顶盒，所述继电器开关输入端是固定接点。

按照本实用新型提供的机顶盒，所述机顶盒播放控制模块包括解码芯片，所述防反插保护单元内置在该解码芯片中。

按照本实用新型提供的机顶盒，所述输入端口包括高频头，该机顶盒还包括连接在所述高频头与机顶盒播放控制模块之间的卫星接收模块。

按照本实用新型提供的机顶盒，所述卫星接收模块包括调谐器芯片，比如：广播电视芯片mxl608。

按照本实用新型提供的机顶盒，所述机顶盒播放控制模块还电连接设置在盒体上的带控制按键的面板，一般位于盒体正面。

按照本实用新型提供的机顶盒，所述机顶盒播放控制模块还电连接设置在盒体内部的存储单元。

按照本实用新型提供的机顶盒，所述存储单元包括动态随机存储器和闪存。

按照本实用新型提供的机顶盒，该机顶盒包括盒体内部的直流转直流电源模块及其连接的设置在盒体上的电源端口，比如：12V电源端口。

按照本实用新型提供的机顶盒，盒体上的输出端口包括高清晰度多媒体(HDMI)接口和标准视频输入(RCA)接口。

按照本实用新型提供的机顶盒，各接插头是独立的或包括多个对应接插头组合接插头，即多个连接部件使用同一连接头，这样安装/拆卸方便。

按照本实用新型提供的机顶盒，接插头包括但不限制于二种连接方式：㈠线连接方式，即拔出电路板和面板后，仍然需要拔线；㈡插拔方式，即插拔电路板和面板，直接实现电连接或脱离。

本实用新型提供的带USB保护的机顶盒，较现有技术具有以下优势：

1、在监测到USB端口反插时切断USB端口供电，从而保护外部设备和内部电路；

2、当负载恢复时，USB端口自动恢复正常工作。

附图说明

下面结合附图和具体实施例进一步对本实用新型进行详细说明。

图1是本实用新型优选实施例的带USB保护的机顶盒的电路结构示意图；

图2是图1中防反插保护单元的电路原理示意图。

其中附图标记：

RF/IN-高频输入头、RF/OUT-高频输出头、FLASH1-闪存、DDR1-动态随机存储器、DC-DC1-第一直流转直流模块、DC-DC2-第二直流转直流模块、GND-地、ESD-静电阻抗器、U1-解码芯片、U2-调谐器芯片和TS流-传送流。

具体实施方式

本实用新型优选实施例的带USB保护的机顶盒，电路结构如图1所示，包括解码芯片U1及其电连接高频输入头RF/IN、高频输出头RF/OUT、高清晰度多媒体接口HDMI、标准视频输入接口RCA、第一直流转直流电源模块DC-DC1、第二直流转直流电源模块DC-DC2、防反插保护单元、用于卫星接收的调谐器芯片U2、USB端口J1、动态随机存储器DDR1和闪存FLASH1，第一直流转直流电源模块DC-DC1和第二直流转直流电源模块DC-DC2连接5V电源端口，输出不同直流电压。其中：解码芯片U1、直流转直流电源模块DC-DC、防反插保护单元、调谐器芯片U2、动态随机存储器DDR和闪存FLASH位于盒体内部，其他位于盒体表面上。

其中：

解码芯片U1是高度集成的机顶盒芯片，内置USB2.0防插反电路保护，它还有一个高性能32位精简指令集计算机(RISC)中央处理单元，高清晰度的MPEG2/4和H.264视频解码器，支持MPEG1 layerⅠ，MPEG1 layerⅡ，MPEG1 layerⅢ，ACC格式音频解码，HE-ACC格式音频解码；左右(L/R)单声道、双声道和立体声，数字音频输出，图形引擎，电视(TV)编码器和HDMI发射器。这具有以下突出特点：

1.高集成度的芯片可以降低整个系统的制造(BOM)成本；

2.调谐器和解调器已经进行了良好的匹配，具有更好的系统匹配性能；

3.芯片可以大大减小电路板的面积；

4.适应市面上所以类型切换器，切换速度超快

5.图像输出色彩和设计(DM)相当，包括视频(AV)色差HDMI

6.支持USB2.0防插反电路保护功能。

解码芯片U1内部的防反插保护单元，电路结构如图2所示，该电路是一个设置在电源输入VCC_IN,VCC_IN与USB端口J1电源脚之间导线(也称“连线”)上的短路控制电路，当USB反插或USB短路时，将电源VCC_IN与USB端口J1电源脚断开，以保护电源和USB端口，当USB端口故障解除时,将VCC_IN与USB端口J1电源脚连接，恢复USB端口J1供电。

该控制电路主要包括一个设置在电源输入VCC_IN与USB端口电源脚之间连线上的继电器开关K1,继电器K1的固定接点和触点分别接电源输入VCC_IN与USB端口J1电源脚，继电器的控制端接控制电路，控制电路包括三极管Q1，三极管Q2，电阻R1，电阻R2电阻R3，三极管Q1为NPN型三极管，三极管Q1的发射极与电源输入VCC_IN相连，三极管Q1的集电极通过继电器接电源输入VCC_IN，三极管Q2为PNP型三集管，三极管Q2的发射极与三极管Q1的基极相连，三极管Q2的集电极与地GND相连，三极管Q2的基极通过电阻R1接电源输入VCC_IN，另外，还包括电感L1，该电感L1设置在电源输入端VCC_IN与继电器的固定接点之间。还包括一个二极管D1，该二极管D1的阳极与三极管Q1集电极相连，二极管D1的阴极接电源输入端正极VCC_IN.

该电路的工作原理是：

电源输入VCC_IN经电阻R3与电阻R2组成分压网络得到Vb,当Vb大于三极管Q1的驱动阀值，三极管Q1导通，三极管Q1导通继电器开关K1闭合，电源输入VCC_IN经K1到达USB端口电源脚，此时，USB端口J1电源脚等于电源输入VCC_IN电压，三极管Q2截止。当USB端出现反插或短路时，三极管Q2导通，此时Vb＝0V,三极管Q1截止，继电器开关K1断开，输入端电压不会因输出端出现短路而受到影响。当故障没有解除前，三极管Q2一直导通，三极管Q1截止，继电器开关K1处于断开状态。当故障解除时，三极管Q2截止，三极管Q1导通，继电器处于闭合状态，输出端电压等于输入端电压，电感L1防止输出端短路瞬间对输入端的影响。

本实用新型防USB防反插短路保护机顶盒电路中，在USB端口J1短路时，继电器断开，对整机电路进行保护，当USB端口J1故障解除时，控制电路控制继电器开关K1闭合，实现了USB反插自动保护。

在另一实施例中，三极管Q1可以替换成PNP，三极管Q2可以替代成NPN等等。

最后，在本领域普通技术人员理解范围内，在本实用新型权利要求范围内，各种变化都属于本实用新型的保护范围。