[發明專利]一種以太網接口靜電防護電路

在審

• 申請號: 202110566329.4
• 申請日: 2021-05-24
• 公開（公告）號: CN113328422A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 付裕;張園;朱康;邱海印
• 申請（專利權）人: 延鋒偉世通電子科技（上海）有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04
• 代理公司: 上海驍象知識產權代理有限公司 31315
• 代理人: 趙峰

一種以太網接口靜電防護電路，包括以太網接口和以太網芯片，以太網接口通過第一以太網信號線和第二以太網信號線與以太網芯片連接，第一以太網信號線上連接有第一組快速開關二極管，第一以太網信號線與第一快速開關二極管的陰極連接，第一快速開關二極管的陽極與接地端連接。由于本發明的兩組快速開關二極管都存在反向偏置電壓，所以結電容會明顯下降，因此大大提高了本發明的靜電防護方案的應用頻率上限。同時，存在的反向偏置電壓可以防止以太網信號高電平被限幅，所以被保護的以太網信號端的限幅電平就被提高了，因此大大降低了以太網信號高電平限輻對以太網信號的影響，使得本電路基本不會對以太網信號產生影響，并且本電路成本較低。

技術領域

本發明涉及電學領域，尤其涉及汽車電子技術，具體而言是一種以太網接口靜電防護電路。

背景技術

車載以太網通常使用電容器做隔直器件，相比變壓器的隔直方式，芯片端更容易受到端口的靜電影響，而車載電子靜電測試中經常會要求對接口電路做接觸6kV電壓測試，防護設計不當很容易導致端口芯片損壞。

現有技術中，以太網端口靜電防護方案主要有兩種，一種是采用TVS器件（Transient Voltage Suppressor，瞬態電壓抑制）實現靜電防護，在正常情況下，TVS管處于開路狀態，當有靜電時，靜電高壓使得TVS管導通，將靜電電荷迅速泄放到地，從而避免靜電能量串入內部電路導致器件損壞。這種方案的局限在于需要選擇結電容低的TVS管。另一種是采用快速二極管實現靜電防護，利用兩個雙向開關二極管的高速開關特性，在正常情況下，由于以太網電平信號低，開關二極管處于開路狀態，當有靜電時，靜電高壓使開關二極管快速導通，將靜電電荷迅速泄放到地，從而避免靜電能量串入內部電路導致器件損壞。這種方案的局限在于受結電容的影響，會影響千兆以太網的阻抗匹配狀態和導致信號衰減。

發明內容

本發明的目的在于提供一種以太網接口靜電防護電路，所述的這種以太網接口靜電防護電路要解決現在技術中的以太網靜電防護方案會影響信號質量的技術問題。

本發明的一種以太網接口靜電防護電路，包括以太網接口和以太網芯片，以太網接口通過第一以太網信號線和第二以太網信號線與以太網芯片連接，第一以太網信號線上連接有第一組快速開關二極管，第二以太網信號線上連接有第二組快速開關二極管，第一組快速開關二極管包括第一快速開關二極管和第二快速開關二極管，第二組快速開關二極管包括第三快速開關二極管和第四快速開關二極管，第一以太網信號線與第一快速開關二極管的陰極連接，第一快速開關二極管的陽極與接地端連接，第一以太網信號線與第二快速開關二極管的陽極連接，第二快速開關二極管的陰極與電源端連接，第二以太網信號線與第三快速開關二極管的陰極連接，第三快速開關二極管的陽極與接地端連接，第二以太網信號線與第四快速開關二極管的陽極連接，第四快速開關二極管的陰極與電源端連接，

進一步的，所述第一快速開關二極管、第二快速開關二極管、第三快速開關二極管、第四快速開關二極管的數量均為一個。

本發明與現有技術相比，其效果是積極和明顯的。由于本發明的兩組快速開關二極管都存在反向偏置電壓，所以結電容會明顯下降，因此大大提高了本發明的靜電防護方案的應用頻率上限。同時，存在的反向偏置電壓可以防止以太網信號高電平被限幅，本實施例中負端的電壓為反向偏置電壓VCC/2，那么二極管的導通電壓為VCC/2+0.7V，所以被保護的以太網信號端的限幅電平就被提高了，因此大大降低了以太網信號高電平限輻對以太網信號的影響，使得本電路基本不會對以太網信號產生影響，并且本電路成本較低。綜上兩點，本發明不但可以實現良好的靜電防護效果，而且對以太網信號質量不會產生影響。

附圖說明

圖1為本發明的電路結構示意圖。

圖2為本發明中的快速開關二極管的直流偏壓特性曲線示意圖。

具體實施方式

實施例1