常见音视频接口的静电浪涌防护和滤波方案

廖竹君 2024-06-25 660

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描述

音视频接口在现代多媒体设备中扮演着至关重要的角色，它们确保了音视频信号在不同设备间的顺畅传输，各种类型的音视频接口满足了多样化的应用场景需求。

在音视频接口的设计领域，静电浪涌防护与滤波技术扮演着核心角色。它们不仅保障了设备的可靠性和稳定性，还有效保护了内部敏感电路免遭静电冲击，有时还需要净化信号与电源线上的杂波，确保信号的纯净无瑕与完整无损。

雷卯针对不同的音视频接口的不同保护需求提供了各种方案。

3.1模拟视频静电保护方案

方案优点：模拟视频最高传输速度<5Mbit/s，雷卯采用普通低电容器件防静电，满足IEC61000-4-2，等级4，接触放电20kV，空气放电20kV。

单路的0402封装器件可选。

S-Video，全称为Separate Video，是一种旨在改善复合视频信号传输过程中亮度（Luminance/Y）与色度（Chrominance/C）信号相互干扰问题的视频信号传输接口。

3.2 S-VIDEO接口静电浪涌保护方案

方案一、分立元件 GBLC05C方案

方案优点：雷卯采用ESD二极管GBLC05C完成对接口的静电浪涌保护，分立元件SOD-323封装，方便布线，电容低，IPP电流大,18A，既可以保证信号传输完整性，又可以防护一定的浪涌。并且符合IEC 61000-4-2（静电）±30kV（空气）和 ±30kV（接触）标准，具有强的抗静电能力。

方案二、集成元件LCC05DT3 方案

方案优点：雷卯采用ESD二极管LCC05DT3完成对接口的静电浪涌保护，集成元件SOT-23封装，节省空间，电容低，IPP电流大,12A，既可以保证信号传输完整性，又可以防护一定的浪涌。并且符合IEC 61000-4-2（静电）±30kV（空气）和 ±30kV（接触）标准，具有强的抗静电能力。

YPbPr和YCbCr接口都是用于传输视频信号的接口类型，它们基于相同的色彩空间模型，主要区别在于传输信号的性质，YPbPr是模拟信号，而YCbCr可以是数字信号。

3.3 YPbPr/ YCbCr接口静电浪涌保护方案

方案一、分立元件方案 GBLC03C/GBLC05C

方案优点：雷卯采用三颗分立ESD二极管完成对接口的静电浪涌保护，方便布线，低结电容，IPP电流大20A/18A，既可以保证信号传输完整性，又可以防护一定的浪涌。抗静电能力符合IEC 61000-4-2（静电）±30kV（空气）和 ±30kV（接触）标准。

方案二、集成元件方案 ESDA3.3CW-4/ESDA5.0CW-4

方案优点：雷卯采用一颗集成ESD二极管完成对接口的静电浪涌保护，节省空间，低结电容，IPP电流大10A/7A，既可以保证信号传输完整性，又可以防护一定的浪涌。抗静电能力符合IEC 61000-4-2（静电）±30kV（空气）和 ±30kV（接触）标准。

3.4 模拟音频静电保护方案

方案优点：雷卯采用低结电容两路集成LCC05DT3防护器件防静电，节省空间，或者采用单路 ULC0542C ，ESDA05CTL, ESD5Z5CL等各种封装做防护 ,满足IEC61000-4-2，等级4

MIPI（Mobile Industry Processor Interface）接口，作为一项专为移动设备和嵌入式系统设计的串行通信标准，自2003年由MIPI联盟推出以来，迅速成为行业内的焦点。MIPI联盟聚集了包括ARM、诺基亚、意法半导体（ST）、德州仪器（TI）在内的全球顶尖企业，共同致力于制定一系列关键接口标准，旨在简化移动设备内部诸如摄像头、显示屏、射频/基带等组件之间的通信，从而降低设计复杂度和成本，提升整体系统性能。

4.1 低速MIPI屏静电保护方案

方案优点：MIPI屏接口数量多，电压低至3.3V，雷卯采用普通低电容集成器件防静电，满足IEC61000-4-2，等级4，接触放电8kV，空气放电15kV。单路的0402封装器件可用于灵活布板设置。

4.2中低速MIPI 接口静电保护方案

方案优点：MIPI提供中低速接口保护方案（10M-1Gbps）的传输速度，雷卯采用集成器件防护,寄生电容<1pf, 保证信号完整性，满足IEC61000-4-2，等级4，接触放电8kV，空气放电15kV

4.3 高速MIPI 接口静电保护方案

方案优点：MIPI提供2.5Gbit/s的传输速度，雷卯采用集成器件防护,寄生电容<0.5pf, 保证信号完整性，满足IEC61000-4-2，等级4，接触放电8kV，空气放电15kV。高速接口保护方案（1Gbps以上2.5Gbps ）

LVDS，即Low-Voltage Differential Signaling，是一种先进的高速数据传输接口技术，最初由美国国家半导体公司（现属德州仪器）于1994年提出。该技术的核心优势在于其创新的低电压摆幅和差分信号传输机制，使得LVDS在高速数据传输中能够实现低功耗、低误码率、低串扰及低电磁干扰（EMI）的卓越性能。

5.1 LVDS 接口静电保护方案

方案优点：LVDS提供655Mbit/s的传输速度，雷卯采用集成器件防护,寄生电容<1pf, 保证信号完整性，满足IEC61000-4-2，等级4，接触放电8kV，空气放电15kV。

HDMI，全称为High-Definition Multimedia Interface（高清晰度多媒体接口），自2002年首次面世以来，已经成为音视频领域内最广泛应用的数字接口技术，它不仅支持高质量的无压缩音频和视频信号传输，而且通过单一线缆实现了音频与视频的同步，极大地简化了连接过程，且经历了从1.0到2.1的多个版本迭代。

6.2 HDMI2.0 静电滤波保护方案

方案优点：雷卯采用多路集成器件防护, 可节约空间，可保证信号完整性，可滤除杂讯，满足IEC61000-4-2（等级4），接触放电25kV，空气放电30kV 。

6.3 HDMI1.3 1.4 静电滤波保护方案

方案优点：雷卯采用多路集成器件防护, 可节约空间，可保证信号完整性，可滤除杂讯，满足IEC61000-4-2（等级4），接触放电25kV，空气放电30kV 。

DVI（Digital Visual Interface）主要用于高清显示设备的连接，分为DVI-D（纯数字信号）和DVI-I（兼容数字与模拟信号）两种类型。

7.1 DVI接口静电保护方案

方案优点：雷卯采用集成器件保护，电容<2PF，可以保证信号完整性的同时，通过静电测试。满足：满足IEC61000-4-2，等级4，接触放电8kV，空气放电15kV。分立的LC05CI器件同样满足要求。

VGA接口，全称为Video Graphics Array，有时也被称作D-Sub接口，是IBM在1987年提出的一种用于显示设备的标准接口。VGA接口主要负责传输模拟RGB视频信号，从计算机或其他源设备到显示器、投影仪等显示终端。这一接口标准在过去几十年间被广泛应用于个人电脑系统中，是显卡上最普遍的输出接口之一。尽管VGA（Video Graphics Array）已相对老旧，但在某些场合中仍可见其身影。

8.1 VGA接口静电保护方案

方案优点：雷卯采用集成器件保护，电容<1PF，可以保证信号完整性的同时，通过静电测试。满足：满足IEC61000-4-2，等级4，接触放电8kV，空气放电15kV。封装更小的LC0504F同样满足要求。

雷卯有详细的方案布线图，和推荐型号参数。请联系雷卯EMC小哥索要。

雷卯主要提供防静电TVS/ESD以及相关EMC元器件（放电管TSS/GDT、稳压管ZENER、压敏电阻MOV、整流二极管RECTIFIER、自恢复保险丝PPTC、场效应管MOSFET、电感）。

雷卯围绕EMC电磁兼容服务客户，自建免费实验室为客户测试静电ESD（30KV）、群脉冲EFT(4KV)、浪涌（8/20，10/700 10/1000）、汽车抛负载（7637 5a/5b）和元器件的性能测试等。Leiditech紧跟国内外技术更新脉搏，不断创新EMC保护方案和相关器件，目标方向为小封装，大功率，为国产化替代提供可信赖方案和元器件。

审核编辑黄宇

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