网络变压器(“数据汞”),也可称为网络隔离变压器主要用在网络交换机、路由器、网卡、集线器里面,起到信号耦合、高压隔离、阻抗匹配、电磁干扰抑制等作用。
常用百兆网络变压器HQSTHS首先,我们来谈谈网络变压器的防雷功能
网络变压器防雷
一,网络变压器防雷首先要从它的内部结构谈起,一般来说,网络变压器分T件,K件,K3件。T件Transforme为变压器件,即经磁路耦合作用在变压器的次级端感应出感生电压。
网络变压器T件是一个直径在3MM左右的微型变压器,其具备变压器基本的电磁感应原理,由两个或多个有互感耦合的静止线圈组合,一个线圈接交变电源而另一线圈接负载,通过交变磁场把电源输出的能量传送到负载,接电源的电路分别叫原电路(原边)及副电路(副边)。原、副线圈的电压(有效值)一般不等。它是电能传递或信号传输的一个重要元件
在任何CMOS制程芯片工作的时候产生的信号电平总是大于0V的(取决于芯片的制程和设计需求),PHY输出信号送到米甚至更长的地方会有很大的直流分量的损失。而且如果外部网线直接和芯片相连的话,电磁感应(打雷)和静电,很容易造成芯片的损坏。
再者设备接地方法不同,电网环境不同会导致双方的0V电平不一致,这样信号从A传到B,由于A设备的0V电平和B点的0V电平不一样,这样可能会导致很大的电流从电势高的设备流向电势低的设备。
网络变压器把PHY芯片送出来的差分信号用差模耦合的线圈耦合滤波以增强信号,并且通过电磁场的转换耦合到连接网线的另外一端。这样不但使网线和PHY之间没有物理上的连接而换传递了信号,隔断了信号中的直流分量,还可以在不同0V电平的设备中传送数据。网络变压器本身就是设计为耐1KV~3KV的电压的。也起到了防雷保护作用。有些朋友的网络设备在雷雨天气时容易被烧坏,大都是PCB设计不合理造成的,而且大都烧毁了设备的接口,很少有芯片被烧毁的,就是网络变压器起到了保护作用。
而正因为有了网络变压器的高压电气隔离,防止了外部高压电流直接冲击芯片,因此网络变压器就有了保护芯片的一个重要功能:防雷
百兆网络变压器基本应用网络变压器共模抑制
谈到网络变压器共模抑制问题,还是要从网络变压器的内部结构谈起,网络变压器分的T件,K件,K3件。T件为变压器件。K件为共模扼流圈(CMC:CommonmodeChoke)。K3件为自耦合变压器件(CenterTappedAuto-Transformer)
T件,K件,K3件都是由双绞线绕成线圈,其中每一根导线又都是以双螺旋形结构相互缠绕着组成,流过每根导线的电流所产生的磁场受螺旋形的制约。
导线的电流方向,决定每对导线发射噪音的程度。在每对导线上流过差模和共模电流所引起的发射程度是不同的,差模电流引起的噪音发射是较小的,所以噪音主要是由共模电流决定。
双绞线中的差模信号它在每一根导线上的电流是以相反方向在一对导线上传送。如果这一对导线是均匀的缠绕,这些相反的电流就会产生大小相等,反向极化的磁场,使它的输出互相抵消。
双绞线中的共模信号它在两根导线上以相同方向流动,并经过寄生电容Cp到地返回。在这种情况下,电流产生大小相等极性相同的磁场,它们的输出不能相互抵消。共模电流在对绞线的表面产生一个电磁场,它的作用正如天线一样。
而网络变压器K件共模扼流圈由电流相反的两根导线共同绕制而成,它可以传输差模信号,直流和频率很低的差模信号都可以通过,而对于高频共模噪声则呈现很大的阻抗,因此,网络变压器独有的K件设计可以使它用来抑制共模电流骚扰,抑制共模噪音的产生。
千兆网络变压器HQSTHS网络变压器线圈T件K1件