网络变压器简介、功能、分类、应用
网络变压器简介
网络变压器简介
网络变压器具体有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、1000BASE-TX网络滤波器;RJ45集成变压器;还可根据客户需要设计专用变压器。产品主要应用于:高性能数字交换机;SDH/ATM传输设备;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,如裕泰电子的YL18-2050S,YL18-3002S等比较常见!
数据泵是消费级PCI网卡上都具备的设备,数据泵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。
编辑本段网络变压器在以太网中的作用
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。
网络变压器调研报告
网络变压器调研报告
网络变压器调研报告
一、调研背景
随着互联网的发展,现代社会对于高效、稳定的网络连接要求越来越高。而网络变压器作为网络设备的一个重要组成部分,对于网络通信的效果和质量起着至关重要的作用。因此,本报告对网络变压器进行了调研研究,旨在了解网络变压器的相关情况,以便为网络通信提供更好的支持。
二、调研内容
1. 网络变压器的定义和原理
网络变压器是一种用于网络设备的组件,它通过转换电信号的频率和电压来实现信号的传输和接收。其基本原理是利用电磁感应的原理,在输入端的交流电信号中产生变化的磁场,然后通过输出端的线圈中的磁场来产生输出信号。
2. 网络变压器的类型
网络变压器可以根据其用途和功能划分为不同类型。常见的网络变压器包括信号传输变压器、分隔变压器、隔离变压器等。不同类型的网络变压器适用于不同的网络设备和场景。
3. 网络变压器的特点和优势
网络变压器具有以下特点和优势:
(1) 提高网络传输效果:通过网络变压器可以将信号的传输效果提升到更高的水平,减少信号传输中的损耗和干扰。
(2) 保障网络稳定性:网络变压器能够稳定传输和接收信号,
保障网络的稳定性和可靠性。
(3) 提供隔离保护:网络变压器可以提供信号隔离保护,减少
信号传输中的冲突和干扰。
(4) 降低设备故障率:通过网络变压器可以有效降低网络设备
的故障率,提高设备的使用寿命。
4. 网络变压器的应用领域
网络变压器广泛应用于各个领域的网络设备中,包括通信、电力、工业自动化等。在现代社会中,各个领域的网络设备对于网络连接的要求都非常高,网络变压器会为其提供稳定和高效的网络通信支持。
网口变压器简介 (1)
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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。
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共模电感
对有意差分信号的传输,以及对无意共模信号的抑制,如 图
共模电感的符号和模型。分布电容CCMC降低高频共模电感 的阻抗。有损铁氧体(软铁氧体)由于能量耗散是有好处 的。ZCMC是电阻性而非电抗性。LCMC和RCMC的高阻抗和 CCMC是相互制约的两个参数。
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变压器参数总结
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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。
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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。
的频率下,EMI抑制效能明显降低。
电子变压器定义作用及分类
电子变压器定义作用及分类
电子变压器的主要作用是将输入电压变换为满足特定设备需求的输出电压。它可以实现电网向用户的电能供应,为用户提供合适的工作电压,同时也可以将输出电压从高压变换为低压,保证设备的安全使用。电子变压器还可以实现不同地区之间的电能传输,将电能从发电厂输送到不同地理位置的消费者。
电子变压器可以分为多种分类。按照变压器的用途,可以分为功率变压器和配电变压器。功率变压器主要用于电力系统中,将输送功率的电能进行变压,以满足不同设备对电压的需求。配电变压器主要用于城乡配电系统中,将输送至用户的电能进行变压,为用户提供合适的工作电压。
按照电源类型,电子变压器可以分为单相变压器和三相变压器。单相变压器适用于家庭和小型商业场所,主要用于调整供电电压。而三相变压器适用于工业和大型商业场所,可以提供更大的电功率。
根据变压器结构形式,电子变压器可以分为油浸式变压器和干式变压器。油浸式变压器是指将铁芯和线圈浸在绝缘油中,以提高散热和绝缘效果。它们通常用于大型电力系统中,具有较大的容量。干式变压器是指直接将铁芯和线圈暴露在空气环境中,以散热和绝缘。它们通常用于小型电力系统和工业场所,具有较小的容量。
此外,根据变压器的使用场所不同,还有特殊用途变压器,如电子变压器和交流整流变压器。电子变压器是一种使用电子技术来实现电压转换的变压器,主要用于电子设备中。交流整流变压器是一种将交流电压转换为直流电压的变压器,主要用于电力电子设备和通信设备中。
总之,电子变压器是一种将输入电压转变为输出电压的电器设备。它在电力系统中起到了重要的作用,用于调整电压水平以满足不同设备的需求。根据用途、电源类型和结构形式的不同,电子变压器可以分为多种分类。电子变压器的设计和使用需要对电力系统的特点和设备需求有深入的理解和熟悉。
网络变压器品牌
网络变压器品牌
一、引言
网络变压器是一种用于网络设备的电源设备,它可以将电源电压转换为适合网
络设备使用的电压。选择一款可靠的网络变压器品牌对于保障网络设备的稳定运行至关重要。本文将介绍几个知名的网络变压器品牌,包括其产品特点、市场口碑和用户评价。
二、品牌一:XYZ
1. 产品特点
XYZ是一家专业生产网络变压器的公司,其产品具有以下特点:
- 高效节能:采用先进的能量转换技术,能够将输入电能转化为网络设备所需
的稳定输出电能,具有高效节能的特点。
- 安全可靠:采用优质材料和严格的生产工艺,确保产品的安全性和可靠性,
能够长时间稳定运行。
- 多功能:支持多种输入电压和输出电压的选择,适用于不同类型的网络设备。
- 静音设计:采用静音风扇和散热结构,降低噪音,提供安静的工作环境。
2. 市场口碑
XYZ品牌的网络变压器在市场上享有较高的声誉。用户普遍认为其产品质量
可靠,性能稳定。同时,XYZ品牌的售后服务也备受好评,能够及时解决用户在
使用过程中遇到的问题。
三、品牌二:ABC
1. 产品特点
ABC是一家知名的网络变压器制造商,其产品具有以下特点:
- 高效稳定:采用先进的电路设计和优质的电子元件,能够提供稳定的输出电压,保障网络设备的正常运行。
- 高质量材料:ABC品牌注重产品质量,选用高质量的材料和零部件,确保产
品的可靠性和耐用性。
- 多重保护:ABC品牌的网络变压器具有过载保护、过压保护、过流保护等多
重保护功能,能够有效保护网络设备免受电源问题的影响。
- 简洁外观:产品外观简洁大方,适合各种场合的安装和使用。
网络变压器的应用原理图
网络变压器的应用原理图
概述
网络变压器是一种被广泛应用于计算机网络设备中的电子元件。它主要通过变
换输入电压使其适配于不同的电子设备,同时隔离线路,保证信号的稳定传输。本文将详细介绍网络变压器的应用原理图。
1. 主要组成部分
网络变压器通常由以下几个主要组成部分构成:
•输入线圈(Primary winding):接收输入电压信号并进行变压。
•输出线圈(Secondary winding):输出变压后的电压信号。
•铁芯(Core):用于增强和集中磁通。
•绝缘材料(Insulation material):隔离输入线圈和输出线圈,确保信号传输的稳定性。
2. 工作原理
网络变压器的工作原理可以概括为以下几个步骤:
1.当输入电压被施加在输入线圈上时,产生的磁通通过铁芯传递给输出
线圈。
2.铁芯的存在增强了磁通的传导效率,进而使输出线圈上产生电磁感应。
3.输出线圈的电磁感应进一步变压并输出适配后的电压信号。
3. 应用场景
网络变压器在计算机网络设备中被广泛应用,主要用于以下几个方面:
3.1 信号的隔离和变换
网络变压器能够隔离流经输入和输出线圈的电路,从而避免干扰和噪声的影响。同时,它还能够将输入信号变换为适配不同设备的输出信号,保证了信号传输的稳定性和准确性。
3.2 电源适配
由于不同的电子设备对电压的要求不同,网络变压器可以通过变压功能来适配
不同的电源电压要求,确保设备的正常工作。
3.3 数据传输
在计算机网络中,网络变压器用于数据传输时的电平转换和保护。它可以将高
电平信号转换为低电平信号,同时承担保护作用,确保数据的完整性和稳定传输。
变压器的分类和作用
变压器的分类和作用
变压器是一类广泛应用于电力系统中的电气设备,主要用于变换交流
电的电压和电流。根据其功能和使用环境的不同,变压器可以分为多种类型,如功率变压器、储能变压器、电力变压器、配电变压器等。下面将对
这些不同类型的变压器进行详细的分类和讨论。
1.功率变压器:
功率变压器用于改变电网络中的电压或电流,以实现输电线路之间的
电压变化和分配电能的平衡。根据其结构和工作原理的不同,功率变压器
可以分为分接变压器、自耦变压器和非线性变压器等。
-分接变压器:分接变压器是一种带有多个中性点的变压器,可以根
据需要调整主绕组和副绕组的有效匝数比例,从而实现不同的电压变换比例。它常用于市政电网或工矿企业的供电系统中。
-自耦变压器:自耦变压器是一种在主要绕组和副绕组之间共享部分
匝数的变压器。它的构造简单,成本较低。通常用于电气设备的启动、调
节和控制电压。
-非线性变压器:非线性变压器主要应用于对非线性负载的供电系统。它能够提供稳定的电压输出,并解决由于负载变化而引起的电压波动和谐
波扭曲。非线性变压器在现代工矿企业和大型商业场所中得到广泛应用。2.储能变压器:
储能变压器主要用于存储和释放电能。在电力系统中,储能变压器通
常与风力发电、太阳能发电等可再生能源设备一起使用,以平衡电力系统
的供需。储能变压器常见的类型有液流电池储能变压器、超级电容器储能
变压器和超导磁能储能变压器等。
-液流电池储能变压器:液流电池储能变压器将电力转化为化学能,
并在需要时释放化学能以供电。它的充放电过程相对较为稳定和可控,适
用于长期储能。
变压器分类和主要用途
变压器分类和主要用途
变压器是用于电力输配系统的电气设备。它具有高电压、低损耗的特点;广泛应用于工矿企业配电系统及农村用电照明等低压电器中作降压使用,还可作为电动机起动或调速用电源。
变压器的种类繁多,按用途可分为升压(电)变压器和降容(电)变压器两大类:
1、升压变压器:
主要用作各种电机设备的启动与运行控制之用。其容量一般较大且能频繁操作。如大型汽轮机的转子绕组通常采用自耦减压式磁极互感器来产生高压直流电流供主发电机励磁时做正反转的过载能力试验,这种装置称为升压开关型变压器,又称之为空冷。
2、降阻(电)变压器(即俗称的调相变压器):
主要用于改善交流供电网络的功率因数和提高线路输送电能的质量。由于它的体积小而重量轻,便于安装和维护,所以应用广泛;此外在需要改变三相负荷不平衡的情况下也可用来调节频率。目前国内外大量生产的都是这类调频调功用的变压器。
根据所用材料不同又可将此类变压器分为铁芯线圈式和铝壳油浸式的两类:
(1)铁芯线圈的类有干式变压器、油浴变压器、自藕变压器和气体绝缘金属外壳式变压器等类型。其中前三种均属于分接开关型的产品。
(2)干式油箱内装设密封油室的变压器称之谓油浸式变压器:
它是将原硅钢片叠成的铁心置于充以一定量油的瓷质箱体内制成的一种小型特种变压器。其主要优点是结构简单、轻便耐用、使用维护方便等优点.但效率较低、温升较高。
(3)用环氧树脂浇铸的铁芯线圈式调温变压器为新型节能型变压器之一。该产品的最大特点是在额定负载下可保持较低的温度值而不影响性能指标。
4、特殊功能专用变压器:
网络变压器原理
网络变压器原理
网络变压器是一种用于传输、分配或转换电能的装置。它通过将输入电源的电压和电流变换到不同的电压和电流,以满足其他设备的需求。
网络变压器的工作原理基于电磁感应。它由一个主线圈和一个副线圈组成。当主线圈中有电流通过时,会在副线圈中产生磁场。根据电磁感应定律,这个磁场会引起副线圈中的电流产生变化。副线圈上的电压取决于主线圈和副线圈之间的匝数比例。
通过调整主线圈和副线圈的匝数比例,可以实现输入电压到输出电压的变换。如果主线圈的匝数比副线圈少,那么输出电压将比输入电压小;反之,如果主线圈的匝数比副线圈多,输出电压将比输入电压大。
此外,网络变压器还可以通过改变输入电流和输出电流之间的匝数比例来变换电流。当匝数比例大于1时,输出电流会比输入电流大;当匝数比例小于1时,输出电流会比输入电流小。
网络变压器的主要应用包括电力输送、电力配送、电子设备的供电等。它的优势在于能够实现电能的高效传输和转换,同时还能提供电气隔离和安全保护。
网络变压器
网络变压器
在设计以太网模块的时候,在以太网PHY芯片和RJ45接口中间我们会用到一个很常用的器件——网络变压器,又叫做数据汞。当然,现在很多网络变压器是集成在RJ45接口中的,这会为产品的设计节省空间和时间,减小出错的概率。
那么为什么在以太网模块中需要这个网络变压器呢?
其实,从理论上说,是可以不接这个网络变压器的,我们直接将PHY芯片和RJ45连上,设备也能正常工作,但是这时传输距离就会受到限制,而且由于外部其他网口的PHY芯片的电平不是固定的(有2.5V、3.3V等),当外接不同电平的网口时也会受到影响,同时外部干扰也会对设备造成很大的影响。
但是,我们有了网络变压器这个好东东之后,它就可以用于信号电平耦合和隔离外部的干扰以及实现阻抗匹配。这样就可以增加传输距离,同时使芯片与外部隔离,增强抗干扰能力。
如上面两个图所示,在发送差分线和接收差分线之间会并联两个49.9或者50Ω(精度1%)的终接电阻,这个电阻的作用是为了实现阻抗匹配,对于初次比1:1的变压器,其输入电阻和输出电阻之比也是1:1,这样并联的结果,在输出端看来就是100Ω的匹配电阻,现在我们所用的双绞线的特征阻抗大多是100Ω。
我们仔细观察上图会发现,变压器的中心抽头有的接了3.3V的电平,有的接了2.5V的电平,有的悬空了。实际上这个主要与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。电压驱动的接电源,电流驱动的直接接电容到底即可。至于为什么接电源时,所接的电压会不同呢?这是由所用的PHY芯片规定的UTP端口电平决定的。所以对于不同的PHY芯片,网络变压器的中心抽头会有不同的解法,我们在进行设计时,需要仔细查看芯片资料和参考设计。
Ethernet_Transformer网络变压器的作用
For personal use only in study and research; not for commercial use
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 80
2.3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。
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
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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。
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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。
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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。
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网络变压器工作原理
网络变压器工作原理
网络变压器是一种用于数据通信设备中的重要元件,它在网络设备中起着传输
信号、隔离干扰、提供电源等重要作用。网络变压器的工作原理是通过电磁感应和电磁耦合来实现信号的传输和隔离,下面我们来详细了解一下网络变压器的工作原理。
首先,网络变压器是由两个或多个线圈(即绕组)构成的,其中有输入线圈和
输出线圈。当输入线圈中通入交变电流时,就会在输出线圈中感应出交变电压。这是基于电磁感应的原理,即当一个线圈中有交变电流通过时,就会在另一个线圈中感应出交变电压。这种原理使得网络变压器能够实现信号的传输。
其次,网络变压器的工作原理还涉及到电磁耦合。在网络变压器中,输入线圈
和输出线圈之间通过铁芯相互连接,铁芯的存在可以增强电磁感应和耦合效果。当输入线圈中有交变电流通过时,就会在铁芯中产生交变磁场,从而感应出输出线圈中的交变电压。这种电磁耦合的原理使得网络变压器能够实现信号的隔离,防止干扰信号的传输。
此外,网络变压器还可以提供电源。在一些网络设备中,网络变压器不仅用于
传输信号和隔离干扰,还可以起到电源隔离和稳压的作用。通过网络变压器的工作原理,可以实现将输入电压变换为适合设备工作的输出电压,同时实现电源的隔离,保护设备安全稳定地工作。
总的来说,网络变压器的工作原理是基于电磁感应和电磁耦合的。通过这些原理,网络变压器能够实现信号的传输和隔离,同时还可以提供电源。在现代网络通信设备中,网络变压器扮演着非常重要的角色,它的工作原理不仅关乎设备的性能和稳定性,也关乎数据通信的质量和可靠性。因此,对网络变压器的工作原理有深入的了解,对于网络通信领域的从业者来说是非常重要的。
变压器的主要用途及分类
变压器的主要用途及分类
变压器(Transformer)是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。变压器的主要功能有电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。变压器按用途可以分为以下几类:
1. 配电变压器:用于分配电力。
2. 电力变压器:用于高压输电系统,将电压升高以便长距离传输,或者在用电区域降低电压。
3. 全密封变压器:一种封闭式的变压器,适用于需要防水或防尘的场合。
4. 组合式变压器:将变压器与其他电气设备组合在一起,如组合式变电站。
5. 干式变压器:一种没有液体冷却介质的变压器,常用于室内或需要低维护的场合。
6. 油浸式变压器:一种油冷却的变压器,常用于户外或需要较高功率输出的场合。
7. 单相变压器:只适用于单相电源。
8. 电炉变压器:用于供电给电炉,如冶炼厂或玻璃厂。
9. 整流变压器:用于整流电路,提供直流电源。
10. 电抗器:用于限制电流的突变,通常与滤波电路一起使用。
11. 抗干扰变压器:用于减少电磁干扰。
12. 防雷变压器:用于保护设备免受雷电过电压的影响。
13. 箱式变电器试验变压器:一种用于测试和校准变压器的设备。
14. 转角变压器:一种特殊的变压器,用于改变相位角。
15. 大电流变压器:用于供应大电流的场合。
16. 励磁变压器:用于供应励磁电流给发电机或其他电磁设备的变压器。
变压器是输配电的基础设备,广泛应用于工业、农业、交通、城市社区等领域。我国在网运行的变压器约1700万台,总容量约110亿千伏安。
网络变压器的工作原理介绍和EMC设计
网络变压器的工作原理介绍和EMC设计
1、网络变压器的介绍
网络变压器也被称作“数据汞”,也可称为网络隔离变压器。它在一块网络接口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;二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。它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。
网络变压器用于交换机和网卡的设计拓扑图:
以太网设备在收发器和网线间使用变压器,其包含中心抽头变压器,自耦变压器,共模电感。最新的以太网设备通过变压器提供48V电源,采用集成连接器,应用越来越广泛。这些器件的特性对于EMI的抑制很关键。
2、网络变压器分类
产品依据结构类型,可以分为两类:a.离散性网络变压器(DiscreteLAN Magnetics Module);b.内部集成磁性变压器模块的RJ45连接器 (RJ45 Connector with Integrated Magnetics,ICMs)。
产品依据客户焊接类型,可以分为两类:a.表面贴装元件 (SMT,Surface Mount Type);b.插件元件(TH,Through-Hole Type)。
产品依据传输速率,可以分类四类:a. 10Base-T;b. 10/100Base-T;c. 1000 Base-T;d. 10G Base-T。
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 80
2.3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。
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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。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。
1. 双绞线中的差模信号
对差模信号而言,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。
2. 双绞线中的共模信号
共模电流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。如图6所示,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。
3. 共模、差模噪音及其EMC
电缆上噪音有从电源电缆和信号电缆上产生的辐射噪音和传导噪音两大类。这两大类中又分为共模噪音和差模噪音两种。差模传导噪音是电子设备内部噪音电压产生的与信号电流或电源电流相同路径的噪音电流,如图4所示。减小这种噪音的方法是在信号线和电源线上串联差模扼流圈、并联电容或用电容和电感组成低通滤波器,来减小高频的噪音。
这种噪音产生的电场强度与电缆到观测点的距离成反比,与频率的平方成正比,与电流和电流环路的面积成正比。因此,减小这种辐射的方法是在信号输入端加LC低通滤波器阻止噪音电流流进电缆.——————————————————————————————————网络变压器分类
产品依据结构类型,可以分为两类:
a. 离散性网络变压器(DiscreteLAN Magnetics Module);
b. 内部集成磁性变压器模块的RJ45连接器(RJ45 Connector with Integrated Magnetics,ICMs);
产品依据客户焊接类型,可以分为两类:
a. 表面贴装元件(SMT,Surface Mount Type)
b. 插件元件(TH,Through-Hole Type)
产品依据传输速率,可以分类四类:
a. 10Base-T,
b. 10/100Base-T,
c. 1000 Base-T,
d. 10G Base-T.
(Base-T: Baseband,双绞线对。简而言之,Base-T是一种以bps速率工作的局域网(LAN)标准,它通常被称为快速以太网,并使用UTP(非屏蔽双绞线)铜质电缆。快速以太网有三种基本的实现方式:Base-FX、Base-T、和1Base-T4。每一种规范除了接口电路外都是相同的,接口电路决定了它们使用哪种类型的电缆。为了实现时钟/数据恢复(CDR)功能,Base-T使用4B/5B曼彻斯特编码(Manchester Encoding)机制。)
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网络变压器的主要应用
网络变压器产品主要应用于:RJ45网卡、以太网交换机、网络路由器、ADSL、VDSL数字设备、EOC终端、EPON/GPON三网融合设备、POE受电设备、FILT 光纤环路设备、网络机顶盒、智能电视、网络摄像机、SDH/ATMSDH/ATM、PC 主板、电脑周边、工业主板、网络伺服器、电信通讯基站smallcell等设备。
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