CN210111601U - 一种应用于服务器的bmc网口电路的保护电路结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种应用于服务器的BMC网口电路的保护电路结构，包括电路防护模块，电路防护模块连接有RJ45接口和以太网PHY芯片，以太网PHY芯片连接有BMC处理器；电路防护模块包括若干EMC电路防护单元，若干EMC电路防护单元之间连接形成防护链路，防护链路一端与RJ45接口连接，另一端与以太网PHY芯片连接。本实用新型在BMC的网口电路上增加多级EMC防护，可以避免BMC后级电路异常烧毁现象的发生，在不增加产品成本的前提下，为BMC电路甚至整个主板电路提供EMC保护。

Description

一种应用于服务器的BMC网口电路的保护电路结构

技术领域

本实用新型属于BMC网口电路设计技术领域，具体涉及一种应用于服务器的BMC网口电路的保护电路结构。

背景技术

GDT，气体放电管。

TVS管，瞬态抑制二极管。

随着基础技术的日趋成熟及厂家竞争激烈程度增加，服务器的EMC防护能力以及在复杂环境中工作稳定性是体现服务器竞争力重要指标之一。现阶段，服务器BMC电路网口的EMC防护设计仅有集成变压器一层防护，服务器需要调控时，BMC电路的RJ45网口通过网线(屏蔽网线)外接笔记本或远程交换机，而外接设备很可能会施加静电、瞬时高频高压干扰到网口信号线，一旦变压器无法消除或抵挡干扰，将直接导致后级电路烧毁。因此必须设计完善的EMC防护电路来保证BMC电路甚至整个主板电路的EMS/EMI能力。由于调控用的RJ45接口由BMC电路直接扩展，完善合理的EMC防护设计，可给整个服务器系统在复杂的工作环境中带来更好的可靠性。

现有的BMC网口电路设计方案如图2所示，作为RJ45接口的集成变压器的RJ45网座直接PHY芯片，PHY芯片接BMC处理器，RJ45接口与PHY之间仅集成变压器一层防护，一旦集成变压器无法抵挡或消除外来高频高压干扰，将直接导致后级电路烧毁，使得BMC模块乃至整个服务器系统无法正常工作，需更换主板才能解决此问题。此设计方案虽然简单易行，但一旦发生问题，无法对整个BMC及中心电路形成有效的保护。

此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种应用于服务器的BMC网口电路的保护电路结构，是非常有必要的。

发明内容

针对现有技术的上述J45接口与PHY之间仅集成变压器一层防护，无法对整个BMC及中心电路形成有效保护的缺陷，本实用新型提供一种应用于服务器的BMC网口电路的保护电路结构，以解决上述技术问题。

一方面，本实用新型提供一种应用于服务器的BMC网口电路的保护电路结构，包括电路防护模块，电路防护模块连接有RJ45接口和以太网PHY芯片，以太网PHY芯片连接有BMC处理器；

电路防护模块包括EMC电路防护单元，EMC电路防护单元与RJ45接口和以太网PHY芯片均连接。电路防护模块采用一层级EMC电路防护单元对BMC处理器及其后级电路进行保护。

进一步地，EMC电路防护单元采用过流过热EMC电路防护单元、过压EMC电路防护单元、电气隔离EMC电路防护单元或者瞬态抑制EMC电路防护单元。一层级EMC电路防护单元可采用上述EMC电路防护单元中的一种。

进一步地，过流过热EMC电路防护单元包括自恢复保险丝；

过压EMC电路防护单元包括气体放电管；

电气隔离EMC电路防护单元包括变压器；

瞬态抑制EMC电路防护单元包括TVS管。

另一方面，本实用新型还提供一种应用于服务器的BMC网口电路的保护电路结构，包括电路防护模块，电路防护模块连接有RJ45接口和以太网PHY芯片，以太网PHY芯片连接有BMC处理器；

电路防护模块包括若干EMC电路防护单元，若干EMC电路防护单元之间连接形成防护链路，防护链路一端与RJ45接口连接，另一端与以太网PHY芯片连接。电路防护模块采用至少两层级EMC电路防护单元对BMC处理器及其后级电路进行保护。

进一步地，电路防护模块包括过流过热EMC电路防护单元、过压EMC电路防护单元、电气隔离EMC电路防护单元以及瞬态抑制EMC电路防护单元。电路防护模块可根据功能需要或PCB空间采用上述EMC电路防护单元中的两种至四种进行保护。

进一步地，RJ45接口包括发差分正信号端、发差分负信号端、收差分正信号端和收差分负信号端；

过流过热EMC电路防护单元包括第一自恢复保险丝、第二自恢复保险丝、第三自恢复保险丝以及第四自恢复保险丝；

第一自恢复保险丝与RJ45接口的发差分正信号端连接，第二自恢复保险丝与RJ45接口的发差分负信号端连接，第三自恢复保险丝与RJ45接口的收差分正信号端连接，第四自恢复保险丝与RJ45接口的收差分负信号端连接。自恢复保险丝，起到过流过热保护，自动恢复作用。

进一步地，过压EMC电路防护单元包括第一气体放电管和第二气体放电管；

第一气体放电管包括第一中心电极、第一端电极和第二端电极；

第二气体放电管包括第二中心电极、第三端电极和第四端电极；

第一中心电极和第二中心电极连接并接地；

第一端电极与第一自恢复保险丝的另一端连接，第二端电极与第二自恢复保险丝的另一端连接，第三端电极与第三自恢复保险丝的另一端连接，第四端电极与第四自恢复保险丝的另一端连接。气体放电管可以钳住高频高压，例如电快速脉冲群。

进一步地，电气隔离EMC电路防护单元包括第一变压器和第二变压器；

第一变压器和第二变压器均包括一次侧第一抽头、一次侧第二抽头、二次侧第一抽头、二次侧第二抽头和二次侧第三抽头；

第一变压器的一次侧第一抽头与第一气体放电管的第一端电极连接，第一变压器的一次侧第二抽头与第一气体放电管的第二端电极连接；

第二变压器的一次侧第一抽头与第二气体放电管的第三端电极连接，第二变压器的一次侧第二抽头与第二气体放电管的第四端电极连接；

第一变压器的二次侧第二抽头与第二变压器的二次侧第二抽头连接并接地。变压器起到电气隔离的作用。

进一步地，瞬态抑制EMC电路防护单元包括第一TVS管芯片和第二TVS管芯片；

第一TVS管芯片和第二TVS管芯片均包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端、第一接地端、第二接地端、第一基准端和第二基准端；

第一TVS管芯片的第一输入端与第一变压器的二次侧第一抽头连接，第一TVS管芯片的第二输入端与第一变压器的二次侧第三抽头连接，第一TVS管的第一接地端与第一TVS管的第二接地端空接，第一TVS管的第一基准端与第一TVS管的第二基准端连接并接地；

第二TVS管芯片的第一输入端与第二变压器的二次侧第一抽头连接，第二TVS管芯片的第二输入端与第二变压器的二次侧第三抽头连接，第二TVS管的第一接地端与第二TVS管的第二接地端空接，第二TVS管的第一基准端与第二TVS管的第二基准端连接并接地。TVS管起到吸收大电流，钳压的作用。

进一步地，以太网PHY芯片包括发射差分正信号端、发射差分负信号端、接收差分正信号端和接收差分负信号端；

发射差分正信号端与第一TVS管的第一输出端连接，发射差分负信号端与第一TVS管的第二输出端连接；

接收差分正信号端与第二TVS管的第一输出端连接，接收差分负信号端与第二TVS管的第二输出端连接。

本实用新型的有益效果在于，

本实用新型提供的应用于服务器的BMC网口电路的保护电路结构，在BMC的网口电路上增加多级EMC防护，可以避免BMC后级电路异常烧毁现象的发生，在不增加产品成本的前提下，为BMC电路甚至整个主板电路提供EMC保护。

此外，本实用新型设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

由此可见，本实用新型与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的原理示意图；

图2是现有技术的连接示意图；

图3是本实用新型实施例1的原理示意图一；

图4是本实用新型实施例2的原理示意图二；

图5是本实用新型实施例2的电路原理图；

图中，1-电路防护模块；1.1-EMC电路防护单元；1.2-过流过热EMC电路防护单元；1.3-过压EMC电路防护单元；1.4-电气隔离EMC电路防护单元；1.5-瞬态抑制EMC电路防护单元；2-RJ45接口；3-以太网PHY芯片；4-BMC处理器；J1-发差分正信号端；J2-发差分负信号端；J3-收差分正信号端；J6-收差分负信号端；Fuse1-第一自恢复保险丝；Fuse2-第二自恢复保险丝；Fuse3-第三自恢复保险丝；Fuse4-第四自恢复保险丝；GDT1-第一气体放电管；GDT2-第二气体放电管；Trans1-第一变压器；Trans2-第二变压器；TVS1-第一TVS管芯片；TVS2-第二TVS管芯片；Tx+—发射差分正信号端；Tx-—发射差分负信号端；Rx+—接收差分正信号端；Rx-—接收差分负信号端。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

如图1和图3所示，本实用新型提供一种应用于服务器的BMC网口电路的保护电路结构，包括电路防护模块1，电路防护模块1连接有RJ45接口2和以太网PHY芯片3，以太网PHY芯片3连接有BMC处理器4；

电路防护模块1包括EMC电路防护单元1.1，EMC电路防护单元1.1与RJ45接口2和以太网PHY芯片3均连接；

EMC电路防护单元1.1采用过流过热EMC电路防护单元、过压EMC电路防护单元、电气隔离EMC电路防护单元或者瞬态抑制EMC电路防护单元；

过流过热EMC电路防护单元包括自恢复保险丝；

过压EMC电路防护单元包括气体放电管；

电气隔离EMC电路防护单元包括变压器；

瞬态抑制EMC电路防护单元包括TVS管。

实施例2：

如图1和图4所示，本实用新型提供一种应用于服务器的BMC网口电路的保护电路结构，包括电路防护模块1，电路防护模块1连接有RJ45接口2和以太网PHY芯片3，以太网PHY芯片3连接有BMC处理器4；

电路防护模块1包括四个EMC电路防护单元，四个EMC电路防护单元之间连接形成防护链路，防护链路一端与RJ45接口2连接，另一端与以太网PHY芯片3连接；

电路防护模块1包括过流过热EMC电路防护单元1.2、过压EMC电路防护单元1.3、电气隔离EMC电路防护单元1.4以及瞬态抑制EMC电路防护单元1.5；

如图5所示，RJ45接口包括发差分正信号端J1、发差分负信号端J2、收差分正信号端J3和收差分负信号端J6；

过流过热EMC电路防护单元1.2包括第一自恢复保险丝Fuse1、第二自恢复保险丝Fuse2、第三自恢复保险丝Fuse3以及第四自恢复保险丝Fuse4；

第一自恢复保险丝Fuse1与RJ45接口的发差分正信号端J1连接，第二自恢复保险丝Fuse2与RJ45接口的发差分负信号端J2连接，第三自恢复保险丝Fuse3与RJ45接口的收差分正信号端J3连接，第四自恢复保险丝Fuse4与RJ45接口的收差分负信号端J6连接；

过压EMC电路防护单元1.3包括第一气体放电管GDT1和第二气体放电管GDT2；

第一气体放电管GDT1包括第一中心电极、第一端电极和第二端电极；

第二气体放电管GDT2包括第二中心电极、第三端电极和第四端电极；

第一中心电极和第二中心电极连接并接地；

第一端电极与第一自恢复保险丝Fuse1的另一端连接，第二端电极与第二自恢复保险丝Fuse2的另一端连接，第三端电极与第三自恢复保险丝Fuse3的另一端连接，第四端电极与第四自恢复保险丝Fuse4的另一端连接；

电气隔离EMC电路防护单元1.4包括第一变压器Trans1和第二变压器Trans2；

第一变压器Trans1和第二变压器Trans2均包括一次侧第一抽头、一次侧第二抽头、二次侧第一抽头、二次侧第二抽头和二次侧第三抽头；

第一变压器Trans1的一次侧第一抽头与第一气体放电管GDT1的第一端电极连接，第一变压器Trans1的一次侧第二抽头与第一气体放电管GDT1的第二端电极连接；

第二变压器Trans2的一次侧第一抽头与第二气体放电管GDT2的第三端电极连接，第二变压器Trans2的一次侧第二抽头与第二气体放电管GDT2的第四端电极连接；

第一变压器Trans1的二次侧第二抽头与第二变压器Trans2的二次侧第二抽头连接并接地；

瞬态抑制EMC电路防护单元1.5包括第一TVS管芯片TVS1和第二TVS管芯片TVS2；

第一TVS管芯片TVS1和第二TVS管芯片TVS2均包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端、第一接地端、第二接地端、第一基准端和第二基准端；

第一TVS管芯片TVS1的第一输入端与第一变压器Trans1的二次侧第一抽头连接，第一TVS管芯片TVS1的第二输入端与第一变压器Trans1的二次侧第三抽头连接，第一TVS管TVS1的第一接地端与第一TVS管TVS1的第二接地端空接，第一TVS管TVS1的第一基准端与第一TVS管TVS1的第二基准端连接并接地；

第二TVS管芯片TVS2的第一输入端与第二变压器Trans2的二次侧第一抽头连接，第二TVS管芯片TVS2的第二输入端与第二变压器Trans2的二次侧第三抽头连接，第二TVS管TVS2的第一接地端与第二TVS管TVS2的第二接地端空接，第二TVS管TVS2的第一基准端与第二TVS管TVS2的第二基准端连接并接地；

以太网PHY芯片3包括发射差分正信号端Tx+、发射差分负信号端Tx-、接收差分正信号端Rx+和接收差分负信号端Rx-；

发射差分正信号端Tx+与第一TVS管TVS1的第一输出端连接，发射差分负信号端Tx-与第一TVS管TVS1的第二输出端连接；

接收差分正信号端Rx+与第二TVS管TVS2的第一输出端连接，接收差分负信号端Rx-与第二TVS管TVS2的第二输出端连接。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本实用新型进行了详细描述，但本实用新型并不限于此。在不脱离本实用新型的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本实用新型的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本实用新型的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种应用于服务器的BMC网口电路的保护电路结构，其特征在于，包括电路防护模块，电路防护模块连接有RJ45接口和以太网PHY芯片，以太网PHY芯片连接有BMC处理器；

电路防护模块包括EMC电路防护单元，EMC电路防护单元与RJ45接口和以太网PHY芯片均连接。

2.如权利要求1所述的应用于服务器的BMC网口电路的保护电路结构，其特征在于，EMC电路防护单元采用过流过热EMC电路防护单元、过压EMC电路防护单元、电气隔离EMC电路防护单元或者瞬态抑制EMC电路防护单元。

3.如权利要求2所述的应用于服务器的BMC网口电路的保护电路结构，其特征在于，过流过热EMC电路防护单元包括自恢复保险丝；

过压EMC电路防护单元包括气体放电管；

电气隔离EMC电路防护单元包括变压器；

瞬态抑制EMC电路防护单元包括TVS管。

4.一种应用于服务器的BMC网口电路的保护电路结构，其特征在于，包括电路防护模块，电路防护模块连接有RJ45接口和以太网PHY芯片，以太网PHY芯片连接有BMC处理器；

电路防护模块包括若干EMC电路防护单元，若干EMC电路防护单元之间连接形成防护链路，防护链路一端与RJ45接口连接，另一端与以太网PHY芯片连接。

5.如权利要求4所述的应用于服务器的BMC网口电路的保护电路结构，其特征在于，电路防护模块包括过流过热EMC电路防护单元、过压EMC电路防护单元、电气隔离EMC电路防护单元以及瞬态抑制EMC电路防护单元。

6.如权利要求5所述的应用于服务器的BMC网口电路的保护电路结构，其特征在于，RJ45接口包括发差分正信号端、发差分负信号端、收差分正信号端和收差分负信号端；

过流过热EMC电路防护单元包括第一自恢复保险丝、第二自恢复保险丝、第三自恢复保险丝以及第四自恢复保险丝；

第一自恢复保险丝与RJ45接口的发差分正信号端连接，第二自恢复保险丝与RJ45接口的发差分负信号端连接，第三自恢复保险丝与RJ45接口的收差分正信号端连接，第四自恢复保险丝与RJ45接口的收差分负信号端连接。

7.如权利要求6所述的应用于服务器的BMC网口电路的保护电路结构，其特征在于，过压EMC电路防护单元包括第一气体放电管和第二气体放电管；

第一气体放电管包括第一中心电极、第一端电极和第二端电极；

第二气体放电管包括第二中心电极、第三端电极和第四端电极；

第一中心电极和第二中心电极连接并接地；

第一端电极与第一自恢复保险丝的另一端连接，第二端电极与第二自恢复保险丝的另一端连接，第三端电极与第三自恢复保险丝的另一端连接，第四端电极与第四自恢复保险丝的另一端连接。

8.如权利要求7所述的应用于服务器的BMC网口电路的保护电路结构，其特征在于，电气隔离EMC电路防护单元包括第一变压器和第二变压器；

第一变压器和第二变压器均包括一次侧第一抽头、一次侧第二抽头、二次侧第一抽头、二次侧第二抽头和二次侧第三抽头；

第一变压器的一次侧第一抽头与第一气体放电管的第一端电极连接，第一变压器的一次侧第二抽头与第一气体放电管的第二端电极连接；

第二变压器的一次侧第一抽头与第二气体放电管的第三端电极连接，第二变压器的一次侧第二抽头与第二气体放电管的第四端电极连接；

第一变压器的二次侧第二抽头与第二变压器的二次侧第二抽头连接并接地。

9.如权利要求8所述的应用于服务器的BMC网口电路的保护电路结构，其特征在于，瞬态抑制EMC电路防护单元包括第一TVS管芯片和第二TVS管芯片；

第一TVS管芯片和第二TVS管芯片均包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端、第一接地端、第二接地端、第一基准端和第二基准端；

第一TVS管芯片的第一输入端与第一变压器的二次侧第一抽头连接，第一TVS管芯片的第二输入端与第一变压器的二次侧第三抽头连接，第一TVS管的第一接地端与第一TVS管的第二接地端空接，第一TVS管的第一基准端与第一TVS管的第二基准端连接并接地；

第二TVS管芯片的第一输入端与第二变压器的二次侧第一抽头连接，第二TVS管芯片的第二输入端与第二变压器的二次侧第三抽头连接，第二TVS管的第一接地端与第二TVS管的第二接地端空接，第二TVS管的第一基准端与第二TVS管的第二基准端连接并接地。

10.如权利要求9所述的应用于服务器的BMC网口电路的保护电路结构，其特征在于，以太网PHY芯片包括发射差分正信号端、发射差分负信号端、接收差分正信号端和接收差分负信号端；

发射差分正信号端与第一TVS管的第一输出端连接，发射差分负信号端与第一TVS管的第二输出端连接；

接收差分正信号端与第二TVS管的第一输出端连接，接收差分负信号端与第二TVS管的第二输出端连接。

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