CN104135246A - Rj-45连接器滤波电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种RJ-45连接器滤波电路，包含至少一条信号传输通道。每条信号传输通道包括贴片电容C1、贴片电阻R1、并联大磁环绕组L1和串联的片式电感器L2，至少一条信号传输通道共同连接到接地电容器C上。RJ-45连接器滤波电路的电缆侧引脚和片式电感L2相连的线路与地电位之间连接有非线性电阻器R2，非线性电阻器R2和接地电容器C并联。本发明的RJ-45连接器滤波电路中的电感组件由一个大磁环绕组L1和一个片式电感器L2组成，可实现全自动化焊接，有助于提高电感量精度，保证产品品质稳定，而且降低了劳动成本。本发明的RJ-45连接器滤波电路在RJ-45的线缆测引脚加装非线性电阻器，提高了RJ-45连接器的抗浪涌冲击电压能力，扩展了RJ-45连接器在极端恶劣工况下的适用范围。
Description
【技术领域】
本发明涉及连接器领域，特别涉及一种RJ-45连接器滤波电路。
【背景技术】
现有的RJ-45连接器的结构主要包括内置滤波器、上端子、下端子、胶芯和主体。其中，滤波器安装在PCB板上，并通过PCB板与各端子连接，PCB板连同滤波器置于胶芯安装槽内，槽内注入硅胶使之固定。上端子和下端子组装在胶芯上，胶芯装在主体上。主体外还可以用外壳包裹。
在现有的这种结构的RJ-45连接器中，滤波器中的电感元件一般是由一个大磁环绕组加一个小磁环绕组组成。从加工工艺角度来看，大磁环可以用自动机绕线，但小磁环因为体积小，只能用人工绕线，效率低，品质不稳定。
此外，由于雷击等过电压，以及高、低压设备相互间的电磁耦合干扰，RJ-45连接器必须具备一定的抗浪涌冲击电压的能力。目前的集成式RJ-45连接器，抗浪涌能力主要凭借自身内部布线间的绝缘距离，不具备专门的防浪涌元件，因此一般抗浪涌能力只有1500V。在某些特定行业，例如电力设备网络通讯中，潜在的浪涌风险可能达到6000V。1500V的抗浪涌能力明显偏低，不能满足特殊场合的使用要求。
【发明内容】
有鉴于此，为克服现有技术的不足，本发明提供一种RJ-45连接器滤波电路，其生产效率高、品质稳定。
一种RJ-45连接器滤波电路，所述RJ-45连接器滤波电路中包含至少一条信号传输通道。每条所述信号传输通道包括贴片电容C1、贴片电阻R1、并联大磁环绕组L1和串联的片式电感器L2，所述至少一条信号传输通道共同连接到接地电容器C上。所述RJ-45连接器滤波电路的电缆侧引脚和所述片式电感L2相连的线路与地电位之间连接有非线性电阻器R2，所述非线性电阻器R2和所述接地电容器C并联。
在其中至少一个优选实施例中，所述非线性电阻器R2为电压敏感型非线性电阻。
在其中至少一个优选实施例中，每条所述信号传输通道中的所述大磁环绕组L1和是片式电感器L2为6抽头，所述大磁环绕组L1的6抽头分别与设备侧引脚、贴片电容C1连接以及与电感L2之间互连，所述片式电感器L2的6抽头分别与所述大磁环绕组L1的互连以及与电缆侧引脚、贴片电阻R1连接。
在其中至少一个优选实施例中，所述大磁环绕组L1用激光点焊焊在PCB板上，所述非线性电阻器R2采用SMT贴片焊接技术焊接在PCB板上。
在其中至少一个优选实施例中，所述片式电感器L2采用绕线式或叠层式电感器。
在其中至少一个优选实施例中，所述片式电感器L2包含线圈绕组、芯子和封装壳，所述绕组的引脚从所述封装壳引出。
在其中至少一个优选实施例中，所述RJ-45连接器滤波电路中包含至少2条或4条所述信号传输通道。
在其中至少一个优选实施例中，每条所述信号传输通道中，所述贴片电容C1为0.1μF，所述贴片电阻R1为75Ω，所述接地电容器为1000pF。
本发明的RJ-45连接器滤波电路中的电感组件由一个大磁环绕组L1和一个片式电感器L2组成，可实现全自动化焊接，有助于提高电感量精度，保证产品品质稳定，而且降低了劳动成本。本发明的RJ-45连接器滤波电路在RJ-45的线缆测引脚加装非线性电阻器，提高了RJ-45连接器的抗浪涌冲击电压能力，扩展了RJ-45连接器在极端恶劣工况下的适用范围。
【附图说明】
图1为本发明的第一优选实施例提供的RJ-45连接器滤波电路的结构示意图。
图2为本发明的第二优选实施例提供的RJ-45连接器滤波电路的结构示意图。
图3为图1、图2中的RJ-45连接器采用的片式电感器L2的结构示意图。
图4为图3中的片式电感器L2的引脚示意图。
图5为图1、图2中的非线性电阻器R2的电压－电流(U-I)性能曲线示意图。
【具体实施方式】
为了更好地理解本发明，以下将结合附图和具体实例对本发明进行详细的说明。
为克服现有技术的上述缺陷，本发明提出一种新的RJ-45连接器滤波电路。请参阅图1，本发明的第一优选实施例提供的RJ-45连接器滤波电路为一个设备侧具有10引脚(X1-X10)、线缆侧具有8引脚(Y1-Y8)的集成式RJ-45连接器的滤波电路。其中，滤波器电路由电感元件和电容元件共同构成。
在图1所示的RJ-45连接器滤波电路中包含4条完整的子滤波电路(4条信号传输通道)。在其它优选实施例中，某些RJ-45连接器也可能有2条或者其它数量的子滤波电路(信号传输通道)。在此仅以包含4条完整的子滤波电路的RJ-45连接器为例进行说明。
在图1所示的RJ-45连接器滤波电路中，每条子滤波电路含一个0.1μF的贴片电容C1、一个75Ω的贴片电阻R1、一个并联的大磁环绕组L1和一个串联的片式电感器L2，4条子滤波电路共同连接到一个1000pF的电容器C上。
每条子滤波电路中的大磁环绕组L1和片式电感器L2都是6抽头。并联的大磁环绕组L1的6抽头分别实现与设备侧引脚(X1-X2或X3-X4或X5-X6或X7-X8)、贴片电容C1的连接和与电感L2之间的互连。片式电感器L2的6抽头分别实现与擦磁环绕组L1的互连和与电缆侧引脚(Y1-Y2或Y3-Y4或Y5-Y6或Y7-Y8)、贴片电阻R1的连接。
在图1所示的实施例中，在电缆侧引脚Y7、Y8和片式电感L2相连的线路与PCB的地电位之间各自连接有一个非线性电阻器R2。两个非线性电阻器R2和滤波电路接地电容C呈并联关系。
在图2所示的实施例中，在电缆侧引脚Y5、Y6、Y7、Y8和片式电感L2相连的线路与PCB的地电位之间各自连接有一个非线性电阻器R2。两个非线性电阻器R2和滤波电路接地电容C呈并联关系。
虽然图1、图2的实施例中并未画出，但在其它的电缆侧引脚Y1-Y4上，同样可以采用这样的非线性电阻器R2连接结构。
在上述的RJ-45连接器滤波电路中，这些元件都可以在PCB板上实现。具体而言，片式电感器L2可以直接选用具有合适电感值的贴片式电感元件，也可以由电子元器件厂家定制，无须再用人工绕制产品。非线性电阻器R2也采用SMT贴片焊接技术焊接在PCB板上，并不会占用PCB板上过多的空间，且工艺简单。片式电感器可采用绕线式和叠层式两种类型，前者是传统绕线电感器小型化的产物，后者则采用多层印刷技术和叠层生产工艺制作，体积比绕线型片式电感器还要小。
请参阅图3，其为绕线式片式电感器L2的结构图，其包含线圈绕组10、芯子20和封装壳30三个主要部分，绕组10的引脚应从封装壳30引出。
请参阅图4，其为片式电感器L2的引脚示意图，如图中所示，该电感有6个引出脚，黑点所示为同名端。结合图1、图2，当抽头Z1、Z2连接大磁环绕组L1副方、抽头Z4、X5连接输出端引脚(电缆侧引脚)时，相应地，抽头Z3与大磁环绕组L1副方中间引脚相连，抽头Z6与75Ω贴片电阻R1相连。
图4是非线性电阻器R2的电压－电流(U-I)特性曲线示意图。该曲线表明，在某个阈值U0以下，电阻器R2呈现高阻抗，电流随电压提高增加缓慢；在U0以上，电阻器呈现低阻抗，电流随电压提高迅速增加。
结合图1、图2中的滤波电路，本发明的RJ-45连接器滤波电路的工作原理如下：当正常无浪涌电压时，非线性电阻器R2的支路阻值较高，相当于断路，RJ-45连接器与一般的电路结构工作过程无异；当一个较高的浪涌电压自线缆侧引脚传导进来，非线性电阻器R2的阻值降低，浪涌电压通过非线性电阻器支路传入接地，不会进一步窜入PCB板上后续电路中。非线性电阻器R2在选型时必须符合图4的U-I特性曲线特点，具体的U-I数值则可根据防浪涌等级适当选择或调整。
本发明的RJ-45连接器滤波电路用片式电感L2替代小磁环，在PCB板上实现同两个磁环绕组一样的功能，并且在RJ-45的线缆测引脚加装非线性电阻器，以起到提高抗浪涌冲击能力的目的。
与现有技术相比，本发明的RJ-45连接器滤波电路至少具有以下几个方面的优势：
(1)本发明的RJ-45连接器滤波电路中的电感组件由一个大磁环绕组L1和一个片式电感器L2组成，大磁环绕组L1用激光点焊焊在PCB板上，片式电感L2则用表面贴装技术(SMT)焊接在PCB板上。片式电感器L2可以采用现有常规产品，也可独立设计制造。本发明的RJ-45连接器滤波电路可实现全自动化焊接，有助于提高电感量精度，保证产品品质稳定，而且降低了劳动成本。
(2)在本发明的RJ-45连接器滤波电路和线缆侧引脚的线路上，加装非线性电阻器R2，该非线性电阻器R2的一端连在滤波电路和线缆侧引脚的线路上，另一端接地。该非线性电阻器R2是电压敏感型的，在低电压下该电阻器的阻抗比高电压下的阻抗要高得多。这样一旦浪涌高压从线缆侧传导过来，它的阻抗马上降低，相当于由断路变为导通，可以引导大部分浪涌能量进入地电极，避免PCB板上其他元件的损坏。该非线性电阻器也由表面贴装技术(SMT)焊接在PCB板上。本发明的RJ-45连接器滤波电路用非线性电阻器提高了RJ-45连接器的抗浪涌冲击电压能力，扩展了RJ-45连接器在极端恶劣工况下的适用范围。
以上所述实施示例仅表达了本发明的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种RJ-45连接器滤波电路，所述RJ-45连接器滤波电路中包含至少一条信号传输通道，其特征在于：每条所述信号传输通道包括贴片电容C1、贴片电阻R1、并联大磁环绕组L1和串联的片式电感器L2，所述至少一条信号传输通道共同连接到接地电容器C上，所述RJ-45连接器滤波电路的电缆侧引脚和所述片式电感L2相连的线路与地电位之间连接有非线性电阻器R2，所述非线性电阻器R2和所述接地电容器C并联。
2.根据权利要求1所述的RJ-45连接器滤波电路，其特征在于：所述非线性电阻器R2为电压敏感型非线性电阻。
3.根据权利要求1所述的RJ-45连接器滤波电路，其特征在于：每条所述信号传输通道中的所述大磁环绕组L1和是片式电感器L2为6抽头，所述大磁环绕组L1的6抽头分别与设备侧引脚、贴片电容C1连接以及与电感L2之间互连，所述片式电感器L2的6抽头分别与所述大磁环绕组L1的互连以及与电缆侧引脚、贴片电阻R1连接。
4.根据权利要求3所述的RJ-45连接器滤波电路，其特征在于：所述大磁环绕组L1用激光点焊焊在PCB板上，所述非线性电阻器R2采用SMT贴片焊接技术焊接在PCB板上。
5.根据权利要求4所述的RJ-45连接器滤波电路，其特征在于：所述片式电感器L2采用绕线式或叠层式电感器。
6.根据权利要求5所述的RJ-45连接器滤波电路，其特征在于：所述片式电感器L2包含线圈绕组、芯子和封装壳，所述绕组的引脚从所述封装壳引出。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的RJ-45连接器滤波电路，其特征在于：所述RJ-45连接器滤波电路中包含至少2条或4条所述信号传输通道。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的RJ-45连接器滤波电路，其特征在于：每条所述信号传输通道中，所述贴片电容C1为0.1μF，所述贴片电阻R1为75Ω，所述接地电容器为1000pF。
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