CN205335831U - 一种突波防护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种突波防护电路，主要是通过与连接器的隔离变压器与网络实体层之间串接缓冲电容的方式，进而在能维持讯号传输品质的状态下，达到最大程度的突波防护功能，此外，通过串接缓冲电容的设计亦可取代传统中需要设置防突波保护器的设置，不仅可降低实体电路所占据的空间，更可降低连接器的制作成本。

Description

一种突波防护电路

技术领域

本实用新型涉及电连接器的技术领域，尤其是指在不影响传输品质与功能的条件下于讯号接收端加入电容，进而达到提升高压突波抑制功能的一种突波防护电路。

背景技术

为了便利使用者在笔记型电脑、智能型手机以及平板电脑之中进行资料储存与资料交换，电脑业者除了在笔记型电脑、智能型手机以及平板电脑上搭载USB电连接器以外，更与通讯系统业者合作拖出了云端硬碟（CloudDrive）服务。因此，为了适应各种云端硬碟服务，通讯系统业者必须在伺服端或者中继端增加网络伺服器的数量，借此方式提高数据传输流量。其中，RJ45电连接器通常设置于网络伺服器之中，以作为网络伺服器与以太双绞网络线两者之间的连接介面。

请参考图1，系常用的一种RJ45电连接器模组。如图1所示，多个RJ45电连接器10'被整合成单一RJ45电连接器模组1'使得该RJ45电连接器模组1'能够以模组化的方式被安装至网络伺服器，借此方式简化网络伺服器的架构，并同时提升其扩充性。此外，配合这些RJ45电连接器10'的数量，RJ45电连接器模组1'内部通常设有多个隔离变压器，用以执行信号传输、波形修复、和高电压隔离等工作。

进一步地，请参考图2，系常用RJ45电连接器模组内部的隔离变压器的等效电路图。如图2所示，就一般RJ45电连接器模组内部的复数个隔离变压器11'而言，其一次侧系耦接至RJ45电连接器模组的讯号输入介面111'，即，RJ45电连接器与连接插头的连接端；相对地，该隔离变压器11'的二次侧则耦接至讯号接收介面112'，即，与RJ45电连接器模组达成电性连接的网络实体层（PhysicalLayer）。

其中，传统技术中，该等隔离变压器11'的一次侧的中央抽头部分（center-tapped,CT）系分别耦接有复数个匹配电阻（Resistance）Im'，且该等匹配电阻Im'的阻值为75欧姆；如此，借由该等电阻的设置，使得该等隔离变压器11'能够与输入讯号（介面）达成阻抗匹配；除此之外，该等电阻更耦接有电容值为0.001μF的高压电容'，用以将突发性的高电压输入耦合至地线（Ground）。

上述RJ45电连接器内部的等效电路图为成本最低且结构最精简的电连接器电路而被广泛地应用于各种网络电连接器或者电连接器模组之中。然而，图2所述的隔离变压器的等效电路以及变压器元件系仅仅搭载一个高压电容'来将突发性的高电压输入耦合至地线；但，于实用面所经常遭遇到的状况是，为便于网络配线的考量，网络电缆系经常地裸设于建筑物的外侧；因此，如遭遇雷击之时，雷击突波所产生的高压电流即有可能被瞬间传递至与网络电缆相互连接的数据机或电脑上，进而造成数据机或电脑主机板因高压电流烧毁。

也就是说，前述的隔离变压器的等效电路以及变压器元件基本上并未搭载有防突波保护线路或者相关的电子元件，导致前述的隔离变压器的等效电路以及变压器元件几乎不具有防突波的功能。

请参考图3，系常用的另一种RJ45电连接器模组内部的隔离变压器电路图。为了使得连接器具有防突波的功能，现行技术上系出现了如图3所示的隔离变压器电路图，其中，不同于图2电路架构的是，设计者系于隔离变压器11'连接于讯号输入介面111'的一次侧上设置有自耦变压器（Auto-Transformer)AT，进而通过将每一个自耦变压器AT的中央抽头短路接地的方式，以达成当突波产生时，其高压可通过上述接地电路设计而将外来电压及电流导引至金属外壳乃至于地面，进而避免电脑主机因瞬间激增的电压或电流而产生毁损，并实现线路对地保护的功能。

虽然，图3所示的自耦变压器接地电路涉及得以使得电连接器具有防突波的功能，然而，其于实际应用上对于闪电等较强烈的高压突波的抑制能力仍为有限。因而，更发展出了如图4所示的又一种RJ45电连接器模组内部的隔离变压器电路图。如图4所示，不同于上述两种电连接器电路结构的是，设计者为了有效地增加连接器的防突波功能，系于隔离变压器11'与讯号接收介面112'相连接的二次侧，即其电路的实体侧（Physicalside）额外设置有防突波保护器P，进而有效地增加连接器的防突波功能。

图4的连接器的防突波功能虽然具有较高的防突波保护功能，然而，由于防突波保护器P具有一定的元件体积，因而往往造成生产商于电连接器的内部空间设计上的诸多困难，此外，防突波保护器P的零件成本也相对较高，进而间接地导致连接器的生产成本提高而降低了实际产品的利润。

本案的发明人有鉴于目前所习惯使用的电连接器的内部防突波电路仍具有上述的缺陷与不足，因而极力加以研究发明，终于研发完成本创作的一种突波防护电路。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种突波防护电路，主要是通过与连接器的隔离变压器与网络实体层之间串接缓冲电容的方式，进而在能维持讯号传输品质的状态下，达到最大程度地突波防护功能，此外，通过串接电容的设计亦可取代传统中需要设置防突波保护器的设计，不仅可降低实体电路所占据的空间，更可降低连接器的制作成本。

因此，为了达成本创作上述目的，本实用新型采用了如下技术方案。

一种突波防护电路，包括有至少一滤波模组，且该滤波模组包括：

一隔离变压器，具有一次侧与二次侧，且该一次侧通过两个讯号输出端子而耦接至一网络实体层；以及

一共模滤波线圈，其一端耦接至一讯号接收介面，另一端则耦接至该隔离变压器的二次侧；

其中，该隔离变压器的一次侧与讯号输出端子之间串接有缓冲电容。

进一步地，还包括有一自耦变压器，其中，该自耦变压器系耦接于该共模滤波线圈与该讯号接收介面之间。

其中，所述自耦变压器的中央抽头部分为接地设计。

进一步地，所述共模滤波线圈系通过两个讯号输入端子而耦接至所述讯号接收介面。

进一步地，所述隔离变压器的一次侧的中央抽头部分系耦接一接地电容进而接地。

其中，所述接地电容的电容大小为0.1μF。

进一步地，所述隔离变压器的一次侧的中央抽头部分系连接至一供电电压。

再进一步地，所述缓冲电容的电容大小为0.1μF。

附图说明

图1为现有的一种RJ45电连接器模组；

图2为现有RJ45电连接器模组内部的隔离变压器的等效电路图；

图3为现有的另一种RJ45电连接器模组内部的隔离变压器电路图；

图4为现有的又一种RJ45电连接器模组内部的隔离变压器电路图；

图5为本实用新型一种突波防护电路的的电路图；

图6是本实用新型一种突波防护电路的突波电压导引示意图；

图7是本实用新型一种突波防护电路的另一突波电压导引示意图；

图8为本实用新型一种突波防护电路的另一实施例电路图；

图9为本实用新型一种突波防护电路的应用分解图。

附图标记：

1'——RJ45电连接器模组10'——RJ45电连接器

11'——隔离变压器Im'——匹配电阻

'——高压电容111'——讯号输入介面

112'——讯号接收介面AT——自耦变压器

——接地P——防突波保护器

S——PCB板G——接地

H——壳体11——隔离变压器

11a——共模滤波线圈12——自耦变压器

13——缓冲电容14——讯号输入端子

15——讯号输出端子16——接地电容

12s——自耦变压器电路区块11as——共模滤波线圈

11s——隔离变压器电路区块13s——缓冲电容电路区块

——供电电压。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本实用新型所提出的一种突波防护电路，以下将配合图式，详尽说明本实用新型的较佳实施例。

请参阅图5、图6至图7以及图8，系分别为本实用新型的一种突波防护电路的电路图、突波防护电路的突波电压导引示意图、突波防护电路的应用分解图。如图5、图6至图7以及图8所示，本实用新型的一种突波防护电路主要是包括有复数个滤波模组，其中，每一个滤波模组系包括：一隔离变压器11与一共模滤波线圈11a。

进一步地，该隔离变压器11系具有一次侧与二次侧，且该一次侧系通过两个讯号输出端子15而耦接至一网络实体层（图中未示出），而该共模滤波线圈11a系通过两个讯号输入端子14而耦接至一讯号接收介面（图中未示出），而另一端则耦接至该隔离变压器11的二次侧。其中，在本实用新型技术中，该隔离变压器11的一次侧与讯号输出端子15之间系设置有缓冲电容13。

此外，本实施例的电路架构中，每一个滤波模组更连接有一自耦变压器（Auto-Transformer）12，其中，该自耦变压器12系耦接于该共模滤波线圈11a与该讯号接收介面之间，且该自耦变压器12的中央抽头部分（center-tapped,CT）系接G地设计。

进一步地，该隔离变压器11的一次侧的中央抽头部分系连接至一供电电压并同时并联地通过一接地电容16进而接地，而于本实施例中，该接地电容16的电容大小为0.1μF，且该缓冲电容13的电容大小为0.1μF。

如图6与图7所示，当闪电或静电等突波产生并随着连接器插头而借由讯号输入端子14进入连接器电路时，首先，通过自耦变压器电路区块12s系可达到初步降压的效果并同时将部分的高压导入接地端，接着，突波再经由共模滤波线圈电路区块11as而在一侧地进行降压，并且，进一步地通过隔离变压器电路区块11s的中央抽头部分而再一次地将高压导入接地端，最后，再通过本实用新型的缓冲电容电路区块13s串接设计而达到缓慢充电与放电的效果。

如此，借由上述方式将最大幅度地减少突波高压的最大值，进而确保连接于讯号输出端子15的网络实体层或电脑主机不受到突波电压/电流的影响而毁损。其中，为了避免影响连接器的讯号传输能力，本实施例系采用0.1μF的缓冲电容，进而在电路保护的前提之下亦能维持讯号传输的品质。

除此之外，本案的发明人更提出了如图8所示的一种突波防护电路的另一实施例电路图，如图8所示，在本实施例架构中，唯一不同于前一实施例的是，当电路架构中不包含自耦变压器12与其中央抽头接地G设计时，为了确保突波防护的效果，发明人系于隔离变压器11的二次侧的中央抽头部分进行接地G设计，进而于成本下降与电路结构简化的同时仍可保护主机设备。

如此，经由上述说明，本实用新型的一种突波防护电路的组成元件与技术特征系已清楚且完整的被说明，而接下来将继续通过图示的方式而说明本实用新型的涉及能达到的优点。

请继续参阅图5与图8，并请同时参阅图9，系本实用新型的突波防护电路实际应用的分解图，如上述图面所示，通过本实用新型的缓冲电容13设计，不仅可取代常用中防突波保护器所具有的缺点，此外，其通过缓冲电容13的设置而更达到成本较低且所需电路空间较小等优点，如此，当电路设计于PCB板S上并装设于壳体H内时，具有较高且较充裕的空间运用程度；此外，通过缓冲电容13的设置更可在成本相对较低的状态下而达成较高的突波防护效果。

须加以强调的是，上述详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，但上述实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型技术思想所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (8)

1.一种突波防护电路，包括有至少一滤波模组，且该滤波模组包括：

一隔离变压器，具有一次侧与二次侧，且该一次侧系通过两个讯号输出端子而耦接至一网络实体层；以及

一共模滤波线圈，一端耦接至一讯号接收介面，而另一端则耦接至该隔离变压器的二次侧；其特征在于：

该隔离变压器的一次侧与讯号输出端子之间串接有缓冲电容。

2.根据权利要求1所述的一种突波防护电路，其特征在于：还包括有一自耦变压器，其中，该自耦变压器耦接于该共模滤波线圈与该讯号接收介面之间。

3.根据权利要求2所述的一种突波防护电路，其特征在于：所述自耦变压器的中央抽头部分为接地设计。

4.根据权利要求1所述的一种突波防护电路，其特征在于：所述共模滤波线圈通过两个讯号输入端子而耦接至所述讯号接收介面。

5.根据权利要求1所述的一种突波防护电路，其特征在于：所述隔离变压器的一次侧的中央抽头部分耦接一接地电容进而接地。

6.根据权利要求5所述的一种突波防护电路，其特征在于：所述接地电容的电容大小为0.1μF。

7.根据权利要求1所述的一种突波防护电路，其特征在于：所述隔离变压器的一次侧的中央抽头部分连接至一供电电压。

8.根据权利要求1所述的一种突波防护电路，其特征在于：所述缓冲电容的电容大小为0.1μF。