CN1185692A - 接口模块 - Google Patents

Abstract

一种具有接收部分和发送部分的接口模块,设置有一个低通滤波器、一个隔离变压器和一个共模抑制变压器的接收部分,和设置有一个低通滤波器、一个隔离变压器和一个共模抑制变压器的发送部分被集成在一起,其中接收部分和发送部分被独立地形成在接口模块的印刷电路板上,和在接收部分的低通滤波器和在发送部分的低通滤波器被分别由屏蔽罩覆盖。

Description

接口模块

本发明涉及一种接口模块，更具体地讲，涉及用于在各LAN(局域网)、计算机、数据终端等之间通信中发送数字信号使用的接口模块。

图9是表示一种常规接口电路的电路图。标号1表示整个接口电路。标号2、3表示各低通滤被器。标号T1、T2表示隔离变压器。标号T3、T4表示共模抑制变压器。标号RE表示接收机。标号DR表示驱动器。

整个接口电路1设置有接收部分和发送部分。接收部分由低通滤被器2、隔离变压器T1和共模抑制变压器T3组成。发送部分由低通滤被器3、隔离变压器T2和共模抑制变压器T4组成。

低通滤被器2消除混在传输线路上的噪声(谐波分量)。线圈L1的一端和线圈L2的一端通过电容C1互相连接。线圈L1的另一端和线圈L2的另一端通过电容C2互相连接。低通滤被器3消除谐波分量(处于正常模式的噪声)。线圈L3的一端和线圈L4的一端通过电容C3互相连接。线圈L3的另一端和线圈L4的另一端通过电容C4互相连接。

隔离变压器T1、T2在输入侧和输出侧之间进行电隔离(输入侧和输出侧之间进行绝缘)。共模抑制变压器T3、T4消除共模噪声(在两条传输线上具有相同相位的噪声)。

在接收侧的输入信号具有基本上与正弦波相同的波形，在共模抑制变压器T3消除共模噪声后被隔离变压器T1进行进行变换。这个信号通过低通滤被器2消除在传输线路上混入的噪声后被输出到接收机RE。

在发送侧的输入信号是由驱动器DR输出的具有矩形波形的数字信号。然后，这个信号被输入到在发送部分的低通滤被器3。输入到这个低通滤被器3的信号波形变为基本上与正弦波相同的波形，因为谐波已被消除。这个信号通过隔离变压器T2被发送到共模抑制变压器T4，然后消除共模噪声。

到现在为止，这样的接口电路被进行了集成，如图10所示。即，各电子部件，诸如绕低通滤被器2的线圈L1、L2的线圈架，绕低通滤被器3的线圈L3、L4的线圈架，隔离变压器T1、T2，共模抑制变压器T3、T4等等安装在印刷电路板101的正面，而低通滤被器的电容C1、C2、C3和C4安装在印刷电路板101的反面。

因为快速响应是必需的，所以集成了这样的接口电路的接口模块要求对不包括在预定频带中的衰减的信号具有陡峭的衰减特性。

在常规的接口模块中，因为构成低通滤被器的线圈L1、L2、L3和L4形成一种开放的磁路，具有高频率的输入信号作为噪声被感应出去。因此，在常规的接口模块中，从低通滤被器的线圈感应出去的噪声被混入隔离变压器或共模抑制变压器，或从一个低通滤被器的线圈感应出的噪声被混入其它低通滤被器的线圈。这导致不可能得到足够衰减的特性的问题。

在产生噪声的其它电子部件被安装得接近该接口模块的情况下，从该电子部件产生的外部噪声被混入低通滤被器，和因此这导致不可能得到足够衰减的特性的问题。再有，在接收部分的低通滤被器与发送部分的低通滤被器彼此接近地构成的情况下，在发送部分构成低通滤被器2的线圈L1、L2和构成低通滤被器3的线圈L3、L4被彼此电磁耦合。因此，导致产生串音的问题。

为了解决这些问题，在接收部分的低通滤被器2，在发送部分的低通滤被器3，隔离变压器T1、T2和共模抑制变压器T3、T4被在它们之间留有间隙的方式构成。但是，这导致了接口模块的尺寸变大的问题。再有，即使采用上述的安装组态，也不可能防止来自外部的噪声被混入低通滤被器。从而，不可能得到足够的衰减特性。

另一方面，近来，存在着接口模块等与包括这些模块的设备小型化一起进行小型化的需求。但是，由于上述种种原因常规的接口模块不能小型化。

本发明的一个目的是提供一种即使在被小型化的情况下也能够减小串音和改善衰减特性的接口模块。

在本发明的接口模块中，每个接收部分和发送部分设置低通滤被器、隔离变压器、和共模抑制变压器，接收部分和发送部分被独立地形成在接口模块的电路板上，在接收部分的低通滤被器和在发送部分的低通滤被器都分别被屏蔽罩所覆盖。在接收部分和发送部分的各个低通滤被器中，多个线圈被绕在一个线圈架芯上，连接到多个线圈的多个电容被包含在安装线圈架芯的基座上，和多个线圈和多个电容由屏蔽罩所覆盖。因此，构成平衡型的低通滤被器。在接收部分的隔离变压器和共模抑制变压器和在发送部分的隔离变压器和共模抑制变压器被配置在接收部分的低通滤被器和在发送部分的低通滤被器之间。

本发明的其它目的和优点从下面结合各附图的对本发明的实施例的描述中将是显而易见的。

图1是表示本发明的第一实施例的接口模块的部分剖视图；

图2是图1的顶视图；

图3是在本发明的接口模块中的隔离变压器和共模抑制变压器的侧视图；

图4是表示本发明的接口模块的第二实施例的部分剖视图；

图5是图4的顶视图；

图6是在本发明的接口模块中的隔离变压器和共模抑制变压器的剖视图；

图7是本发明的接口模块的另外的低通滤被器的剖视图；

图8是本发明的接口模块的再另外的低通滤被器的剖视图；

图9是表示常规的接口电路的电路图；和

图10是常规的接口模块的顶视图。

将参照图1到6说明本发明的接口模块的各个实施例。

图1是表示本发明的第一实施例的接口模块的部分剖视图，图2是图1的顶视图。图9的电路安装在这个实施例中。然后，对应于图9中的那些部件给予相同的标号和符号。

在接口模块10中，构成包括低通滤被器2、隔离变压器T1和共模抑制变压器T3的接收部分的部件和构成包括低通滤被器3、隔离变压器T2和共模抑制变压器T4的发送部分的部件将安装在将固定至接口模块10的印刷电路板11的表面上。

在接收部分的低通滤被器2设置有线圈L1、L2和电容C1、C2。线圈L1、L2如下文所述绕在线圈架芯14上。线圈架芯14是由铁淦氧制成的，具有4个凸缘和三个由这些凸缘分开的线包部分。在线圈架芯中，线圈L1是绕在较上面一侧的线包部分和线圈L2是绕在较下面一侧的线包部分。线圈架芯14利用胶合剂等粘在基座12上。具有多个端子的基座12是由合成树脂制成的。绕在线圈架芯14上的线圈L1、L2分别被连接到基座12的预定端子之间。电容C1、C2包含在基座12中。绕有线圈L1、L2的线圈架芯14和电容C1、C2被与基座12相啮合的金属罩15覆盖。金属罩15是利用镍铜锌合金板或紫铜板构成的。然后，线圈L1的一端通过C1电容连接到线圈L2的一端。线圈L1的另一端通过C2电容连接到线圈L2的另一端。从而，形成一个平衡型低通滤被器。

在发送部分的低通滤被器3具有线圈L3、L4和电容C3、C4。线圈L3、L4被分别绕在具有三个线包部分的铁氧体制成的上面和下面线包部分，线圈L3、L4被连接在由合成树脂制成的基座的预定的端子上。电容C3、C4包含在线圈架芯16被粘是上面的基座13上。线圈L3、L4和电容C3、C4被与基座13相啮合的金属罩17覆盖。然后，线圈L3的一端通过电容C3连接到线圈L4的一端。线圈L3的另一端通过电容C4连接到线圈L4的另一端。从而形成形成一个平衡型低通滤被器。

利用环型芯分别构成隔离变压器T1、T2和共模抑制变压器T3、T4。另外，在接收部分的隔离变压器T1和共模抑制变压器T3被相互集成在基座18上。在发送部分的隔离变压器T2和共模抑制变压器T4被相互集成在基座19上。

作为隔离变压器T1和共模抑制变压器T3，如图3所示，隔离变压器T1被双股绕在环型芯31上的绕组33A和绕组33B构成，和共模抑制变压器T3被双股绕在环型芯32上的绕组34A和绕组34B构成。而这些环型芯31、32在胶合剂被相应地涂在合成树脂制造的基座18的底面的条件下被重叠放置和粘在合成树脂制造的基座18的表面的基本中心的位置上。在基座18底面的上形成多个端子。绕在环型芯31上的绕组33A、33B和绕在环型芯32上的绕组34A、34B被分别连接到基座18的各预定连接点之间。通过这些端子隔离变压器T1和共模抑制变压器T3被相互连接。

在隔离变压器T2和共模抑制变压器T4中，通过利用两个分别的绕组，隔离变压器T2形成在环型芯31上和共模抑制变压器T4被下成在环型芯32上。而这些环型芯31和环型芯32被重叠在由合成树脂制造的基座19的表面的基本上中心位置上。通过一个端子隔离变压器T2和共模抑制变压器T4被相互连接。

构成接收部分的低通滤被器2、隔离变压器T1和共模抑制变压器T3，和该成发送部分的低通滤被器3、隔离变压器T2和共模抑制变压器T4在它们沿着印刷电路板11的纵向方向被对准的条件下减小安装，以便被集成的隔离变压器T1、共模抑制变压器T3和低通滤被器2，低通滤被器3、和被集成的隔离变压器T2和共模抑制变压器T4在印刷电路板11的一个表面上。以这样的方式，接收部分和发送部分被组合在印刷电路板11上，而不相互干扰。即，包括低通滤被器2和集成的隔离变压器T1和共模抑制变压器T3的构成接收部分的各个部件被集中地安装在印刷电路板11的左半部分，和包括低通滤被器3和集成的隔离变压器T2和共模抑制变压器T4的构成发送部分的各个部件被集中地安装在印刷电路板11的左半部分。

在按上述构成的接口模块中，在接收部分的低通滤被器2和在发送部分的低通滤被器3分别由金属罩覆盖着。因此，线圈的磁通量和次下器从线圈发出的噪声不会从罩中漏泄出去，和外部的噪声也不会进入到罩中。即，在每个低通滤被器中，两个线圈被绕在的由铁氧体制造的线圈架芯的中心绕组部分分开的各自的绕组部分，和由金属罩覆盖。因此，在来自两个绕在各自的绕组部分的线圈的磁通量的情况下分别形成磁路。结果，来自线圈的噪声和外部的噪声都被衰减了。结果，即使接收部分的低通滤被器2和发送部分的低通滤被器3被相互接近地安装在印刷电路板11上，构成接收部分的低通滤被器2的线圈和构成发送部分的低通滤被器3的线圈也不会有相互的电磁耦合，和从一个一个低通滤被器的线圈发出的噪声也不会混入到另外的低通滤被器。进而，即使低通滤被器和集成的隔离变压器和共模抑制变压器被相互接近地安装在印刷电路板11上，从低通滤被器的线圈发出的噪声也不会混入隔离变压器T1、T2和共模抑制变压器T3、T4。

再有，隔离变压器和共模抑制变压器被整体地叠加在基座上。因此，可能减小印刷电路板11上在接收部分的隔离变压器和共模抑制变压器和在发送部分的隔离变压器和共模抑制变压器的空间耦合。

图4是表示本发明的接口模块的第二实施例的部分剖面图，和图5是图4的顶视图。

在一个接口模块40中，构成接收部分的低通滤被器2、隔离变压器T1和共模抑制变压器T3，和低通滤被器3、隔离变压器T2和共模抑制变压器T4被整体地安装在印刷电路板41的一个表面，如下文所述。

在接收部分的低通滤被器2中，一个线圈L1被绕在具有三个绕组部分的线圈架芯44的下侧的绕组部分，和线圈L2被绕在上侧的绕组部分。线圈架芯44被粘在由合成树脂制造的基座42上，其中包含有电容C1、C2。绕有线圈L1、L2的线圈架芯44和电容C1、C2被金属罩45罩着，该金属罩是由镍铜锌合金板或紫铜板构成的。然后，线圈L1的一端通过电容C1连接到线圈L2的一端。线圈L1的另一端通过电容C2连接到线圈L2的另一端。因此，形成平衡型低通滤被器。

在发送部分的低通滤被器3罩，线圈L3、L4被分别绕在线圈架芯46的分开的绕组部分。线圈架芯46被粘在由合成树脂制造的基座42上，其中包含有电容C1、C2。该整体被金属罩47罩着。然后，线圈L3的一端通过电容C3连接到线圈L4的一端。线圈L3的另一端通过电容C4连接到线圈L4的另一端。因此，形成平衡型低通滤被器。

隔离变压器T1、T2分别由双股绕在环型芯上的绕组(未示出)构成。共模抑制变压器T3、T4分别由双股绕在环型芯上的绕组(未示出)构成。而隔离变压器T1的环型芯61和共模抑制变压器T3的环型芯62被分别插入从由合成树脂制造的基座48表面的基本中心位置凸出的凸出部分48A，如图6所示，和被叠加在基座48上。隔离变压器T2的环型芯61和共模抑制变压器T4的环型芯62被分别插入从由合成树脂制造的基座49表面的基本中心位置凸出的凸出部分49A，如图6所示，和被叠加在基座49上。绕在环型芯61的两个绕组和绕在环型芯62的两个绕组分别被连接在配置在基座48(49)上的预定连接器上。通过这些端子隔离变压器T1、(T2)和共模抑制变压器T3、(T4)分别被相互连接。

整体的隔离变压器T1和共模抑制变压器T3和整体的隔离变压器T2和共模抑制变压器T4在它们对准的条件下被进行安装，以便低通滤被器2、整体的隔离变压器T1和共模抑制变压器T3，整体的隔离变压器T2和共模抑制变压器T4沿着印刷电路板41的纵向方向安排，使得放置在印刷电路板41上的接收部分的低通滤被器2和发送部分的低通滤被器3之间。以这种方式，接收部分被形成在印刷电路板41的左半部分和发送部分被形成在印刷电路板41的右半部分。

在这个实施例的接口模块中，因为接收部分的隔离变压器T1和共模抑制变压器T3和发送部分的隔离变压器T2和共模抑制变压器T4被安排在由金属罩罩着的接收部分的低通滤被器2和在发送部分的低通滤被器3之间，在印刷电路板41的纵向方向上的噪声可以被这些低通滤被器衰减。因此，隔离变压器和共模抑制变压器在印刷电路板41的纵向方向上的噪声分别被屏蔽。

另外，基于隔离变压器和共模抑制变压器被叠加在基座的基本这些位置上的具有凸出的部分。因此，容易叠加隔离变压器和共模抑制变压器，和也容易定位隔离变压器和共模抑制变压器。

虽然本发明的接口模块的实施例被如上所述进行了描述，但是本发明并不限于这些。例如，低通滤被器可以按图7构成。即，彼此串联的两个或多个线圈L5、L6被绕在线圈架芯70的下侧的绕组部分。彼此串联的两个或多个线圈L7、L8被绕在线圈架芯70的上侧的绕组部分。多个绕在上侧的骨架部分的线圈绕组和多个绕在下侧的骨架部分的线圈绕组通过电容被互相连接。因此，形成平衡型低通滤被器。或者，可以构成如图8所示的低通滤被器。即，相互串联连接的两个或多个线圈L5、L6被绕在具有5个或更多个骨架部分的线圈架芯80的下侧的分开的绕组部分，和相互串联连接的两个或多个线圈L7、L8被绕在线圈架芯80的上侧的分开的绕组部分，而其中间部分被置于上侧和下侧骨架部分之间。多个绕在上侧的骨架部分的线圈绕组和多个绕在下侧的骨架部分的线圈绕组通过电容被互相连接。因此，形成平衡型低通滤被器。

针状端子或金属片状端子可以被用作配置在由树脂制造的基座上的端子或配置在以整体形成的隔离变压器和共模抑制变压器的基座上的端子。再有，隔离变压器和共模抑制变压器可以利用与整体形成的隔离变压器和共模抑制变压器的基座相啮合的方式由金属罩覆盖着。进而，作为在接收部分和在发送部分的低通滤被器，绕有多个线圈的线圈架芯和多个电容被安装在金属端子上，而不利用树脂制造的基座，然后该整体被树脂材料密封，再利用金属罩覆盖。

如上所述，在本发明的接口模块中，接收部分和发送部分被分别形成在接口模块的电路板上，在接收部分和在发送部分上的低通滤被器分别由屏蔽罩所覆盖。因此，即使在作得小的情况下，也可以减少串音的产生和改善噪声的衰减特性。另外，在本发明的接口模块中，当在接收部分的隔离变压器和共模抑制变压器和在发送部分的隔离变压器和共模抑制变压器被配置在接收部分的低通滤被器和在发送部分的低通滤被器之间时，通过低通滤被器的渠道混入到隔离变压器和共模抑制变压器的外部噪声可以被减少。另外，本发明的接口模块可以被小型化，构成低通滤被器的多个线圈和多个电容被整体地形成，隔离变压器和共模抑制变压器被叠加放置、然后整体地形成。在本发明的接口模块中，在安装到印刷电路板前，接收部分和发送部分被按照功能分开，然后性能可以被进行调整，进而容易安装接口模块到印刷电路板上。

在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以构成本发明的许多不同的实施例。应当理解为，除按照所附的权利要求书所限定外，本发明不受在此说明书中描述的具体实施例的限制。

Claims (8)

1.一种具有接收部分和发送部分的接口模块，设置有一个低通滤被器、一个隔离变压器和一个共模抑制变压器的所述接收部分和设置有一个低通滤被器、一个隔离变压器和一个共模抑制变压器的所述发送部分被相互集成在一起；

其中所述接收部分和所述发送部分被独立地形成在所述接口模块的印刷电路板上，在所述接收部分上的低通滤被器和在所述发送部分上的低通滤被器分别被屏蔽罩覆盖。

2.按照权利要求1的接口模块，其中在所述接收部分的所述隔离变压器和所述共模抑制变压器和在所述发送部分的所述隔离变压器和所述共模抑制变压器被配置在所述接收部分的低通滤被器和在所述发送部分的低通滤被器之间。

3.按照权利要求1的接口模块，

其中在所述接收部分的所述隔离变压器和所述共模抑制变压器被分别形成在环型芯上，另外在其上形成所述隔离变压器的环型芯和在其上形成共模抑制变压器的环型芯被叠加地构成和被粘在具有多个端子制成的基座上和通过所述基座上的所述端子被互相连接；和

其中在所述发送部分的所述隔离变压器和所述共模抑制变压器被分别形成在环型芯上，另外在其上形成所述隔离变压器的环型芯和在其上形成共模抑制变压器的环型芯被叠加地构成和被粘在具有多个端子制成的基座上和通过所述基座上的所述端子被互相连接。

4.一种具有接收部分和发送部分的接口模块，设置有一个低通滤被器、一个隔离变压器和一个共模抑制变压器的所述接收部分和设置有一个低通滤被器、一个隔离变压器和一个共模抑制变压器的所述发送部分被相互集成在一起；

其中所述接收部分和所述发送部分被独立地形成在所述接口模块的印刷电路板上；

在所述接收部分上的低通滤被器中，多个线圈被绕在一个线圈架芯上，连接到所述多个线圈的多个电容包含在安装着所述线圈架芯的基座中，所述多个线圈和所述多个电容被一个屏蔽罩覆盖，从而构成为一个平衡型的低通滤被器；和

在所述发送部分上的低通滤被器中，多个线圈被绕在一个线圈架芯上，连接到所述多个线圈的多个电容包含在安装着所述线圈架芯的基座中，所述多个线圈和所述多个电容被一个屏蔽罩覆盖，从而构成为一个平衡型的低通滤被器。

5.按照权利要求4的接口模块，其中在所述接收部分的所述隔离变压器和所述共模抑制变压器和在所述发送部分的所述隔离变压器和所述共模抑制变压器被配置在所述接收部分的低通滤被器和在所述发送部分的低通滤被器之间。

6.按照权利要求4的接口模块，

其中在所述接收部分的所述隔离变压器和所述共模抑制变压器被分别形成在环型芯上，另外在其上形成所述隔离变压器的环型芯和在其上形成共模抑制变压器的环型芯被叠加放置和被粘到具有多个端子的基座上和通过所述基座的各个端子被互相连接；和

其中在所述发送部分的所述隔离变压器和所述共模抑制变压器被分别形成在环型芯上和另外形成所述隔离变压器的环型芯和形成共模抑制变压器的环型芯被叠加放置和被粘到具有多个端子的基座上和通过所述基座的各个端子被互相连接。

7.按照权利要求5的接口模块，

其中在所述接收部分的所述隔离变压器和所述共模抑制变压器被分别形成在环型芯上，另外在其上形成所述隔离变压器的环型芯和在其上形成共模抑制变压器的环型芯被叠加放置和被粘到具有多个端子的基座上和通过所述基座的各个端子被互相连接；和

其中在所述发送部分的所述隔离变压器和所述共模抑制变压器被分别形成在环型芯上，另外在其上形成所述隔离变压器的环型芯在其上和形成共模抑制变压器的环型芯被叠加放置和被粘到具有多个端子的基座上和通过所述基座的各个端子被互相连接。

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