TWM625463U - 用於乙太網路的傳輸電路 - Google Patents

Abstract

一種用於乙太網路的傳輸電路包含四個傳輸子電路。各傳輸子電路皆耦接於乙太網路實體層設備和乙太網路連接設備之間，皆包含第一線圈、第二線圈、第一磁芯和變壓器，且皆用以傳輸一對乙太網路差模訊號。第一線圈的第二連接點和第二線圈的第三連接點皆耦接於乙太網路連接設備。第一線圈的第一連接點和第二線圈的第四連接點皆耦接於接地端。第一線圈和第二線圈以同向共同纏繞第一磁芯。變壓器包含第三線圈和第四線圈。第三線圈的第五連接點和第六連接點分別耦接於第二連接點和第三連接點，且第四線圈的兩端耦接於乙太網路實體層設備。

Description

用於乙太網路的傳輸電路

本新型是關於一種用於乙太網路的傳輸電路。更具體而言，本新型的乙太網路傳輸電路可取代傳統的乙太網路變壓器，並且為乙太網路的傳輸提供訊號耦合、直流隔離及突波保護的功能。

傳統用於乙太網路的網路變壓器（下簡稱為「乙太網路變壓器」）包含具中心抽頭的變壓器，故須透過人工繞線的方式進行生產，這造成傳統的乙太網路變壓器對於產能變化的適應能力較差，且生產成本也相對高昂。此外，傳統的乙太網路變壓器也不具突波保護的功能，這造成乙太網路系統在易遭突波干擾（例如：雷擊、産生靜電或同電路中其他負載的電源的開關動作）的環境中時常無法有效地運作，致使乙太網路服務不得不中斷。有鑑於此，如何提供一種可以自動化的方式生產且具突波保護能力的乙太網路傳輸電路，以取代傳統的乙太網路變壓器，實為本新型所屬技術領域中亟待解決的一項問題。

為了解決至少上述的問題，本新型揭露一種用於乙太網路的傳輸電路。該傳輸電路包含四個傳輸子電路。各該傳輸子電路皆耦接於一乙太網路實體層設備和一乙太網路連接設備之間，且各該傳輸子電路皆用以傳輸乙太網路的一對差模訊號。各該傳輸子電路皆可包含一第一線圈、一第二線圈、一第一磁芯和一變壓器。於各傳輸子電路中，該第一線圈的兩端可分別包含一第一連接點和一第二連接點，且該第二線圈的兩端可分別包含一第三連接點和一第四連接點。該第二連接點和該第三連接點可皆耦接於該乙太網路連接設備，且該第一連接點和該第四連接點可皆耦接於一接地端。該第一線圈和該第二線圈是以相同方向共同纏繞該第一磁芯。該變壓器可包含一第三線圈和一第四線圈。該第三線圈的兩端分別可包含一第五連接點和一第六連接點，且該第五連接點和該第六連接點可分別耦接於該第二連接點和一第三連接點。該第四線圈的兩端可耦接於該乙太網路實體層設備。

在參閱所附圖式及隨後描述的實施方式後，本新型所屬技術領域中具有通常知識者便可瞭解本新型的主要目的、技術手段和實施態樣。

以下的實施例用以舉例說明本新型的技術內容，並非用以限制本新型的範圍。需說明，於以下實施例及圖式中，與本新型無關的元件已省略而未示出，且圖式中各元件間的尺寸關係僅為求容易瞭解，非用以限制實際的比例。於本文中，附加於部份元件前的「第一」、「第二」、「第三」、「第四」、「第五」、「第六」等用語僅是為了區隔各元件，而非用於限制各元件間的順序關係。

圖1是本新型的乙太網路傳輸電路的一實施方式的示意圖。參照圖1，用於乙太網路的一傳輸電路1基本上可包含四組傳輸子電路11、12、13、14，且可耦接於乙太網路的訊號源（例如：乙太網路中的實體（PHY）層設備）。由於在乙太網路中傳輸的訊號普遍被設計為透過八條導線傳輸，故所述八條導線中的八個訊號可被均分為四個差模訊號對，而傳輸子電路11、12、13、14可分別對應至該四個差模訊號對其中一者。傳輸子電路11、12、13、14的結構實質相同，且各自的輸入和輸出類型也相仿。因此，基於說明簡化的原則，本文中僅以傳輸子電路11為示例來進行說明，但本新型所屬技術領域中具有通常知識者可根據針對傳輸子電路11的敘述而理解傳輸子電路12、13、14中的相應結構、功能和各元件適用的參數／設定值。

傳輸子電路11可處理在一乙太網路實體（PHY）層設備E1和一乙太網路連接器E2之間傳輸的一組乙太網路訊號。乙太網路連接器E2可以是具有RJ-45或8P8C接口的乙太網路連接器。由於傳輸子電路12、13、14和傳輸子電路11的結構實質相同，故本新型所屬技術領域中具有通常知識者可根據針對傳輸子電路11的敘述內容而理解傳輸子電路12、傳輸子電路13、傳輸子電路14如何透過和傳輸子電路11相同的運作方式而處理乙太網路實體層設備E1和乙太網路連接器E2之間的另外三組乙太網路訊號，相同的細節於此將不再贅述。

傳輸子電路11可包含一線圈CL1、一線圈CL2、一磁芯M1、一變壓器T1。線圈CL1的兩端可分別包含一連接點P1和一連接點P2，而線圈CL2的兩端可分別包含一連接點P3和一連接點P4。連接點P2和連接點P3可耦接於乙太網路連接設備E2。連接點P1和連接點P4可耦接於一接地端G1。由於傳輸子電路11中的連接點P1和連接點P4以及傳輸子電路12、傳輸子電路13、傳輸子電路14中的相應接點皆為對地低頻短路，故倘若一浪湧電流自乙太網路連接設備E2端輸入時，其能量可因此而對地洩放，進而達到浪湧電流保護的效果。在某些實施例中，連接點P1、連接點P2、連接點P3、連接點P4各自可被實作成單獨的一個引腳。

圖2是本新型的傳輸電路中的線圈繞線方式的一實施方式的示意圖。首先，同時參照圖1和圖2。如圖2所示，線圈CL1和線圈CL2是以相同方向（即，相對於磁芯M1的一軸心方向的順時鐘方向或逆時鐘方向）共同纏繞磁芯M1。

變壓器T1可包含纏繞同一磁芯的一線圈CL3和一線圈CL4，且其可為不具中心抽頭的設計。線圈CL3的兩端可分別包含一連接點P5和一連接點P6，且連接點P5和連接點P6可分別耦接於連接點P2和連接點P3。線圈CL4的兩端可耦接於乙太網路實體層設備E1。

由於變壓器T1的輸入端和輸出端非直接的連接，故其可為傳輸電路1提供相較於電容類元件更佳的直流隔離能力，並可使傳輸電路1滿足IEEE針對網路變壓器所訂定的1500交流伏特（Vac）的耐受電壓規範。此外，由於變壓器T1可不具中心抽頭，故其可和電感器同樣具有可自動化生產的製程。在某些實施例中，各傳輸子電路中的變壓器（例如：傳輸子電路11中的變壓器T1）的電感值可介於60微亨（uH）和1毫亨（mH）之間。

圖3是本新型的傳輸電路的另一實施方式的示意圖，其是由圖1所示的傳輸電路1所衍生而成。同時參照圖1和圖3，用於乙太網路的一傳輸電路2可同樣包含傳輸子電路11、12、13、14，且各傳輸子電路的元件組成以及各傳輸子電路與乙太網路實體層設備E1及乙太網路連接設備E2之間的連接關係皆可與傳輸電路1相同，二者間的差異在於，傳輸電路2還可進一步包含一電容器C1。傳輸子電路11中的連接點P1、連接點P4以及傳輸子電路12、13、14中相應於連接點P1和連接點P4的連接點皆可耦接於電容器C1，而電容器C1可耦接於接地端G1。換言之，連接點P1、連接點P4以及傳輸子電路12、13、14中相應於連接點P2和連接點P4的連接點是透過電容器C1而耦接於接地端G1。

電容器C1可為傳輸電路2提供對地隔離的效果，以避免來自地面端的雜訊傳回至訊號線上。在某些實施例中，接地端G1可以是機殼接地（chassis ground）的形式。在某些實施例中，電容器C1的電容值可各自介於1皮法（pF）和100奈法（nF）之間。在某些實施例中，電容器C1的耐受電壓可被設計為不低於500直流伏特（Vdc），以維持差模阻抗及降低通道間訊號串擾的功能。

圖4是本新型的傳輸電路的另一實施方式的示意圖，其是由圖1所示的傳輸電路1所衍生而成。同時參照圖1和圖4，用於乙太網路的一傳輸電路3可包含四個傳輸子電路21、22、23、24以及電容器C1，且和傳輸電路1中的情形類似，傳輸子電路21、22、23、24的結構實質相同，且各自的輸入和輸出類型也相仿，故本文僅針對傳輸子電路21的結構進行詳述，本新型所屬技術領域中具有通常知識者可根據關於傳輸子電路21的敘述而清楚得知傳輸子電路22、23、24的相應結構和連接配置。

如同傳輸子電路11，傳輸子電路21也可包含線圈CL1、線圈CL2、磁芯M1、變壓器T1。傳輸子電路21和傳輸子電路11不同之處在於，其還可包含一線圈CL5、一線圈CL6、一磁芯M2。線圈CL5可耦接於線圈CL1的連接點P2和線圈CL3的連接點P5之間，而線圈CL6可耦接於線圈CL2的連接點P3和線圈CL3的連接點P6之間。換言之，在傳輸子電路21的線圈CL3中，連接點P5可以是經由線圈CL5而耦接於連接點P2，而連接點P6可以是經由線圈CL6而耦接於連接點P3。線圈CL5和線圈CL6是以相同方向纏繞磁芯M2。

圖5是本新型的傳輸電路的另一實施方式的示意圖，其是由圖3和圖4所示的傳輸電路2和傳輸電路3所共同衍生而成。同時參照圖3、圖4、圖6，用於乙太網路的一傳輸電路4可包含傳輸電路2中的電容器C1之外，還可包含傳輸電路3中的傳輸子電路21、22、23、24。換言之，傳輸電路4結合了傳輸電路2和傳輸電路3的特點。藉此設計，相較於傳輸電路2和傳輸電路3，傳輸電路4兼具二者的優點以提供更進一步的共模濾波保護及阻抗匹配的功效。由於本新型所屬技術領域中具有通常知識者可根據關於傳輸電路3的敘述內容而瞭解傳輸電路4中的傳輸子電路21、22、23、24的具體構造，故不贅述。

類似於傳輸電路2，在傳輸電路4中，傳輸子電路21中的連接點P1、連接點P4以及傳輸子電路22、23、24中相應於連接點P1和連接點P4的連接點皆可耦接於電容器C1，而電容器C1可耦接於接地端G1。換言之，連接點P2、連接點P4以及傳輸子電路22、23、24中相應於連接點P1和連接點P4的連接點是透過電容器C1而耦接於接地端G1。

綜上所述，本新型中用於乙太網路的傳輸電路1、2、3、4不需透過人工繞線等方式來進行生產，具有可自動化生產的結構，且可提供乙太網路傳輸所需的訊號耦合、直流隔離、突波保護等功能。因此，本新型的乙太網路傳輸電路確實有能力取代傳統的乙太網路變壓器，並且為乙太網路的傳輸提供更高的環境適應能力。

上述的實施例僅用來例舉本新型的實施方案及闡釋本新型的技術特徵，並非用來限制本新型的保護範圍。任何可由本新型所屬技術領域中具有通常知識者輕易完成的改變或均等性的安排均屬本新型所主張的範圍，本新型請求保護的範圍以申請專利範圍為準。

如下所示 1、2、3、4:傳輸電路 11、12、13、14、21、22、23、24:傳輸子電路 E1:乙太網路實體層設備 E2:乙太網路連接設備 C1:電容器 CL1、CL2、CL3、CL4、CL5、CL6:線圈 G1:接地端 M1、M2:磁芯 P1、P2、P3、P4、P5、P6:連接點 T1:變壓器

以下結合圖式和具體的實施方式對本新型作進一步詳細的說明，其中： 圖1是本新型的用於乙太網路的傳輸電路的一實施方式的示意圖； 圖2是本新型的傳輸電路中的線圈繞線方式的一實施方式的示意圖；以及 圖3、圖4、圖5分別是本新型的傳輸電路的另一實施方式的示意圖。

1:傳輸電路

11、12、13、14:傳輸子電路

E1:乙太網路實體層設備

E2:乙太網路連接設備

CL1、CL2、CL3、CL4:線圈

G1:接地端

M1:磁芯

P1、P2、P3、P4、P5、P6:連接點

T1:變壓器

Claims (6)

1. 一種用於乙太網路的傳輸電路，包含： 四個傳輸子電路，各該傳輸子電路皆耦接於一乙太網路實體層設備和一乙太網路連接設備之間，各該傳輸子電路皆用以傳輸乙太網路的一對差模訊號，且各該傳輸子電路皆包含： 一第一線圈和一第二線圈，該第一線圈的兩端分別包含一第一連接點和一第二連接點，該第二線圈的兩端分別包含一第三連接點和一第四連接點，其中該第二連接點和該第三連接點皆耦接於該乙太網路連接設備，且該第一連接點和該第四連接點皆耦接於一接地端； 一第一磁芯，其中該第一線圈和該第二線圈是以相同方向共同纏繞該第一磁芯；以及 一變壓器，包含一第三線圈和一第四線圈，其中該第三線圈的兩端分別包含一第五連接點和一第六連接點，該第五連接點和該第六連接點分別耦接於該第二連接點和該第三連接點，且該第四線圈的兩端耦接於該乙太網路實體層設備。
2. 如請求項1所述的傳輸電路，其中各該傳輸子電路還包含一第五線圈、一第六線圈和一第二磁芯，該第五連接點是經由該第五線圈而耦接至該第二連接點，該第六連接點是經由該第六線圈而耦接至該第三連接點，且該第五線圈和該第六線圈是以相同方向共同纏繞該第二磁芯。
3. 如請求項1或2所述的傳輸電路，還包含一第一電容器，該第一電容器耦接於該接地端以及各該傳輸子電路中的該第一連接點和該第四連接點，且各該傳輸子電路中的該第一連接點和該第四連接點是經由該第一電容器而耦接於該接地端。
4. 如請求項3所述的傳輸電路，其中該第一電容器的耐受電壓不低於500直流伏特。
5. 如請求項3所述的傳輸電路，其中該第一電容器的電容值介於1皮法和100奈法之間。
6. 如請求項1所述的傳輸電路，其中各該傳輸子電路中的該變壓器的電感值介於60微亨和1毫亨之間。

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