[實用新型]一種具有浪涌保護功能的以太網接口電路集成模塊

無效

• 申請號: 201020124840.6
• 申請日: 2010-03-03
• 公開（公告）號: CN201830274U
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 周厚明;梁業宗
• 申請（專利權）人: 武漢邁威光電技術有限公司
• 主分類號: H04L12/02
• 分類號: H04L12/02;H04L12/28;H02H9/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及通信領域的網絡接口電路，更具體的涉及到一種具有浪涌保護功能的網絡接口電路。

背景技術

以太網(Ethernet)技術在數據信息網絡中得到了廣泛的應用，其具有傳輸速度高、低能耗、便于安裝、兼容性好、開放性高等方面的優點。傳統的以太網接口電路如圖1所示，其中RJ45為網口連接器，T01、T02為網絡變壓器，CM01、CM02為共模扼流圈。差分線對(TX+-、RX+-)通過網絡變壓器與PHY芯片側的信號實現共模隔離，變壓器中間抽頭通過阻容匹配電路和RJ45接口相接，實現對高頻噪聲的濾除。

由于此接口電路并未對雷擊浪涌干擾進行防護，而以太網設備大多直接裸露在室外，所以采用此接口電路的網絡設備的工作就很容易受到雷擊浪涌的干擾；而應用在工業現場的網絡設備，由于工業現場的機械、氣候、塵埃等條件非常惡劣，當浪涌干擾產生時，網絡設備工作常常會因此失效。

發明內容

本實用新型的目的是為了克服上述現有的傳統以太網網絡設備的不足，而提供的一種具有浪涌保護功能的以太網接口電路集成模塊。

一種具有浪涌保護功能的以太網接口電路集成模塊，其主要部件由網絡變壓器、瞬態抑制二極管、浪涌泄放器件以及RJ45接口組成。其接口電路設計如圖2所示。

其中設計采用的網絡變壓器內部集成了共模扼流圈，在實現信號隔離的同時，能夠對信號電路中引入的共模干擾信號進行抑制，增強了電路的抗干擾能力。

設計采用的瞬態抑制二極管為雙向瞬態抑制二極管，型號為SLVU2.8-4，其具有極快的響應速度，能夠抑制如靜電、電快速瞬變脈沖群等能量較小的干擾，且其雜散電容小于10皮法，能滿足1000BASE-T以太網絡的通信傳輸要求。

設計采用的陶瓷氣體放電管為三端封裝形式，其型號為B3D090L，通過將其跨接在差分信號線與保護地之間，給高能量的浪涌干擾提供泄放通路，實現對一對差分信號線的共模保護。

其具體工作原理為：在正常工作情況下，由于瞬態抑制二極管的極間電容很小(小于10PF)，其截止電壓高于電路正常工作時的電壓，且陶瓷氣體放電管的極間電容也極小(小于1PF)，其擊穿電壓高于電路正常工作時的電壓，故這些保護器件不會對網絡信號的傳輸造成任何影響。而當信號線上引入共模雷擊浪涌干擾時，由于此時浪涌電壓高于陶瓷氣體放電管的擊穿電壓，造成氣體放電管的擊穿動作，且氣體管的一端連接到保護地上，所以此時的浪涌能量會通過擊穿了的陶瓷氣體放電管泄放到保護地上去，同時氣體放電管把浪涌電壓鉗位在電路正常工作所允許的范圍內，保護了電路的正常工作。

基于本實用新型的以太網接口保護電路模塊既可以實現對雷擊浪涌等高能量干擾的抑制，也可實現對靜電、電快速瞬變脈沖群等小能量干擾的抑制，其具有成本低廉、穩定可靠等優點，具有較好的推廣價值。

附圖說明

圖1是現有傳統的以太網接口電路結構示意圖。

圖2是本實用新型的具有浪涌保護功能的以太網接口電路集成模塊的結構示意圖。

圖3是本實用新型的具有浪涌保護功能的以太網接口電路集成模塊的浪涌電流泄放路徑示意圖。

圖4是本實用新型的具有浪涌保護功能的以太網接口電路集成模塊的實物圖。

具體實施方式

下面結合附圖詳細說明本實用新型具有浪涌保護功能的以太網接口電路集成模塊的具體實施方式，附圖中箭頭(如→、←、↑、↓)所指的方向為信號傳輸的方向。

圖2是本實用新型采用陶瓷氣體放電管作為浪涌泄放器件的以太網接口電路模塊的原理示意圖。其主要部件由網絡變壓器T01、T02，共模扼流圈CM-01、CM-02，瞬態抑制二極管TVS01、TVS02，浪涌泄放器件QT1、QT2以及RJ45接口組成。在實施例中，差分線對(TX+-、RX+-)通過網絡變壓器與PHY芯片側的信號實現共模隔離，在共模扼流圈的后端，將TVS管跨接在信號線之間以實現對低能量瞬態脈沖干擾的抑制，在TVS管后端，將陶瓷氣體放電管跨接在信號線與保護地之間，為高能量的浪涌干擾提供泄放通道，變壓器中間抽頭通過阻容匹配電路和RJ45接口相接，實現對高頻噪聲的濾除。

在正常工作情況下，由于瞬態抑制二極管SLVU2.8-4的極間電容很小，其截止電壓高于電路正常工作時的電壓，且陶瓷氣體放電管B3D090L的極間電容也極小，其擊穿電壓高于電路正常工作時的電壓，故它們不會對網絡信號的傳輸造成任何影響。