TWI396334B - 電連接器系統 - Google Patents

Description

電連接器系統

本發明涉及一種設有變壓器與共模抑制模組的電連接器系統，尤其涉及其變壓器及共模抑制模組之連接結構。

傳統具有變壓器與共模抑制模組之電連接器產品中，通常做法係將變壓器線圈與共模抑制線圈連體設置，然後裝設於電連接器之內置電路板上，最後再轉接至外部電路板上。前述之傳統設計中，變壓器與共模抑制線圈組成模組之線圈需手工繞制，而手工繞制之方式效率低，線圈品質較差，且不利於生產流程中之自動化，從而導致了連接器的成本較大。

因此，有必要對現有技術進行改進以克服前述缺陷。

本發明所要解決的技術問題係：提供一種具有變壓器與共模抑制模組之電連接器系統，其變壓器與共模抑制模組之連接便於自動化生產，提高了效率，減小了成本。

本發明所要解決之技術問題係通以下技術方案實現的：提供一種電連接器系統，用以形成網路通路，其包括外部電路板、安裝於外部電路板上之電連接器及裝置於外部電路板與電連接器之共模抑制模組與變壓器，該網路通路具有互為輸入端與輸出端的第一側與第二側，變壓器包括第一線圈與第二線圈，共模抑制模組包括第三線圈與第四線圈，第一線圈之兩端連接於前述第一側，第二線圈之兩端分別電性連接於第三與第四線圈之一端， 第三與第四線圈之另一端連接至網路通路之第二側，前述變壓器還包括雙連環形的磁芯，前述雙連環形的磁芯設有由一中間壁隔開的兩個並列通孔，所述第一、第二線圈貫穿兩通孔共同纏繞於前述中間壁上，前述共模抑制模組還包括與變壓器磁芯形狀相同的另一磁芯，前述第三、第四線圈貫穿前述磁芯之兩通孔纏繞於中間壁上，前述第二線圈之兩端通過其他導體實現與第三、第四線圈之電性連接。

相較於先前技術，本發明之電連接器系統將變壓器與共模抑制線圈分開獨立設置並採用自動化的方式繞制，不僅提高了變壓器及共模抑制模組的生產效率，而且提高了線圈的品質，且易於實現電連接器系統中變壓器及共模抑制模組的自動化焊接生產，降低成本。

以下結合圖式及實施方式對本創作進一步說明。

請參閱第一圖至第三圖及第十二A圖至第十二C圖所揭示之本申請人之第一種先前設計，其揭示一種電連接器系統100，其包括一外部電路板1、安裝於外部電路板1上之電連接器3、裝置於電連接器3內之變壓器5及共模抑制模組7。該電連接器系統100形成有兩個用以傳遞差分信號之網路通路，各網路通路具有互為輸入端與輸出端之第一側P與第二側O。

前述電連接器3包括設有對接空間(未標號)之絕緣本體31、安裝於絕緣本體31之內置電路板33、設置於內置電路板33一側並延伸進入前述對接空間(未標號)之複數 對接端子35、設置於內置電路板33另一側並將內置電路板33連接至外部電路板1之複數轉接端子37，所述對接端子35作為網路通路之第二側O，轉接端子37作為網路通路之第一側P。前述內置電路板33設有複數導電路徑331及連接於導電路徑331之複數導電片333。

前述變壓器5包括第一線圈51與第二線圈53(結合參閱圖十二A所示)，第一、第二線圈51、53均設有中心抽頭55、57，所述變壓器5之第一、第二線圈51、53之兩端及中心抽頭55、57均焊接於內置電路板33之部分導電片333。共模抑制模組7包括絕緣的主體71、收容於該主體71內並纏繞於同一磁芯(未圖示)之第三、第四、第五線圈73、75、79(結合參閱圖十二A所示)及設置於主體71之複數導接腳77，前述第三、第四、第五線圈73、75、79之兩端分別連接於前述各導接腳77，各導接腳77表面焊接於其餘部分導電片333。第一線圈51之兩端通過內置電路板33之部分導電路徑331電性連接於轉接端子37，第一線圈51之中心抽頭55連接於內置電路板33之接地線路(未圖示)。前述變壓器5之第二線圈53之兩端與中心抽頭57通過部分導電路徑331及導接腳77電性連接於共模抑制模組7之第三、第四、第五線圈73、75、79之一端。第三、第四線圈73、75之另一端通過導接腳77、內置電路板33之部分導電線路331電性連接於前述對接端子35，第五線圈79之另一端連接於內置電路板33之接地線路(未圖示)。

此先前設計中，所述變壓器5與共模抑制模組7之位置可 以互換，即將變壓器5之第一線圈51通過內置電路板33之導電路徑331與對接端子35連接，而將共模抑制模組7之第三、第四線圈73、75之前述另一端通過內置電路板33之部分導電路徑331與轉接端子37連接。這樣使對接端子35作為網路通路之第一側P，轉接端子37作為網路通路之第二側O。

請參閱第四圖至第六圖及第十二A圖至第十二C圖所揭示之本申請人之第二種先前設計，其揭示一種電連接器系統100，其包括一外部電路板1’、安裝於外部電路板1’上之電連接器3’、裝置於外部電路板1’上的變壓器5’及共模抑制模組7’，該電連接器系統100形成有兩個用以傳遞差分信號之網路通路，各網路通路具有互為輸入端與輸出端之第一側P’與第二側O’。

前述電連接器3’包括設有對接空間(未標號)之絕緣本體31’、安裝於絕緣本體31’之內置電路板33’、設置於內置電路板33’一側並延伸進入前述對接空間(未標號)之複數對接端子35’、設置於內置電路板33’另一側並將內置電路板33’連接至外部電路板1’之複數轉接端子37’，前述對接端子35’作為網路通路之第二側O’。前述內置電路板33’設有複數導電路徑331’。外部電路板1’設置有複數導電路徑11’及連接於導電路徑11’之導電片13’。

前述變壓器5’包括第一線圈51’與第二線圈53’(結合參閱圖十二B所示)，第一、第二線圈51’、53’均設有中心抽頭55’、57’，所述變壓器5’之第一、第二線圈51’、 53’之兩端及中心抽頭55’、57’均焊接於外部電路板1’上之部分導電片13’。共模抑制模組7’包括絕緣的主體71’、收容於該主體71’內並纏繞於同一磁芯(未圖示)之第三、第四、第五線圈73’、75’、79’(結合參閱圖十二B所示)及設置於主體71’之複數導接腳77’，前述第三、第四、第五線圈73’、75’、79’之兩端分別連接於前述各導接腳77’，各導接腳77’表面焊接於其餘部分導電片13’。第三、第四線圈73’、75’之一端依次通過導接腳77’、外部電路板1’之部分導電路徑11’、轉接端子37’及內部電路板33’之導電路徑331’電性連接於對接端子35’，另一端分別依次通過導接腳77’、外部電路板1’之部分導電路徑11’電性連接於第二線圈53’之兩端，第五線圈79’之一端連接於外部電路板1’之接地線路，另一端連接於變壓器5’之第二線圈53’之中心抽頭57’。第一線圈51’之中心抽頭55’連接於外部電路板1’之接地線路(未圖示)，第一線圈51’之兩端作為前述網路通路之第一側P’。

此先前設計中，前述變壓器5’與共模抑制模組7’之位置亦可以互換，即將變壓器5’之第一線圈51’通過外部電路板1’之導電路徑11’、轉接端子37’及內置電路板33’之導電路徑331’與對接端子35’連接，前述對接端子35’作為所述網路通路之第一側P’，而共模抑制模組7’之第三、第四線圈73’、75’的前述一端作為網路通路的第二側O’。

請參閱第七圖至第九圖及第十二A圖至第十二C圖所揭示 之本申請人之第三種先前設計，其揭示一種電連接器系統100，其包括外部電路板2、安裝於外部電路板2上的電連接器4、及裝置於外部電路板2與電連接器4之共模抑制模組8與變壓器6，以形成複數網路通路，該等網路通路具有互為輸入端與輸出端之第一側P與第二側O。變壓器6包括第一線圈61與第二線圈63，共模抑制模組8包括第三線圈83與第四線圈85，前述第三、第四線圈83、85共同纏繞於同一磁芯上，且所述共模抑制模組8還設有一主體81與設置於主體81之複數導接腳87，前述第三、第四線圈83、85收容於所述主體81並連接於導接腳87。第一線圈61之兩端與前述第一側P相連接，第二線圈63之兩端分別電性連接於第三與第四線圈83、85之一端，第三與第四線圈83、85之另一端連接至網路通路之第二側O。所述電連接器4設有處於電連接器4內部之內置電路板43及連接內置電路板43與外部電路板2之複數轉接端子47，前述變壓器6設置於內置電路板43上，共模抑制模組8安裝於外部電路板2，前述外部電路板2及內置電路板43分別設有複數導電路徑21、431，前述第二線圈63之兩端依次通過內置電路板43上的導電路徑431、轉接端子47、外部電路板2上的導電路徑21以及導接腳87實現與第三、第四線圈83、85之電性連接。前述內置電路板43及外部電路板2還分別設有複數連接各導電路徑431、21之導電片433、23，前述第一、第二線圈61、63分別焊接於內置電路板43的導電片433，所述導接腳87表面焊接於外部電路板2之導電片23。

前述第一與第二線圈61、63均設有中心抽頭65、67，第一線圈61之中心抽頭65接地，共模抑制模組8還包括纏繞於所述同一磁芯上的第五線圈89，第二線圈63之中心抽頭67電性連接於第五線圈89，並通過第五線圈89接地。

請參閱第十圖、第十一圖及第十二A圖至第十二C圖所揭示之本申請人之第四種先前設計，其揭示一種電連接器系統100，其包括外部電路板2’、安裝於外部電路板2’上之電連接器4’、及裝置於外部電路板2’與電連接器4’之變壓器6’與共模抑制模組8’，以形成多個網路通路，該等網路通路具有互為輸入端與輸出端的第一側P’與第二側O’，變壓器6’包括第一線圈61’與第二線圈63’，共模抑制模組8’包括第三線圈83’與第四線圈85’，前述第三、第四線圈83’、85’共同纏繞於同一磁芯上，且所述共模抑制模組8’還設有一主體81’與設置於主體81’之複數導接腳87’，前述第三、第四線圈83’、85’收容於前述主體81’並連接於所述導接腳87’。第一線圈61’之兩端與前述第一側P’相連接，第二線圈63’之兩端分別電性連接於第三與第四線圈83’、85’之一端，第三與第四線圈83’、85’之另一端連接至網路通路之第二側O’。所述電連接器4’設有處於電連接器4’內部之內置電路板43’及連接內置電路板43’與外部電路板2’之複數轉接端子47’，前述共模抑制模組8’設置於內置電路板43’上，變壓器6’安裝於外部電路板2’，所述外部電路板2’及內置電路板43’分別設有複數導電路徑21’、431’，第三、第四線圈83’、85’之兩端依次通過導接腳87’、內置電路板43’上 的導電路徑431’、轉接端子47’與外部電路板2’上的導電路徑21’實現與第二線圈63’的兩端電性連接。前述內置電路板43’及外部電路板2’還分別設有複數連接各導電路徑431’、21’的導電片433’、23’，前述第一、第二線圈61’、63’焊接於外部電路板2’之導電片23’，前述導接腳87’表面焊接於內置電路板43’的導電片433’。前述電連接器4’還包括裝設於內置電路板43’之複數對接端子45’，且對接端子45’作為所述網路通路之第二側O’。

所述第一與第二線圈61’、63’均設有中心抽頭65’、67’，第一線圈61’之中心抽頭65’接地，共模抑制模組8’還包括纏繞於所述同一磁芯上之第五線圈89’，第二線圈63’之中心抽頭67’電性連接於第五線圈89’，並通過第五線圈89’接地。

傳統連接器產品中，所述變壓器與共模抑制線圈連體設置，該種設置方式，變壓器線圈與共模抑制線圈之組成模組需手工繞制，效率低且品質較差，連接器成本較大。而於該等先前設計方案之各實施方式中，我們將變壓器與共模抑制模組之線圈分開獨立設置並採用自動化之方式繞制，不僅提高了變壓器及共模抑制模組之生產效率，而且提高了線圈的品質，且易於實現電連接器中變壓器及共模抑制模組之自動化焊接生產。显然，前述各先前設計方案之變壓器線圈與共模抑制線圈還可以通過除前述各設計方案之外之其他導體連接，只要該導體方便各線圈之連接即可。

另外，為節省成本，並方便裝配，所述共模抑制模組還 可以是標準的貼片線圈，該種貼片線圈可方便地表面焊接於內置電路板上。所述共模抑制模組的磁芯可以是單環形，也可以是雙連環形，所述多個網路通路的共模抑制模組的線圈均纏繞於該磁芯。於各先前設計中，變壓器線圈均為單環形磁芯，第一、第二線圈共同纏繞於該磁芯；共模抑制模組均可以不設置第五線圈，而第二線圈之中心抽頭直接接地(參閱第十二C圖)，從而節省成本。

前述四種先前設計之電連接器系統均符合10/100的網路傳輸標準，其提供兩個網路通道，顯然，符合前述設計之電連接器系統可以設置不同數目的網路通道，以滿足不同的傳輸速度的需求，如第十二D圖所示即提供了符合10/1000的網路傳輸速度標準的電路圖。

請參閱第十三圖至第十六圖，其所揭示為符合本發明之四種實施方式之部分立體分解圖，其電路圖參閱第十二A圖至第十二C圖。本發明提供另一種設計方案，該設計方案中係將先前設計之變壓器之磁芯設計為一種雙環形磁芯，該雙環形磁芯300設有由一中間壁(未標號)隔開的兩個並列通孔301，第一、第二線圈貫穿兩通孔301共同纏繞於前述中間壁上。另，共模抑制模組具有與前述變壓器磁芯300形狀相同的磁芯400，該雙環形磁芯400設有由一中間壁(未標號)隔開的兩個並列通孔401，前述第三、第四及第五線圈貫穿兩通孔401均纏繞於前述雙連環形磁芯400之中間壁上，且前述第三、第四、第五線圈之一端通過內置電路板30和/或外部電路板40之導電路徑 (未標號)分別與第二線圈之兩端及中心抽頭電性連接，其餘連接關係均分別與前述四種先前設計基本相同，且前述第一、第二線圈及第三、第四、第五線圈直接焊接於前述內置電路板30和/或外部電路板40之導電片(未標號)上。

本發明將變壓器之磁芯設置為雙環形，從而可以改善變壓器線圈之磁感應係數；前述共模抑制模組之磁芯亦採用雙連環形，此種結構能夠減小共模抑制模組之用量，從而降低成本。

綜上所述，本創作確已符合發明專利之要件，爰依法提出申請專利。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為限，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。

100‧‧‧電連接器系統

1‧‧‧外部電路板

3‧‧‧電連接器

31‧‧‧絕緣本體

33‧‧‧內置電路板

331‧‧‧導電路徑

333‧‧‧導電片

35‧‧‧對接端子

37‧‧‧轉接端子

5‧‧‧變壓器

51‧‧‧第一線圈

53‧‧‧第二線圈

55‧‧‧第一線圈之中心抽頭

57‧‧‧第二線圈之中心抽頭

7‧‧‧共模抑制模組

71‧‧‧主體

73‧‧‧第三線圈

75‧‧‧第四線圈

77‧‧‧導接腳

79‧‧‧第五線圈

1’‧‧‧外部電路板

11’‧‧‧導電路徑

13’‧‧‧導電片

3’‧‧‧電連接器

31’‧‧‧絕緣本體

33’‧‧‧內置電路板

331’‧‧‧導電路徑

333’‧‧‧導電片

35’‧‧‧對接端子

37’‧‧‧轉接端子

5’‧‧‧變壓器

51’‧‧‧第一線圈

53’‧‧‧第二線圈

55’‧‧‧第一線圈之中心抽頭

57’‧‧‧第二線圈之中心抽頭

7’‧‧‧共模抑制模組

71’‧‧‧主體

73’‧‧‧第三線圈

75’‧‧‧第四線圈

77’‧‧‧導接腳

79’‧‧‧第五線圈

2‧‧‧外部電路板

21‧‧‧導電路徑

23‧‧‧導電片

4‧‧‧電連接器

41‧‧‧絕緣本體

43‧‧‧內置電路板

431‧‧‧導電路徑

433‧‧‧導電片

47‧‧‧轉接端子

45‧‧‧對接端子

6‧‧‧變壓器

61‧‧‧第一線圈

63‧‧‧第二線圈

65‧‧‧第一線圈之中心抽頭

67‧‧‧第二線圈之中心抽頭

8‧‧‧共模抑制模組

81‧‧‧主體

83‧‧‧第三線圈

85‧‧‧第四線圈

87‧‧‧導接腳

89‧‧‧第五線圈

2’‧‧‧外部電路板

21’‧‧‧導電路徑

23’‧‧‧導電片

4’‧‧‧電連接器

41’‧‧‧絕緣本體

43’‧‧‧內置電路板

431’‧‧‧導電路徑

433’‧‧‧導電片

45’‧‧‧對接端子

47’‧‧‧轉接端子

6’‧‧‧變壓器

61’‧‧‧第一線圈

63’‧‧‧第二線圈

65’‧‧‧第一線圈之中心抽頭

67’‧‧‧第二線圈之中心抽頭

8’‧‧‧共模抑制模組

81’‧‧‧主體

83’‧‧‧第三線圈

85’‧‧‧第四線圈

87’‧‧‧導接腳

89’‧‧‧第五線圈

30‧‧‧內置電路板

300‧‧‧變壓器磁芯

301‧‧‧通孔

40‧‧‧外部電路板

400‧‧‧共模抑制磁芯

401‧‧‧通孔

第一圖係本申請人先前設計之第一種電連接器系統之組裝立體視圖。

第二圖係第一圖所示電連接器系統之部分分解視圖。

第三圖係第二圖所示內置電路板與變壓器及共模抑制模組之配合示意圖。

第四圖係本申請人先前設計之第二種電連接器系統之組裝立體視圖。

第五圖係第四圖所示電連接器系統之部分分解視圖。

第六圖係第五圖所示外部電路板與變壓器及共模抑制模組之配合示意圖。

第七圖係本申請人先前設計之第三種電連接器系統之組裝立體視圖。

第八圖係第七圖所示電連接器系統的部分分解視圖。

第九圖係第八圖所示內置電路板與變壓器之配合示意圖。

第十圖係本申請人先前設計之第四種電連接器系統之組裝立體視圖。

第十一圖係第十圖所示電連接器系統之部分分解視圖。

第十二A圖係符合本申請人先前設計與本發明之一種10/100網路電連接器系統對應之電路示意圖。

第十二B圖係第十二A圖中一個網路通路之電路示意圖。

第十二C圖係第十二A圖之共模抑制模組省略接地用的第五線圈的電路示意圖。

第十二D圖係符合本申請人先前設計與本發明之一種10/1000網路電連接器系統對應的電路示意圖。

第十三圖係符合本發明第一實施方式電連接器系統之部分分解視圖。

第十四圖係符合本發明第二實施方式電連接器系統之部分分解視圖。

第十五圖係符合本發明第三實施方式電連接器系統之部 分分解視圖。

第十六圖係符合本發明第四實施方式電連接器系統之部分分解視圖。

30‧‧‧內置電路板

300‧‧‧變壓器磁芯

301‧‧‧通孔

40‧‧‧外部電路板

400‧‧‧共模抑制磁芯

401‧‧‧通孔

Claims (13)

1. 一種電連接器系統，用以形成網路通路，其包括：外部電路板；安裝於外部電路板之電連接器；及裝置於外部電路板與電連接器之共模抑制模組與變壓器，該網路通路具有互為輸入端與輸出端之第一側與第二側，變壓器包括第一線圈與第二線圈，共模抑制模組包括第三線圈與第四線圈，第一線圈的兩端連接於上述第一側，第二線圈的兩端分別電性連接於第三與第四線圈之一端，第三與第四線圈的另一端連接至網路通路的第二側，其中，前述變壓器還包括雙連環形的磁芯，前述雙連環形的磁芯設有由一中間壁隔開的兩個並列通孔，前述第一、第二線圈貫穿兩通孔共同纏繞於前述中間壁上，前述共模抑制模組還包括與變壓器磁芯形狀相同之另一磁芯，前述第三、第四線圈貫穿前述磁芯之兩通孔纏繞於中間壁上，前述第二線圈的兩端通過其他導體實現與第三、第四線圈之電性連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器系統，其中前述電連接器設有安裝於電連接器內部之內置電路板，該內置電路板設有複數導電路徑，前述變壓器與共模抑制模組均安裝於該內置電路板上，前述第二線圈之兩端通過前述導電路徑實現與第三、第四線圈之電性連接。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電連接器系統，其中前述電連接器還包括安裝於內置電路板之對接端子、連接內置電 路板與外部電路板之轉接端子，且對接端子作為前述網路通路之其中一側，轉接端子作為前述網路通路之另一側。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器系統，其中前述外部電路板設有複數導電路徑，前述變壓器與共模抑制模組均安裝於該外部電路板上，前述第二線圈之兩端通過前述導電路徑實現與第三、第四線圈之電性連接。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電連接器系統，其中前述電連接器還包括設置於電連接器內部之內置電路板、安裝於內置電路板之對接端子與轉接端子，其中對接端子作為前述網路通路之其中一側。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器系統，其中前述電連接器設有處於電連接器內部之內置電路板及連接內置電路板與外部電路板之複數轉接端子，前述變壓器設置於內置電路板上，共模抑制模組安裝於外部電路板，前述外部電路板及內置電路板分別設有複數導電路徑，前述第二線圈之兩端依次通過內置電路板之導電路徑、轉接端子及外部電路板之導電路徑實現與第三、第四線圈之電性連接。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器系統，其中前述電連接器設有處於電連接器內部之內置電路板及連接內置電路板與外部電路板之複數轉接端子，前述共模抑制模組設置於內置電路板上，變壓器安裝於外部電路板，前述外部電路板及內置電路板分別設有複數導電路徑，第三、第四線圈之兩端依次通過內置電路板之導電路徑、轉接端子與外部電路板之導電路徑實現與第二線圈之電性連接。
8. 如申請專利範圍第6或7項所述之電連接器系統，其中前述電連接器還包括裝設於內置電路板之複數對接端子，且對 接端子作為前述網路通路之其中一側。
9. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器系統，其中前述第一與第二線圈均設有中心抽頭，第一線圈之中心抽頭接地，共模抑制模組還包括纏繞於前述同一磁芯上之第五線圈，第二線圈之中心抽頭電性連接於第五線圈，並通過第五線圈接地。
10. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器系統，其中前述電連接器系統還形成有多個前述網路通路，前述多個網路通路之共模抑制模組之線圈均纏繞於該磁芯。
11. 一種電連接器，其包括：內置電路板；及安裝於內置電路板之共模抑制模組與變壓器；該電連接器具有互為輸入端與輸出端之第一側與第二側，變壓器包括第一線圈與第二線圈，共模抑制模組包括第三線圈與第四線圈，第一線圈之兩端連接於與前述第一側，第二線圈之兩端分別電性連接於第三與第四線圈之一端，第三與第四線圈之另一端連接至前述第二側，其中，第二線圈之兩端通過其他導體實現與前述第三、第四線圈之電性連接。
12. 如申請專利範圍第11項所述之電連接器，其中前述內置電路板設有複數導電路徑及連接於導電路徑的導電片，所述變壓器與共模抑制模組均焊接於該內置電路板的導電片上，所述第二線圈的兩端通過上述導電路徑實現與第三、第四線圈的電性連接。
13. 如申請專利範圍第11項所述之電連接器，其中前述變壓器還包括雙連環形的磁芯，前述雙連環形的磁芯設有由一中 間壁隔開的兩個並列通孔，前述第一、第二線圈貫穿兩通孔共同纏繞於前述中間壁上，前述共模抑制模組還包括與變壓器磁芯形狀相同之另一磁芯，前述第三、第四線圈貫穿前述磁芯之兩通孔纏繞於中間壁上。