CN106980726B - 一种以太网口的pcb综合设计方法 - Google Patents

一种以太网口的pcb综合设计方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106980726B
CN106980726B CN201710195002.4A CN201710195002A CN106980726B CN 106980726 B CN106980726 B CN 106980726B CN 201710195002 A CN201710195002 A CN 201710195002A CN 106980726 B CN106980726 B CN 106980726B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pcb
ethernet port
network transformer
differential
gdt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201710195002.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106980726A (zh
Inventor
闵俊新
肖卫
刘红涛
李辉亮
陈剑平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Huixin Intelligent Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Tuoge Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Tuoge Technology Co ltd filed Critical Shenzhen Tuoge Technology Co ltd
Priority to CN201710195002.4A priority Critical patent/CN106980726B/zh
Publication of CN106980726A publication Critical patent/CN106980726A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106980726B publication Critical patent/CN106980726B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/30—Circuit design
    • G06F30/39—Circuit design at the physical level
    • G06F30/398—Design verification or optimisation, e.g. using design rule check [DRC], layout versus schematics [LVS] or finite element methods [FEM]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Abstract

本发明涉及PCB领域，具体涉及一种以太网口的PCB综合设计方法，所述以太网口的PCB的外壳引脚与PGND平面相连；所述以太网口的PCB的LED灯引脚与磁珠和电容相连；所述磁珠和电容与后级控制电路相连；所述以太网口的PCB的差分线的引脚与GDT相连；所述GDT与功率电阻相连；所述功率电阻与组合TVS管相连；所述组合TVS管与网络变压器的初级相连；所述网络变压器初级中心抽头与BOB‑Smith电路相连；所述网络变压器的次级与所述后级控制电路相连，可以同时兼顾安规、SI、EMC，保证产品的可靠性。

Description

一种以太网口的PCB综合设计方法
技术领域
本发明涉及PCB领域，具体涉及一种以太网口综合设计方法.
背景技术
随着以太网口的大范围使用和各种国家标准的要求，以太网的PCB设计越来越复杂和重要，需同时兼顾安规、EMC(包括雷击、RE、CE、RS、CS、ESD等)和SI(信号完整性)等各种要求。传统的设计往往兼顾不全，在EMC领域经常无法通过国家标准，最后使用各种屏蔽罩和屏蔽网线才能通过，而造成产品质量低下，成本大幅提高，设计周期大大加长；而SI则直接影响网线传输距离。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种以太网口的PCB综合设计方法，在不增加额外贵重器件的情况下，可以兼顾以上所有测试标准，完全解决网口设计的各种问题难点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种以太网口的PCB综合设计方法
所述太网口的PCB的外壳引脚与PGND平面相连；
所述太网口的PCB的LED灯引脚与磁珠和电容相连；
所述磁珠和电容与后级控制电路相连；
所述太网口的PCB的差分线的引脚与GDT相连；
所述GDT与功率电阻相连；
所述功率电阻与组合TVS管相连；
所述组合TVS管与网络变压器的初级相连；
所述网络变压器初级中心抽头与BOB-Smith电路相连；
所述网络变压器的次级与所述后级控制电路相连。
进一步地，所述差分线的引脚从信号引脚引出，通过PCB内层的过孔连接到GDT。
进一步地，从所述GDT的焊盘的另外一侧表层引出差分线，连接到功率电阻。
进一步地，从所述功率电阻的另一个焊盘引出差分线连接到组合TVS管。
进一步地，从所述组合TVS管引出差分线连接到网络变压器的初级。
进一步地，LED信号线从所述太网口的PCB的LED灯引脚引出，走成伪差分线，线宽10mil以上。
进一步地，在所述太网口的PCB的表层，PGND与同层的信号线或过孔之间的间距不小于80mil；在所述以太网口的PCB的内层，同层的信号线或过孔之间的间距不小于70mil；所述过孔使用直径不小于10mil。
采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明提供的一种以太网口太网口的PCB的设计方法，在不增加额外贵重器件的情况下，可以兼顾以上所有测试标准，完全解决网口设计的各种问题难点。
附图说明
图1是本发明的的结构示意图。
附图标记说明：
1、以太网口的PCB；2、信号引脚；3、外壳引脚；4、螺钉孔；
5、LED灯引脚；6、差分线；7、LED信号线；
8、过孔；9、GDT；10、功率电阻；11、组合TVS管；
12、PGND平面；13、网络变压器；14、BOB-Smith电路的电阻；
15、BOB-Smith电路的电容；16、高压电容；
17、磁珠；18、电容；19、GND平面。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明所述的一种以太网口的PCB综合设计方法，
以太网口的PCB1的外壳引脚3与PGND平面12相连；
以太网口的PCB1的LED灯引脚5与磁珠17和电容18相连；
磁珠17和电容18与后级控制电路相连；
以太网口的PCB1的差分线6的引脚与GDT9相连；
GDT9与功率电阻10相连；
功率电阻10与组合TVS管11相连；
组合TVS管11与网络变压器13的初级相连；
网络变压器13的初级中心抽头与BOB-Smith电路14相连；
网络变压器13的次级与所述后级控制电路相连。
1、以以太网口的PCB1的外壳引脚3直接与PGND平面12连接，保证良好的接地。
2、差分线6从信号引脚2引出，通过PCB内层连接到GDT9。由于以太网口的PCB1是金属外壳，如果差分线6从表层引出，则和金属外壳的距离太近，会出现安规问题，所以只能从内层引出，然后通过过孔8连接到GDT9。GDT9进行第一道浪涌防护，高能量通过GDT9泄放到PGND平面12。
3、从GDT9焊盘的另外一侧表层引出差分线6，连接到功率电阻10。如果差分线6走内层，不能从第2步骤的过孔8引出，也需要从GDT9焊盘的另一侧打过孔后引出。这样可以保证高能量先通过GDT9，减小后级电路的负担。功率电阻10主要起到退耦作用，使高能量延时，同时消耗一部分能量，减轻后级电路的负担。功率电阻10取值大于2.2欧姆，取值越大效果越明显，但是会对有用的差分信号也起到衰减作用，需配合实际使用场景来取值。比如外接网线很短(小于50米)，则取值可以稍大，反之则取较小值。
4、从功率电阻10的另一个焊盘引出差分线6连接到组合TVS管11。TVS管11主要针对GDT9防护后的能量进行二次防护，减轻后级电路的负担。
5、从组合TVS管11引出差分线6连接到网络变压器13的初级。网络变压器13起到隔离初次级，稳定信号的作用。所有浪涌能量到网络变压器13后将被完全消耗和泄放。
6、网络变压器13的初级的中心抽头端接BOB-Smith电路14，75欧姆电阻串联1000pF高压电容到PGND平面12，降低共模噪声，防止RE辐射。连接中心抽头、电阻、电容的PCB走线宽度至少10mil以上。
7、网络变压器13的次级引出差分线6，连接到后级电路。网络变压器13的初、次级的参考平面分别是PGND平面12和GND平面19。为了保证网络变压器13的隔离效果，两个平面的分割区设置在网络变压器13的正下方，间距保持在200mil以上。PGND平面12和GND平面19使用高压电容单点连接，高压电容横跨在两个平面的分割带上。
8、LED信号线7从以太网口连接器1的LED灯引脚5引出，走成伪差分线，线宽10mil以上。LED信号线7连接到磁珠17和电容18后，连接到后级电路。磁珠17横跨在两个平面的分割带上，电容18放在GND平面19一侧，把噪声泄放到GND平面19上。以上做法都是为了缩短回流路径，降低噪声的辐射。
9、由于网络变压器13的初级存在高压浪涌风险，所以各信号之间必须满足一定的间距。如果在表层，PGND平面12与同层的信号线或过孔必须保证80mil以上间距；如在内层，则需满足70mil以上间距。过孔使用直径10mil以上的过孔。
10、差分线6的线宽10mil以上，同时根据距离PGND平面12的高度调整线间距，保持差分阻抗在100欧姆左右。
11、两个平面的作用不止在于控制走线阻抗，同时还有屏蔽信号线，防止噪声通过空间耦合的途径到达差分线6后通过网线往外辐射。
12、如果有多层PGND和GND平面，需在平面边缘打过孔，降低多层平面之间的电势差。
13、除了上述信号线，其它信号线和平面均不允许出现在网络变压器12的初级区域。
14、在以太网口的PCB1附近，增加一个螺钉孔4，把PGND和设备外壳连接在一起，保证良好的接地。
15、所述以太网口连接器可以是RJ45连接器，也可以是其他连接器，本实施例中对具体的连接器类型不作限制。
采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明的一种以太网口的PCB综合设计方法，可以同时兼顾安规、SI、EMC，保证产品的可靠性。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (4)

1.一种以太网口的PCB综合设计方法，其特征在于：
所述以太网口的PCB的外壳引脚与PGND平面相连；
所述以太网口的PCB的LED灯引脚与磁珠和电容相连；
所述磁珠和电容与后级控制电路相连；
所述以太网口的PCB的差分线的引脚与GDT相连；
所述GDT与功率电阻相连；
所述功率电阻与组合TVS管相连；
所述组合TVS管与网络变压器的初级相连；
所述网络变压器初级中心抽头与BOB-Smith电路相连；
所述网络变压器的次级与所述后级控制电路相连；
所述差分线的引脚从信号引脚引出，通过PCB内层的过孔连接到GDT；
从所述GDT的焊盘的另外一侧表层引出差分线，连接到功率电阻；
从所述功率电阻的另一个焊盘引出差分线连接到组合TVS管。
2.根据权利要求1所述的以太网口的PCB综合设计方法，其特征在于：从所述组合TVS管引出差分线连接到网络变压器的初级。
3.根据权利要求1所述的以太网口的PCB综合设计方法，其特征在于：LED信号线从所述以太网口连接器的LED灯引脚引出，走成伪差分线，线宽10mil以上。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的以太网口的PCB综合设计方法，其特征在于：在所述以太网口的PCB的表层，PGND与同层的信号线或过孔之间的间距不小于80mil；在所述以太网口的PCB的内层，同层的信号线或过孔之间的间距不小于70mil；所述过孔使用直径不小于10mil。
CN201710195002.4A 2017-03-29 2017-03-29 一种以太网口的pcb综合设计方法 Expired - Fee Related CN106980726B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710195002.4A CN106980726B (zh) 2017-03-29 2017-03-29 一种以太网口的pcb综合设计方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710195002.4A CN106980726B (zh) 2017-03-29 2017-03-29 一种以太网口的pcb综合设计方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106980726A CN106980726A (zh) 2017-07-25
CN106980726B true CN106980726B (zh) 2020-06-30

Family

ID=59339176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710195002.4A Expired - Fee Related CN106980726B (zh) 2017-03-29 2017-03-29 一种以太网口的pcb综合设计方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106980726B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109936892A (zh) * 2017-12-18 2019-06-25 天津工大海宇照明部品有限公司 一种大功率led车灯模组驱动电源
CN114201942B (zh) * 2022-02-18 2022-05-13 深圳佑驾创新科技有限公司 一种电路原理图中电容参数的自动检查方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101359994A (zh) * 2008-08-30 2009-02-04 深圳华为通信技术有限公司 降低网口辐射的方法、端口阻抗匹配电路和设备
CN202475455U (zh) * 2012-03-02 2012-10-03 成都飞鱼星科技开发有限公司 一种以太网接口防护电路
CN207070063U (zh) * 2017-03-29 2018-03-02 深圳市创为安防有限公司 一种以太网口的pcb

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10332102B2 (en) * 2011-10-17 2019-06-25 Capital One Services, Llc System, method, and apparatus for a dynamic transaction card

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101359994A (zh) * 2008-08-30 2009-02-04 深圳华为通信技术有限公司 降低网口辐射的方法、端口阻抗匹配电路和设备
CN202475455U (zh) * 2012-03-02 2012-10-03 成都飞鱼星科技开发有限公司 一种以太网接口防护电路
CN207070063U (zh) * 2017-03-29 2018-03-02 深圳市创为安防有限公司 一种以太网口的pcb

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Impact of Parasitic Inductance on Effectiveness of TVS Diodes;Qian Huang 等;《2013 IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility》;20131121;第677-681页 *
网络适配器静电放电问题分析;潘其良;《工业控制计算机》;20110325;第24卷(第3期);第98-99页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN106980726A (zh) 2017-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106159925A (zh) 网络防突波电路及应用该电路的网络防突波装置
JP6388667B2 (ja) 差動データ信号を送信するための装置及び方法
IL172532A (en) System for communicating with electronic device within a sealed vessel
KR20100096235A (ko) 고속 인터페이스들의 보호를 위한 임피던스 보상된 ｅｓｄ 회로 및 이를 이용하는 방법
CN106980726B (zh) 一种以太网口的pcb综合设计方法
US20060181833A1 (en) Surge protection circuit
EP2773004B1 (en) Connection apparatus circuit and high voltage surge protection method thereof
WO2020199148A1 (zh) 网口滤波器及网络设备
US20070285860A1 (en) Method and system for ESD protection of balanced circuit board lines
CN210157155U (zh) 网口滤波器及网络设备
US8320095B2 (en) Transformer module with multiple protections
KR20080037468A (ko) 인쇄회로기판
US20120214320A1 (en) Circuit board and connector thereof
CN207070063U (zh) 一种以太网口的pcb
US20140022682A1 (en) Packaged chip integrated with a signal isolation transformer and a protective component
CN206489898U (zh) 一种直流隔断电缆组件
CN207319794U (zh) 一种增强抗干扰能力的i2c 总线
CN205565722U (zh) 一种以太网高速网络电涌保护器及电涌保护装置
CN103747305A (zh) 一种防烧毁的电路和机顶盒
TW201526419A (zh) 用於連接器的防突波保護線路
US11942244B2 (en) Surge protection apparatus and method for substation protective relays
CN203774010U (zh) 一种防止共模信号干扰的电缆屏蔽改良结构
CN203136076U (zh) 多媒体设备主板电压屏蔽隔离电路
CN207504279U (zh) 一种用于rj45整合型连接器的防突波保护结构
CN203193580U (zh) 滤波电路及应用其的电连接器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20200601

Address after: 518000 Gangshen International Center, Xinniu community, Minzhi street, Longhua District, Shenzhen City, Guangdong Province 448

Applicant after: SHENZHEN TUOGE TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 518000 Guangdong city of Shenzhen province Nanshan District Guangdong streets in a high Changyuan new material in Hong Kong 6 building two Room 203 on the west side

Applicant before: SHENZHEN CHUANGWEI SECURITY Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220804

Address after: Room 311, Deweisen Building, No. 016, Gaoxin South 7th Road, Gaoxin District Community, Yuehai Street, Nanshan District, Shenzhen, Guangdong 518000

Patentee after: Shenzhen Huixin Intelligent Co., Ltd.

Address before: Room 448, Hong Kong-Shenzhen International Center, Xinniu Community, Minzhi Street, Longhua District, Shenzhen, Guangdong 518000

Patentee before: SHENZHEN TUOGE TECHNOLOGY CO.,LTD.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20200630