TW201626660A - 電連接器及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種電連接器，其包括相互連接之變壓器與共模抑制器，變壓器與共模抑制器均具有磁芯與纏繞於磁芯上之複數漆包線，所述變壓器之磁芯設有由一中間壁隔開之兩並列通孔，所述變壓器之漆包線貫穿兩通孔而纏繞於所述中間壁上，所述變壓器之漆包線包括纏繞於變壓器之磁芯上之初級線圈及次級線圈，所述初級線圈包括第一組漆包線與第二組漆包線，次級線圈包括第三組漆包線與第四組漆包線，第一組漆包線與第二組漆包線形成第一中心抽頭，第三組漆包線與第四組漆包線形成第二中心抽頭，所述第一中心抽頭與第二中心抽頭交叉後，與外部元件電性連接。

Description

電連接器及其製造方法

本發明涉及一種電連接器，尤其涉及電連接器中磁性線圈模組之設置。

隨著技術之發展和應用需求之增長，以太網之傳輸速度從最初之10Mbps逐步擴展到100Mbps、1Gbps、10Gbps。

下一代之以太網之傳輸速度將達到40Gbps，如此高速傳輸之網路訊號，傳統之RJ45電連接器係無法滿足之，由於傳輸速度之提高，RJ45電連接器內之變壓器和共模抑制器之繞線要求也相應變得很苛刻。

按照傳統RJ45電連接器內變壓器和共模抑制器之繞線，高頻性能差，不能藉由高頻測試要求。

因此，有必要提出一種新的技術方案以克服上述缺陷。

本發明所欲解決之技術問題在於：提供一種電連接器，其具有繞線變壓器和共模抑制器，且其適合高速數據傳輸。

為解決以上技術問題，本發明採用如下技術手段：

一種電連接器，其設有線圈模組，所述線圈模組包括相互連接之變壓器與共模抑制器，變壓器與共模抑制器均具有磁芯與纏繞於磁芯上之複數漆包線，所述變壓器之磁芯設有由一中間壁隔開之兩並列通孔，所述變壓器之漆包線貫穿兩通孔而纏繞於所述中間壁上，所述變壓器之漆包線包括纏繞於變壓器之磁芯上之初級線圈及次級線圈，所述初級線圈包括第一組漆包線與第二組漆包線，次級線圈包括第三組漆包線與第四組漆包線，第一組漆包線與第二組漆包線形成第一中心抽頭，第三組漆包線與第四組漆包線形成第二中心抽頭，第一中心抽頭絞合成一束，第二中心抽頭絞合成另一束，其中所述第一中心抽頭與第二中心抽頭交叉後，分別與外部元件電性連接。

與先前技術相比，本發明通將初次級兩中心抽頭於雙目孔間做交叉引出﹐可有效改善了高頻特性，從而使得電連接器滿足40Gbps之高速網路訊號傳輸。

本發明所要解決之另一技術問題在於：提供高速電連接器之製造方法。

為了解決上述技術問題，本發明之製造方法包括如下步驟：

(1) 提供一磁芯；

(2) 提供一束具有四根漆包線纏繞於一起之漆包線組，所述漆包線組包括第一端頭、第二端頭、及位於第一端頭和第二端頭中間之中間段；

(3) 將漆包線線組之中間段留於磁芯外，並將漆包線組之第一端頭和第二端頭分別沿相反方向纏繞於磁芯；

(4) 將中間段剪斷形成第三端頭和第四端頭，分別將第一端頭、第二端頭、第三端頭、及第四端頭之四根漆包線線頭散開，再將相應兩根線頭分別絞合形成第一組漆包線、第二組漆包線、第三組漆包線、及第四組漆包線；

(5) 將第一組漆包線與第二組漆包線之一端絞合形成第一中心抽頭，第一組漆包線與第二組漆包線之另一端分別形成初級線圈之輸入端和輸出端；

(6) 將第三組漆包線與第四組漆包線之一端絞合形成第二中心抽頭，第三組漆包線與第四組漆包線之另一端分別形成次級線圈之輸入端和輸出端，且所述第一中心抽頭與第二中心抽頭處於左側和右側並列位置；

(7) 將處於右側位置之第一中心抽頭緊貼磁芯之外表面扭轉至右側，並將處於左側位置之第二中心抽頭扭轉至左側，從而形成交叉。

第一圖係本發明變壓器繞線狀態圖。

第二圖係本發明變壓器繞線另一狀態圖。

第三圖係本發明變壓器和共模抑制器繞線圖。

第四圖係本發明變壓器和共模抑制器之電路原理圖。

第五圖係本發明電連接器之電路原理圖。

第六圖係為本發明和現有電連接器之測試對比圖。

請一併參閱第一圖至第五圖，一種電連接器，其設有線圈模組，所述線圈模組包括相互連接之變壓器10與共模抑制器20。變壓器10具有變壓器磁芯101和纏繞於變壓器磁芯101上之複數漆包線。共模抑制器20包括環形磁芯201和纏繞環形磁芯201之複數漆包線，且共模抑制器20上之漆包線係自變壓器10上之漆包線纏繞而來。變壓器磁芯101設有由一中間壁102隔開之兩並列通孔103，變壓器磁芯101呈猪鼻孔狀。變壓器10之漆包線貫穿兩通孔103而纏繞於所述中間壁102上。

變壓器10之漆包線包括纏繞於變壓器磁芯101上之初級線圈301及次級線圈309。所述初級線圈301包括第一組漆包線31、32與第二組漆包線33、34，次級線圈309包括第三組漆包線35、36與第四組漆包線37、38。生產中，常用不同顔色區別不同組別，第一組漆包線31、32用金線，圖中為清楚起見，用N表示一根金線之第一線頭，n表示一根金線之第二線頭，第二組漆包線33、34用藍色，圖中為清楚起見，用B表示一根藍線之第一線頭，b表示一根藍線之第二線頭，第三組漆包線35、36用紅色，圖中為清楚起見，用R表示一根紅線之第一線頭，r表示一根紅線之第二線頭，第四組漆包線37、38用綠色，圖中為清楚起見，用G表示一根綠線之第一線頭，g表示一根綠線之第二線頭。各組漆包線均包括兩根同色之漆包線，變壓器10於安裝使用時，同一組之兩根漆包線於第一線頭與第二線頭分別連接於一起已形成前述線頭組。各組漆包線纏繞於磁芯10之部分為絞合於一起之四絞線（參閱第一圖），並以貫穿兩通孔103之方向纏繞於磁芯10，並露出各組漆包線之線頭。第一組漆包線31、32之第二線頭組nn與第二組漆包線33、34之第一線頭組BB形成第一中心抽頭303，第三組漆包線35、36之第二線頭組rr與第四根漆包線37、38之第一線頭組GG形成第二中心抽頭307。第一中心抽頭303絞合成一束，第二中心抽頭307絞合成另一束。第一中心抽頭303與第二中心抽頭307交叉定位後，分別繼續延伸以與外部元件電性連接。通常第一中心抽頭303與第二中心抽頭307可以多次交叉絞合，但為減少體積，可以僅交叉一次，即第一中心抽頭303向右延伸至右側以與外部元件連接，第二中心抽頭307向左延伸至左側以與外部元件電性連接。使用猪鼻孔狀變壓器磁芯101設計, 將初次級兩中心抽頭於雙目通孔103間做交叉引出，可有效改善高頻特性，以符合40Gbps之網路訊號傳輸要求。

第一中心抽頭303藉由變壓器磁芯101外之第一組漆包線31、32和第二組漆包線33、34纏繞而成，所述第一中心抽頭303靠近變壓器磁芯101之第一根部3031藉由浸錫連接短路。所述第二中心抽頭307藉由變壓器磁芯101外之第三組漆包線35、36和第四組漆包線37、38纏繞而成，所述第二中心抽頭307靠近變壓器磁芯101之第二根部3071藉由浸錫連接短路。請參閱第六圖，A線為本發明之測試線，B線為於中心抽頭之線包尾部做電氣浸錫連接短路之測試線。相比業界傳統於中心抽頭之線包尾部做電氣浸錫連接短路，第一根部3031與二根部3071藉由浸錫連接短路，讓中心抽頭電氣連接路徑最短，電氣性能於高頻段IL(insert loss)有質之改變，初級和次級繞線圈之回路電氣路徑減少到最減短，高頻特性好，於2GHz 頻點IL可以從-6.6dB 提高到-2.8dB，利於傳輸40Gbps之網路訊號。所述第一組漆包線31、32、第二組漆包線33、34、第三組漆包線35、36及第四組漆包線37、38均包括相互纏繞之兩根同色漆包線。所述次級線圈309之第三組漆包線35、36和第四組漆包線37、38纏繞成一束後圍繞共模抑制器20之磁芯201纏繞，並於其末端分開成單獨之第三組漆包線35、36和第四組漆包線37、38，以分別與外部元件電連接。

本發明之上述實施方式中，各組漆包線為兩根，每組漆包線之根數可以係一根或多根，需要根據系統阻抗及繞線之方便來確定。

本發明之電連接器藉由如下步驟製造：

(1) 提供一磁芯101；

(2) 提供一束具有四根漆包線纏繞於一起之漆包線組，所述漆包線組包括第一端頭50、第二端頭60、及位於第一端頭50和第二端頭60中間之中間段90(第一圖)；

(3) 將漆包線線組3之中間段90留於磁芯101外，並將漆包線組3之第一端頭50和第二端頭60分別沿相反方向纏繞於磁芯101；

(4) 將中間段90剪斷形成第三端頭(未標號)和第四端頭(未標號)，分別將第一端頭50、第二端頭60、第三端頭、及第四端頭之四根漆包線線頭散開(第二圖)，再將相應兩根線頭分別絞合形成第一組漆包線31、32、第二組漆包線33、34、第三組漆包線35、37、及第四組漆包線37、38；

(5) 將第一組漆包線31、32與第二組漆包線33、34之一端絞合形成第一中心抽頭303，第一組漆包線31、32與第二組漆包線33、34之另一端分別形成初級線圈301之輸入端NN和輸出端bb(第三圖)；

(6) 將第三組漆包線35、36與第四組漆包線37、38之一端絞合形成第二中心抽頭307，第三組漆包線35、36與第四組漆包線37、38之另一端分別形成次級線圈之輸入端RR和輸出端gg，且所述第一中心抽頭303與第二中心抽頭307處於左側和右側並列位置；

(7) 將處於右側位置之第一中心抽頭303緊貼磁芯101之外表面扭轉至左側，並將處於右側位置之第二中心抽頭307扭轉至左側，從而形成交叉。

(8) 將第一中心抽頭303與第二中心抽頭307靠近變壓器磁芯101之第一根部3031、3071均藉由浸錫連接短路。

步驟(3) 中，所述第一端頭和第二端頭分別從兩不同通孔103穿入繞中間壁102纏繞。使初級線圈301之輸入輸出端NN、bb與第一中心抽頭nnBB同於右側以與外部元件連接，次級線圈307之輸入輸出端RR、gg與第二中心抽頭GGrr同於左側以與外部元件連接。第一中心抽頭303與第二中心抽頭307緊貼環型磁芯101之外表面交叉。

請參閱第五圖，電連接器之電路原理圖，電連接器包括複數訊號傳輸通道，每一傳輸通道均包括一變壓器10、共模抑制器20、與變壓器10中心抽頭相連之四個電阻和一電容，且電容接地連接。通道之間還並聯有濾波電容。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅係本發明之較佳實施方式，本發明之範圍並不以上述實施方式爲限，舉凡熟習本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10‧‧‧變壓器

101‧‧‧變壓器磁芯

102‧‧‧中間壁

103‧‧‧通孔

20‧‧‧共模抑制器

201‧‧‧環形磁芯

31、32‧‧‧第一組漆包線

33、34‧‧‧第二組漆包線

35、36‧‧‧第三組漆包線

37、38‧‧‧第四組漆包線

303‧‧‧第一中心抽頭

3031‧‧‧第一根部

307‧‧‧第二中心抽頭

3071‧‧‧第二根部

50‧‧‧第一端頭

60‧‧‧第二端頭

N‧‧‧金線之第一線頭

n‧‧‧金線之第二線頭

B‧‧‧藍線之第一線頭

b‧‧‧藍線之第二線頭

R‧‧‧紅線之第一線頭

r‧‧‧紅線之第二線頭

G‧‧‧綠線之第一線頭

g‧‧‧綠線之第二線頭

NN‧‧‧金線之第一線頭組

nn‧‧‧金線之第二線頭組

BB‧‧‧藍線之第一線頭組

bb‧‧‧藍線之第二線頭組

RR‧‧‧紅線之第一線頭組

rr‧‧‧紅線之第二線頭組

GG‧‧‧綠線之第一線頭組

gg‧‧‧綠線之第二線頭組

無

10‧‧‧變壓器

101‧‧‧變壓器磁芯

20‧‧‧共模抑制器

201‧‧‧環形磁芯

31、32‧‧‧第一組漆包線

33、34‧‧‧第二組漆包線

35、36‧‧‧第三組漆包線

37、38‧‧‧第四組漆包線

303(nnBB)‧‧‧第一中心抽頭

3031‧‧‧第一根部

307(rrGG)‧‧‧第二中心抽頭

3071‧‧‧第二根部

NN‧‧‧金線之第一線頭組

nn‧‧‧金線之第二線頭組

BB‧‧‧藍線之第一線頭組

bb‧‧‧藍線之第二線頭組

RR‧‧‧紅線之第一線頭組

rr‧‧‧紅線之第二線頭組

GG‧‧‧綠線之第一線頭組

gg‧‧‧綠線之第二線頭組

Claims (10)

1. 一種電連接器，其設有線圈模組，所述線圈模組包括相互連接之變壓器與共模抑制器，變壓器與共模抑制器均具有磁芯與纏繞於磁芯上之複數漆包線，所述變壓器之磁芯設有由一中間壁隔開之兩並列通孔，所述變壓器之漆包線貫穿兩通孔而纏繞於所述中間壁上，所述變壓器之漆包線包括纏繞於變壓器之磁芯上之初級線圈及次級線圈，所述初級線圈包括第一組漆包線與第二組漆包線，次級線圈包括第三組漆包線與第四組漆包線，第一組漆包線與第二組漆包線形成第一中心抽頭，第三組漆包線與第四組漆包線形成第二中心抽頭，第一中心抽頭絞合成一束，第二中心抽頭絞合成另一束，其中所述第一中心抽頭與第二中心抽頭交叉後，分別與外部元件電性連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器，其中所述第一中心抽頭藉由變壓器磁芯外之第一組漆包線和第二組漆包線纏繞而成，所述第一中心抽頭靠近變壓器磁芯之根部藉由浸錫連接。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器，其中所述第二中心抽頭藉由變壓器磁芯外之第三組漆包線和第四組漆包線纏繞而成，所述第二中心抽頭靠近變壓器磁芯之根部藉由浸錫連接。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器，其中所述第一組漆包線、第二組漆包線、第三組漆包線及第四組漆包線均包括相互纏繞之兩根漆包線。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器，其中所述共模抑制器之磁芯呈環狀，所述次級線圈之第三組漆包線和第四組漆包線纏繞成一束後圍繞共模抑制器之磁芯纏繞，並於其末端分開成單獨之第三組漆包線和第四組漆包線，以分別與外部元件電連接。
6. 一種電連接器之製造方法，其包括如下步驟：
   (1) 提供一磁芯；
   (2) 提供一束具有四根漆包線纏繞於一起之漆包線組，所述漆包線組包括第一端頭、第二端頭、及位於第一端頭和第二端頭中間之中間段；
   (3) 將漆包線線組之中間段留於磁芯外，並將漆包線組之第一端頭和第二端頭分別沿相反方向纏繞於磁芯；
   (4) 將中間段剪斷形成第三端頭和第四端頭，分別將第一端頭、第二端頭、第三端頭、及第四端頭之四根漆包線線頭散開，再將相應兩根線頭分別絞合形成第一組漆包線、第二組漆包線、第三組漆包線、及第四組漆包線；
   (5) 將第一組漆包線與第二組漆包線之一端絞合形成第一中心抽頭，第一組漆包線與第二組漆包線之另一端分別形成初級線圈之輸入端和輸出端；
   (6) 將第三組漆包線與第四組漆包線之一端絞合形成第二中心抽頭，第三組漆包線與第四組漆包線之另一端分別形成次級線圈之輸入端和輸出端，且所述第一中心抽頭與第二中心抽頭處於左側和右側並列位置；
   (7) 將處於右側位置之第一中心抽頭緊貼磁芯之外表面扭轉至右側，並將處於左側位置之第二中心抽頭扭轉至左側，從而形成交叉。
7. 如申請專利範圍第6項所述之電連接器之製造方法，其中步驟(7) 後，第一中心抽頭與第二中心抽頭靠近變壓器磁芯之根部均藉由浸錫連接。
8. 如申請專利範圍第7項所述之電連接器之製造方法，其中所述磁芯設有由一中間壁隔開之兩並列通孔，步驟(3) 中，所述第一端頭和第二端頭分別從兩不同通孔穿入繞中間壁纏繞。
9. 如申請專利範圍第6項所述之電連接器之製造方法，其中使初級線圈之輸入輸出端與第一中心抽頭同於左側以與外部元件連接，次級線圈之輸入輸出端與第二中心抽頭同於右側以與外部元件連接。
10. 如申請專利範圍第6項所述之電連接器之製造方法，其中步驟（7）中，第一中心抽頭與第二中心抽頭緊貼環型磁芯之外表面交叉。