超清视频矩阵切换装置的制作方法

本实用新型涉及音视频输入输出设备，具体的说是涉及一种超清视频矩阵切换装置。

背景技术：

矩阵转换器是一款高性能的内嵌智能控制的专业切换设备，其用于将各路音视频输入同步切换到音视频的任一输出通道。

现有技术中，矩阵转换器设置的散热器为铝板散热和风扇散热相结合的方式，而由于设备的插口增多，其处理模块所要输出的功率加大，进而增加了处理模块的负荷，处理模块的负荷增大，其所发出的热量也加大，而传统的铝散热板和风扇组合热量散热慢，使处理模块的散热效果不理想，影响处理模块的使用寿命。

另外，在视频输入输出设备中集成多个HDMI接口会带来一个新的问题：HDMI在进行传输前有一个数秒的HDCP认证过程，因此当在不同的HDMI源之间切换时，通常要4到7秒的时间。而为了把这个时间缩短，就需要用到新的电路来解决此类问题。

技术实现要素：

针对现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题在于提供了一种超清视频矩阵切换装置。

为解决上述技术问题，本实用新型通过以下方案来实现：超清视频矩阵切换装置，包括外壳体，外壳体内设置有PCB板，所述PCB板上的电路设置有HDMI矩阵输入电路和HDMI矩阵输出电路，所述PCB板上还设置有：

矩阵切换电路，该矩阵切换电路包括至少一组MCU处理器，所述MCU处理器包括MCU处理器电路，所述MCU处理器电路用于处理切换各HDMI矩阵输入电路的输入信号以及处理切换各HDMI矩阵输出电路的输出信号，其连接有稳压电路；

散热装置，该散热装置包括设置在所述外壳体内侧面的散热风扇组、设置在各MCU处理器上的散热铝板，所述散热铝板通过散热管连接散热块。

进一步的，各散热铝板内部设置有容腔，其通过散热管连接散热块，所述散热块安装在所述散热风扇组上，所述散热块内设有散热腔，所述散热管一端连通所述容腔，其另一端连通所述散热腔，所述散热腔高度要高于所述容腔。

进一步的，所述容腔内置易挥发热介质，所述易挥发热介质挥发后形成气态通过散热管能够进入所述散热腔。

进一步的，所述散热风扇组包括过风板、若干风扇，所述过风板设置有过风孔，所述散热块置于所述过风孔处且其留有孔隙，所述过风板四周密封，其出风端安装若干风扇。

进一步的，所述易挥发热介质包括乙二醇介质、丙二醇介质的一种。

进一步的，所述MCU处理电路上设置有三个VCC33端，三个VCC33端互接，其互接后连接有六个电容，六个电容另一端互接，其互接后接地，所述三个VCC33端还连接VCC33_SW_4接口，VCC33_SW_4接口连接有稳压电路；

所述MCU处理电路的MICOM_VCC33端连接电容C64、电阻R71，所述电容C64的另一端接地，所述MCU处理电路的MICOM_VCC33端还接入M_VCC33_4 接口，所述电阻R71的另一端接入VCC33_4接口；

所述MCU处理电路的SBVCC端连接有电阻R70，电阻R70的另一端连接电容C66以及VCC33_4接口，所述电容C66的另一端接地；

所述MCU处理电路的R4PWR5V端连接电阻R85，电阻R85的另一端连接电容C61、+5V_System接口，所述电容C61的另一端接地；

所述MCU处理电路的CEC_D端连接电阻R76，电阻R76的另一端接入VCC33_4接口；

所述MCU处理电路的R2PWR5V端连接有电阻R81、电阻R79、电容C70，所述电阻R81的另一端接入HDMI4/5V接口，所述电阻R79另一端、电容C70另一端互接并接地；

所述MCU处理电路的TPWR/CI2CA端连接电阻R75，电阻R75的另一端接地；

所述MCU处理电路的CSCL端和CSDA端分别连接电阻R48、电阻R68，所述电阻R48、电阻R68另一端分别连接SCL4接口和SDA4接口；

所述MCU处理电路的两个RSVD端分别连接电阻R72和电阻R73，所述电阻R72和电阻R73的另一端分别接地；

所述MCU处理电路的ePAD端接地。

进一步的，所述稳压电路中连接有稳压芯片，稳压芯片的2脚和4脚为VOT端，其连接电感器FB8、电容C59和电容C73，所述电容C59和电容C73另一端分别接地，所述电感器FB8另一端接VCC33_SW_4接口，所述稳压芯片的2脚和4脚接入3.3V_COMMON_4电源，所述稳压芯片的3脚VIN端连接两个电容，两个电容分别接地，所述稳压芯片的3脚还连接+5V_System接口。

进一步的，所述HDMI矩阵输入电路和HDMI矩阵输出电路中均设置有DRFQ064A芯片，所述DRFQ064A芯片的+12V_System接口连接开关稳压器；

所述开关稳压器设置有开关稳压芯片，该开关稳压芯片VIN端与EN端之间连接有电阻R25，所述开关稳压芯片VIN端还连接有电容C25、有极性电容E3的正极以及+12V_System接口，所述电容C25的另一端、有极性电容E3的负极端连接电容C29、开关稳压芯片的GND端、开关稳压芯片的EPD端、电容C28、电阻R27、电阻R28、电容C16、电容C27、有极性电容E4的负极以及接地；

所述电容C29的另一端连接开关稳压芯片的SS端；

所述开关稳压芯片的COMP端连接电容C26、电容C28的另一端，所述电容C26的另一端连接所述电阻R27的另一端；

所述开关稳压芯片的FB端连接电阻R26、电阻R28的另一端，所述电阻R26的另一端连接电感器L2、电容C16的另一端、电容C27的另一端、有极性电容E4的正极以及+5V_System接口；

所述开关稳压芯片的SW端连接电容C24、电感器L2的另一端；

所述开关稳压芯片的BOOT端连接电容C24的另一端。

更进一步的，所述MCU处理器的处理器芯片型号为SIL9287B。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：本实用新型超清视频矩阵切换装置内置散热装置，散热装置通过三种方式组合散热，一是散热铝板散热，二是散热风扇散热，三是通过易挥发热介质散热，散热铝板本身具有散热效果，其内置容腔，容腔内设置有易挥发热介质，易挥发热介质吸热后挥发至风扇处的散热块，散热块置于过风孔，风扇转动使易挥发热介质降温冷凝，冷凝后的易挥发热介质流回散热铝板，三种方式的组合散热，提高散热效率。本实用新型的MCU处理电路控制处理切换各HDMI矩阵输入电路的输入信号以及处理切换各HDMI矩阵输出电路的输出信号，其连接有稳压电路。MCU处理器电路与稳压电路相互结合，形成快速的切换效果。

附图说明

图1为本实用新型超清视频矩阵切换装置前侧面立体图。

图2为本实用新型超清视频矩阵切换装置后侧面立体图。

图3为本实用新型DRFQ064A芯片电路。

图4为本实用新型开关稳压电路图。

图5为图4的左部电路放大图。

图6为图4的右部电路放大图。

图7为本实用新型MCU处理器电路的A、B、C三处的电路连接图。

图8为图7的A部电路图。

图9为图7的B部电路图。

图10为图7的C部电路图。

图11为本实用新型的稳压电路图。

图12为本实用新型散热铝板通过散热管连接散热块结构示意图。

图13为本实用新型散热装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。显然，本实用新型所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1，本实用新型的具体结构如下：

请参照附图1-13，本实用新型的一种超清视频矩阵切换装置，包括外壳体1，外壳体1内设置有PCB板，所述PCB板上的电路设置有HDMI矩阵输入电路和HDMI矩阵输出电路，所述PCB板上还设置有：

矩阵切换电路，该矩阵切换电路包括至少一组MCU处理器，所述MCU处理器包括MCU处理器电路，所述MCU处理器电路用于处理切换各HDMI矩阵输入电路的输入信号以及处理切换各HDMI矩阵输出电路的输出信号，其连接有稳压电路；

散热装置，该散热装置包括设置在所述外壳体1内侧面的散热风扇组19、设置在各MCU处理器上的散热铝板13，所述散热铝板13通过散热管16连接散热块17。

本实施例的一种优选技术方案：各散热铝板13内部设置有容腔14，其通过散热管16连接散热块17，所述散热块17安装在所述散热风扇组19上，所述散热块17内设有散热腔，所述散热管16一端连通所述容腔14，其另一端连通所述散热腔，所述散热腔高度要高于所述容腔。

本实施例的一种优选技术方案：所述容腔14内置易挥发热介质15，所述易挥发热介质15挥发后形成气态通过散热管16能够进入所述散热腔。

本实施例的一种优选技术方案：所述散热风扇组19包括过风板18、若干风扇，所述过风板18设置有过风孔，所述散热块17置于所述过风孔处且其留有孔隙，所述过风板18四周密封，其出风端安装若干风扇。

本实施例的一种优选技术方案：所述易挥发热介质15包括乙二醇介质、丙二醇介质的一种。

本实施例的一种优选技术方案：所述MCU处理电路上设置有三个VCC33端，三个VCC33端互接，其互接后连接有六个电容，六个电容另一端互接，其互接后接地，所述三个VCC33端还连接VCC33_SW_4接口，VCC33_SW_4接口连接有稳压电路；

所述MCU处理电路的MICOM_VCC33端连接电容C64、电阻R71，所述电容C64的另一端接地，所述MCU处理电路的MICOM_VCC33端还接入M_VCC33_4 接口，所述电阻R71的另一端接入VCC33_4接口；

所述MCU处理电路的SBVCC端连接有电阻R70，电阻R70的另一端连接电容C66以及VCC33_4接口，所述电容C66的另一端接地；

所述MCU处理电路的R4PWR5V端连接电阻R85，电阻R85的另一端连接电容C61、+5V_System接口，所述电容C61的另一端接地；

所述MCU处理电路的CEC_D端连接电阻R76，电阻R76的另一端接入VCC33_4接口；

所述MCU处理电路的R2PWR5V端连接有电阻R81、电阻R79、电容C70，所述电阻R81的另一端接入HDMI4/5V接口，所述电阻R79另一端、电容C70另一端互接并接地；

所述MCU处理电路的TPWR/CI2CA端连接电阻R75，电阻R75的另一端接地；

所述MCU处理电路的CSCL端和CSDA端分别连接电阻R48、电阻R68，所述电阻R48、电阻R68另一端分别连接SCL4接口和SDA4接口；

所述MCU处理电路的两个RSVD端分别连接电阻R72和电阻R73，所述电阻R72和电阻R73的另一端分别接地；

所述MCU处理电路的ePAD端接地。

本实施例的一种优选技术方案：所述稳压电路中连接有稳压芯片，稳压芯片的2脚和4脚为VOT端，其连接电感器FB8、电容C59和电容C73，所述电容C59和电容C73另一端分别接地，所述电感器FB8另一端接VCC33_SW_4接口，所述稳压芯片的2脚和4脚接入3.3V_COMMON_4电源，所述稳压芯片的3脚VIN端连接两个电容，两个电容分别接地，所述稳压芯片的3脚还连接+5V_System接口。

本实施例的一种优选技术方案：所述HDMI矩阵输入电路和HDMI矩阵输出电路中均设置有DRFQ064A芯片，所述DRFQ064A芯片的+12V_System接口连接开关稳压器。

本实施例的一种优选技术方案：所述开关稳压器设置有开关稳压芯片，该开关稳压芯片VIN端与EN端之间连接有电阻R25，所述开关稳压芯片VIN端还连接有电容C25、有极性电容E3的正极以及+12V_System接口，所述电容C25的另一端、有极性电容E3的负极端连接电容C29、开关稳压芯片的GND端、开关稳压芯片的EPD端、电容C28、电阻R27、电阻R28、电容C16、电容C27、有极性电容E4的负极以及接地；

所述电容C29的另一端连接开关稳压芯片的SS端；

所述开关稳压芯片的COMP端连接电容C26、电容C28的另一端，所述电容C26的另一端连接所述电阻R27的另一端；

所述开关稳压芯片的FB端连接电阻R26、电阻R28的另一端，所述电阻R26的另一端连接电感器L2、电容C16的另一端、电容C27的另一端、有极性电容E4的正极以及+5V_System接口；

所述开关稳压芯片的SW端连接电容C24、电感器L2的另一端；

所述开关稳压芯片的BOOT端连接电容C24的另一端。

本实施例的一种优选技术方案：所述MCU处理器的处理器芯片型号为SIL9287B。

实施例2：本实用新型的散热原理。

如图12-13所示，由于MCU处理器芯片的散热量大，需要散热，散热铝板13吸收MCU处理器芯片发出的热量，然后传导给易挥发热介质15，易挥发热介质15受热挥发，本实用新型中，易挥发热介质15的挥发点是64-66度，其挥发后沿散热管路16进入散热块17，而风扇抽空气，将热量通过空气带出外壳体，外壳体另一侧设置进风口，散热块17也是铝材质，散热块降温后，气态易挥发介质15也会降温，其降温后冷凝，冷凝后的易挥发介质15形成液体通过散热管路16回流至容腔14，其冷凝后的温度与散热铝板13内的易挥发介质15混合，混合后的易挥发介质15温度降低，也会将散热铝板13的温度降低，本实用新型通过铝散热板散热，易挥发介质15降温，散热风扇降温，三者结合散热效果更强。

本实用新型的MCU处理器电路与稳压电路相互结合，形成快速的切换效果，一般切换时间为1-2S。

实施例3：

如图1-2所示，图1中，外壳体1的前侧面设置有显示屏5、控制显示屏5的控制键4以及输入通信按键组2和输出通信按键组3。

外壳体1的后侧面设置有HDMI输出接口组12和HDMI输入接口组11，以及RS-232输出接口6、RS-232输入接口、网线插口9、电源输入插口8、电源开关键6。

本实用新型超清视频矩阵切换装置内置散热装置，散热装置通过三种方式组合散热，一是散热铝板散热，二是散热风扇散热，三是通过易挥发热介质散热，散热铝板本身具有散热效果，其内置容腔，容腔内设置有易挥发热介质，易挥发热介质吸热后挥发至风扇处的散热块，散热块置于过风孔，风扇转动使易挥发热介质降温冷凝，冷凝后的易挥发热介质流回散热铝板，三种方式的组合散热，提高散热效率。本实用新型的MCU处理电路控制处理切换各HDMI矩阵输入电路的输入信号以及处理切换各HDMI矩阵输出电路的输出信号，其连接有稳压电路。MCU处理器电路与稳压电路相互结合，形成快速的切换效果。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。