CN202076785U - 浪涌静电保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种浪涌静电保护装置，应用于通信终端，通信终端包括网卡芯片、网络接口以及连接于网卡芯片与网络接口之间的网络转换模组，浪涌静电保护装置包括浪涌保护模块以及静电保护模块，浪涌保护模块设于网络接口与网络转换模组之间，静电保护模块设于网络转换模组与网卡芯片之间。本实用新型相应提供了一种通信终端。借此，本实用新型具有较好的网络端口防浪涌及静电的性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种浪涌静电保护装置。
背景技术
笔记本电脑网络端口大多采用网络转换模组与网卡接口分离的方式，网络转换模组是将网卡芯片送出来的差分信号用差模耦合的线圈耦合、滤波以增强信号，并通过电磁场的转换耦合到网络接口端。
图1为现有笔记本电脑网络端口的浪涌和静电保护方案。笔记本电脑包括网卡芯片U1、网络转换模组U2以及RJ45网络接口J2，R1～R4为网络端口的匹配电阻，C1为高压电容，为其高频RC滤波回路。当外界浪涌和/或静电干扰到网络端口时，主要依赖于网络转换模组U2中变压器的隔离作用和电容C1的高频滤波特性将干扰消除，当外界的干扰加大时，网络转换模组U2无法将其隔离时，因瞬间能量太大导致RC电路失效，从而直接导致网络转换模组U2和网卡芯片U1遭到破坏，网络端口无法正常使用。
综上可知，现有浪涌静电保护装置在实际使用上，显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
实用新型内容
针对上述的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种浪涌静电保护装置，其具有较好的网络端口防浪涌及静电的性能。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种浪涌静电保护装置，应用于通信终端，所述通信终端包括网卡芯片、网络接口以及连接于所述网卡芯片与所述网络接口之间的网络转换模组，所述浪涌静电保护装置包括浪涌保护模块以及静电保护模块，所述浪涌保护模块设于所述网络接口与所述网络转换模组之间，所述静电保护模块设于所述网络转换模组与所述网卡芯片之间。
根据本实用新型的浪涌静电保护装置，所述网络转换模组为网络隔离变压器，所述网络接口为RJ45接口。
根据本实用新型的浪涌静电保护装置，所述网络隔离变压器包括一次侧和二次侧，
所述一次侧包括两个中间抽头MCT1端和MCT2端。
所述RJ45网络接口包括两对无功能端口，且所述两对无功能端口分别并接形成MCT3端和MCT4端。
所述浪涌保护模块包括相互并联的RC高频滤波电路和浪涌保护器件，且所述浪涌保护模块一端与所述MCT1端、MCT2端、MCT3端以及MCT4端分别连接，另一端与系统地连接。
根据本实用新型的浪涌静电保护装置，所述网卡芯片与所述网络隔离变压器的二次侧通过四根数据线连接；所述静电保护模块并接于所述网卡芯片与所述网络隔离芯片的四根数据线之间。
根据本实用新型的浪涌静电保护装置，所述静电保护模块为包括有TVS桥式保护电路的静电保护器件，且所述静电保护器件接地。
根据本实用新型的浪涌静电保护装置，所述浪涌保护器件为瞬态抑制二极管或气体放电管。
根据本实用新型的浪涌静电保护装置，所述RC高频滤波电路包括相互串联的电阻以及电容。
根据本实用新型的浪涌静电保护装置，所述电阻为75Ω，所述电容为1000pF。
根据本实用新型的浪涌静电保护装置，所述通信终端为笔记本电脑或服务器。
本实用新型通过在通信终端的网络接口与网络转换模组之间设置浪涌保护模块，以及在网络转换模组与网卡芯片之间设置静电保护模块来实现浪涌和静电保护。当浪涌或静电从网络接口干扰时，浪涌能量或电能首先经过浪涌保护模块进行释放，剩余能量在经过网络转换模组进行耦合衰减，残余能量经静电保护模块进行释放，从而使得网卡芯片不受浪涌能量或电能冲击而得到保护。借此，本实用新型具有较好的网络端口防浪涌及静电的性能。
附图说明
图1是现有技术的电路图。
图2是本实用新型的原理结构图。
图3是本实用新型一种实施例的电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图2和图3所示，本实用新型一种浪涌静电保护装置100，应用于通信终端200，该通信终端200可以是笔记本电脑或服务器等。通信终端200包括网络接口21、网卡芯片23以及连接于网卡芯片23与网络接口21之间的网络转换模组22。浪涌静电保护装置100 包括浪涌保护模块11以及静电保护模块12，浪涌保护模块11设于网络接口21与网络转换模组22之间，静电保护模块12设于网络转换模组22与网卡芯片23之间。当浪涌或静电从网络接口21干扰时，浪涌能量或电能首先经过浪涌保护模块11进行释放，剩余能量在经过网络转换模组22进行耦合衰减，残余能量经静电保护模块12进行释放，从而使得网卡芯片23不受浪涌能量或电能冲击而得到保护。借此，本实用新型具有较好的网络端口防浪涌及静电的性能。
根据本实用新型的一个实施例，如图3所示，网络转换模组22优选为网络隔离变压器U2，网络接口21优选为RJ45接口J1，且在图3中网卡芯片12标识为U1。
网络隔离变压器U2包括一次侧和二次侧，一次侧包括两个中间抽头MCT1端和MCT2端，MCT1端与网络隔离变压器U2的CMT脚连接，MCT2端与网络隔离变压器U2的RXC脚连接。同时CMT脚从网络隔离变压器U2的芯片内部线路与TX-脚和TX+脚连接，RXC脚网络隔离变压器U2的芯片内部线路与RX-脚和RX+脚相连。
RJ45网络接口J1包括两对无功能端口TX2+脚、TX2-脚和TX3+脚、TX3-脚，且TX2+脚、TX2-脚并接形成MCT3端，TX3+脚、TX3-脚并接形成MCT4端。同时，RJ45网络接口J1接地。
浪涌保护模块11包括相互并联的RC高频滤波电路和浪涌保护器件PF1，RC高频滤波电路包括相互串联的电阻R1以及电容C1。RC高频滤波电路和浪涌保护器件PF1并联后，其一端与MCT1端、MCT2端、MCT3端以及MCT4端分别连接，另一端与系统地连接。电阻R1优选为75Ω，电容C1优选为1000pF；浪涌保护器件PF1优选为瞬态抑制二极管或气体放电管。
网卡芯片U1与网络隔离变压器U2的二次侧通过四根数据线LAN_TX0+、LAN_TX0-、LAN_TX1+以及LAN_TX1-连接，静电保护模块12并接于网卡芯片U1与网络隔离芯片U2的四根数据线之间。该静电保护模块12优选为包括有TVS(Transient Voltage Suppressor，瞬态电压抑制器)桥式保护电路的静电保护器件D1，且该静电保护器件D1接地。
当浪涌从RJ45网络接口J1干扰时，因网络隔离变压器U2的MCT1端与其TX-脚和TX+脚相连，MCT2端与其RX-脚和RX+脚相连，通过电阻R1、电容C1的充电过程，将MCT1端～MCT4端的电压抬高，达到浪涌保护器件PF1的工作电压，浪涌保护器件PF1工作，大部分的浪涌能量通过浪涌保护器件PF1释放到系统地，避免的大能量对网卡芯片U1和网络隔离变压器U2的干扰，残压通过网络隔离变压器U2耦合到二次侧，因静电保护器 件D1感应到数据线LAN_TX线有电压波动，静电保护器件D1工作，将剩余的能量导通到地，以确保网卡芯片U1和网络隔离变压器U2正常。其中，将MCT3端和MCT4端并在浪涌保护器件PF1，以避免浪涌对RC高频滤波电路直接干扰造成其失效，从而因其能量无法释放，导致网络接口焦化。
当静电从RJ_45网络接口J1干扰时，能量首先通过RC高频滤波电路导通到系统地，浪涌保护器件PF1再将大部分能量导入系统地，剩余能量进入网络隔离变压器U2进行耦合衰减，通过静电保护器件D1将残余能量导入系统地。从而保证了网卡芯片U1和网络隔离变压器U2不被损坏。
在如图3所示的实施例中，PCB布线难度降低，测试后不会影响到网络信号线的回流路径；且采用RC高频滤波电路，无需选用高电压。
本实用新型已用于Lenovo S10-3C和S100笔记本电脑设计中，测试符合静电15KV、浪涌4KV要求，也能顺利通过网络传导和辐射测试，能够顺利导入。
综上所述，本实用新型通过在通信终端的网络接口与网络转换模组之间设置浪涌保护模块，以及在网络转换模组与网卡芯片之间设置静电保护模块来实现浪涌和静电保护。当浪涌或静电从网络接口干扰时，浪涌能量或电能首先经过浪涌保护模块进行释放，剩余能量在经过网络转换模组进行耦合衰减，残余能量经静电保护模块进行释放，从而使得网卡芯片不受浪涌能量或电能冲击而得到保护。借此，本实用新型具有较好的网络端口防浪涌及静电的性能。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种浪涌静电保护装置，应用于通信终端，所述通信终端包括网卡芯片、网络接口以及连接于所述网卡芯片与所述网络接口之间的网络转换模组，其特征在于，所述浪涌静电保护装置包括浪涌保护模块以及静电保护模块，所述浪涌保护模块设于所述网络接口与所述网络转换模组之间，所述静电保护模块设于所述网络转换模组与所述网卡芯片之间。
2.根据权利要求1所述的浪涌静电保护装置，其特征在于，所述网络转换模组为网络隔离变压器，所述网络接口为RJ45接口。
3.根据权利要求2所述的浪涌静电保护装置，其特征在于，
所述网络隔离变压器包括一次侧和二次侧，所述一次侧包括两个中间抽头MCT1端和MCT2端；
所述RJ45网络接口包括两对无功能端口，且所述两对无功能端口分别并接形成MCT3端和MCT4端；
所述浪涌保护模块包括相互并联的RC高频滤波电路和浪涌保护器件，且所述浪涌保护模块一端与所述MCT1端、MCT2端、MCT3端以及MCT4端分别连接，另一端与系统地连接。
4.根据权利要求3所述的浪涌静电保护装置，其特征在于，所述网卡芯片与所述网络隔离变压器的二次侧通过四根数据线连接；所述静电保护模块并接于所述网卡芯片与所述网络隔离芯片的四根数据线之间。
5.根据权利要求4所述的浪涌静电保护装置，其特征在于，所述静电保护模块为包括有TVS桥式保护电路的静电保护器件，且所述静电保护器件接地。
6.根据权利要求3所述的浪涌静电保护装置，其特征在于，所述浪涌保护器件为瞬态抑制二极管或气体放电管。
7.根据权利要求3所述的浪涌静电保护装置，其特征在于，所述RC高频滤波电路包括相互串联的电阻以及电容。
8.根据权利要求7所述的浪涌静电保护装置，其特征在于，所述电阻为75Ω，所述电容为1000pF。
9.根据权利要求1-8任一项所述的浪涌静电保护装置，其特征在于所述通信终端为笔记本电脑或服务器。
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