CN203774779U - 网络信号处理电路的防雷击装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型有关一种网络信号处理电路的防雷击装置，该防雷击装置是于网络晶片及网络连接器之间以处理电路电连接，而处理电路为于网络晶片与网络连接器之间设有复数电路通道，并于各相邻的至少一组电路通道上、分别电连设有信号耦合电容，再于信号耦合电容及网络连接器之间的至少一组各相邻的电路通道之间、以并联方式分别电连接自耦变压器，各自耦变压器并分别电连接于接地侧，达到往路连接器受雷击产生瞬间高电压变化时，利用各个自耦变压器将高电压滤除的目的。

Description

网络信号处理电路的防雷击装置

技术领域

本实用新型提供一种网络信号处理电路的防雷击装置，尤指可降低网络连接器受雷击而产生瞬间高电压的防雷击装置，通过网络晶片与网络连接器之间的处理电路，为于至少一组电路通道分别电连接自耦变压器，以达到降低受雷击时的瞬间高电压的目的。

背景技术

现今电脑科技的快速发展，而桌上型电脑或笔记本电脑已普遍的存在于社会上的各个角落，其电脑发展趋势亦朝运算功能强、速度快及体积小的方向迈进，由于网络通讯技术也正在迅速蓬勃发展中，并将人们生活、学习、工作与休闲带入另一有别以往的崭新境界，使人与人之间即可通过网络通讯相互传输所需即时资讯、广告宣传或往来邮件等，同时通过网络搜寻各种资讯、即时通讯或线上游戏等，让人们与网络之间关系更为热络且密不可分。

但网络的部分为有使用电缆连接及无线传输等两种方式来传输资料，电缆连接技术便需装设有网络连接器，随着网络的运用越来越广，网络上传输的资料容量也越来越大，网络厂商为了满足使用者的需求便一直拉高网络传输的速度，从10Mbps到100Mbps或1Gbps，甚至现在所推出的光纤网络传输速度可达到10Gbps以上，然而，当网络信号线受到雷击影响，以致网络信号线连接的网络连接器接收雷击的瞬间高电压的信号，会因瞬间高电压造成处理电路上电连接的各电子零件、网络晶片等的损坏，除了影响网络信号传输不稳定、中断或完全无法接通，甚至造成网络晶片所装设的电路板或电子装置（如电脑或分享器等）主机等，均会受到瞬间高电压的冲击而故障或损毁，一般网络的类型根据电脑所涵盖的地理范围，大致上可区分为区域网络、都会网络、广域网络、无线网络、互联网络等类型，而在进行网络信号的连结、上传、下载等传输作业时，容易受到周边电子零件的信号、电磁波的干扰，或是由信号中所产生的突波现象（如雷击）等，均会影响网络信号传输的不稳定，则必须在网络连接器中设置滤波元件，以供进行信号的滤波处理，降低子杂讯、电磁波及突波的干扰，但对于雷击产生的瞬间高电压冲击，仍无法完全予以滤除，对于网络线路及网络晶片等电子电路及零组件，也会有产生破坏的困扰。

是以，要如何解决网络连接器遭受雷击产生瞬间高电压，导致网络晶片或电子装置等损坏的缺失与不足，并造成网络信号传输品质变差、传输内容中断或无法接通的麻烦与困扰，即为从事此行业者所亟欲改善的方向所在。

实用新型内容

故，发明人有鉴于上述的问题与缺失，于是搜集相关资料，经由多方评估及考量，并以从事于此行业累积的多年经验，经由不断试作及修改，始设计出此种可将网络信号传输遭受雷击影响产生的高电压予以降低，并防止网络晶片或相关电子装置受雷击破坏，且可顺利传输网络信号的网络信号处理电路的防雷击装置的实用新型专利诞生。

本实用新型的主要目的在于该防雷击装置是利用处理电路分别电连接网络晶片及网络连接器，而于网络晶片与网络连接器之间的处理电路具有复数电路通道，并于各相邻的至少一组电路通道上、分别电性连设有信号耦合电容，再于信号耦合电容及网络连接器之间的至少一组各相邻的电路通道之间、以并联方式分别电连接自耦变压器，各自耦变压器并分别电连接于接地侧，达到往路连接器受雷击产生瞬间高电压变化时，利用各个自耦变压器将高电压滤除的目的。

本实用新型的次要目的在于该自耦变压器是于铁芯上卷绕线圈绕组，而铁芯则可为环形或矩形等形状，并将线圈绕组卷绕在铁芯上、两侧再分别电连接于相邻的两电路通道。

为达上述目的，本实用新型提供一种网络信号处理电路的防雷击装置，包括网络晶片、处理电路及传输网络信号的网络连接器，而网络晶片利用处理电路电连接于网络连接器，则处理电路于网络晶片与网络连接器之间设有复数电路通道，并于至少一组电路通道上，分别电连设有信号耦合电容，其中：

该处理电路介于信号耦合电容及网络连接器之间的至少一组电路通道，则于各组相邻的电路通道之间以并联方式分别电连接供降低瞬间高电压变化的自耦变压器，各自耦变压器还分别电连接将高电压滤除的接地侧。

所述网络信号处理电路的防雷击装置，其中：该自耦变压器包括铁芯及卷绕于铁芯上的线圈绕组，且线圈绕组两侧分别电连接于两相邻的电路通道。

所述网络信号处理电路的防雷击装置，其中：该自耦变压包括有铁芯及卷绕铁芯上的线圈绕组，而铁芯呈环形或矩形框状。

所述网络信号处理电路的防雷击装置，其中：该自耦变压器内部设有预设电阻值，且电阻值为0.1Ω～10Ω。

本实用新型的有益效果是：达到往路连接器受雷击产生瞬间高电压变化时，利用各个自耦变压器将高电压滤除的目的。

附图说明

图1为本实用新型的电路方块图；

图2为本实用新型的简易电路图；

图3为本实用新型较佳实施例的电路方块图；

图4为本实用新型自耦变压器的电路图。

附图标记说明：1-网络晶片；11-接脚组；111-接脚；2-网络连接器；21-端子组；211-端子脚；3-处理电路；31-电路通道；32-信号耦合电容；4-自耦变压器；41-铁芯；42-线圈绕组；421-输入端；422-输出端；43-接地侧；5-电路板。具体实施方式

为达成上述目的与功效，本实用新型所采用的技术手段及其构造、实施的方法等，兹绘图就本实用新型的较佳实施例详加说明其特征与功能如下，以利完全了解。

请参阅图1、图2、图3所示，为本实用新型的电路方块图、简易电路图、较佳实施例的电路方块图，由图中所示可清楚看出本实用新型的网络信号处理电路，包括网络晶片1、网络连接器2、电连接于网络晶片1与网络连接器2之间的处理电路3，其中：

该网络晶片1具有供传输电子/电压信号的接脚组11，而网络连接器2具有供传输电子/电压信号的端子组21，再于接脚组11与端子组21之间电连接处理电路3，且处理电路3包括至少一组电路通道31，则各电路通道31上分别电连设有信号耦合电容32，并于网络连接器2与信号耦合电容32间、至少一组电路通道31间，呈并联方式分别电连接自耦变压器4，则各自耦变压器4是于铁芯41上卷绕于铁芯41线圈绕组42，且线圈绕组42的两侧输入端421、输出端422，则分别电连接于相邻的各组两电路通道31，并供各自耦变压器4的线圈绕组42，分别电连接于接地侧43，以形成自耦变压器4的回路。

且上述的网络信号的网络晶片1及处理电路3，可呈电连接方式、成型于电路板5上，再通过电路板5与外部的网络连接器2作电连接；亦可将网络连接器2及处理电路3、呈电连接方式成形于电路板5上，再通过电路板5电连接于外部的网络晶片1；并由电路板5提供网络晶片1、网络连接器2及处理电路3等电路所需的电源，且电路板5可设置有供电源（如：干电池、充电电池、锂电池或钮扣型电池等，或通过电源线电性接于外部市电的电源等，以供应电路板5所需电源），然而有关网络晶片1、网络连接器2及的配置为现有的技术，且细部构成非本实用新型要点，故不予赘述。

另，该处理电路3利用各电路通道31的一端，电连接于网络晶片1的接脚组11的各接脚111（各接脚111可分别为MD0＋、MD0－、MD1＋、MD1＋、MD2＋、MD2－、MD3＋及MX3－，仅是作为各接脚111区分的编号，各编号仍可视实际设计需求变换，非因此即局限本实用新型的专利范围）；且处理电路3利用各电路通道31的另一端，即电连接于网络连接器2的端子组21的各端子脚211（各端子脚211可分别为MX0＋、MX0－、MX1＋、MX1－、MX2＋、MX2－、MX3＋及MD3－，仅作为各端子脚211区分的编号，各编号可视实际设计需求变换，非因此即局限本实用新型的专利范围）。

请参阅图2、图4所示，为本实用新型的简易电路图、自耦变压器的电路图，由图中所示可以清楚看出，本实用新型的网络信号处理电路于实际应用实施时，若于网络连接器2的端子组21的一侧端子脚211传输网络信号过程，接收到外部雷击的冲击，则雷击产生的瞬间高电压、突波通过网络连接器2传输至处理电路3的各电路通道31，即由各电路通道31传输至各自耦变压器4，则于各自耦变压器4内部具有低电阻值（约为0.1Ω～10Ω），而雷击冲击所产生的瞬间高电压可达数ＫＶ（千伏特）、突波，并可经由自耦变压器4将瞬间高电压传输至接地侧43，予以进行降压、缓冲高电压，可减少雷击的瞬间高电压对网络系统造成伤害，再通过网络模拟雷击发生器进行检测，以将所得的数据进行说明，其中：

而目前应用于网络线路中的直流滤波电路，可用以滤除直流、低频的杂讯，且直流、低频的杂讯如静电或雷击等所产生的突波，即为持续时间极短并为低频的信号，至于静电或雷击等所产生的突波，其振幅约为数千伏特（Volt），频率约为1ｋHz～1MHz，电压上升时间（Rise Time）约为1～10微秒（μs），然网络电连接器等高速传输的电连接器，其传送速率大多落在10Mb/s至1Gb/s，对应的传输信号的频率则介于2.5MHz至125MHz，都远超过1MHz，因此，直流高通滤波电路可设定一频率门槛值，例如1MHz，并只让频率超过该门槛值的信号通过，即可滤除低频信号，对于雷击所产生瞬间高电压的冲击，依据ＩＥＣ61000－4－5进行检测的雷击发生器，使用10/700雷击冲击波形时，其内部具有内阻值约15Ω，在雷击发生器的外部电阻须等值于25Ω，如果使用如网络10/100M的网络线时，其是由四条线所构成，每条线路分别串联四颗100Ω的电阻（四组100Ω相当于并联，而成为外部25Ω等值电阻），举例来说当雷击发生器产生6ＫＶ（千伏特）的瞬间高电压，经由自耦变压器4（假设为直流1Ω电阻值）予以降压，其计算的公式为：

6ＫＶ/（15＋100＋1）Ｘ1Ω（自耦变压器4的电阻值、预设为1Ω）＝51.72Ｖ。

则网络连接器2所承接的雷击，经由自耦变压器4的低电阻值予以降压缓冲成为51.72Ｖ，其于大量电压值（约5.95ＫＶ）即通过各自耦变压器4电连接至接地侧43排除，而自耦变压器4处理后的网络处理电路3上仅残余电压值51.72Ｖ，此电压值为网络处理线路3得以承受的电压值［网络线路可承受约数十至数百伏特（Ｖ）的电压值］，即网络连接器2在承受雷击时的瞬间高电压，可通过自耦变压器4予以降压、缓冲，并不会将瞬间高电压传送至网络晶片1的相对接脚组11的各接脚111，防止雷击所产生的瞬间高电压对处理电路3及网络晶片1等造成伤害、毁损。

再者，各自耦变压器4的感应量依据不同冲程可分别为40μH～1000μH之间，若依据等效的阻抗值计算，则等效组抗值于100MHz时，自耦变压器4的数值则可为200欧姆（Ω）～10，000欧姆（Ω）之间，则在网络传送的频段线路上，所呈现的阻抗并不会影响网络信号的传输，一般网络信号的10M、100M或1Ｇ等信号传输量，均可顺利通过处理电路，而不会受到自耦变压器4的干扰或影响。

是以，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，非因此局限本实用新型的专利范围，本实用新型网络信号处理电路的防雷击装置，是于网络晶片1与网络连接器2之间利用处理电路3电连接，并于处理电路3的一组或一组相邻的电路通道31之间，分别电连接有信号耦合电容32、再并联有自耦变压器4，通过自耦变压器4以铁芯41卷绕线圈绕组42，可达到通过自耦变压器4的耦合作用，将网络连接器2所接收外部雷击所产生的瞬间高电压予以滤除的目的，且可减少网络晶片1、电路通道31及相关的电子零组件等受到瞬间高电压影响的功能，避免电路通道31因雷击产生的瞬间高电压而故障等情况发生，故举凡可达成前述效果的结构、装置皆应受本实用新型所涵盖，此种简易修饰及等效结构变化，均应同理包含于本实用新型的专利范围内，合予陈明。

故，本实用新型主要针对网络信号处理电路的防雷击装置进行设计，是利用网络晶片与往路连接器之间，电连接处理电路，且于处理电路的各电路通道分别电连接信号耦合电容、再分别并联自耦变压器，以凭借自耦变压器的耦合作用，而可达到将网络信号接收雷击产生的瞬间高电压予以滤除为主要保护重点，避免瞬间高电压造成对网络晶片或相关电子零组件等产生冲击、损坏，仅使网络信号可以避免受雷击影响产生冲击的优势，则可供网络信号应用更为顺畅、资料传输不中断的目的，然而，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，非因此即局限本实用新型的专利范围，故举凡运用本实用新型说明书及图式内容所为的简易修饰及等效结构变化，均应同理包含于本实用新型的专利范围内，合予陈明。

综上所述，本实用新型上述的网络信号处理电路的防雷击装置于实际执行、实施时，为确实能达到其功效及目的，故本实用新型诚为一实用性优异的研发，为符合实用新型专利的申请要件，故依法提出申请，盼审委早日赐准本案，以保障发明人的辛苦研发、创设，倘若钧局审委有任何稽疑，请不吝来函指示，发明人定当竭力配合，实感德便。

Claims (4)

1.一种网络信号处理电路的防雷击装置，包括网络晶片、处理电路及传输网络信号的网络连接器，而网络晶片利用处理电路电连接于网络连接器，则处理电路于网络晶片与网络连接器之间设有复数电路通道，并于至少一组电路通道上，分别电连设有信号耦合电容，其特征在于：

该处理电路介于信号耦合电容及网络连接器之间的至少一组电路通道，则于各组相邻的电路通道之间以并联方式分别电连接供降低瞬间高电压变化的自耦变压器，各自耦变压器还分别电连接将高电压滤除的接地侧。

2.如权利要求1所述网络信号处理电路的防雷击装置，其特征在于：该自耦变压器包括铁芯及卷绕于铁芯上的线圈绕组，且线圈绕组两侧分别电连接于两相邻的电路通道。

3.如权利要求1所述网络信号处理电路的防雷击装置，其特征在于：该自耦变压包括有铁芯及卷绕铁芯上的线圈绕组，而铁芯呈环形或矩形框状。

4.如权利要求1所述网络信号处理电路的防雷击装置，其特征在于：该自耦变压器内部设有预设电阻值，且电阻值为0.1Ω～10Ω。