TWM660343U - 乙太網路供電之電氣隔離模組、連接插座及電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種乙太網路供電之電氣隔離模組，包括一網路端子連接部、一網路晶片連接部、及一隔離電路。網路端子連接部包括複數第一腳位。網路晶片連接部包括複數第二腳位。隔離電路包括一變壓器、一共模扼流圈、及一瞬態電壓抑制二極體。共模扼流圈連接於變壓器與網路端子連接部之間。瞬態電壓抑制二極體連接於變壓器與網路晶片連接部之間。

Description

乙太網路供電之電氣隔離模組、連接插座及電子裝置
本案係關於乙太網路供電，尤指一種乙太網路供電之電氣隔離模組、連接插座及電子裝置。
網路變壓器主要功能包括不失真的訊號傳輸、阻抗匹配、電氣隔離等。例如用於乙太網路時，網路變壓器主要設置於PHY晶片與連接器RJ45之間，藉以增強訊號傳輸，同時隔離PHY晶片與外在環境，藉以增強抗干擾能力。此外，為避免乙太網路受到雷擊時所引起的突波的影響，一般而言，會額外加裝保護元件。
然，一般習用網路變壓器並未將保護元件與網路變壓器整合成一個模組，造成網路變壓器於使用時須額外安裝保護元件而造成整體體積上升，從而影響整體成本。此外，使用端在使用網路變壓器時，也尋找相匹配的保護元件，造成習用網路變壓器於使用上產生諸多不便之處。
鑑於上述，提供一種乙太網路供電之電氣隔離模組。電氣隔離模組包括一網路端子連接部、一網路晶片連接部、及一隔離電路。網路端子連接部包括複數第一腳位。網路晶片連接部包括複數第二腳位。隔離電路包括一變壓器、一共模扼流圈、及一瞬態電壓抑制二極體。共模扼流圈連接於變壓器與網路端子連接部之間。瞬態電壓抑制二極體連接於變壓器與網路晶片連接部之間。
在一實施例中，變壓器包括一第一繞組及一第二繞組。第一繞組連接共模扼流圈，第二繞組連接瞬態電壓抑制二極體。其中瞬態電壓抑制二極體並聯於第二繞組，且瞬態電壓抑制二極體的二端分別連接各第二腳位中的其中二者。
在一實施例中，共模扼流圈包括二第三繞組。各第三繞組串聯地連接於第一繞組及各第一腳位中的其中之一者。
在一實施例中，瞬態電壓抑制二極體的一寄生電容值與乙太網路供電之一網路連接埠的支援傳輸速度成負相關。
另提供一種連接插座。連接插座包括一座體及至少一電氣隔離模組。座體包括一插接口及相對於插接口的一容室。電氣隔離模組位於容室中。電氣隔離模組包括一網路端子連接部、一網路晶片連接部、及一隔離電路。網路端子連接部包括複數第一腳位。網路晶片連接部包括複數第二腳位。隔離電路包括一變壓器、一共模扼流圈、及一瞬態電壓抑制二極體。共模扼流圈連接於變壓器與網路端子連接部之間。瞬態電壓抑制二極體連接於變壓器與網路晶片連接部之間。
在一實施例中，瞬態電壓抑制二極體的一寄生電容值與連接插座的支援傳輸速度成負相關。
在一實施例中，連接插座更包括至少一濾波電路，其中第一繞組與第二繞組中的至少一者具有一中央抽頭，每一中央抽頭連接至少一濾波電路中之一者。
另提供一種電子裝置。電子裝置包括如前述連接插座。
依據本案一些實施例之電氣隔離模組、連接插座、及電子裝置具有功效：(1)將保護元件與網路變壓器整合成一個模組，以降低整體體積。(2)電氣隔離模組可將網路晶片所發出的差分訊號進行增強及傳送，以阻隔訊號中的直流分量。(3)利用共模扼流圈可有效抑制電磁干擾。(4)為共模電流提供低阻抗路徑，以降低共模電流/電壓。同時提供直流偏壓以確保接收電路與發送電路的正常運行，並可選擇不同電容值以提供低阻抗返回路徑，可在不同問題頻率點上提供更低的阻抗，從而優化訊號傳輸。
請參閱圖1及圖2所示，本案提供一種乙太網路供電之電氣隔離模組72，包括網路端子連接部10、網路晶片連接部20、及隔離電路30。其中，隔離電路30包括變壓器31、共模扼流圈32、及瞬態電壓抑制二極體33。
請參閱圖1及圖2所示，網路端子連接部10包括複數第一腳位11。在一些實施例中，第一腳位11的數量為12。網路端子連接部10用以連接一網路端子。在一些實施例中，網路端子連接部10連接一插接口60，插接口60用以連接網路端子，使網路端子連接部10與網路端子形成連接。在一些實施例中，插接口60為RJ45介面。
請參閱圖1及圖2所示，網路晶片連接部20包括複數第二腳位21。在一些實施例中，第二腳位21的數量為12。網路晶片連接部20用以連接一網路晶片80。在一些實施例中，網路晶片80為實體層（PHY）晶片。
請參閱圖1及圖2所示，在一些實施例中，變壓器31包括第一繞組311及第二繞組312，第一繞組311連接共模扼流圈32，第二繞組312連接瞬態電壓抑制二極體33。其中瞬態電壓抑制二極體33並聯於第二繞組312，且瞬態電壓抑制二極體33的二端分別連接複數第二腳位21中的其中二者。在一些實施例中，該第一繞組311於第一中心抽頭3111處連接複數第一腳位11中的其中之一，且該第一中心抽頭3111處與插接口60之間設有一濾波電路40。在一些實施例中，濾波電路40包括一電容41及一電阻42。在一些實施例中，第二繞組312於第二中心抽頭3121處連接複數第二腳位21中的其中之一，且該第二中心抽頭3121處與網路晶片80之間設有一濾波電路50。在一些實施例中，濾波電路50為一電容。
請參閱圖1及圖2所示，共模扼流圈32連接於變壓器31與網路端子連接部10之間。在一些實施例中，共模扼流圈32包括二第三繞組321，各第三繞組321串聯地連接於第一繞組311及各第一腳位11中的其中之一者之間。
在一些實施例中，電氣隔離模組72內隔離電路30的數量對應第一腳位11與第二腳位21的數量。即，由於隔離電路30分別連接複數第一腳位11其中之三、及複數第二腳位21其中之三，因此，當第一腳位11的數量與第二腳位21的數量為12時，隔離電路30的數量為4。
請參閱圖1及圖2所示，瞬態電壓抑制二極體33連接於變壓器31與網路晶片連接部20之間。瞬態電壓抑制二極體33用以提供電氣隔離模組72之保護作用，藉以避免因雷擊所產生的凸波所造成的負面影響。在一些實施例中，瞬態電壓抑制二極體33的一寄生電容值與乙太網路供電之一網路連接埠的支援傳輸速度成負相關。例如，傳輸速度為1Gbps時寄生電容值為2pF、傳輸速度為2.5Gbps時寄生電容值為1pF、傳輸速度為10Gbps時寄生電容值為0.2pF。
請參閱圖3及圖4所示，在一些實施例中，本案另提供一種連接插座70，包括一座體71、及至少一電氣隔離模組72。座體71包括一插接口711及相對於插接口711的一容室712。其中，圖3、圖4之插接口711相當於圖1之插接口60。電氣隔離模組72設置於容室712內。電氣隔離模組72之實施方式請參閱前述，在此不再贅述。在一些實施例中，瞬態電壓抑制二極體33的寄生電容值與連接插座70的支援傳輸速度成負相關。
在一些實施例中，本案另提供一種乙太網路供電之電子裝置，電子裝置包括上述之連接插座70。電子裝置之實施方式請參閱前述，在此不再贅述。在一些實施例中，電子裝置可為供電設備(Power Sourcing Equipment, PSE)或受電裝置(Powered Device, PD) 。
依據本案一些實施例之電氣隔離模組72、連接插座70、及電子裝置具有功效：(1)將保護元件(即瞬態電壓抑制二極體33)與網路變壓器(即變壓器31、共模扼流圈32)整合成一個模組，以降低整體體積。(2)電氣隔離模組72可將網路晶片80(如PHY晶片)所發出的差分訊號利用第一繞組311與第二繞組312進行訊號的增強及傳送，以阻隔訊號中的直流分量。在一些實施例中，電氣隔離模組72可耐1.5KV~3KV的電壓，以具有防雷擊的保護作用。(3)利用共模扼流圈32可有效抑制電磁干擾(Electromagnetic Interference, EMI)。(4)透過第一中心抽頭3111連接第一腳位11、第二繞組312連接第二腳位21，為共模電流提供低阻抗路徑，降低共模電流/電壓。同時提供直流偏壓以確保接收電路與發送電路的正常運行，並可選擇不同電容值以提供低阻抗返回路徑，可在不同問題頻率點上提供更低的阻抗，從而優化訊號傳輸。
10:網路端子連接部 11:第一腳位 20:網路晶片連接部 21:第二腳位 30:隔離電路 31:變壓器 311:第一繞組 3111:第一中心抽頭 312:第二繞組 3121:第二中心抽頭 32:共模扼流圈 321:第三繞組 33:瞬態電壓抑制二極體 40:濾波電路 41:電容 42:電阻 50:濾波電路 60:插接口 70:連接插座 71:座體 711:插接口 712:容室 72:電氣隔離模組 80:網路晶片
圖1繪示在一實施例中，電氣隔離模組之電路示意圖； 圖2繪示在一實施例中，電氣隔離模組之外觀示意圖； 圖3繪示在一實施例中，連接插座之外觀示意圖； 圖4繪示在一實施例中，連接插座之局部透示圖。
10:網路端子連接部
11:第一腳位
20:網路晶片連接部
21:第二腳位
30:隔離電路
31:變壓器
311:第一繞組
3111:第一中心抽頭
312:第二繞組
3121:第二中心抽頭
32:共模扼流圈
321:第三繞組
33:瞬態電壓抑制二極體
40:濾波電路
41:電容
42:電阻
50:濾波電路
60:插接口
72:電氣隔離模組
80:網路晶片

Claims (10)

  1. 一種乙太網路供電之電氣隔離模組，包括： 一網路端子連接部，包括複數第一腳位； 一網路晶片連接部，包括複數第二腳位；及 至少一隔離電路，該隔離電路包括： 一變壓器； 一共模扼流圈，連接於該變壓器與該網路端子連接部之間；及 一瞬態電壓抑制二極體，連接於該變壓器與該網路晶片連接部之間。
  2. 如請求項1所述之電氣隔離模組，其中該變壓器包括一第一繞組及一第二繞組，該第一繞組連接該共模扼流圈，該第二繞組連接該瞬態電壓抑制二極體，其中該瞬態電壓抑制二極體並聯於該第二繞組，且該瞬態電壓抑制二極體的二端分別連接該些第二腳位中的其中二者。
  3. 如請求項2所述之電氣隔離模組，其中該共模扼流圈包括二第三繞組，各該第三繞組串聯地連接於該第一繞組及該些第一腳位中的其中之一。
  4. 如請求項1所述之電氣隔離模組，其中該瞬態電壓抑制二極體的一寄生電容值與該乙太網路供電之一網路連接埠的支援傳輸速度成負相關。
  5. 一種連接插座，包括： 一座體，包括一插接口及相對於該插接口的一容室；及 至少一電氣隔離模組，位於該容室中，該電氣隔離模組包括： 一網路端子連接部，包括複數第一腳位； 一網路晶片連接部，包括複數第二腳位；及 至少一隔離電路，該隔離電路包括： 一變壓器； 一共模扼流圈，連接於該變壓器與該網路端子連接部之間；及 一瞬態電壓抑制二極體，連接於該變壓器與該網路晶片連接部之間。
  6. 如請求項5所述之連接插座，其中該變壓器包括一第一繞組及一第二繞組，該第一繞組連接該共模扼流圈，該第二繞組連接該瞬態電壓抑制二極體，其中該瞬態電壓抑制二極體並聯於該第二繞組，且該瞬態電壓抑制二極體的二端分別連接該些第二腳位中的其中二者。
  7. 如請求項6所述之連接插座，其中該共模扼流圈包括二第三繞組，各該第三繞組串聯地連接於該第一繞組及該些第一腳位中的其中之一者。
  8. 如請求項6所述之連接插座，其中該瞬態電壓抑制二極體的一寄生電容值與該連接插座的支援傳輸速度成負相關。
  9. 如請求項6所述之連接插座，更包括至少一濾波電路，其中該第一繞組與該第二繞組中的至少一者具有一中央抽頭，每一該中央抽頭連接該至少一濾波電路中之一者。
  10. 一種電子裝置，包括如請求項5至9中任一項所述之連接插座。
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