스마트 TV 정전기 방지 기술

과거에는 고화질 디지털 콘텐츠를 물리적 디스크에만 저장할 수 있었고 전용 장치에서만 재생할 수 있었습니다. 오늘날 광대역 연결은 어디에나 있으며 고화질 디지털 콘텐츠는 "클라우드"에서 컴퓨터, 스마트폰 또는 기타 연결된 장치로 "스트리밍"의 형태로 전송 및 사용자 정의할 수 있습니다. 전통적인 TV는 방송 및 TV 프로그램만 수신할 수 있는 독립형 단말기입니다. 우리에게 익숙한 네트워킹 기능이 없기 때문에 결국 구식 제품이 될 것입니다. 따라서 스마트 TV 산업이 생겨났습니다.

　　 스마트 TV는 인터넷 기능을 통합한 TV를 말하며, 오늘날의 일반 TV보다 더 진보된 컴퓨팅 파워와 네트워킹 기능을 제공할 수 있습니다. 더 높은 성능을 얻기 위해 스마트 TV는 일반적으로 최신 기술을 사용합니다. 더 작고 더 발전된 집적 회로가 TV 세트의 개발을 계속 촉진함에 따라 전자파 적합성(EMC) 분야에 새로운 과제가 나타날 것입니다. 이러한 고속 신호 인터페이스는 정상적인 사용 시 정전기 및 케이블 방전 이벤트로 인해 위협을 받기 때문입니다. 정황.

　　 이 기사에서는 스마트 TV에서 가장 일반적이고 민감한 두 가지 인터페이스인 HDMI 및 기가비트 이더넷 인터페이스에 대한 보호 솔루션을 제공합니다.

　　 HDMI의 ESD/CDE 보호

　　 HDMI(고화질 멀티미디어 인터페이스)가 도입된 이후 점차 인기를 얻고 있습니다. 이 인터페이스는 고화질 디지털 콘텐츠 전송을 위해 소비자 가전 분야에서 널리 사용됩니다. 그러나 고성능 인터페이스인 HDMI는 핫 플러그의 케이블 방전과 사용자의 직접 정전기 방전(ESD)에 매우 민감합니다.

정상적인 기능을 보장하기 위해 HDMI 기반 시스템은 IEC 61000-4-2, 레벨 4(±15kV 공중 방전, ±8kV 접촉 방전)의 EOS를 충족하거나 초과하기 위해 가능한 모든 노출 인터페이스 신호 및 전원 핀을 보호해야 합니다. 스트레스) 손상 없는 표준 요구 사항. HDMI 칩은 현재 2.25Gbps에서 작동하며 곧 3.4Gbps에 도달할 것입니다. 이러한 높은 데이터 전송 속도에서 신호 무결성 및 임피던스 요구 사항에 대한 주의는 HDMI 적합성 테스트 사양(CTS)을 훨씬 능가합니다. 사양은 모든 HDMI 수신 장치가 고속 회선의 차동 임피던스를 100Ω±15%로 유지하도록 요구합니다.

　　 3.4Gbps의 데이터 전송 속도에서 추가 용량성 부하를 추가하지 않고 낮은 클램핑 전압 보호를 제공하는 방법은 매우 중요합니다. 낮은 클램핑 전압에 대한 과도 서지의 영향을 효과적으로 억제하려면 TVS 다이오드에 더 많은 실리콘 영역이 필요합니다. 그러나 실리콘 영역을 늘리면 커패시턴스가 증가합니다. 이 딜레마는 서지를 처리하는 TVS 다이오드 주변에 소용량 다이오드 어레이를 구성하여 해결할 수 있습니다. 이 방법은 강력한 서지 보호 기능을 유지하면서 보호 회로의 총 커패시턴스를 효과적으로 줄일 수 있습니다. Semtech는 이 아키텍처를 사용하여 높은 커패시턴스 비용 없이 우수한 보호 기능을 얻을 수 있는 고급 통합 TVS 장치를 개척했습니다.

　　RClamp0584J는 이러한 종류의 통합 TVS 보호 장치의 가장 좋은 예입니다(그림 1). 이 장치는 고속 인터페이스 보호 제품인 RailClamp 시리즈의 최신 제품입니다. 이 5선식 6100V 작동 전압 보호 장치의 성능은 정전기 과도 현상에 대한 IEC 4-2-4 레벨 1 보호 요구 사항을 초과합니다. 그림 XNUMX은 또한 이 장치가 고유한 패키지 디자인을 사용한다는 것을 명확하게 보여줍니다. "Flow through" 패키지라는 용어는 Suntech에서 유래했습니다. 이 패키지를 사용하면 트레이스가 보호 장치를 직접 통과할 수 있으므로 평형 차동 페어 인덕턴스와 커패시턴스의 중단 또는 불일치로 인해 발생하는 추가 기생을 최소화할 수 있습니다.
HDMI 인터페이스에 ESD 보호 기능을 추가할 때 장치가 신호 무결성에 최소한의 영향을 미치도록 해야 합니다. 아이 패턴 테스트는 소스 인터페이스의 신호 왜곡을 보여줄 수 있습니다. 아이 패턴은 HDMI 아이 마스크를 둘러싸는 비트 패턴을 사용하여 "오픈" 아이를 형성할 수 있습니다. 이 깨끗한 아이 패턴은 양호한 신호 무결성을 확인할 수 있습니다. 그림 2는 아이 다이어그램 테스트의 예를 보여줍니다. 참고로 왼쪽 사진은 보호 기능이 없는 HDMI 영상 신호이고, 오른쪽 사진은 TVS 보호 장치가 추가된 HDMI 인터페이스 신호입니다.