CN220627580U - 具有整合网络电路的高性能电感式网络变压器模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有整合网络电路的高性能电感式网络变压器模块，包括：一电路板；一变压器组件，设于该电路板上；至少一周边电路，设于该电路板上，并位于该变压器组件的一侧；以及一壳体，覆盖于该电路板上，并包覆该变压器组件及该至少一周边电路。本实用新型以表面贴焊技术将该变压器组件及该至少一周边电路设于该电路板上，并使该壳体覆盖于该电路板上以包覆该变压器组件及该至少一周边电路，改善以往人工方式作业的繁复与不便，可降低成本及提升生产效率，并藉由将该至少一周边电路整合至该壳体内，例如瞬态电压抑制二极管以提升网络变压器的抗电击能力，且由于该至少一周边电路均整合至该壳体内，有利于产品小型化。

Description

具有整合网络电路的高性能电感式网络变压器模块

技术领域

本实用新型涉及一种网络变压器，尤指一种具有整合网络电路的高性能电感式网络变压器模块。

背景技术

网络变压器又可称为网络隔离变压器，网络变压器主要是用来提供阻抗匹配与隔离异常。例如：当网络线两端所连接的计算机装置（或网络设备）的阻抗不同时，便可通过网络变压器的圈数来调整，使得网络线两端所连接的装置可以达成阻抗匹配。在乙太网络中，常会在PHY（Port Physical Layer）芯片与RJ45连接器之间使用网络变压器，借助网络变压器来增强信号，使传输距离更远。网络变压器也可以使PHY芯片与外部隔离，来增强抗干扰能力，并且可配合瞬态电压抑制（Transient Voltage Suppressors, TVS）二极管来提升抗雷击能力，TVS二极管可防止雷击引起的突波。

已知的网络变压器就内部元件而言可区分为电感式与电容式，两者的主要差别在于电容元件的有无，就外观而言则可区分为模块式或元件式，其中，以电感式网络变压器为例，是将变压器（Transformer）及共模滤波器（Common Mode）等元件设置在同一个电路板上并以壳体包覆，使整体外观形成如同单一颗元件的模块（外观为模块式）。以电容式网络变压器为例，系将变压器、共模滤波器及电容等元件设置在同一个电路板上并以壳体包覆，使整体外观形成如同单一颗元件的模块。

传统制程的网络变压器如中国台湾专利第M325594号的一种网络通讯用变压器及中国台湾专利第I263421号的一种讯号传输用电子元件之引脚构造。请参阅第M325594号案的第1图所示，其系将线圈型（Coil）的变压器组件(意指变压器及共模滤波器等元件)设于电路板上，并以人工的方式将变压器组件的引线绑在引脚上，请接着参阅第I263421号案的第1图所示，待绑好之后，再藉由人工使用焊枪及焊料的方式，将引线焊接结合在引脚的内端子上，最后，使壳体覆盖于电路板上以包覆变压器组件。

传统的网络变压器作法复杂，非常耗费人工，也无法使用表面贴焊技术（SurfaceMount Technology, SMT）来达成自动化。一般来说，表面贴焊技术的流程如下，先使用锡膏印刷机在电路板上需要安装电子元件的位置印刷上锡膏，之后再使用打件贴片机将电子元件放到电路板上的印刷锡膏的位置，最后再使用回焊炉加热，将电路板上的锡膏融化，让电子元件与电路板连结固定。但在传统制程中，只能以人工的方式先将变压器组件焊接于电路板上，再使壳体覆盖于电路板上以包覆变压器组件，之后才能将周边电路设于壳体外部的电路板上。

请参阅图1及图2所示，其为习用网络变压器的内部及外部示意图，如图1，壳体110（虚线表示）内部包含变压器120及共模滤波器130（以等效电路表示），且PHY端中心抽头A连接电容210再接地，RJ端B连接电阻220及高压电容230再接地。如图2，壳体110（虚线表示）内部包含变压器120及共模滤波器130（以等效电路表示），且PHY端中心抽头A连接电容210再接地，差分线连接TVS二极管240，RJ端B连接电阻220及高压电容230再接地（以上均位于壳体110外部）。

在传统制程中产生了下列问题与缺失尚待改进：第一，电路板的尺寸必须大于壳体，才能设置电容、电阻、高压电容或TVS二极管等周边电路，不利于小型化。第二，人工的方式会有效率低，错误率高，成本高的情况发生。

因此，如何将上述缺失加以克服，即为本案发明人所欲解决之技术困难点之所在。

实用新型内容

针对背景技术提出的不足，因此本实用新型的目的在于解决及改善上述所存在的问题与缺失。

本实用新型的技术解决方案：

具有整合网络电路的高性能电感式网络变压器模块，包括一电路板；一变压器组件，设于该电路板上；至少一周边电路，设于该电路板上，并位于该变压器组件的一侧；以及一壳体，覆盖于该电路板上，并包覆该变压器组件及该至少一周边电路。

其中，该变压器组件包含一芯片型的变压器。

其中，该变压器组件包含一共模滤波器。

其中，该至少一周边电路为一电容、一电阻、一高压电容或一TVS二极管。

本实用新型的有益效果：本实用新型以表面贴焊技术（Surface MountTechnology, SMT）将该变压器组件及该至少一周边电路设于该电路板上，并使该壳体覆盖于该电路板上以包覆该变压器组件及该至少一周边电路，改善以往人工方式作业的繁复与不便，可降低成本及提升生产效率，并藉由将该至少一周边电路整合至该壳体内，例如瞬态电压抑制（Transient Voltage Suppressors, TVS）二极管以提升网络变压器的抗电击能力，且由于该至少一周边电路均整合至该壳体内，有利于产品小型化。

附图说明

图1为习用网络变压器模块的第一示意图。

图2为习用网络变压器模块的第二示意图。

图3为本实用新型的外部示意图。

图4为本实用新型的内部示意图。

图5为本实用新型第一实施例的示意图。

图6为本实用新型第二实施例的示意图。

图7为本实用新型第三实施例的示意图。

图8为本实用新型第四实施例的示意图。

图9为本实用新型第五实施例的示意图。

图10为本实用新型第六实施例的示意图。

图11为本实用新型第七实施例的示意图。

图12为本实用新型第八实施例的示意图。

其中：110:壳体，120:变压器，130:共模滤波器，210:电容，220:电阻，230:高压电容，1:电路板，2:变压器组件，21:变压器，22:共模滤波器，3:至少一周边电路，31:电容，32:电阻，33:高压电容，34:TVS二极管，35:限流电阻，36:TVS二极管，4:壳体，A:PHY端中心抽头，B:RJ端中心抽头。

具体实施方式

为使贵审查员方便简捷了解本实用新型之其他特征内容与优点及其所达成之功效能够更为显现，兹将本实用新型配合附图，详细说明如下：

请参阅图3及图4所示，本实用新型提供一种具有整合网络电路的高性能电感式网络变压器模块，其包含：一电路板1、一变压器组件2、至少一周边电路3以及一壳体4。

该电路板1依产品或设计上的需求，可为单层板，也可为双层板或多层板。而且，当该电路板1为双层板或多层板时，则设有贯孔（via），贯孔可使不同层的线路(包括接点)可以相互连接，惟此部分属于一般PCB电路板的基本架构与公知常识，在此不予详述。

该变压器组件2可包含一芯片型的变压器21及一共模滤波器22。该变压器组件2可使用表面贴焊技术（Surface Mount Technology, SMT）等工艺焊接于该电路板1上。

该至少一周边电路3可为一电容31、一电阻32、一高压电容33或一瞬态电压抑制（Transient Voltage Suppressors, TVS）二极管34，或是其他的过电流保护元件、过电压保护元件，但不限于此。

该壳体4覆盖于该电路板1上，并包覆该变压器组件2及该至少一周边电路3。该壳体4可为一个一端开放的中空结构，可呈矩形或正方形，以容置该变压器组件2及该至少一周边电路3。

请参阅图5〜图12所示，本实用新型提供数种可行实施例，分述如下：

第一实施例：

如图5，该壳体4（虚线表示）内部包含该变压器21、该共模滤波器22、该电容31、该电阻32及该高压电容33。而且，PHY端中心抽头A连接该电容31再接地；RJ端中心抽头B连接该电阻32及该高压电容33再接地（以上均位于该壳体4内部）。该电阻32连接该高压电容33为Bob Simth电路，可达到信号阻抗匹配，具有抑制对外干扰的作用。简单来说，就是从该变压器21一次侧的线圈中心拉出一段导线（即中心抽头A）连接该电容31再接地，且因为靠近PHY芯片（图未绘示PHY芯片）故称为PHY端；同样地，从该变压器21二次侧的线圈中心拉出一段导线（即中心抽头B）连接该电阻32及该高压电容33再接地，且因为靠近RJ45连接器（图未绘示RJ45连接器）故称为RJ端。

第二实施例：

如图6，该壳体4（虚线表示）内部包含该变压器21、该共模滤波器22、该电容31、该电阻32、该高压电容33及该TVS二极管34。而且，PHY端中心抽头A连接该电容31再接地，PHY端差分线连接该TVS二极管34再接地；RJ端中心抽头B连接该电阻32及该高压电容33再接地（以上均位于该壳体4内部）。注：使用差分线是为了抗干扰用，该TVS二极管34可防止雷击引起的突波。

第三实施例：

如图7，该壳体4（虚线表示）内部包含该变压器21、该共模滤波器22、该电容31、该电阻32、该高压电容33、该TVS二极管34及一限流电阻35。而且，PHY端中心抽头A连接该电容31再接地，PHY端差分线连接该TVS二极管34再接地，PHY端差分线还连接该限流电阻35；RJ端中心抽头B连接该电阻32及该高压电容33再接地（以上均位于该壳体4内部）。

第四实施例：

如图8，该壳体4（虚线表示）内部包含该变压器21、该共模滤波器22、该电容31、该电阻32、该高压电容33、该TVS二极管34,36及一限流电阻35。而且，PHY端中心抽头A连接该电容31再接地，PHY端差分线连接该TVS二极管34再接地，PHY端差分线还连接该限流电阻35；RJ端中心抽头B连接该电阻32及该高压电容33再接地，RJ端差分线连接该TVS二极管36（以上均位于该壳体4内部）。

第五实施例：

如图9，该壳体4（虚线表示）内部包含该变压器21、该共模滤波器22、该电容31、该电阻32及该高压电容33。而且，PHY端中心抽头A连接该电容31（共享该电容31）再接地；RJ端中心抽头B连接该电阻32及该高压电容33再接地（以上均位于该壳体4内部）。第五实施例为第一实施例的延伸应用，两者不同之处在于，第一实施例未共享该电容31（绘示于图5），第五实施例共享该电容31。

第六实施例：

如图10，该壳体4（虚线表示）内部包含该变压器21、该共模滤波器22、该电容31、该电阻32、该高压电容33及该TVS二极管34。而且，PHY端中心抽头A连接该电容31(共享该电容31)再接地，PHY端差分线连接该TVS二极管34再接地；RJ端中心抽头B连接该电阻32及该高压电容33再接地（以上均位于该壳体4内部）。

第七实施例：

请参阅图11所示，该壳体4（虚线表示）内部包含该变压器21、该共模滤波器22（以等效电路表示）、该电容31、该电阻32、该高压电容33、该TVS二极管34及该限流电阻35。而且，PHY端中心抽头A连接该电容31(共享该电容31)再接地，PHY端差分线连接该TVS二极管34再接地，PHY端差分线还连接该限流电阻35；RJ端中心抽头B连接该电阻32及该高压电容33再接地（以上均位于该壳体4内部）。

第八实施例：

请参阅图12所示，该壳体4（虚线表示）内部包含该变压器21、该共模滤波器22（以等效电路表示）、该电容31、该电阻32、该高压电容33、该TVS二极管34,36及该限流电阻35。而且，PHY端中心抽头A连接该电容31（共享该电容31）再接地，PHY端差分线连接该TVS二极管34再接地，PHY端差分线还连接该限流电阻35；RJ端中心抽头B连接该电阻32及该高压电容33再接地，RJ端差分线连接该TVS二极管36（以上均位于该壳体4内部）。

综上所述，本实用新型以表面贴焊技术（Surface Mount Technology, SMT）将该变压器组件2及该至少一周边电路3设于该电路板上，并使该壳体4覆盖于该电路板1上以包覆该变压器组件2及该至少一周边电路3，改善以往人工方式作业的繁复与不便，可降低成本及提升生产效率，并藉由将该至少一周边电路3整合至该壳体4内，例如TVS二极管以提升网络变压器的抗电击能力，且由于该至少一周边电路3均整合至该壳体4内，有利于产品小型化。

以上所论述者，仅为本实用新型较佳实施例而已，并非用以限定本实用新型之专利范围；故在不脱离本实用新型之精神与范围内所作之等效形状、构造或组合之变换，皆应涵盖于本实用新型之专利范围内。

Claims (4)

1.具有整合网络电路的高性能电感式网络变压器模块，其特征在于：包括一电路板；一变压器组件，设于该电路板上；

至少一周边电路，设于该电路板上，并位于该变压器组件的一侧；以及一壳体，覆盖于该电路板上，并包覆该变压器组件及该至少一周边电路。

2.如权利要求1所述具有整合网络电路的高性能电感式网络变压器模块，其特征在于：所述变压器组件包含一芯片型的变压器。

3.如权利要求1所述具有整合网络电路的高性能电感式网络变压器模块，其特征在于：所述变压器组件包含一共模滤波器。

4.如权利要求1所述具有整合网络电路的高性能电感式网络变压器模块，其特征在于：所述至少一周边电路为一电容、一电阻、一高压电容或一瞬态电压抑制（TransientVoltage Suppressors, TVS）二极管。