如何从显示器或目的地设备上的HDMI输入端口自生成电力供应的制作方法

如何从显示器或目的地设备上的hdmi输入端口自生成电力供应
技术领域
1.本公开内容涉及一种在显示器侧自生成vcc电力以对hdmi连接器加电而不需要将hdmi连接器插入到外部电源的方法。


背景技术：

2.标准hdmi连接器设计有一组电缆。
3.随着4k和8k电视的出现，需要高带宽高速电缆的极高数据量已经变得不可缺少。现代av技术以及新的4k或8k电视视频和新的千兆位互联网不适合电缆。在铜缆技术已经达到其极限的情况下，光纤技术可以在长距离上传输当今更高分辨率和帧速率的数字视频、电影协议和互联网连接。此外，光缆传送未压缩的并且实际上具有零或低滞后的视频，因此视频的最终质量是完美的。
4.有几种方法在源端将hdmi电信号转换为光信号，在显示终端将光信号转换回电hdmi。然而，基于光缆的这些hdmi目的连接器中的每一个都需要电源来启动所需的电子器件以接收光纤光数据并将它们转换回电hdmi连接器接口。
5.光缆不能传送电力，因此需要将hdmi终端插入电源。
6.将hdmi连接器在显示端连接到电视和电源中的不便非常大。
7.这些解决方案中没有一个被用户很好地接受，因为需要占用usb端口或电源插头以仅对hdmi aoc线缆加电。通常没有电源插座和可用的usb。
8.除此之外，显示器侧的连接器变大，有时不能装配在电视背面的小凹口中，尤其是电源线从连接器的侧面伸出时。
9.除此之外，自身具有hdmi电缆的hdmi连接器和从同一连接器引出的电源电缆给电缆和电视之间的hdmi公母连接增加了麻烦，连接摆动并且可能在电缆的重量下掉落或者可能提供错误接触。
10.因此，需要一种在不需要任何外部电源的情况下对hdmi连接器的显示端接电路进行自供电的方法。


技术实现要素：

11.因此，本发明的主要目的涉及一种对基于光纤的hdmi连接器进行自供电的方法。
12.本发明的另一目的是从任何hdmi输入端口(例如电视上的端口)生成vcc电力以输入hdmi信号。
13.在一方面，通常hdmi输入端口不提供电源，因为这通常通过hdmi线缆来自hdmi源。随着基于光纤的hdmi线缆的出现，失去了hdmi源与hdmi目的地之间的电连接。基于光缆的hdmi目的地连接器需要电源来启动所需的电子器件以接收光纤光数据，并将它们转换回电hdmi连接器接口。由于外部电源可能不可用或不合乎期望，因此向hdmi光纤目的地连接器提供外部电源可能是不方便的。为了从诸如电视的目的地设备上的hdmi输入端口生成vcc
电力，本发明从hdmi目的地插座的引脚获取信号，其中，作为示例，cec数据和/或上拉电压在电视不播放任何视频时也总是可用的。
附图说明
14.并入本文的附图过程说明书的一部分，并示出本发明的实施例。附图与说明书一起进一步解释了本发明的原理，并使相关领域的技术人员能够制造和使用本发明。
15.图1是根据本发明的实施例的自供电发电机的输入场的电气示意图，其中使用cec信号。
16.图2是v rip le图，用于解释输入电路中的电容器如何工作。
17.图3示出了本发明的电路图。
18.图4示出了根据本发明的另一个实施例的添加有可再充电电池电路的图3的电路图。
19.图5示出了根据本发明的实施例的添加有外部usb以首先对电池充电或再充电的图4的电路。
20.图6示出了根据本发明图3的电路图的另一实施例，其中输入信号为cec引脚与电压引脚两者。
21.图7示出了根据本发明的图3的电路图的另一个实施例，其中输入信号为hdmi插座的任一引脚。
22.图8示出了根据本发明的实施例的没有可再充电电池的图5的电路。
23.图9示出了根据本发明的实施例的具有外部usb以首先对可再充电电池供电或再充电的图6的电路。
24.图10示出了根据本发明的实施例的具有可再充电电池的图6的电路。
25.图11示出了根据本发明的实施例的具有外部usb以首先对可再充电电池供电或再充电并且具有可再充电电池的图6的电路。
26.图12示出了根据本发明的实施例的具有外部usb以首先点火电路的图7的电路。
27.图13示出了根据本发明的实施例的具有可再充电电池的图7的电路。
28.图14示出了根据本发明实施例的具有外部usb以首先对可再充电电池供电或再充电并且具有可再充电电池的图7的电路。
具体实施方式
29.现在将在下文中更全面地描述主题。然而，主题可以以各种不同的形式来体现，因此，所覆盖或要求保护的主题旨在被解释为不限于本文所阐述的任何示例性实施例；提供示例性实施例仅是说明性的。同样，要求保护或覆盖的主题的合理的宽范围也是期望的。例如，本主题可以被具体化为装置及其使用的方法等。因此，以下具体实施方式不旨在以限制性意义来理解。
30.词语“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或说明”。在本文中描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例是优选或有利的。同样，术语“本发明的实施例”不要求本发明的所有实施例都包括所讨论的特征、优点或操作模式。
31.本文所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，且非旨在限制本发明的实施
例。如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。还将理解，术语“包括”和/或“包含”当在本文中使用时，指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。
32.下面的具体实施方式包括执行本发明的示例性实施例的当前预期的最佳(一个或多个)模式。该描述不应被理解为限制性的，而仅仅是为了说明本发明的一般原理，因为本发明的范围将由所允许的任何最终专利的权利要求来最佳地限定。
33.参考附图来描述下面的具体实施方式，其中相同的附图标记始终用于指代相同的元件。在以下描述中，出于解释的目的，可以阐述具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，显然，所要求保护的主题可以在没有这些具体细节的情况下实施。在其它实例中，以框图形式示出了公知的结构和装置以便于描述本发明。此外，附图可能不是按比例绘制的。
34.现在参考图1，其是根据本发明的一种实施方式的自供电电路100的输入场。将电路100示为具有连接到例如电视或目的地设备的hdmi插座的cec输出的输入101；二极管102；电容器103和输出104。在待机条件下，cec数据通道提供3.3伏，因为cec集电极开路设计在目的地设备电路(通常是电视)内部具有至+3.3伏的上拉电阻。在正常操作中，cec数据通道使数据从3.3伏峰值流动到1伏或更小。出于本发明的目的为了使用cec可用电源，将二极管与电容器连接以输出有效电信号，该有效电信号可以用于为构成显示端的电子电路的剩余部分供电。若来自cec的信号较强，则该电路足以生成足够的电力。
35.图2示出了v纹波图。图1中所描述的本发明电路的输入场是一种能够连续存储来自cec总线的一些电流的电容蓄电池，如图2中进一步详细描述的。图2实际上将此电路的结果展示为“v_ripple”，其中所用的电容器的放电特性根据给定的可变数据输入信号形成“纹波维持电压曲线”。
36.图3示出了图1的输入电路，其中为了生成最终vcc电源输出，将信号连接到升压转换器或类似的转换器电路，目的是稳定电流并将其升压。这种转换器电路可以将宽范围的连续可变输入电压(例如从0.5伏到5.5伏)转换为稳定的恒定电源输出电平，例如+5伏。vil 302是来自转换器的最小所需电平的度量，以在+vcc out上生成恒定输出。根据vcc output上所需的电流负载，适当地确定电容器的尺寸，以便v纹波始终维持在转换器所需的最小“vil”之上，然而避免太大的电容器，该太大的电容器可能从cec总线消耗太多的电流，中断cec数据传输。
37.图4示出了根据图3的电路，添加了备用电池401。在一些其中严格要求24/7操作的特定应用中，例如(但不限于)视频监视或广播，可以添加集成备用电池电路，因此cec电路将在待机时间期间对电池充电，并且电池可以在操作时间期间提供额外的蓄积电力。
38.图5示出了根据图4的电路的变型，其中可以添加外部点火系统。在长时间的不活动中，存在系统在自行运行之前需要火花或点火的可能性。为此，可以添加外部电源连接器501，以便对内部电池充电或提供附加的首先点火电源。对于该范围，可以添加外部连接器，例如微型usb或任何其他期望的形式。
39.图6示出了自供电电路的不同输入，其中可添加两个输入二极管601、602以对输入电容蓄电池充电，在从目的地设备或经由hdmi功率注入器可获得5伏的情况下连接hdmi的5伏引脚。
40.图7示出了电路的附加变型，其中，为了冗余目的，可以添加多输入二极管701以对输入电容蓄电池充电，在从目的地设备可以获得电数据或脉冲的情况下，可以添加来自hdmi的更多引脚以恢复电数据或脉冲的任何可能的(最终可用的)组合。
41.图8示出了与图5相同的电路，但是没有电池，其中外部插头801向转换器提供点火。
42.图9示出了添加有外部点火装置901的根据图6的自供电电路。
43.图10示出了添加有电池902的根据图6的自供电电路。
44.图11示出了添加有外部首先点火或再充电装置903的图10的电路。
45.图12示出了添加有外部点火装置702的图7的电路。
46.图13示出了添加有电池703的图7的电路。
47.图14示出了添加有外部点火装置702和电池703的图7的电路。