CN106058838A - 一种以太网网口浪涌防护电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以太网网口浪涌防护电路，包括以太网接口、变压器、放电二极管阵列、第一封装电阻、第二封装电阻、放电电容和去耦电容；变压器的初级抽头与以太网接口的空引脚连接，变压器次级差分线连接有放电二极管阵列，次级差分线还串联有第二封装电阻，变压器其中两个输入引脚与第一封装电阻，其中两个输出引脚与去耦电容连接；所述的第一封装电阻与以太网接口其中四个输出引脚和放电电容输入端连接。可以有效防护以太网接口的共模浪涌和差模浪涌，提高共模防护浪涌以及差模防护浪涌和绝缘耐压等级，具有结构简单、成本低和灵活度好的特点，有效的避免了雷电对网络系统的影响和破坏。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线智能终端的保护电路，尤其涉及一种以太网网口浪涌防护电路。
背景技术
随着以太网速率的不断提高，各种寄生参数特性对电气性能存在不容忽视的影响，因此，在考虑以太网防护设计和电磁兼容性的问题时，都会采用寄生电容小的防护器件。所以，一般以太网防护方案的设计需要考虑到雷击浪涌。
关于浪涌防护已公开的现有技术有，申请号：201120308523.4，公开了一种以太网接口保护电路，连接在芯片和以太网接口之间，包括：浪涌保护电路；变压器，包括线侧绕组和芯片侧绕组，线侧绕组的接头与以太网接口相连，线侧绕组的中间抽头通过浪涌防护电路接地；芯片绕组的接头与芯片的差分线相连；放电电路与变压器的芯片绕组相连。该保护电路能够避免变压器绕组芯片侧的差模浪涌。但是其电路中采用TVS管吸收差模能量，提高了成本且电路结构复杂，而且浪涌信息主要包括差模信号和共模信号，该电路只能对差模浪涌起到一定的保护作为，而共模浪涌却能对网口造成损坏。申请号：20120056195.2，公开了一种千兆有源以太网的浪涌防护装置，包括有设置在用户接入端口和直流耦合网络变压电路之间的若干组用于传输数据信号并传输直流电源的线对，在每组线对上分别设置有依次连接的一级防护电路、退耦电路和二级防护电路，其中，一级防护电路包括依次串联的开关型器件和一级限压型器件；二级防护电路包括二级限压型器件。该发明实现了较大的通流容量、较低的残压、无续流、很小的极间电容的效果。但是，该发明在残压后采用GDT在变压器前端做八线的共模浪涌防护无疑增加了电路的复杂程度，在后期的维护中会很不方便，而且网口绝缘耐压会根据所选择的GDT耐压程度的降低而降低导致网口的损坏，也不能对差模浪涌起到防护作用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种以太网网口浪涌防护电路，能够根据以太网接口共模防护等级的不同要求，采用相应变压器。有效提高了共模防护浪涌以及差模防护浪涌的等级和绝缘耐压级别，降低了物料的成本，大幅度提高了网口绝缘耐压性能。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种以太网网口浪涌防护电路，包括以太网接口，它还包括变压器、放电二极管阵列、第一封装电阻、第二封装电阻、放电电容和去耦电容；所述的变压器的初级抽头与以太网接口的空引脚连接，变压器次级差分线连接有放电二极管阵列，次级差分线还串联有第二封装电阻，变压器其中两个输入引脚与第一封装电阻，其中两个输出引脚与去耦电容连接；所述的第一封装电阻与以太网接口其中四个输出引脚和放电电容输入端连接。
所述的变压器包括12引脚的H1102芯片，所述的变压器的隔离度为大于等于共模信号防护等级的电压值。
所述的放电二极管阵列包括8引脚的CS2203-25芯片。
所述的第一封装电阻包括R269、R270、R271和R272；所述的R269的一端连接H1102芯片的第8引脚，另一端分别连接R270、R271和R272；所述的R270的一端连接以太网接口的第7和第8引脚，另一端分别连接R269、R271和R272；所述的R271的一端连接H1102芯片的第11引脚，另一端分别与R269、R270和R272连接；所述的R272的一端连接以太网接口的第4和第5引脚，另一端分别与R269、R270和R271连接。
所述的放电电容的电容耐压总和值为大于等于共模信号防护等级的电压值，所述的放电电容一端连接第一封装电阻，另一端接地。
所述的去耦电容包括C153和C154，所述的C153的一端连接H1102芯片的第2引脚，另一端接地；所述的C154一端连接H1102芯片的第5引脚，另一端接地。
还包括电容C307和电容C297，所述的电容C307跟去耦电容C153并联后一端连接H1102芯片的第2引脚，另一端接地；所述的电容C297根去耦电容C154并联后一端连接H1102芯片的第5引脚，另一端接地。
所述的第二封装电阻包括R61、R62、R63和R64，变压器通过次级差分线与放电二极管阵列连接，所述的R61、R62、R63和R64串联在变压器与放电二极管之间。
所述的以太网接口和变压器的所有引脚均与电路板上的接地点保持足够的距离，以保证整个以太网接口，变压器与地的隔离度。
本发明的有益效果是：一种以太网网口浪涌防护电路，可以有效的防护以太网接口的共模浪涌和差模浪涌，提高了共模防护浪涌以及差模防护浪涌的等级和绝缘耐压等级，采用全新的结构简化了电路结构，节约了成本，提高了电路的灵活度。能够根据以太网接口共模防护和差模防护等级的不同要求，采用相应变压器、第二封装电阻和放电电容达到不同防护等级的保护作用，有效避免了雷电对网络系统的影响和破坏。
附图说明
图1为浪涌防护电路图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种以太网网口浪涌防护电路，包括以太网接口，它还包括变压器、放电二极管阵列、第一封装电阻、第二封装电阻、放电电容和去耦电容；所述的变压器的初级抽头与以太网接口的空引脚连接，变压器次级差分线连接有放电二极管阵列，次级差分线还串联有第二封装电阻，变压器其中两个输入引脚与第一封装电阻，其中两个输出引脚与去耦电容连接；所述的第一封装电阻与以太网接口其中四个输出引脚和放电电容输入端连接。
所述的变压器包括12引脚的H1102芯片，所述的变压器的隔离度为大于等于共模信号防护等级的电压值。
所述的放电二极管阵列包括8引脚的CS2203-25芯片。
所述的第一封装电阻包括R269、R270、R271和R272；所述的R269的一端连接H1102芯片的第8引脚，另一端分别连接R270、R271和R272；所述的R270的一端连接以太网接口的第7和第8引脚，另一端分别连接R269、R271和R272；所述的R271的一端连接H1102芯片的第11引脚，另一端分别与R269、R270和R272连接；所述的R272的一端连接以太网接口的第4和第5引脚，另一端分别与R269、R270和R271连接。
所述的放电电容的电容耐压总和值为大于等于共模信号防护等级的电压值，所述的放电电容一端连接第一封装电阻，另一端接地。
所述的去耦电容包括C153和C154，所述的C153的一端连接H1102芯片的第2引脚，另一端接地；所述的C154一端连接H1102芯片的第5引脚，另一端接地。
还包括电容C307和电容C297，所述的电容C307跟去耦电容C153并联后一端连接H1102芯片的第2引脚，另一端接地；所述的电容C297根去耦电容C154并联后一端连接H1102芯片的第5引脚，另一端接地。
所述的第二封装电阻包括R61、R62、R63和R64，变压器通过次级差分线与放电二极管阵列连接，所述的R61、R62、R63和R64串联在变压器与放电二极管之间。
所述的以太网接口和变压器的所有引脚均与电路板上的接地点保持足够的距离，以保证整个以太网接口，变压器与地的隔离度。
本发明针对共模信号雷击防护中，共模信号防护等级2KV，为了提高网口变压器隔离度，变压器初次隔离度必须大于等于2KV，第一封装电阻为4个75欧姆的电阻，才能达到将共模信号阻挡在网口变压器的初级的目的。由于共模信号完全被挡在网口变压器初级，所以，放电电容C23Y耐压值必须为2KV，如果选择1KV的放电电容，则必须使用2个耐压值为1KV的放电电容串联，使得共模雷击信号完全被挡在接口外。由于共模信号再实际应用中走线长度不一致会导致部分信号转变为差模信号，但是转变的差模信号能量比较小，会被4个10欧姆的第二封装电阻消耗，4个10欧姆的第二封装电阻能够防住500V的电压，从而达到保护以太网接口的目的。
本发明针对差模信号雷击防护中，差模信号防护等级1KV，因为差模信号是线线之前的信号，所以，网口变压器的隔离度对差模信号是没有作用的，差模信号会直接跳过网口变压器进入次级，可以通过4个10欧姆的第二封装电阻吸收能量，4个10欧姆的第二封装电阻可以吸收500的电压，通过4个10欧姆的第二封装电阻的差模信号会达到半导体放电二极管阵列，半导体放电二极管阵列可以吸收1KV的能量，通过这两级电路的防护，1KV的差模信号能量完全被器件吸收，不会造成对后端器件的破坏
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种以太网网口浪涌防护电路，包括以太网接口，其特征在于：它还包括变压器、放电二极管阵列、第一封装电阻、第二封装电阻、放电电容和去耦电容；所述的变压器的初级抽头与以太网接口的空引脚连接，变压器次级差分线连接有放电二极管阵列，次级差分线还串联有第二封装电阻，变压器的其中两个输入引脚与第一封装电阻，其中两个输出引脚与去耦电容连接；所述的第一封装电阻与以太网接口其中四个输出引脚和放电电容输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种以太网网口浪涌防护电路，其特征在于：所述的变压器包括12引脚的H1102芯片，所述的变压器的隔离度为大于等于共模信号防护等级的电压值。
3.根据权利要求1所述的一种以太网网口浪涌防护电路，其特征在于：所述的放电二极管阵列包括8引脚的CS2203-25芯片。
4.根据权利要求1所述的一种以太网网口浪涌防护电路，其特征在于：所述的第一封装电阻包括R269、R270、R271和R272；所述的R269的一端连接H1102芯片的第8引脚，另一端分别连接R270、R271和R272；所述的R270的一端连接以太网接口的第7和第8引脚，另一端分别连接R269、R271和R272；所述的R271的一端连接H1102芯片的第11引脚，另一端分别与R269、R270和R272连接；所述的R272的一端连接以太网接口的第4和第5引脚，另一端分别与R269、R270和R271连接。
5.根据权利要求1所述的一种以太网网口浪涌防护电路，其特征在于：所述的放电电容的电容耐压总和值为大于等于共模信号防护等级的电压值，所述的放电电容一端连接第一封装电阻，另一端接地。
6.根据权利要求1所述的一种以太网网口浪涌防护电路，其特征在于：所述的去耦电容包括C153和C154，所述的C153的一端连接H1102芯片的第2引脚，另一端接地；所述的C154一端连接H1102芯片的第5引脚，另一端接地。
7.根据权利要求1所述的一种以太网网口浪涌防护电路，其特征在于：还包括电容C307和电容C297，所述的电容C307跟去耦电容C153并联后一端连接H1102芯片的第2引脚，另一端接地；所述的电容C297根去耦电容C154并联后一端连接H1102芯片的第5引脚，另一端接地。
8.根据权利要求1所述的一种以太网网口浪涌防护电路，其特征在于：所述的第二封装电阻包括R61、R62、R63和R64，变压器通过次级差分线与放电二极管阵列连接，所述的R61、R62、R63和R64串联在变压器与放电二极管之间。
9.根据权利要求1所述的一种以太网网口浪涌防护电路，其特征在于：所述的以太网接口和变压器的所有引脚均与电路板上的接地点保持足够的距离，以保证整个以太网接口，变压器与地的隔离度。
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