以太网网络变压器和中心抽头的作用
网络变压器中心抽头接法
网络变压器中心抽头接法是一种用于在变压器中运行时，以实现降低
频率变换模式，节省能源和控制电网变化的重要技术。
这种技术可帮
助企业实现严格的能源管理和节能政策。
下面将重点介绍一下网络变
压器中心抽头接法的作用原理，其次介绍其优点、应用领域以及网络
变压器中心抽头接法的材料要求等。
网络变压器的中央抽头接法实际上是指用一个抽头（bulk coil）来把两个普通变压器的主线、HV和LV线相连，有效地节约了用电能源。
由
于抽头把高压电源分配到低压侧，降低变压器的运行频率，降低功率
因数，从而降低电压变化对电网影响的率，有效节省能源。
此外，网络变压器的中央抽头接法还具有安全性高、可靠性强、维护
方便等优点。
它可以有效降低变压器的运行温度，减少传统的变压器
的热耗能，降低能耗，节约用电成本。
网络变压器中心抽头接法的应用范围十分广泛，主要应用于中央电网，包括电厂、区域电网、配电环路等。
同时，网络变压器中心抽头接法
也可以用于家庭用电中，通过把家庭用电连接到电网输出，可以提高
家庭用电的效率，降低用电成本。
网络变压器中心抽头接法的材料主要有硅钢板、铜板、铝板、硅仿石
墨以及特殊合金材料。
其中，硅钢板因其新颖的结构和优良的电气性能，在网络变压器中心抽头接法中得到了广泛应用。
总的来说，网络变压器中心抽头接法是实现高频、高精度的电网变化
和节能的有效技术，可以大大提高变压器的电力质量，减少能源的消耗，保护变压器的安全性。
网络变压器在有线局域网中的作用是什么
网络变压器在有线局域网中的作用是什么?华强盛电子导读：大体说来，网络变压器具有第一，保证网卡上的chip的安全。
第二，减少外界EMI 造成的误码。
第三，抑制计算机内部电磁噪声向空中发射能量。
第四，还是一个很好的阻抗转换器。
网络变压器在有线局域网中的作用是什么?在有线局域网中，计算机与服务器之间，计算机与路由器之间都是采用特性阻抗接近100欧的非屏蔽双绞线(unshielded twisted paired UTP)来连接的，由于服务器，计算机，路由器可能安装在同一栋大楼的不同楼层，也可能安装在不同大楼的不同楼层，它们之间的连线长度可能达到数十米。
如果相距数十米的计算机服务器或路由器直接用UTP连接起来，在它们之间互相传送数据信号是没有问题的，但是由于各个地方的地电位不同，在UTP两端形成频率极低的缓变电压，将直接加载网卡的集成电路芯片CHIP上，可能会损坏CHIP。
UTP上感应到外界电磁干扰(electro magnetic interfence, EMI)可能会使被传送的数据信号产生误码。
服务器，计算机内部开关，电源和时钟信号发生器等产生的电磁噪声，也将通过ftp向周围空间发射，形成对其他电子仪器的干扰源。
图1：网络变压器在有限局域网卡上的应用（网络变压器在有线局域网中的作用）为了保证网卡上CHIP的安全，减少外界EMI造成的误码和抑制计算机内部的电磁噪声向空中发射的能量，就需要在网卡与UTP连接处加上一个既能使被传送的数据信号畅通无阻，又能阻断低频地电压和高频EMI相互传播的器件，这个器件在目前在有线局域网中被广泛采用，它就是网络变压器。
网络变压器除了具有上述阻断各种EMI的功能，还是一个很好的阻抗转换器。
如果网卡上的CHIP中相关电路的输入输出阻抗不等于100欧，则它们与UTP连接处将处在阻抗失配的状态。
此时用改变网络变压器初级次级圈比的方法，很容易使CHIP与UTP之间实现阻抗匹配。
这就是网络变压器在有线局域网中的作用。
网络变压器简介、功能、分类、应用
网络变压器：网络变压器是在有限局域网中各级网络设备中都具备的变压器元件。
网络变压器(Ethernet Transformer，也称数据汞模块,是网卡电路中不可或缺的部分，它主要包含中间抽头电容、变压器、自耦变压器、共模电感。
其又叫网络隔离变压器、以太网变压器、网络滤波器、网口变压器、LAN变压器等等。
——————————————————————————————————网络变压器的功能一，传输数据，它把PHY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不同电平的连接网线的另外一端;二，电气隔离防雷任何CMOS制程的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100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。
再就是设备接地方法不同，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2KV~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，就是变压器起到了保护作用。
隔离变压器可满足IEEE802.3的绝缘要求，但不能抑制EMI。
二、共模抑制在双绞线中的每一根导线是以双螺旋形结构相互缠绕着。
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。
Ethernet_Transformer网络变压器的作用
网络变压器作用、原理及主要参数前言图1所示的网络变压器（Ethernet Transformer，也称数据汞/网络隔离变压器）模块是网卡电路中不可或缺的部分，它主要包含中间抽头电容、变压器、自耦变压器、共模电感。
该变压器一般都安装在网卡的输入端附近。
工作时，由收发器送出的上行数据信号从络变压器的Pin16-Pin15进入，由Pin10-Pin11输出，经RJ45型转接头，再通过非屏蔽双绞线送往服务器；服务器送来的下行数据信号经另一对非屏蔽双绞线和RJ45型转接头，由Pin7-Pin6进入，由Pin1-Pin2输出，然后送到网卡的收发器上。
本文将主要分析网络变压器的原理、主要参数及实现的功能。
图1：网络变压器电路图功能Ethernet Transformer主要实现以下三个功能：1.满足IEEE 802.3电气隔离要求2.无失真传输以太网信号3.辐射发射的抑制电气隔离任何CMOS制程的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100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。
再就是设备接地方法不同，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2KV~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，就是变压器起到了保护作用。
网口变压器作用
1、中间抽头为什么有些接电源？有些接地？这个主要是与使用的PHY芯片UTP口驱动类型决定的，这种驱动类型有两种，电压驱动和电流驱动。
电压驱动的就要接电源；电流驱动的就直接接个电容到地即可！所以对于不同的芯片，中心抽头的接法，与PHY是有密切关系的，具体还要参看芯片的datasheet和参考设计了。
2、为什么接电源时，又接不同的电压呢？这个也是所使用的PHY芯片资料里规定的UTP端口电平决定的。
决定的什么电平，就得接相应的电压了。
即如果是2.5v的就上拉到2.5v，如果是3.3v的就上拉到3.3v。
3.这个变压器到底是什么作用呢，可不可以不接呢。
从理论上来说，是可以不需要接变压器，直接接到RJ45上，也是能正常工作的。
但是呢，传输距离就很受限制，而且当接到不同电平网口时，也会有影响。
而且外部对芯片的干扰也很大。
当接了网络变压器后，它主要用于信号电平耦合。
其一，可以增强信号，使其传输距离更远；其二，使芯片端与外部隔离，抗干扰能力大大增强，而且对芯片增加了很大的保护作用（如雷击）；其三，当接到不同电平（如有的PHY芯片是2.5V，有的PHY芯片是3.3V）的网口时，不会对彼此设备造成影响。
总的来说，网络变压器主要有信号传输、阻抗匹配、波形修复、信号杂波抑制和高电压隔离等作用。
数据汞也被叫做网络变压器或可称为网络隔离变压器。
它在一块网卡上所起的作用主要有两个，一是传输数据，它把PHY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不同电平的连接网线的另外一端;一是隔离网线连接的不同网络设备间的不同电平，以防止不同电压通过网线传输损坏设备。
除此而外，数据汞还能对设备起到一定的防雷保护作用。
变压器两脚加上信号电压(差模信号)时，经过磁路耦合作用在变压器的次级端感应出感生电压。
对于信号电压，由于CMC两绕组同时流过的信号电流大小相等、方向相反，在CMC的铁芯磁路中产生了方向相反的磁通，相互抵消，不影响差模信号传输。
网络隔离变压器中心抽头的接法
网络变压器网络变压器简单说就是数据汞，是消费级PCI网卡上都具备的设备。
也可称为网络隔离变压器。
它在一块网卡上所起的作用主要有两个，一是传输数据，它把PHY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不同电平的连接网线的另外一端；一是隔离网线连接的不同网络设备间的不同电平，以防止不同电压通过网线传输损坏设备。
除此而外，数据汞还能对设备起到一定的防雷保护作用。
网络变压器的作用数据汞也被叫做网络变压器或可称为网络隔离变压器。
它在一块网卡上所起的作用主要有两个，一是传输数据，它把PHY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不同电平的连接网线的另外一端;一是隔离网线连接的不同网络设备间的不同电平，以防止不同电压通过网线传输损坏设备。
除此而外，数据汞还能对设备起到一定的防雷保护作用。
变压器两脚加上信号电压(差模信号)时，经过磁路耦合作用在变压器的次级端感应出感生电压。
对于信号电压，由于CMC两绕组同时流过的信号电流大小相等、方向相反，在CMC的铁芯磁路中产生了方向相反的磁通，相互抵消，不影响差模信号传输。
而此时CMT两绕组流过的则是大小相等，方向相同的电流，致使CMT的作用相当于一个大的电阻，阻碍差模信号的通过，对载波信号的传输影响极少。
所以差模信号被直接耦合加到负载上。
而对共模信号来说，主要是通过变压器的初、次级间的分布电容耦合到次级，而此时CMC两绕组流过的是大小相等、方向相同的电流，这时CMC相当于一个大的电阻，阻止共模电流的传输，而CMT两绕组则是流过大小相等、方向相反的电流，对共模信号相当于短路，这样共模电压基本上不会被传送，而被耦合到负载上。
从而既能使载波信号被很好的传输，又能抑制共模干扰信号。
变压器的中间抽头。
中间抽头为什么有些接电源？有些接地？这个主要是使用的phy芯片UTP（双绞线）口驱动类型决定的，有两种，如果是电压驱动的就要接电源；如果是电流驱动的就不用了，直接接个电容到地。
网口变压器简介[专业内容]
![网口变压器简介[专业内容]](https://img.taocdn.com/s3/m/f2ee418c52ea551811a68777.png)
电流驱动型PHY
为什么2线共模电感不能放置于于电流驱动形PHY 的PHY侧。如图，当有意信号的瞬时电流走在其 中一个线圈或者在两个线圈中电流方向相同的时 候，在磁芯中没有磁力线抵消，此电感会对这个 有意信号产生一个高阻抗，从而影响有意信号。
48
电流驱动型PHY
对于电流驱动型PHY，共模电感要放于线缆侧， 如下图的应用。自耦变压器用于混合模式的端接。
13
非理想参数
绕线电阻
漏磁：磁力线不能在两个线圈中完全耦合， 可以用一个耦合系数k来描述，0<k<1。漏 磁和绕线技术和磁芯形状有关。
14
非理想参数
分布电容：绕线和磁芯之间的耦合，相邻绕线间的耦合
线圈间电容：初级和次级线圈间的电容，容值足够小，对 于正常差模信号没有影响，对于无意的共模信号有足够低 的阻抗，会明显影响EMI相关特性。
7
差模传输特性
法拉第定律，闭合环路的感应电动势与磁力线随 时间的变化率成比例。
理想变压器电压，电流和变比之间的关系
8
差模传输特性
R2
环形磁芯上的自感和互感
9
差模传输特性
变压器的线路符号
阻抗的转换
10
差模传输特性
磁芯的磁化和饱和
11
非理想参数
有限的磁导率
12
非理想参数
磁芯损耗：磁滞现象和涡旋电流损耗可以 用图中与线圈并联的电阻RCL表示。降低 磁芯损耗可以通过采用高电阻系数材料 （如铁氧体材料）和采用薄板磁芯阻止涡 旋电流的流动。
15
非理想参数
变压器等效电路
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频率响应
降低磁化和泄露电感和分布电容可以增加频 率范围
降低磁芯损耗和绕线电阻可以降低插入损耗
以太网接口接变压器的设计与应用
以太网接口接网络变压器的设计与应用网络变压器的工作原理：网络变压器又称“数据汞”，又称网络绝缘变压器。
在网络接口中起到两个主要作用：一是通过将差模耦合和线圈耦合相结合的过滤器，增强PHY传输的差分信号的数据传输，并将电磁场转换为不同电平连接线的另一端；二是隔离线连接到不同网络设备之间的不同电平，为防止不同的电压通过网络线路传输，从而损坏设备。
此外，数据汞在设备防雷方面也可以发挥作用，主要用于网络交换机、路由器、网卡、集线器内部，起到信号通信、高压绝缘、电网变压器电阻匹配、电磁干扰抑制等作用。
网络变压器通常有两种驱动方式:电压驱动和电流驱动。
1、电流驱动方式：等效电路图如下图：图1这是一个较早的驱动程序，仅适用于10M和100M网络。
通过调整恒流源和电流的大小，可以改变载波频率。
当电流驱动方法连接到变压器时，变压器中间插头必须连接到应变电压（产生偏置和电流感）。
上拉电压由PHY芯片决定。
一般有1.8V和2.5V。
只需阅读PHY芯片的数据手册。
2、电压驱动方式：这是目前常用的控制方法，不仅可以应用于10M和100M网络，还可以应用于千兆网络。
千兆PoE网络的电源也基于这一原理，就像电压源调整电压以实现载波变化一样。
当电压驱动方法连接到变压器时，变压器的中心引脚不需要连接到电压，但可以直接连接到电容器的地。
典型的电压控制模式如下：他的等效电路如下：为什么要接网络变压器？事实上，变压器理论上不起作用，但风险太大。
电网变压器的优点如下：1.增加传输距离。
PHY芯片驱动器的功率有限，当网络线长时，信号到达接收端，信号可能会衰减到不再工作的程度。
但在添加网络变压器后，通过变压器输出，驱动能力显著提高，允许信号进一步传输；2.减少接收PHY芯片时的干扰。
接收器和发射机以及网络变压器相当于将PHY与网络线路隔离。
网络线路暴露在室外，容易受到各种干扰，无绝缘，PHY芯片的数字输出容易不稳定；3.改进PHY芯片的接收和传输终端的兼容性。
什么是网络变压器,网络变压器的基本作用,具体分类及其基本应用是什么
今天在这里，我们先对网络变压器做一个官方式的初步介绍，后续，我们将逐步简短的直白地剖析它的结构，用途及使用方法，以便更好的协助客户工程来了解辨别并使用这个产品————————————————————————————首先，我们来说说什么是网络变压器网络变压器：一般在以太网设备中，通过PHY接RJ45时，中间都会加一个用以传输数据及电气隔离等功能的小器件，它通常也被称作为“数据汞”，也称为网络隔离变压器。
————————————————————-——————网络变压器的基本作用：在一块网络接口上，网络变压器会完成差模信号传输、电气电压隔离，阻抗匹配、波形修复、信号杂波抑制等等功能。
信号数据传输：网络变压器把PHY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不同电平的连接网线的另外一端以达到传输数据的目的。
电气电压隔离：本身变压功能用以隔离网线连接的不同网络设备间的不同电平，以防止不同电压通过网线传输损坏设备。
除此而外，数据汞还能对设备起到一定的防雷保护作用。
————————————————————————网络变压器具体分类：T1/E1隔离变压器；ISDN/ADSL接口变压器；VDSL高通/低通滤波器模块、接口变压器；T3/E3、SDH、64KBPS接口变压器；10/100BASE（如华强盛H81601S)、1000BASE-TX(如华强盛H5008NL)网络滤波器；RJ45集成变压器；等还可根据客户需要设计专用变压器。
————————————————————————————————网络变压器产品主要应用于：高性能数字交换机、路由器、光端机、高清互动播放器、交互式机顶盒、ISDN、ADSL、VDSL、POE受电设备综合业务数字设备；FILT光纤环路设备；以太网交换机等等___________________________________________ _______________________以上，仅是对网络变压器官方式的初步介绍，后续，我们将逐步简短的直白地剖析它的结构，用途及使用方法，以便更好的协助客户工程来了解辨别并使用这个产品。
网络隔离变压器中心抽头的接法
网络变压器网络变压器简单说就是数据汞，是消费级PCI网卡上都具备的设备。
也可称为网络隔离变压器。
它在一块网卡上所起的作用主要有两个，一是传输数据，它把PHY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不同电平的连接网线的另外一端；一是隔离网线连接的不同网络设备间的不同电平，以防止不同电压通过网线传输损坏设备。
除此而外，数据汞还能对设备起到一定的防雷保护作用。
网络变压器的作用数据汞也被叫做网络变压器或可称为网络隔离变压器。
它在一块网卡上所起的作用主要有两个，一是传输数据，它把PHY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不同电平的连接网线的另外一端;一是隔离网线连接的不同网络设备间的不同电平，以防止不同电压通过网线传输损坏设备。
除此而外，数据汞还能对设备起到一定的防雷保护作用。
变压器两脚加上信号电压(差模信号)时，经过磁路耦合作用在变压器的次级端感应出感生电压。
对于信号电压，由于CMC两绕组同时流过的信号电流大小相等、方向相反，在CMC的铁芯磁路中产生了方向相反的磁通，相互抵消，不影响差模信号传输。
而此时CMT两绕组流过的则是大小相等，方向相同的电流，致使CMT的作用相当于一个大的电阻，阻碍差模信号的通过，对载波信号的传输影响极少。
所以差模信号被直接耦合加到负载上。
而对共模信号来说，主要是通过变压器的初、次级间的分布电容耦合到次级，而此时CMC两绕组流过的是大小相等、方向相同的电流，这时CMC相当于一个大的电阻，阻止共模电流的传输，而CMT两绕组则是流过大小相等、方向相反的电流，对共模信号相当于短路，这样共模电压基本上不会被传送，而被耦合到负载上。
网口变压器的作用
在以太网中的作用在以太网设备中，通过PHY接RJ45时，中间都会加一个网络变压器。
有的变压器中心抽头接到地。
而且接电源时，电源值又可以不一样，3.3V，2.5V，1.8V都有。
这个变压器的作用分析如下：1、中间抽头为什么有些接电源？有些接地？这个主要是与使用的PHY芯片UTP口驱动类型决定的，这种驱动类型有两种，电压驱动和电流驱动。
电压驱动的就要接电源；电流驱动的就直接接个电容到地即可！所以对于不同的芯片，中心抽头的接法，与PHY是有密切关系的，具体还要参看芯片的datasheet和参考设计了。
2、为什么接电源时，又接不同的电压呢？这个也是所使用的PHY 芯片资料里规定的UTP端口电平决定的。
决定的什么电平，就得接相应的电压了。
即如果是2.5v的就上拉到2.5v，如果是3.3v的就上拉到3.3v。
3.这个变压器到底是什么作用呢，可不可以不接呢。
从理论上来说，是可以不需要接变压器，直接接到RJ45上，也是能正常工作的。
但是呢，传输距离就很受限制，而且当接到不同电平网口时，也会有影响。
而且外部对芯片的干扰也很大。
当接了网络变压器后，它主要用于信号电平耦合。
其一，可以增强信号，使其传输距离更远；其二，使芯片端与外部隔离，抗干扰能力大大增强，而且对芯片增加了很大的保护作用（如雷击）；其三，当接到不同电平（如有的PHY芯片是2.5V，有的PHY芯片是3.3V）的网口时，不会对彼此设备造成影响。
功能一、电气隔离任何CMOS制程的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100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。
再就是设备接地方法不同，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。
网络变压器的作用、原理及主要参数
前言图1所示的网络变压器(Ethernet Transformer，也称数据汞/网络隔离变压器)模块是网卡电路中不可或缺的部分，它主要包含中间抽头电容、变压器、自耦变压器、共模电感。
该变压器一般都安装在网卡的输入端附近。
工作时，由收发器送出的上行数据信号从络变压器的Pin16-Pin15进入，由Pin10-Pin11输出，经RJ45型转接头，再通过非屏蔽双绞线送往服务器;服务器送来的下行数据信号经另一对非屏蔽双绞线和RJ45型转接头，由Pin7-Pin6进入，由Pin1-Pin2输出，然后送到网卡的收发器上。
本文将主要分析网络变压器的原理、主要参数及实现的功能。
功能Ethernet Transformer主要实现以下三个功能：1.满足IEEE 802.3电气隔离要求2.无失真传输以太网信号3.辐射发射的抑制电气隔离任何CMOS制程的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100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。
再就是设备接地方法不同，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2KV~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，就是变压器起到了保护作用。
隔离变压器可满足IEEE802.3的绝缘要求，但不能抑制EMI。
网口变压器简介
2020/6/13
38
共模模式的参数
不平衡的中心抽头（PHY侧）：用△L1来描述线圈两边的 不平衡。对于理想变压器，中心抽头在线圈的中间， △L1 =0.
中心抽头不平衡产生的两个影响： 一是△L1随着频率增加阻抗增加， 限制了通过中心抽头减小共 模电流的作用 二是对于差分信号差生不平衡的影响，引起差模-共模以及共 模-差模转换。这会增加辐射和敏感度。
降 振荡幅值和阻尼系数决定于
LL，CD，R2。（假设源阻抗 可以忽略）
2020/6/13
18
频率响应
脉冲峰值的响应曲线如右 图
响应主要决定于磁化电感 和负载阻抗R2
漏感远小于磁化电感，可 以忽略
分布电容可以忽略，因为 电流不经过此电容
负载电压随时间指数降低
2020/6/13
19
频率响应
2020/6/13
27
以太网线的传输模式
理解以太网线的传输模式是理解变压器EMI抑制 功能的关键。
典型的UTP（非屏蔽网线）和传导的环境（如传 导的GND）是一个多（9）导体的传输线。有意 和无意信号同时传输。有意信号是信号对两线间 的差模信号。无意信号包括：信号对之间的共模 /差模混合信号。信号与环境间的共模信号
42
共模模式的参数
线缆侧中心抽头连接电感LC2：中心抽头连接到 RCM和高压电容处连线的寄生电感用LC2代替。但 很难保证LC2的低阻抗
2020/6/13
43
共模模式的参数
高压电容：四个端接电阻共用一个高压电容，高 耐压的需求限制了固定封装下容值的可选范围， 典型应用的电容是1nF/2000V的陶瓷电容。
2020/6/13
3
简介
变压器的构成： 脉冲（隔离）变压器 共模电感 自耦变压器 电容 电阻 封装/结构（集成变压器中的连接器管脚和走线）
网络变压器的作用、原理及主要参数
前言图1所示的网络变压器(EthernetTransformer，也称数据汞/网络隔离变压器)模块是网卡电路中不可或缺的部分，它主要包含中间抽头电容、变压器、自耦变压器、共模电感。
该变压器一般都安装在网卡的输入端附近。
工作时，由收发器送出的上行数据信号从络变压器的Pin16-Pin15进入，由Pin10-Pin11输出，经RJ45型转接头，再通过非屏蔽双绞线送往服务器;服务器送来的下行数据信号经另一对非屏蔽双绞线和RJ45型转接头，由Pin7-Pin6进入，由Pin1-Pin2输出，然后送到网卡的收发器上。
本文将主要分析网络变压器的原理、主要参数及实现的功能。
功能Ethernet Transformer主要实现以下三个功能：1.满足IEEE 802.3电气隔离要求2.无失真传输以太网信号3.辐射发射的抑制电气隔离任何CMOS制程的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100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。
再就是设备接地方法不同，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2KV~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，就是变压器起到了保护作用。
隔离变压器可满足IEEE802.3的绝缘要求，但不能抑制EMI。
网络变压器的作用、原理及主要参数
前言图1所示的网络变压器(EthernetTransformer，也称数据汞/网络隔离变压器)模块是网卡电路中不可或缺的部分，它主要包含中间抽头电容、变压器、自耦变压器、共模电感。
该变压器一般都安装在网卡的输入端附近。
工作时，由收发器送出的上行数据信号从络变压器的Pin16-Pin15进入，由Pin10-Pin11输出，经RJ45型转接头，再通过非屏蔽双绞线送往服务器;服务器送来的下行数据信号经另一对非屏蔽双绞线和RJ45型转接头，由Pin7-Pin6进入，由Pin1-Pin2输出，然后送到网卡的收发器上。
本文将主要分析网络变压器的原理、主要参数及实现的功能。
功能Ethernet Transformer主要实现以下三个功能：1.满足IEEE 802.3电气隔离要求2.无失真传输以太网信号3.辐射发射的抑制电气隔离任何CMOS制程的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100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。
再就是设备接地方法不同，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2KV~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，就是变压器起到了保护作用。
隔离变压器可满足IEEE802.3的绝缘要求，但不能抑制EMI。
以太网网络变压器和中心抽头的作用
在以太网设备中，通过PHY接RJ45时，中间都会加一个网络变压器。
有的变压器中心抽头接电源，有的又接电容到地。
而且接电源时，电源值又可以不一样，3.3V，2.5V，1.8V都有。
这个变压器的作用到底是什么呢？1、中间抽头为什么有些接电源？有些接地？这个主要是与使用的PHY芯片UTP 口驱动类型决定的，这种驱动类型有两种，电压驱动和电流驱动。
电压驱动的就要接电源；电流驱动的就直接接个电容到地即可！所以对于不同的芯片，中心抽头的接法，与PHY是有密切关系的，具体还要参看芯片的datasheet和参考设计了。
2、为什么接电源时，又接不同的电压呢？这个也是所使用的PHY芯片资料里规定的UTP端口电平决定的。
决定的什么电平，就得接相应的电压了。
即如果是2.5v的就上拉到2.5v，如果是3.3v的就上拉到3.3v。
3.这个变压器到底是什么作用呢，可不可以不接呢。
从理论上来说，是可以不需要接变压器，直接接到RJ45上，也是能正常工作的。
但是呢，传输距离就很受限制，而且当接到不同电平网口时，也会有影响。
而且外部对芯片的干扰也很大。
当接了网络变压器后，它主要用于信号电平耦合。
其一，可以增强信号，使其传输距离更远；其二，使芯片端与外部隔离，抗干扰能力大大增强，而且对芯片增加了很大的保护作用（如雷击）；其三，当接到不同电平（如有的PHY芯片是2.5V，有的PHY芯片是3.3V）的网口时，不会对彼此设备造成影响。
总的来说，网络变压器主要有信号传输、阻抗匹配、波形修复、信号杂波抑制和高电压隔离等作用。
中心抽头作用1. 通过提供差分线上共模噪声的低阻抗回流路径，降低线缆上共模电流和共模电压2. 对于某些收发器提供一个直流偏置电压或功率源。
集成的RJ45共模抑制可以做的更好些，寄生参数影响也比较小；选用独立器件有一个好处，就是可以把隔离变压器下面的地分开，即GND和PGND，内部的共模干扰不但不会出去，外部网线即使耦合噪声也会通过网线对PGND的分布电容下到机壳上深圳市恒大创新科技有限公司。
网口变压器简介教学文稿
2022/4/3
33
75ohm端接的共模阻抗
对于EMI的改善，最好在线缆的终端通过一个低 阻抗直接连接到机壳上。
75ohm端接对于共模信号是否是一个低阻抗？ 75ohm端接对于阻抗匹配更好还是对于共模抑制
更好？
2022/4/3
34
一般变压器的配置
两线共模电感位于PHY侧： 这种配置不适于电流驱动 型的收发器，这种类型的 收发器TX输出功率是由中 心抽头处连接的电源提供 的，后边详细介绍。
2022/4/3
26
变压器共模特性
共模抑制效能是各器件特性，寄生参数及相互影 响的综合结果
不能仅通过data sheet中的电路图来判断抑制效 能，现在的data sheet对判断EMI抑制性能只有很 少的作用
EMI性能的测试并不容易，需要特定的测试环境 及测试夹具。
与其它滤波器一样，源和负载的共模阻抗及参考 面的阻抗对变压器的共模抑制都很关键。
2022/4/3
20
频率响应
2022/4/3
21
共模传输特性
2022/4/3
22
理想中心抽头变压器
理想中心抽头的变压器，所有的共模电流 通过中心抽头返回到源。中心抽头作用： 通过提供差分线上共模噪声的低阻抗回流路径，降
低线缆上共模电流和共模电压。 对于某些收发器提供一个直流偏置电压或功率源
采用75ohm端接电阻，如图。 此电阻提供差分线对之间150ohm的端接，主要
用于混合模式信号的阻抗匹配。高压电容CHV将 线缆终端连接到GND改善EMI。由于有电阻，接 线电感以及其它的限制，这并不是一个接地的低 阻抗路径。
2022/4/3
32
共模信号
是引起EMI的最直接原因，产生的原因包括： 不平衡（阻抗，幅值，时间，dv/dt） 串扰 非理参考面（地弹，参考面与机壳间的射频电压）
网口变压器简介(1)课件
2021/5/3
网口变压器简介(1)
7
差模传输特性
n 法拉第定律，闭合环路的感应电动势与磁力线随 时间的变化率成比例。
n 理想变压器电压，电流和变比之间的关系
2021/5/3
网口变压器简介(1)
8
差模传输特性
R2
n 环形磁芯上的自感和互感
2021/5/3
网口变压器简介(1)
9
差模传输特性
n 变压器的线路符号
n 负载电压随时间指数降低
2021/5/3
网口变压器简介(1)
19
频率响应
n 漏感远小于磁化电感，可 以忽略
n 响应曲线是指数阻尼振荡 下降
n 振荡幅值和阻尼系数决定 于磁化电感，分布电容和 负载阻抗。
2021/5/3
网口变压器简介(1)
20
频率响应
2021/5/3
网口变压器简介(1)
21
共模传输特性
2021/5/3
网ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ变压器简介(1)
22
理想中心抽头变压器
理想中心抽头的变压器，所有的共模电流 通过中心抽头返回到源。中心抽头作用： n 通过提供差分线上共模噪声的低阻抗回流路径，降
低线缆上共模电流和共模电压。 n 对于某些收发器提供一个直流偏置电压或功率源
2021/5/3
网口变压器简介(1)
23
n 影响差分参数的寄生参数：漏感；分布电容和初 次级线圈间电容
n 影响共模噪声抑制的参数：中心抽头平衡度；中 心抽头和参考面之间串联阻抗（不平衡+中心抽 头电感+中心抽头电容）；初次级线圈间电容； 共模电感阻抗。
2021/5/3
网口变压器简介(1)
FPE小科普通信设备以太网口的重要器件--网络变压器
FPE小科普通信设备以太网口的重要器件--网络变压器以太网硬件接口作为以太网网络传输系统中物理层互连组件，在长期以来的硬件系统设计中已经逐步形成了一套标准的接口设计以及规范。
网变压器作为其中的关键器件，也有其明确的指标定义要求，在系统板级设计中是和PHY驱动部分紧密相关的。
一些不经意的使用上的改变，都有可能造成无法预计的后果。
在我们的通信设备里，网络变压器到底起到了什么作用，是否必须选用。
答案是：少“我”也行，用“我”会更好。
从工作原理上，是可以考虑不用，直接联RJ45连接器，也是可工作的。
但是，在整机性价比上会大打折扣，1.传输距离就很受限值，当输入不同电平网口时，也会有影响。
2.来至外部因素对PHY的干扰及直接损坏也很大。
当设备PHY输出信号送到100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，来自外部大脉冲电压和静电，很容易造成芯片的损坏。
网络变压器把PHY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，还可以设备中传送数据。
网络变压器的共模信号抑制当差模信号经过网络变压器当共模信号经过变压器当共模信号经过网络变压器时，对共模信号呈现高阻抗g，共模信号是指在两输入端输入大小相等极性相同的信号，故不会将共模信号传递至次级线路。
但是变压器间的耦合电容Cww为共模信号的传递提供了通路：为了防止变压器上的共模信号通过耦合电容Cww通道耦合到次级，我们在设计使用中心抽头方式，为共模信号的泄放提供通路（在整机设备网口设计上，硬件工程师大部分会采用中心抽头增加滤波电路，或者在网口差分信号走线上预留共模电感的位置）：总结：通信设备网口设计中网络变压器在满足功能（差分信号传输）前提下，不仅能对后端电路起到抗扰防护作用，还能抑制共模辐射噪声。
因此网络变压器是通信设备以太网口的标配设计！。
变压器中间抽头反馈
变压器中间抽头反馈
让我们来了解一下什么是变压器中间抽头反馈。
简单来说，这是一种通过改变变压器的接线方式来提高其效率的方法。
具体来说，就是在变压器的高压侧和低压侧各安装一个抽头，然后通过测量两个抽头之间的电压差，来调整变压器的工作状态。
当电压差增大时，变压器就会自动降低输出电压；反之，当电压差减小时，变压器就会自动升高输出电压。
这样一来，就可以保证变压器始终处于最佳工作状态，从而提高其效率和稳定性。
那么，为什么采用变压器中间抽头反馈技术可以提高变压器的效率呢？这是因为在传统的变压器设计中，通常只考虑了负载的变化对变压器的影响，而忽略了变压器内部元件（如铁芯、绕组等）的温度变化对变压器性能的影响。
而通过采用变压器中间抽头反馈技术，我们可以实时监测变压器内部元件的温度变化情况，并根据这些信息来调整变压器的工作状态，从而使变压器始终处于最佳工作状态。
当然，要想实现这种高效的变压器中间抽头反馈技术，并不是一件容易的事情。
我们需要精确地测量两个抽头之间的电压差；我们需要实时监测变压器内部元件的温度变化；我们需要快速响应这些信息并做出相应的调整。
因此，在实际应用中，我们需要使用高精度的仪器和设备来实现这种技术。
变压器中间抽头反馈技术是一种非常有效的提高变压器效率和稳定性的方法。
虽然实现起来有一定难度，但只要我们掌握了正确的方法和技术，就可以在电力系统中发挥出更大的作用。
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以太网网络变压器和中心抽头的作用
(2012-02-28 10:43:30)
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杂谈
在以太网设备中，通过PHY接RJ45时，中间都会加一个网络变压器。
有的变压器中心抽头接电源，有的又接电容到地。
而且接电源时，电源值又可以不一样，3.3V，2.5V，1.8V都有。
这个变压器的作用到底是什么呢？
1、中间抽头为什么有些接电源？有些接地？这个主要是与使用的PHY芯片UTP口驱动类型决定的，这种驱动类型有两种，电压驱动和电流驱动。
电压驱动的就要接电源；电流驱动的就直接接个电容到地即可！所以对于不同的芯片，中心抽头的接法，与PHY是有密切关系的，具体还要参看芯片的datasheet和参考设计了。
2、为什么接电源时，又接不同的电压呢？这个也是所使用的PHY芯片资料里规定的UTP 端口电平决定的。
决定的什么电平，就得接相应的电压了。
即如果是2.5v的就上拉到2.5v，如果是3.3v的就上拉到3.3v。
3.这个变压器到底是什么作用呢，可不可以不接呢。
从理论上来说，是可以不需要接变压器，直接接到RJ45上，也是能正常工作的。
但是呢，传输距离就很受限制，而且当接到不同电平网口时，也会有影响。
而且外部对芯片的干扰也很大。
当接了网络变压器后，它主要用于信号电平耦合。
其一，可以增强信号，使其传输距离更远；其二，使芯片端与外部隔离，抗干扰能力大大增强，而且对芯片增加了很大的保护作用（如雷击）；其三，当接到不同电平（如有的PHY芯片是2.5V，有的PHY芯片是3.3V）的网口时，不会对彼此设备造成影响。
总的来说，网络变压器主要有信号传输、阻抗匹配、波形修复、信号杂波抑制和高电压隔离等作用。
中心抽头作用：
1.通过提供差分线上共模噪声的低阻抗回流路径，降低线缆上共模电流和共模电压;
2.对于某些收发器提供一个直流偏置电压或功率源。
集成的RJ45共模抑制可以做的更好些，寄生参数影响也比较小；
选用独立器件有一个好处，就是可以把隔离变压器下面的地分开，即GND和PGND，内部的共模干扰不但不会出去，外部网线即使耦合噪声也会通过网线对PGND的分布电容下到机壳上。