TWI600274B - 網路濾波模組及其製造方法 - Google Patents

Description

網路濾波模組及其製造方法

本發明涉及一種網路濾波模組及其製造方法，尤其涉及網路濾波模組內共模扼流圈之繞線。

先前技術請參考2013年1月1日公開之第TW201301316A號專利申請，其公開了包括繞線環形變壓器和貼片條形共模扼流圈之網路濾波模組，其中變壓器採用八絞線纏繞變壓器磁芯，且變壓器之初級線圈輸入、輸出端及變壓器之次級線圈輸入、輸出端為雙線線頭，變壓器之初級線圈中心抽頭和次級線圈中心抽頭為四線線頭。由於共模扼流圈採用貼片式之工字型磁芯之條形結構，導致共模抑制能力較差。

另一先前技術請參考2014年9月11公告之第TWM486186U號專利申請，其公開了一種包括繞線環形變壓器和繞線環形共模扼流圈之網路濾波模組，其中變壓器採用八絞線纏繞變壓器磁芯，共模扼流圈採用三根未絞合於一起之漆包線纏繞共模抑制磁芯。三根漆包線未絞合纏繞於共模抑制磁芯，由於長度及均一性不容易控制，使得共模抑制性能較差，於高速10G bit/s速率之網路訊號傳輸下，容易出現訊號失真。

本發明之所要解決之主要技術間題在於：提供一種共模抑制能力強，訊號不易失真之網路濾波模組及其製造方法。

為解決上述主要技術間題，本發明採用如下技術手段：一種網路濾波模組，其包括相互連接之變壓器和共模扼流圈，該變壓器包括變壓器磁芯和纏繞於變壓器磁芯上之八根漆包線，該八根漆包線位於變壓器磁芯外之部分形成初級線圈之輸入端和輸出端、初級線圈之中心抽頭、次級線圈之輸入端和輸出端、次級線圈之中心抽頭，該共模扼流圈包括共模抑制磁芯和纏繞於共模抑制磁芯上之三根漆包線，其中該三根漆包線分別與次級線圈之輸入端和輸出端、次級線圈之中心抽頭物理和電性連接，該三根漆包線纏繞於共模抑制磁芯之部分絞合於一起。

一種網路濾波模組製造方法，其包括如下步驟：(1)提供一變壓器磁芯；(2)提供絞合成一股之八根漆包線；(3)將此股漆包線纏繞於變壓器磁芯，理出各漆包線之線頭，分別絞合出初級線圈之輸入端、初級線圈之輸出端、初級線圈之中心抽頭、次級線圈之輸入端、次級線圈之輸出端、及次級線圈之中心抽頭，其中初級線圈之輸入端和輸出端、次級線圈之輸入端和輸出端均為雙線線頭，而初級線圈之中心抽頭和次級線圈之中心抽頭均為四線線頭；(4)提供三根漆包線，將其中第一根漆包線與次級線圈之輸入端連接，第二根漆包線與次級線圈之輸出端連接，第三根漆包線與次級線圈之中心抽頭連接；(5)提供一共模抑制磁芯，將第一根漆包線、第二根漆包線、及第三根漆包線絞合後圍繞共模抑制磁芯反復纏繞，並最終於共模抑制磁芯外分開形成共模扼流圈之三個連接線頭。

與先前技術相比，本發明功效點在於：由於三根漆包線纏繞於共模抑制磁芯之部分絞合於一起，使得三線共模扼流圈之上漆包線長度保持高度一致，訊號傳輸也不會因為傳輸路徑之長度不同而發生失真。

1‧‧‧電路板

100‧‧‧網路濾波模組

101‧‧‧線纜側

102‧‧‧芯片側

103‧‧‧訊號傳輸通道

104‧‧‧偵測通道

11‧‧‧第一排導電片

2‧‧‧變壓器

200‧‧‧網路連接器

21‧‧‧變壓器磁芯

22‧‧‧漆包線

221‧‧‧初級線圈之輸入端

222‧‧‧初級線圈之輸出端

223‧‧‧初級線圈之中心抽頭

224‧‧‧次級線圈之輸入端

225‧‧‧次級線圈之輸出端

226‧‧‧次級線圈之中心抽頭

3‧‧‧共模扼流圈

31‧‧‧共模抑制磁芯

32‧‧‧漆包線

321、322‧‧‧線頭

41‧‧‧RJ端子

42‧‧‧接腳端子

43‧‧‧塑膠本體

44‧‧‧LED燈

45‧‧‧塑膠載體

46‧‧‧金屬殼體

48‧‧‧絕緣隔離膠帶

第一圖係符合本發明之網路濾波模組之示意圖。

第二圖係第一圖所示網路濾波模組之電氣原理圖。

第三圖係第一圖所示一組變壓器和共模扼流圈之側視圖。

第四圖係第三圖所示變壓器和共模扼流圈之電路原理圖。

第五圖係第一圖所示網路濾波模組應用於網路連接器之分解圖。

第六圖係第五圖所示網路連接器之另一分解圖。

請一併參閱第一圖至第二圖，網路濾波模組100包括其包括電路板1、安裝與電路板1上並相互連接之變壓器2和共模扼流圈3。網路濾波模組100電路設置於線纜側101和芯片側102之間，並具有相同設置之四個訊號傳輸通道103，以及一偵測通道104。每一通道均設有一變壓器2和共模扼流圈3，共模扼流圈3為三線共模扼流圈(3-wire-common mode choke)。偵測通道104用於收集訊號傳輸通道103中之雜訊狀態，並反饋給母板上之芯片，以便作出相應調節動作。

請一併參閱第三圖至第四圖，變壓器2包括變壓器磁芯21和纏繞於變壓器磁芯21上之八根漆包線22，該八根漆包線22纏繞於變壓器磁芯21上之部分絞合於一起，該八根漆包線22位於變壓器磁芯21外之部分形成初級線圈之輸入端221和輸出端222、初級線圈之中心抽頭223、次級線圈之輸入端224和輸出端225、次級線圈之中心抽頭226。初級線圈之輸入端221和輸出端222、次級線圈之輸入端224和輸出端225均為雙線線頭，該初級線圈之中心抽頭223和次級線圈之中心抽頭226均為四線線頭。初級線圈之輸入端221和輸出端222、初級線圈之中心抽頭223未纏繞於變壓器磁芯21之部分相互散開設置，未相互絞合。次級線圈之輸入端224和輸出端225、次級線圈之中心抽頭226未纏繞於變壓器磁芯21之部分相互分開設置，未相互絞合。初級線圈之中心抽頭223和次級線圈之中心抽頭226交叉設置。絞合於一起之八根漆包線22纏繞變壓器磁芯21之絞合度為5圈每英寸(Twisted Per Inch,TPI)，八絞線沿磁環150°圓週均勻繞7轉(Twisted,T)。

共模扼流圈3包括共模抑制磁芯31和纏繞於共模抑制磁芯31上之三根漆包線32，該三根漆包線32之三個線頭321分別與次級線圈之輸入端224和輸出端225、次級線圈之中心抽頭226物理和電性連接，該三根漆包線32纏繞於共模抑制磁芯31之部分絞合於一起，該三根漆包線32之另三個線頭322散開設置成為自由端連接至電路板1上。三根漆包線32每英寸扭線之絞合度為12TPI，沿扼流圈磁環繞320°圓週均勻繞13T。經過測試，變壓器2和共模扼流圈3上如是之絞合度和繞圈能夠得到更佳之電氣性能。變壓器磁芯21和共模抑制磁芯31均為環狀磁芯。

請一併參閱第一圖、第五圖及第六圖，電路板1設有相互平行設置之第一排導電片11和第二排導電片12，變壓器2上之初級線圈之輸入端221和輸出端222、初級線圈之中心抽頭223分別連接至第一排導電片11上之三個導電片上。共模扼流圈3上之三根漆包線32之每一線頭322分別連接至第二排導電片12上之三個導電片上。第二排導電片12位於第一排導電片11之前側，電路板1於第二排導電片12之前側還設有八個導電通孔13，以用於八根RJ端子41之插入連接。電路板1於第一排導電片11和和第二排導電片12之間還設有位於變壓器2和共模扼流圈3下方之複數導電通孔(未標號)，以用於與接腳端子42插入連接。變壓器2和共模扼流圈3與接腳端子42插入之導電通孔之間設置有絕緣隔離膠帶48。將接腳端子42設置到變壓器2和共模扼流圈3之下方，即電路板1之中間位置，可以降低電路板1之長度，從而使得網路連接器200之尺寸變小。網路連接器200還包括塑膠本體43、安裝於塑膠本體側壁上之LED燈44、承載網路濾波模組100之塑膠載體45、以及遮罩外部干擾和接地連接之金屬殼體46。

一種上述網路濾波模組100之製造方法，其包括如下步驟：(1)提供一變壓器磁芯21；(2)提供絞合成一股之八根漆包線22； (3)將此股八根漆包線22纏繞於變壓器磁芯21，理出各漆包線之線頭，分別絞合出初級線圈之輸入端221、初級線圈之輸出端222、初級線圈之中心抽頭223、次級線圈之輸入端224、次級線圈之輸出端225、及次級線圈之中心抽頭226，其中初級線圈之輸入端221和輸出端222、次級線圈之輸入端 224和輸出端225均為雙線線頭，而初級線圈之中心抽頭223和次級線圈之中心抽頭226均為四線線頭；(4)提供三根漆包線32，將其中第一根漆包線與次級線圈之輸入端224連接，第二根漆包線與次級線圈之輸出端225連接，第三根漆包線與次級線圈之中心抽頭226連接；(5)提供一共模抑制磁芯31，將第一根漆包線、第二根漆包線、及第三根漆包線絞合後圍繞共模抑制磁芯31反復纏繞，並最終於共模抑制磁芯31外分開形成共模扼流圈3之三個連接線頭。

其中步驟(3)中三根漆包線與次級線圈之輸入端224和輸出端225、次級線圈之中心抽頭226分別藉由浸錫焊接。

綜上，本發明確已符合發明專利之要件，爰依法提出專利申請。惟，以上該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。

21‧‧‧變壓器磁芯

22‧‧‧漆包線

221‧‧‧初級線圈之輸入端

222‧‧‧初級線圈之輸出端

223‧‧‧初級線圈之中心抽頭

224‧‧‧次級線圈之輸入端

225‧‧‧次級線圈之輸出端

226‧‧‧次級線圈之中心抽頭

31‧‧‧共模抑制磁芯

32‧‧‧漆包線

321、322‧‧‧線頭

Claims (10)

1. 一種網路濾波模組，其包括：變壓器，該變壓器包括變壓器磁芯和纏繞於變壓器磁芯上之八根漆包線，該八根漆包線位於變壓器磁芯外之部分形成初級線圈之輸入端和輸出端、初級線圈之中心抽頭、次級線圈之輸入端和輸出端、次級線圈之中心抽頭；以及共模扼流圈，該共模扼流圈與變壓器電性連接，該共模扼流圈包括共模抑制磁芯和纏繞於共模抑制磁芯上之三根漆包線，其中該三根漆包線分別與次級線圈之輸入端和輸出端、次級線圈之中心抽頭物理和電性連接，該三根漆包線纏繞於共模抑制磁芯之部分絞合於一起。
2. 如申請專利範圍第1項所述之網路濾波模組，其中該八根漆包線纏繞於變壓器磁芯上之部分絞合於一起。
3. 如申請專利範圍第1項所述之網路濾波模組，其中該初級線圈之輸入端和輸出端、次級線圈之輸入端和輸出端均為雙線線頭，該初級線圈之中心抽頭和次級線圈之中心抽頭均為四線線頭。
4. 如申請專利範圍第1項所述之網路濾波模組，其中該次級線圈之輸入端和輸出端、次級線圈之中心抽頭相互分開設置。
5. 如申請專利範圍第1項所述之網路濾波模組，其中該初級線圈中心抽頭和次級線圈之中心抽頭交叉設置。
6. 如申請專利範圍第1項所述之網路濾波模組，其中該變壓器磁芯和共模抑制磁芯均為環狀，該三根漆包線繞共模抑制磁芯纏繞十三轉。
7. 一種網路濾波模組製造方法，其包括如下步驟：(1)提供一變壓器磁芯； (2)提供絞合成一股之八根漆包線；(3)將此股漆包線纏繞於變壓器磁芯，理出各漆包線之線頭，分別絞合出初級線圈之輸入端、初級線圈之輸出端、初級線圈之中心抽頭、次級線圈之輸入端、次級線圈之輸出端、及次級線圈之中心抽頭，其中初級線圈之輸入端和輸出端、次級線圈之輸入端和輸出端均為雙線線頭，而初級線圈之中心抽頭和次級線圈之中心抽頭均為四線線頭；(4)提供三根漆包線，將其中第一根漆包線與次級線圈之輸入端連接，第二根漆包線與次級線圈之輸出端連接，第三根漆包線與次級線圈之中心抽頭連接；(5)提供一共模抑制磁芯，將第一根漆包線、第二根漆包線、及第三根漆包線絞合後圍繞共模抑制磁芯反復纏繞，並最終於共模抑制磁芯外分開形成共模扼流圈之三個連接線頭。
8. 如申請專利範圍第7項所述之網路濾波模製造方法，其中步驟(3)中三根漆包線與次級線圈之輸入端和輸出端、第二中心抽頭分別藉由浸錫焊接。
9. 如申請專利範圍第7項所述之網路濾波模製造方法，其中步驟(3)中次級線圈之輸入端和輸出端、次級線圈之中心抽頭相互分開設置。
10. 如申請專利範圍第7項所述之網路濾波模製造方法，其中步驟(3)中初級線圈之中心抽頭和次級線圈之中心抽頭交叉設置。