专利名称：一种网口共模浪涌保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种网口共模浪涌保护电路。
背景技术：
以太网是目前使用最广泛的局域网技术。由于其简单、成本低、可扩展性强、与 IP (Internet Protocol,国际互联网协议)网络能够很好地结合等特点，以太网技术的应用 正从企业内部网络向公用电信网领域迈进。随着应用范围的不断扩大，以太网口在恶劣环 境使用时，会存在引入过电压的情况，网口接口电路提供过压和防静电保护能力，可以大大 提高接口的可靠性。 以太网中干扰类型按噪声干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。共模干扰
是信号对地的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态
(同方向)电压迭加所形成；共模电压有时较大，特别是采用隔离性能差的配电器供电室，
变送器输出信号的共模电压普遍较高，有的可高达130V以上。共模干扰是在信号线与地之
间传输，属于非对称性干扰。差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压，主要由空间电磁
场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，直接叠加在信号上，直
接影响测量与控制精度。差模干扰在两根信号线之间传输，属于对称性干扰。 常见的网口共模防护，一般采用在变压器靠近连接器位置，网口的中心抽头对
PGND(地)进行空气间隙放电，即将抽头与PGND相隔一定间隙，当电压达到一定值时，击穿
该空气间隙向PGND放电。然而，该方案受工艺等的限制，共模防护等级较低，一般只能对在
四千到五千伏左右的干扰电压进行防护。
实用新型内容本实用新型提供了一种网口共模浪涌保护电路，以在提供过压保护同时，降低线 路保护的成本。 本实用新型提供了一种网口共模浪涌保护电路，包括PHY芯片、变压器和以太网 接口，所述PHY芯片通过所述变压器连接到以太网接口 ； 所述以太网接口的变压器和以太网接口之间差分线对的中心抽头通过过压保护 器件与地连接，以使以太网接口引入的共模浪涌电压通过所述过压保护器件泻放到地。 所述以太网接口的空闲线对通过过压保护器件与地连接，以使以太网接口连接器 引入的共模浪涌电压通过所述过压保护器件泻放到地。 所述以太网接口为百兆以太网接口，所述PHY芯片包括至少一个端口，所述变压 器个数与所述端口数对应，所述以太网接口为与所述端口数对应的至少一个百兆以太网 □， 所述百兆网接口的1236线中心抽头共用一个过压保护器件与地连接，4578线共 用 一个过压保护器件与地连接。 所述PHY芯片包括4个端口 ，所述变压器为4个，所述以太网接口为4个百兆以太网口。 所述以太网接口为千兆以太网接口 ，所述PHY芯片包括至少1个端口 ，所述变压器 个数与所述端口数对应，所述以太网接口为与所述端口数对应的至少一个千兆以太网口 ， 所述千兆网口的四对线12、36、45、78线对的中心抽头共用一个过压保护器件与 地连接。 所述PHY芯片包括1个端口，所述变压器包括1个，所述以太网接口为1个千兆以 太网口。 所述过压保护器件为压敏电阻或空气放电管。 与现有技术相比，本实用新型具有以下优点 本实用新型中，可以显著提高以太网口的共模防护能力，提高网口的环境适应性， 提高设备的可靠性。
图1是本实用新型中百兆口共模防护电路图； 图2是本实用新型中千兆口共模防护电路图。
具体实施方式本实用新型中提供了一种网口共模浪涌保护电路，包括PHY芯片、变压器和以太 网接口 ，所述PHY芯片通过所述变压器连接到以太网接口 ；所述以太网接口的变压器和以 太网接口之间差分线对的中心抽头通过过压保护器件与地连接，以使以太网接口引入的共 模浪涌电压通过所述过压保护器件泻放到地。 下面结合具体应用场景对本实用新型进行详细说明，以百兆以太网及千兆以太网 为例进行说明，但同样可以应用于其他带宽以太网。 本实用新型中百兆口共模防护电路中，以太网接口为百兆以太网接口，所述PHY 芯片包括至少一个端口 ，所述变压器个数与所述端口数对应，所述以太网接口为与所述端 口数对应的至少一个百兆以太网口，所述百兆网接口的1236线中心抽头共用一个过压保 护器件与地连接，4578线共用 一个过压保护器件与地连接。 —个百兆口共模防护电路具体实例如图1所示，PHY芯片侧包括4个端口 P0RT1、 P0RT2、 P0RT3、 P0RT4，该4个端口分别通过4个FE端口变压器CT1、 CT2、 CT3、 CT4，与4个 接口连接器Co皿ectorl、 Co皿ector2、 Co皿ector3、 Co皿ector4连接。 百兆网口中每个P0RT的1236线为两对差分线，4578线为空闲线；选择1236中心 抽头和4578线放置过压保护器件方式保护。4个FE端口变压器CT共用一个过压保护器 件，457S线共用一个过压保护器件。当浪涌电压产生时，以太网线上的电压会逐渐升高，浪 涌电压通过变压器传递到中心抽头CT上，当中心抽头上的电压未达到过压保护器件的参 考电压时，浪涌电压会通过匹配电阻给高频接地电容充电，因为这种充电过程吸收的能量 与浪涌能量相比很小，因此，差分线对以及中心抽头CT上的浪涌电压继续上升，当浪涌电 压上升到超过过压保护器件的参考电压时，过压保护器件进入嵌位控制区，即过压保护器 件的电压大于参考电压时，浪涌电压依次沿着差分线对、变压器、中心抽头CT、过压保护器 件、到达保护地进行泻放，使浪涌电压的上升得到抑制，防止差分线对与保护地电路间的击穿。 另外，1236中心抽头可以共同连接高频接地电容及匹配电阻来滤除高频噪声。 本实用新型中千兆以太口共模防护电路中，所述以太网接口为千兆以太网接口， 所述PHY芯片包括至少1个端口 ，所述变压器个数与所述端口数对应，所述以太网接口为与 所述端口数对应的至少一个千兆以太网口 ，所述千兆网口的四对线12、 36、45、 78线对的中 心抽头共用一个过压保护器件与地连接。 —个千兆以太口共模防护电路具体实例如图2所示，千兆网口四对线共用一个压
敏电阻。此防护方案可以通过1. 2/50uS波形7. 4KV的电压surge (内阻42ohm)。 此方案在提高共模surge保护能力的情况下，结果很稳定，选择大通流的压敏后，
可以通过7. 4KV共模surge,理论上可以更高。并且压敏价格较低，利于节省成本。 以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型并非局限于此，
任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。
权利要求一种网口共模浪涌保护电路，包括PHY芯片、变压器和以太网接口，所述PHY芯片通过所述变压器连接到以太网接口；其特征在于，所述以太网接口的变压器和以太网接口之间差分线对的中心抽头通过过压保护器件与地连接，以使以太网接口引入的共模浪涌电压通过所述过压保护器件泻放到地。
2. 如权利要求l所述的网口共模浪涌保护电路，其特征在于，所述以太网接口的空闲 线对通过过压保护器件与地连接，以使以太网接口连接器引入的共模浪涌电压通过所述过 压保护器件泻放到地。
3. 如权利要求l所述的网口共模浪涌保护电路，其特征在于，所述以太网接口为百兆 以太网接口 ，所述PHY芯片包括至少一个端口 ，所述变压器个数与所述端口数对应，所述以 太网接口为与所述端口数对应的至少一个百兆以太网口，所述百兆网接口的1236线中心抽头共用一个过压保护器件与地连接，4578线共用一 个过压保护器件与地连接。
4. 如权利要求3所述的网口共模浪涌保护电路，其特征在于，所述PHY芯片包括4个端 口 ，所述变压器为4个，所述以太网接口为4个百兆以太网口 。
5. 如权利要求l所述的网口共模浪涌保护电路，其特征在于，所述以太网接口为千兆 以太网接口 ，所述PHY芯片包括至少1个端口 ，所述变压器个数与所述端口数对应，所述以 太网接口为与所述端口数对应的至少一个千兆以太网口，所述千兆网口的四对线12、36、45、78线对的中心抽头共用一个过压保护器件与地连接。
6. 如权利要求5所述的网口共模浪涌保护电路，其特征在于，所述PHY芯片包括1个端 口，所述变压器包括1个，所述以太网接口为1个千兆以太网口。
7. 如权利要求1至6中任一项所述的网口共模浪涌保护电路，其特征在于，所述过压保 护器件为压敏电阻或空气放电管。
专利摘要本实用新型公开了一种网口共模浪涌保护电路，包括PHY芯片、变压器和以太网接口，所述PHY芯片通过所述变压器连接到以太网接口；所述以太网接口的变压器和以太网接口之间差分线对的中心抽头通过过压保护器件与地连接，以使以太网接口引入的共模浪涌电压通过所述过压保护器件泻放到地。本实用新型中，可以显著提高以太网口的共模防护能力，提高网口的环境适应性，提高设备的可靠性。
文档编号H02H9/04GK201490712SQ200920171590
公开日2010年5月26日 申请日期2009年8月25日 优先权日2009年8月25日
发明者张溢强, 郝振平, 郭鑫, 陈鹏 申请人:杭州华三通信技术有限公司