專利名稱：以太網(wǎng)端口電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及端口防雷技術(shù)，特別涉及一種以太網(wǎng)端口電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，例如交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通常采用集成百兆以太網(wǎng)端口 (10/100Base-TX)或集成千兆以太網(wǎng)端口(lOOOBase-T)，相鄰網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的以太網(wǎng)端口之間會(huì)通過(guò)例如雙絞線等以太線纜連接。在實(shí)際應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的以太線纜布線會(huì)存在多種問(wèn)題，尤其在室外布線時(shí)，以太線纜容易受到雷擊而產(chǎn)生高壓靜電，如果以太網(wǎng)端口沒(méi)有進(jìn)行防雷保護(hù)，則極易受到高壓靜電的損害而產(chǎn)生較大的差模電壓和共模電壓，從而導(dǎo)致端口失效。如圖1所示，現(xiàn)有的百兆以太網(wǎng)端口電路通常包括分別位于變壓器兩側(cè)的連接器和物理層(PHY)芯片，其中連接器與變壓器之間連接有兩對(duì)差分線TX+和TX_、RX+和RX-，PHY芯片與變壓器之間也連接有兩對(duì)差分線TD+和TD-、RD+和RD-；為了實(shí)現(xiàn)每對(duì)差分線之間的差模防護(hù)，在PHY芯片與變壓器之間，每根差分線分別串聯(lián)有電阻，即差分線TD+串聯(lián)有R01、差分線TD-串聯(lián)有R02、差分線RD+串聯(lián)有R03、 差分線RD-串聯(lián)有R04，且，每對(duì)差分線之間分別通過(guò)背向放置的兩個(gè)瞬態(tài)電壓抑制二極管 (Transient VoltageSuppression, TVS)相連，即 TD+禾Π TD-之間通過(guò)背向放置的 TVSll 和 TVS 12相互連接、RD+和RD-之間通過(guò)背向放置的TVS21和TVS22相互連接。這樣，當(dāng)雷擊產(chǎn)生的高壓靜電由連接器通過(guò)變壓器向PHY芯片傳導(dǎo)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致每對(duì)差分線之間的電壓過(guò)高，此時(shí)，即可由每對(duì)差分線之間的TVS將電流泄放至每根差分線上串聯(lián)的電阻、用以將電能轉(zhuǎn)化為熱能，從而實(shí)現(xiàn)差分線之間的差模防護(hù)。雖然采用背向放置的TVS能夠?qū)崿F(xiàn)差模防護(hù)，但一個(gè)百兆以太網(wǎng)端口就需要4個(gè) TVS，相應(yīng)地，一個(gè)千兆以太網(wǎng)端口則需要8個(gè)TVS，由于TVS成本較高，那么隨著以太網(wǎng)端口數(shù)量的增加，實(shí)現(xiàn)差模防護(hù)的成本也就會(huì)隨之升高。此外，仍參見(jiàn)圖1，現(xiàn)有以太網(wǎng)端口電路中，變壓器于PHY芯片一側(cè)對(duì)應(yīng)差分線TD+ 和TD-的中心抽頭TDC、對(duì)應(yīng)差分線RD+和RD-的中心抽頭TDC則分別通過(guò)電容COl和C02接地；變壓器于連接器一側(cè)對(duì)應(yīng)差分線TX+和TX-的中心抽頭TXC、對(duì)應(yīng)差分線RX+和RX-的中心抽頭RXC分別通過(guò)電阻R05和R06接至電容C03，并通過(guò)電容C03串聯(lián)至地；連接器還具有4根閑置線通過(guò)電阻R07連接至電容C03，并通過(guò)電容C03串聯(lián)至地。這樣，當(dāng)雷擊產(chǎn)生的高壓靜電由連接器通過(guò)變壓器向PHY芯片傳導(dǎo)時(shí)，各對(duì)差分線上會(huì)產(chǎn)生較大的共模電壓、但卻無(wú)法通過(guò)中心抽頭釋放至地，即無(wú)法實(shí)現(xiàn)共模防護(hù)。可見(jiàn)，現(xiàn)有以太網(wǎng)端口電路實(shí)現(xiàn)差模防護(hù)的成本過(guò)高、且無(wú)法實(shí)現(xiàn)共模防護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種以太網(wǎng)端口電路，能夠節(jié)省差模防護(hù)的成本，還能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)共模防護(hù)。本發(fā)明提供的一種以太網(wǎng)端口電路，包括分別位于變壓器兩側(cè)的連接器和物理層芯片，連接器與變壓器之間、以及物理層芯片與變壓器之間分別連接有相同數(shù)量的若干對(duì)差分線；在連接器與變壓器之間、或物理層芯片與變壓器之間，每根差分線分別串聯(lián)有電阻、每對(duì)差分線之間分別通過(guò)導(dǎo)通方向相反的兩路串聯(lián)二極管相互連接；其中，每路串聯(lián)二極管的導(dǎo)通電壓之和，大于該路串聯(lián)二極管所在的一對(duì)差分線之間的電壓差。每對(duì)差分線之間的電壓差為2. 8V、每路串聯(lián)4個(gè)導(dǎo)通電壓大于0. 7V的二極管。每根差分線串聯(lián)有兩個(gè)電阻，導(dǎo)通方向相反的兩路串聯(lián)二極管的兩端連接于差分線的兩個(gè)電阻之間。變壓器于連接器一側(cè)對(duì)應(yīng)各對(duì)差分線的中心抽頭，通過(guò)可在過(guò)電壓產(chǎn)生時(shí)將兩端電壓嵌位至預(yù)定值的第一器件接地。第一器件為壓敏電阻。壓敏電阻的嵌位電壓為360V。連接器與變壓器之間、以及物理層芯片與變壓器之間的差分線均為2對(duì)；且，連接器進(jìn)一步具有4根閑置線，4根閑置線通過(guò)可在過(guò)電壓產(chǎn)生時(shí)將兩端電壓嵌位至預(yù)定值的第二器件接地。第二器件為壓敏電阻。壓敏電阻的嵌位電壓為360V。連接器與變壓器之間、以及物理層芯片與變壓器之間的差分線均為4對(duì)。由上述技術(shù)方案可見(jiàn)，本發(fā)明中，以太網(wǎng)端口電路的每對(duì)差分線之間分別通過(guò)導(dǎo)通方向相反的兩路串聯(lián)二極管相互連接，用以在每對(duì)差分線之間的差模電壓由于雷擊而過(guò)大時(shí)泄放能量，從而能夠?qū)崿F(xiàn)差模防護(hù)，而且，由于二極管的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于TVS，因而在實(shí)現(xiàn)差模防護(hù)的同時(shí)還降低了成本。進(jìn)一步為了實(shí)現(xiàn)共模防護(hù)，本發(fā)明還可以將變壓器于連接器一側(cè)的中心抽頭通過(guò)例如壓敏電阻等可實(shí)現(xiàn)電壓嵌位的元器件接地，由可實(shí)現(xiàn)電壓嵌位的元器件在各中心抽頭的共模電壓由于雷擊而過(guò)大時(shí)泄放能量，從而還能夠?qū)崿F(xiàn)共模防護(hù)。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種實(shí)現(xiàn)差模防護(hù)的百兆以太網(wǎng)端口電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖加為本發(fā)明實(shí)施例中的一種實(shí)現(xiàn)差模防護(hù)和共模防護(hù)的百兆以太網(wǎng)端口電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2b為本發(fā)明實(shí)施例中的另一種實(shí)現(xiàn)差模防護(hù)和共模防護(hù)的百兆以太網(wǎng)端口電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3a為本發(fā)明實(shí)施例中的一種實(shí)現(xiàn)差模防護(hù)和共模防護(hù)的千兆以太網(wǎng)端口電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖北為本發(fā)明實(shí)施例中的另一種實(shí)現(xiàn)差模防護(hù)和共模防護(hù)的千兆以太網(wǎng)端口電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)施例中，以太網(wǎng)端口電路的每對(duì)差分線之間分別通過(guò)導(dǎo)通方向相反的兩路串聯(lián)二極管相互連接，用以在每對(duì)差分線之間的差模電壓由于雷擊而過(guò)大時(shí)泄放能量，從而能夠?qū)崿F(xiàn)差模防護(hù)，而且，由于二極管的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于TVS，因而在實(shí)現(xiàn)差模防護(hù)的同時(shí)還降低了成本。進(jìn)一步為了實(shí)現(xiàn)共模防護(hù)，本實(shí)施例還可以將變壓器于連接器一側(cè)的中心抽頭通過(guò)例如壓敏電阻等可實(shí)現(xiàn)電壓嵌位的元器件接地，由可實(shí)現(xiàn)電壓嵌位的元器件在各中心抽頭的共模電壓由于雷擊而過(guò)大時(shí)泄放能量，從而還能夠?qū)崿F(xiàn)共模防護(hù)。下面，分別以百兆以太網(wǎng)端口電路和千兆以太網(wǎng)端口電路為例，對(duì)本實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。如圖加所示，以百兆以太網(wǎng)端口電路為例，其包括分別位于變壓器兩側(cè)的連接器和PHY芯片，連接器的與變壓器之間連接有兩對(duì)差分線TX+和TX-、RX+和RX-，PHY芯片與變壓器之間也連接有兩對(duì)差分線TD+和TD-、RD+和RD-。1)為了實(shí)現(xiàn)每對(duì)差分線之間的差模防護(hù)在PHY芯片與變壓器之間，每根差分線分別串聯(lián)有電阻，即差分線TD+串聯(lián)有Rll 和Rl2、差分線TD-串聯(lián)有R21和R22、差分線RD+串聯(lián)有R31和R32、差分線RD-串聯(lián)有R41 和R42 ；每對(duì)差分線之間，于串聯(lián)的兩個(gè)電阻之間的位置，分別通過(guò)導(dǎo)通方向相反的兩路串聯(lián)二極管相互連接，即TD+和TD-之間通過(guò)可自TD+導(dǎo)通至TD-的一路串聯(lián)二極管Dl D4、以及可自TD-導(dǎo)通至TD+的另一路串聯(lián)二極管D5 D8相連，RD+和RD-之間通過(guò)可自 RD+導(dǎo)通至RD-的一路串聯(lián)二極管D9 D12、以及可自RD-導(dǎo)通至RD+的另一路串聯(lián)二極管D13 D16相連；且，每路串聯(lián)二極管的導(dǎo)通電壓之和，大于該路串聯(lián)二極管所在的一對(duì)差分線之間的電壓差，例如，圖加中的每對(duì)差分線之間的電壓差為2. 8V，則每路串聯(lián)4個(gè)導(dǎo)通電壓大于0. 7V的二極管、以使該路的導(dǎo)通電壓之和大于2. 8V。當(dāng)然，對(duì)于差分線之間具有各種電壓差的不同情況，則可以相應(yīng)調(diào)整二極管的數(shù)量、并選用具有任意導(dǎo)通電壓的二極管。正常狀態(tài)下，TD+和TD-之間的差分電壓處于2. 8V，TD+和TD-之間串聯(lián)二極管 Dl D4、以及串聯(lián)二極管D5 D8均不會(huì)導(dǎo)通。同理，RD+和RD-之間一路串聯(lián)二極管D9 D12、以及串聯(lián)二極管D13 D16也均不會(huì)導(dǎo)通。而當(dāng)雷擊產(chǎn)生的高壓靜電由連接器通過(guò)變壓器向PHY芯片傳導(dǎo)時(shí)，會(huì)使得TD+和 TD-之間的差分電壓大于2. 8V，從而使TD+和TD-之間串聯(lián)二極管Dl D4、或者串聯(lián)二極管D5 D8導(dǎo)通(究竟哪一路導(dǎo)通取決于差分線之間壓差的正負(fù))，并由串聯(lián)二極管Dl D4以及Rll和R12、或者串聯(lián)二極管D5 D8以及R21和R22吸收能量轉(zhuǎn)化為熱能，從而實(shí)現(xiàn)差模防護(hù)；RD+和RD-同理。通常情況下，雷擊所造成的差模電壓很高、可達(dá)到千伏(KV)等級(jí)，但其持續(xù)時(shí)間很短、不會(huì)對(duì)放電回路中的器件造成損壞。另需要說(shuō)明的是，當(dāng)差模電壓由于雷擊而大于 2. 8V后，二極管的導(dǎo)通需要極短的響應(yīng)時(shí)間，但在導(dǎo)通之前產(chǎn)生的大于2. 8V的差模電壓則無(wú)法被吸收、從而產(chǎn)生比差模電壓小一個(gè)數(shù)量級(jí)的殘壓，例如，如果差模電壓為5KV、則殘壓會(huì)小于500V，這就需要PHY芯片自身具有吸收該能量的能力，如果PHY芯片自身的差模防護(hù)能力足以吸收大于500V的電壓，則如圖加所示以太網(wǎng)端口電路的差模防護(hù)能力可以達(dá)到 5KV,即如圖加所示以太網(wǎng)端口電路的差模防護(hù)能力可隨著PHY芯片自身差模防護(hù)的升高而提升。經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試，在PHY芯片自身的差模防護(hù)能力達(dá)到150V時(shí)，如圖加所示以太網(wǎng)端口電路的差模防護(hù)能力可以達(dá)到1. 5KV，當(dāng)PHY芯片自身的差模防護(hù)能力達(dá)到500V時(shí)，如圖加所示以太網(wǎng)端口電路的差模防護(hù)能力可以達(dá)到7KV。差分線TD+中串聯(lián)的Rll和R12、差分線TD-中串聯(lián)的R21和R22、差分線RD+中串聯(lián)的R31和R32、以及差分線RD-中串聯(lián)的R41和R42可作為限流電阻(阻值較小、例如 1 Ω)，其能夠有效降低放電時(shí)電流值，以免電流過(guò)大時(shí)造成二極管損壞。2)為了實(shí)現(xiàn)每對(duì)差分線對(duì)地的共模防護(hù)變壓器于連接器一側(cè)對(duì)應(yīng)差分線TX+和TX-的中心抽頭TXC、對(duì)應(yīng)差分線RX+和 RX-的中心抽頭R)(C通過(guò)壓敏電阻RVl (其鉗位電壓可選用360V)接地，由于如圖加所示端口電路通常處于低頻狀態(tài)，因而差分線TX+和TX-對(duì)中心抽頭T)(C的阻抗很低、可忽略不計(jì)(即便在雷擊時(shí)，雷擊靜電感應(yīng)90%的能量也會(huì)集中在IOKhz以下、屬于低頻)，從而構(gòu)成放電回路TX+/TX-— > TXC— > RVl- >地，同理，差分線RX+和RX-的中心抽頭RXC的阻抗也很低，從而構(gòu)成放電回路RX+/RX— > RXC- > RVl- >地；而且，由于百兆以太網(wǎng)端口的連接器還具有4根閑置線，因而還可以將4根閑置線通過(guò)壓敏電阻RV2接地。正常狀態(tài)下，差分線TX+和TX-、RX+和RX-相對(duì)于地的電壓值不會(huì)超過(guò)壓敏電阻的鉗位電壓，上述回路不會(huì)產(chǎn)生放電；而且，差分線TX+和TX-上的電壓相對(duì)于中心抽頭 TXC的壓差、以及差分線RX+和RX-上的電壓相對(duì)于中心抽頭RXC的壓差均小于1. 4V，所以不會(huì)影響正常使用。而當(dāng)雷擊產(chǎn)生的高壓靜電由連接器通過(guò)變壓器向PHY芯片傳導(dǎo)時(shí)，當(dāng)差分線TX+ 和TX-對(duì)地的共模電壓超過(guò)壓敏電阻RVl的箝位電壓時(shí)，差分線TX+和TX-可以通過(guò)變壓器中心抽頭TXC、即按照前述放電回路對(duì)地放電；RX+和RX-同理。而且，在變壓器與連接器之間即實(shí)現(xiàn)共模放電，能夠避免變壓器與PHY芯片之間的差分線產(chǎn)生較高的共模電壓，從而可實(shí)現(xiàn)完整的共模防護(hù)。當(dāng)然，壓敏電阻RVl和RV2也可以替換為其他可在過(guò)電壓產(chǎn)生時(shí)將兩端電壓嵌位至預(yù)定值的元器件。此外，圖加中與現(xiàn)有技術(shù)相似的是，變壓器于PHY芯片一側(cè)對(duì)應(yīng)差分線TD+和 TD-的中心抽頭TDC、對(duì)應(yīng)差分線RD+和RD-的中心抽頭TDC分別通過(guò)電容COl和C02接地；變壓器于連接器一側(cè)對(duì)應(yīng)差分線TX+和TX-的中心抽頭TXC、對(duì)應(yīng)差分線RX+和RX-的中心抽頭RXC通過(guò)電阻R51接至電容C50、并通過(guò)電容C50串聯(lián)至地；以及，連接器具有的4 根閑置線通過(guò)電阻R52連接至電容C50，并通過(guò)電容C50串聯(lián)至地。上述圖加中每根差分線上分別串聯(lián)的電阻、以及每對(duì)差分線之間的串聯(lián)二極管均位于變壓器與PHY芯片之間，S卩，圖加于變壓器與PHY芯片之間采用后端差模防護(hù)。實(shí)際應(yīng)用中，如圖2b所示，也可將圖加中示出的每根差分線上分別串聯(lián)的電阻、 以及每對(duì)差分線之間的串聯(lián)二極管，設(shè)置于變壓器與連接器之間，即，在變壓器與連接器之間采用前端差模防護(hù)。如圖3a所示，以千兆以太網(wǎng)端口電路為例，其包括分別位于變壓器兩側(cè)的連接器和PHY芯片，連接器的與變壓器之間連接有四對(duì)差分線MXl+和MX1-、MX2+和MX2_、MX3+ 和MX3-、MX4+和MX4-，PHY芯片與變壓器之間也連接有四對(duì)差分線TDl+和TD1-、TD2+和 TD2-、TD3+ 和 TD3-、TD4+ 和 TD4-。1)為了實(shí)現(xiàn)每對(duì)差分線之間的差模防護(hù)在PHY芯片與變壓器之間，每根差分線分別串聯(lián)有電阻，即差分線TDl+串聯(lián)有Rll 和R12、差分線TDl-串聯(lián)有R13和R14、TD2+串聯(lián)有R15和R16、TD2-串聯(lián)有R17和R18、 TD3+串聯(lián)有R19和R20、TD3-串聯(lián)有R21和R22、TD4+串聯(lián)有R23和R24、TD4_串聯(lián)有R25和 R26 ；每對(duì)差分線之間，于串聯(lián)的兩個(gè)電阻之間的位置，分別通過(guò)導(dǎo)通方向相反的兩路串聯(lián)二極管相互連接，即TDl+和TDl-之間通過(guò)可自TDl+導(dǎo)通至TDl-的一路串聯(lián)二極管Dll D14、以及可自TDl-導(dǎo)通至TDl+的另一路串聯(lián)二極管D15 D18相連，TD2+和TD2-之間通過(guò)可自TD2+導(dǎo)通至TD2-的一路串聯(lián)二極管D21 D24、以及可自TD2-導(dǎo)通至TD2+的另一路串聯(lián)二極管D25 擬8相連，TD3+和TD3-之間通過(guò)可自TD3+導(dǎo)通至TD3-的一路串聯(lián)二極管D31 D34、以及可自TD3-導(dǎo)通至TD3+的另一路串聯(lián)二極管D!35 D38相連，TD4+和 TD4-之間通過(guò)可自TD4+導(dǎo)通至TD4-的一路串聯(lián)二極管D41 D44、以及可自TD4-導(dǎo)通至 TD4+的另一路串聯(lián)二極管D45 D48相連；且，每路串聯(lián)二極管的導(dǎo)通電壓之和，大于該路串聯(lián)二極管所在的一對(duì)差分線之間的電壓差，例如，圖3a中的每對(duì)差分線之間的電壓差為 2. 8V，則每路串聯(lián)4個(gè)導(dǎo)通電壓大于0. 7V的二極管、以使該路的導(dǎo)通電壓之和大于2. 8V。 當(dāng)然，對(duì)于差分線之間具有各種電壓差的不同情況，則可以相應(yīng)調(diào)整二極管的數(shù)量、并選用具有任意導(dǎo)通電壓的二極管。正常狀態(tài)下，TDl+和TDl-之間的差分電壓處于2. 8V，TD1+和TDl-之間串聯(lián)二極管Dll D14、以及串聯(lián)二極管D15 D18均不會(huì)導(dǎo)通；TD2+和TD2_、TD3+和TD3_、TD4+和 TD4-同理。而當(dāng)雷擊產(chǎn)生的高壓靜電由連接器通過(guò)變壓器向PHY芯片傳導(dǎo)時(shí)，會(huì)使得TDl+和 TDl-之間的差分電壓大于2. 8V，從而使TDl+和TDl-之間串聯(lián)二極管Dll D14、或者串聯(lián)二極管D15 D18導(dǎo)通(究竟哪一路導(dǎo)通取決于差分線之間壓差的正負(fù))，并由串聯(lián)二極管 Dll D4以及Rll和R12、或者串聯(lián)二極管D15 D18以及R13和R14吸收能量轉(zhuǎn)化為熱能，從而實(shí)現(xiàn)差模防護(hù)；TD2+和TD2-、TD3+和TD3-、TD4+和TD4-同理。通常情況下，雷擊所造成的差模電壓很高、可達(dá)到KV等級(jí)，但其持續(xù)時(shí)間很短、不會(huì)對(duì)放電回路中的器件造成損壞。另需要說(shuō)明的是，當(dāng)差模電壓由于雷擊而大于2. 8V后， 二極管的導(dǎo)通需要極短的響應(yīng)時(shí)間，但在導(dǎo)通之前產(chǎn)生的大于2. 8V的差模電壓則無(wú)法被吸收、從而產(chǎn)生比差模電壓小一個(gè)數(shù)量級(jí)的殘壓，例如，如果差模電壓為5KV、則殘壓會(huì)小于 500V,這就需要PHY芯片自身具有吸收該能量的能力，如果PHY芯片自身的差模防護(hù)能力足以吸收大于500V的電壓，則如圖3a所示以太網(wǎng)端口電路的差模防護(hù)能力可以達(dá)到5KV，即如圖3a所示以太網(wǎng)端口電路的差模防護(hù)能力可隨著PHY芯片自身差模防護(hù)的升高而提升。 經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試，在PHY芯片自身的差模防護(hù)能力達(dá)到150V時(shí)，如圖3a所示以太網(wǎng)端口電路的差模防護(hù)能力可以達(dá)到1. 5KV，當(dāng)PHY芯片自身的差模防護(hù)能力達(dá)到500V時(shí)，如圖3a所示以太網(wǎng)端口電路的差模防護(hù)能力可以達(dá)到7KV。各差分線中串聯(lián)的電阻均可作為限流電阻(阻值較小、例如1Ω)，其能夠有效降低放電時(shí)電流值，以免電流過(guò)大時(shí)造成二極管損壞。
2)為了實(shí)現(xiàn)每對(duì)差分線對(duì)地的共模防護(hù)變壓器于連接器一側(cè)對(duì)應(yīng)差分線MXl+和MXl-的中心抽頭MCTl、對(duì)應(yīng)MX2+和 MX2-的中心抽頭MCT2、對(duì)應(yīng)差分線MX3+和MX3-的中心抽頭MCT3、對(duì)應(yīng)差分線MX4+和 MX4-的中心抽頭MCT4均通過(guò)壓敏電阻RV3(其鉗位電壓可選用360V)接地，由于如圖3a所示端口電路通常處于低頻狀態(tài)，因而各差分線MXi+/MXi-(i為1至4中的任一值)對(duì)其對(duì)應(yīng)的中心抽頭MCTi的阻抗很低、可忽略不計(jì)(即便在雷擊時(shí)，雷擊靜電感應(yīng)90%的能量也會(huì)集中在IOKhz以下、屬于低頻)，從而構(gòu)成放電回路MXi+/MXi-— > MCTi- > RV3— > 地。正常狀態(tài)下，差分線MXi+和MXi-相對(duì)于地的電壓值不會(huì)超過(guò)壓敏電阻的鉗位電壓，上述回路不會(huì)產(chǎn)生放電；而且，差分線MXi+和MXi-上的電壓相對(duì)于中心抽頭MCTi的壓差小于1.4V，所以不會(huì)影響正常使用。而當(dāng)雷擊產(chǎn)生的高壓靜電由連接器通過(guò)變壓器向PHY芯片傳導(dǎo)時(shí)，當(dāng)差分線MXi+ 和MXi-對(duì)地的共模電壓超過(guò)壓敏電阻RV3的箝位電壓時(shí)，差分線MXi+和MXi-可以通過(guò)變壓器中心抽頭MCTi、即按照前述放電回路對(duì)地放電。而且，在變壓器與連接器之間即實(shí)現(xiàn)共模放電，能夠避免變壓器與PHY芯片之間的差分線產(chǎn)生較高的共模電壓，從而可實(shí)現(xiàn)完整的共模防護(hù)。當(dāng)然，壓敏電阻RV3也可以替換為其他可在過(guò)電壓產(chǎn)生時(shí)將兩端電壓嵌位至預(yù)定值的元器件。此外，圖3a中與現(xiàn)有技術(shù)相似的是，變壓器于PHY芯片一側(cè)對(duì)應(yīng)差分線TDi+和 TDi-的中心抽頭TCTi分別通過(guò)電容Ci接地；變壓器于連接器一側(cè)對(duì)應(yīng)差分線MXi+和 MXi-的中心抽頭MCTi還通過(guò)電阻R27接至電容C5、并通過(guò)電容C5串聯(lián)至地。上述圖3a中每根差分線上分別串聯(lián)的電阻、以及每對(duì)差分線之間的串聯(lián)二極管均位于變壓器與PHY芯片之間，S卩，圖3a于變壓器與PHY芯片之間采用后端差模防護(hù)。實(shí)際應(yīng)用中，如圖北所示，也可將圖3a中示出的每根差分線上分別串聯(lián)的電阻、 以及每對(duì)差分線之間的串聯(lián)二極管，設(shè)置于變壓器與連接器之間，即，在變壓器與連接器之間采用前端差模防護(hù)。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換以及改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
8
權(quán)利要求
1.一種以太網(wǎng)端口電路，其特征在于，包括分別位于變壓器兩側(cè)的連接器和物理層芯片，連接器與變壓器之間、以及物理層芯片與變壓器之間分別連接有相同數(shù)量的若干對(duì)差分線；在連接器與變壓器之間、或物理層芯片與變壓器之間，每根差分線分別串聯(lián)有電阻、每對(duì)差分線之間分別通過(guò)導(dǎo)通方向相反的兩路串聯(lián)二極管相互連接；其中，每路串聯(lián)二極管的導(dǎo)通電壓之和，大于該路串聯(lián)二極管所在的一對(duì)差分線之間的電壓差。
2.如權(quán)利要求1所述的以太網(wǎng)端口電路，其特征在于，每對(duì)差分線之間的電壓差為 2. 8V、每路串聯(lián)4個(gè)導(dǎo)通電壓大于0. 7V的二極管。
3.如權(quán)利要求1所述的以太網(wǎng)端口電路，其特征在于，每根差分線串聯(lián)有兩個(gè)電阻，導(dǎo)通方向相反的兩路串聯(lián)二極管的兩端連接于差分線的兩個(gè)電阻之間。
4.如權(quán)利要求1所述的以太網(wǎng)端口電路，其特征在于，變壓器于連接器一側(cè)對(duì)應(yīng)各對(duì)差分線的中心抽頭，通過(guò)可在過(guò)電壓產(chǎn)生時(shí)將兩端電壓嵌位至預(yù)定值的第一器件接地。
5.如權(quán)利要求4所述的以太網(wǎng)端口電路，其特征在于，第一器件為壓敏電阻。
6.如權(quán)利要求5所述的以太網(wǎng)端口電路，其特征在于，壓敏電阻的嵌位電壓為360V。
7.如權(quán)利要求4所述的以太網(wǎng)端口電路，其特征在于，連接器與變壓器之間、以及物理層芯片與變壓器之間的差分線均為2對(duì)；且，連接器進(jìn)一步具有4根閑置線，4根閑置線通過(guò)可在過(guò)電壓產(chǎn)生時(shí)將兩端電壓嵌位至預(yù)定值的第二器件接地。
8.如權(quán)利要求7所述的以太網(wǎng)端口電路，其特征在于，第二器件為壓敏電阻。
9.如權(quán)利要求8所述的以太網(wǎng)端口電路，其特征在于，壓敏電阻的嵌位電壓為360V。
10.如權(quán)利要求4所述的以太網(wǎng)端口電路，其特征在于，連接器與變壓器之間、以及物理層芯片與變壓器之間的差分線均為4對(duì)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種以太網(wǎng)端口電路。在本發(fā)明中，以太網(wǎng)端口電路的每對(duì)差分線之間分別通過(guò)導(dǎo)通方向相反的兩路串聯(lián)二極管相互連接，用以在每對(duì)差分線之間的差模電壓由于雷擊而過(guò)大時(shí)泄放能量，從而能夠?qū)崿F(xiàn)差模防護(hù)，而且，由于二極管的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于瞬態(tài)電壓抑制二極管(TVS)，因而在實(shí)現(xiàn)差模防護(hù)的同時(shí)還降低了成本。進(jìn)一步為了實(shí)現(xiàn)共模防護(hù)，本發(fā)明還可以將變壓器于連接器一側(cè)的中心抽頭通過(guò)例如壓敏電阻等可實(shí)現(xiàn)電壓嵌位的元器件接地，由可實(shí)現(xiàn)電壓嵌位的元器件在各中心抽頭的共模電壓由于雷擊而過(guò)大時(shí)泄放能量，從而還能夠?qū)崿F(xiàn)共模防護(hù)。
文檔編號(hào)H04L12/02GK102290804SQ20101020879
公開(kāi)日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2010年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月17日
發(fā)明者侯必藝, 劉偉, 湯金根 申請(qǐng)人:杭州華三通信技術(shù)有限公司