HDMI接口的ESD保护方案

1ESD保护方案概述

如下图1所示为HDMI接口与ESD保护芯片连接示意图，其中HDMI CONNECTOR指的是HDMI接口，HDMI RECEVIER指的是各种器件所配置的HDMI连接端口，ESD保护芯片主要就是在HDMI接口与HDMI连接端口之间发挥保护作用。例如：当热插拔HDMI的时候，在HDMI接口与HDMI连接端口之间会产生大电流、大电压，这个大电流可以通过ESD保护芯片流到电源地上，大电压则被钳制在某个较低电位上，该较低电位指的是ESD保护芯片的钳位电压VC（Clamping Voltage），它将由不同的ESD保护芯片型号而限定其不同。

整体的连接示意图依据端口可以分为两个部分，第一部分是以TMDS为连接端口的HDMI信号端，另一部分则是HDMI控制端，这两个部分选取的ESD保护芯片是不一样的。其中HDMI信号端，由于不同HDMI规格型号所支持的最大数据带宽不同（HDMI2.0相比于HDMI1.4的数据带宽要大一倍左右），因此对于更先进的HDMI规格型号，对应的ESD保护芯片的寄生电容Cj需要更小以保证数据信号的完整性。HDMI的信号端一共有八个有效数据端口，因此需要两个对应的ESD保护芯片，根据HDMI的规格型号进行选取连接即可。而HDMI的控制端与信号端的选取是同理的，数据带宽越大对于ESD保护芯片的寄生电容要求越严格，控制端只有六个有效数据端口，因此需要一个对应的ESD保护芯片即可。

图1 HDMI接口与ESD保护芯片连接示意图

2HDMI 1.4和2.0的ESD保护方案

如图2所示是HDMI 1.4和HDMI 2.0的保护方案示意图，使用的是晶扬电子的TT0514TP（HDMI 1.4）和TT0514SP（HDMI 2.0）产品，它们二者的应用方法是类似的，将其中的1、2、4、5端口与相对应的信号进行连接即可。因为HDMI端口上具有三个差分TMDS信号与一个CLK信号，所以一个HDMI 1.4或2.0端口需要有两个TT0514TP或TT0514SP进行连接。

图2 HDMI 1.4与HDMI 2.0 保护方案示意图

3HDMI 2.1的ESD保护方案

如图3所示是HDMI 2.1的保护方案示意图，使用的是晶扬电子的TT3304SP产品，将其中的1、2、4、5端口与相对应的信号进行连接即可。

图3 HDMI 2.1保护方案示意图

4HDMI控制端口的ESD保护方案

如图4所示是HDMI 控制端口的保护方案示意图，使用的是晶扬电子的TT0534TL或TT0514TL产品，它们二者的应用方法是类似的，将其中的1、3、4、6端口与相对应的信号进行连接即可。

图4 HDMI控制端口保护方案示意图

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