專利名稱：一種以太網(wǎng)浪涌保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種以太網(wǎng)浪涌保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
20世紀(jì)90年代初隨著網(wǎng)絡(luò)通迅計(jì)算機(jī)不斷的發(fā)展，綜合布線系統(tǒng)開始逐漸流行，
而RJ45逐漸成為了一種標(biāo)準(zhǔn)化的以太網(wǎng)接口，以太網(wǎng)雙絞線布線系統(tǒng)逐漸成為標(biāo)準(zhǔn)的布
線系統(tǒng)，而這種布線系統(tǒng)逐漸成為目前日益盛行的寬帶局域網(wǎng)，以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)一種布
線方式，而以太網(wǎng)交換系統(tǒng)是目前國內(nèi)外通迅產(chǎn)品作為終端用戶、企業(yè)、電信最直接的一種
接入設(shè)備，由于各交換機(jī)設(shè)備使用的環(huán)境及綜合布線環(huán)境不一樣，各種復(fù)雜的干擾的因素
都有可能影響到交換設(shè)備的正常通迅，甚至終端產(chǎn)品的損壞，比如，各類通迅產(chǎn)品之間相互
電磁干擾、靜電、人為施工的誤接、以及雷擊等各類浪涌的干擾，都是有可能發(fā)生，而最終干
擾接入設(shè)備的正常工作，而我們?nèi)绾文苡行У姆乐垢黝惥哂衅茐男缘母蓴_，特別是浪涌的
干擾，這是目前以太網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)備都必須要考慮的一個(gè)重要的性能指標(biāo)。 RJ45接頭就是我們平常常見的水晶頭，它有8根線，現(xiàn)在主要有兩種法，其一是
10/100Base-T的接頭標(biāo)準(zhǔn)，這是一種差分傳輸方式，其線號(hào)定義于下第一號(hào)線和第二號(hào)
線用來發(fā)送數(shù)據(jù)，第3號(hào)線和第六號(hào)線用來接收數(shù)據(jù)，第4、5、7和8號(hào)線空置。另外一種就
是100Base-T4的接頭標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)與10/100Base-T標(biāo)準(zhǔn)的差別是，定義了第4、5腳與第7、
8腳分別為供電為電力線。 浪涌是一種比較復(fù)雜的過電壓的一種形態(tài)，它包括人為的操作過電壓、靜電、雷擊 所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓、核電磁干擾，等具有嚴(yán)重破壞能力的電磁干擾的能力，這種形態(tài)隨著我 們所處的環(huán)境不一樣，所產(chǎn)生的破壞能力也不一樣，特別是以這種RJ45以太網(wǎng)雙絞線作為 最普遍的一種綜合布線接入的方式，更易遭受浪涌的干擾，據(jù)初步估算，目前由于遭受雷擊 浪涌而受損的產(chǎn)品，每年全世界至少有上萬億直接損失，甚至導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。因而針對(duì) 這種要求具有抗浪涌防護(hù)能力的產(chǎn)品不斷的提到了日程，而傳統(tǒng)的抗浪涌能力的防護(hù)，是 直接采用深埋接地，而這種方式不光是人力成本高，而在防護(hù)效果也達(dá)不到最直接的理想 的效果，而且出現(xiàn)故障也不便于及時(shí)排除；隨著各種非線性具有抗雷擊能力的產(chǎn)品不斷的 直接面市，各類通迅、電源端口直接采用各類直接防雷擊的產(chǎn)品直接在電路中進(jìn)行設(shè)計(jì)或 直接設(shè)計(jì)成電路防雷模塊而放置到終端產(chǎn)品的前端進(jìn)行各類雷擊浪的防護(hù)，打破了傳統(tǒng)的 施工復(fù)雜，但效益低，而且雷擊有可能存在沒有針對(duì)防護(hù)的效果。綜上所述，因而針對(duì)RJ45 以太網(wǎng)雙絞線作為目前最普遍的一種綜合布線及各類交換機(jī)設(shè)備接口的接口技術(shù)，為了保 持各類交換通迅設(shè)備產(chǎn)品的正常工作以致于不受各類浪涌的破的壞，必須要有效的對(duì)此類 這方面的產(chǎn)品進(jìn)行浪涌設(shè)計(jì)方面的保護(hù)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種提高網(wǎng)絡(luò)安全的可靠性的以太網(wǎng)浪涌保護(hù)電路。
本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)其目的而采用的技術(shù)方案為一種以太網(wǎng)浪涌保護(hù)電路，設(shè)置在RJ45接頭的差分線間，該電路從RJ45接頭開始向遠(yuǎn)端包括前級(jí)保護(hù)電路、隔離電路和后 級(jí)保護(hù)電路， 所述的前級(jí)保護(hù)電路包括第一過電保護(hù)元件，所述的第一過電保護(hù)元件并接到所 述的RJ45接頭的差分線上； 所述的隔離電路連接到所述的RJ45接頭的差分線上； 所述的后級(jí)保護(hù)電路為并聯(lián)到所述的RJ45接頭差分線上的過電保護(hù)元件。 進(jìn)一步的，上述的一種以太網(wǎng)浪涌保護(hù)電路中，所述的前級(jí)保護(hù)電路還包括第二 過電保護(hù)元件和第三過電保護(hù)元件，所述的第二過電保護(hù)元件和第三過電保護(hù)元件串聯(lián)后 并接到所述的RJ45接頭的兩根差分線之間，所述的第二過電保護(hù)元件和第三過電保護(hù)元 件中間接地。 進(jìn)一步的，上述的一種以太網(wǎng)浪涌保護(hù)電路中，所述的隔離電路為隔離變壓器，所 述的隔離變壓器的中間抽頭經(jīng)過一電阻串聯(lián)電容接地，在所述的電容上并聯(lián)一個(gè)第五過壓 保護(hù)元件。 進(jìn)一步的，上述的一種以太網(wǎng)浪涌保護(hù)電路中，所述的隔離電路為隔離變壓器，在 所述的隔離變壓器的中間抽頭經(jīng)過一個(gè)限流電阻串聯(lián)隔離電容接地，所述的中間抽頭還接 一個(gè)變壓器，所述的變壓器的次級(jí)通過第六過電保護(hù)元件接地 本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型所述的以太網(wǎng)浪涌保護(hù)電路可以避免有危 害的浪涌進(jìn)入到以太網(wǎng)設(shè)備中，從而損壞電路或相關(guān)電子器件，提高了網(wǎng)絡(luò)安全的可靠性。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作較為詳細(xì)的描述。
附圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1原理圖。 附圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2原理圖。 附圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例3原理圖。 附圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例4原理圖。 附圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例5原理圖。
具體實(shí)施方式實(shí)施例l，如圖1所示一種以太網(wǎng)浪涌保護(hù)電路，設(shè)置在RJ45接頭的差分線上， 該電路從RJ45接頭開始向遠(yuǎn)端依次包括前級(jí)保護(hù)電路、隔離電路和后級(jí)保護(hù)電路。 本實(shí)施例中，前級(jí)保護(hù)電路包括第一過電壓保護(hù)元件TV1、第二過電壓保護(hù)元件 BK2和第三過電壓保護(hù)元件BK3，其中第一過電壓保護(hù)元件為TV1并接到所述的RJ45接 頭的差分線上的放電管；第二過電壓保護(hù)元件BK2和第三過電壓保護(hù)元件BK3串聯(lián)后并接 到所述的RJ45接頭的兩根差分線之間，第二過電壓保護(hù)元件BK2和第三過電壓保護(hù)元件 BK3中間接地。本實(shí)施例中，第二過電壓保護(hù)元件BK2和第三過電壓保護(hù)元件BK3都是放電 管。本實(shí)施例中，第一過電壓保護(hù)元件TV1、第二過電壓保護(hù)元件BK2和第三過電壓保護(hù)元 件BK3都是一種放電管也可以是瞬態(tài)抑制二極管、多路集成陳列式組合二極管、晶閘管、雪 崩二極管、壓敏電阻、超能硅抑制二極管、玻璃殼放電管和陶瓷殼放電管之間的一種。這些 過電壓保護(hù)元件的特點(diǎn)是，當(dāng)電壓超過設(shè)定時(shí)，本過電壓保護(hù)元件通過放電或者短路等方
4法將電壓吸收。 本這實(shí)施例中隔離電路并聯(lián)到所述的RJ45接頭的差分線上；也可以是串聯(lián)熱電 阻PTC或者串聯(lián)電阻或者電感線圈等隔離元件連接到所述的RJ45接頭的差分線上。 后級(jí)保護(hù)電路為并聯(lián)到所述的RJ45接頭差分線上的末級(jí)過電壓保護(hù)元件TVS，也 可以是瞬態(tài)抑制二極管、多路集成陳列式組合二極管、晶閘管、雪崩二極管、壓敏電阻、超能 硅抑制二極管、玻璃殼放電管和陶瓷殼放電管之間的一種。 本實(shí)施例中，RJ45接頭的8根線分四對(duì)，其中第1、2為一對(duì)差分線路，第3、6為另 一對(duì)差分線路，第4、5線和第7、8線分別為兩對(duì)電力線。在這時(shí)，兩種電路的保護(hù)電路相 同，本實(shí)施例的以太網(wǎng)浪涌保護(hù)電路可以設(shè)置在1、2線對(duì)、3、6線對(duì)上也可以設(shè)置在4、5線 對(duì)和7、8線對(duì)上。 如圖1所示，本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)在每一對(duì)數(shù)據(jù)線之間，前級(jí)保護(hù)電路采用開關(guān)型器 件，而在作為隔離電路的PTC或電阻或隔離變壓器之后采用限壓型器件TVS來進(jìn)行防護(hù)，前 級(jí)保護(hù)電路中的開關(guān)型或限壓型器件可由二極或三極或多級(jí)集成的保護(hù)器件任一組合方 式來實(shí)現(xiàn)前級(jí)的差模或共模較大浪涌的泄放，而后級(jí)保護(hù)電路采用快速安全可靠的抑制二 極體TVS進(jìn)行把電壓限制到一個(gè)比較安全的水平；這是一種針對(duì)8根數(shù)據(jù)傳輸線的1000M 以太網(wǎng)浪涌保護(hù)方式；針對(duì)4/5、7/8雙絞線若作為非數(shù)據(jù)傳輸處理連接狀態(tài)就是4線制的 10M/100M以太網(wǎng)浪保護(hù)方式。在圖1中，其中TV1 TV4， BK2 BK12就是由二極或三極或多 路集成組成的保護(hù)元件，而TVS1 TVS4，依據(jù)保護(hù)方式，而采用不同規(guī)格的集成TVS 二極體 來進(jìn)行保護(hù)，型號(hào)可為UFS08A2. 8L04、UFS08C2. 8L04、 UDD32CXXL01等器件來實(shí)現(xiàn)。 實(shí)施例2，如圖2所示，本實(shí)施例與實(shí)施例l基本相同，使用隔離變壓器作為隔離電 路，只是在第二過電壓保護(hù)元件BK2和第三過電壓保護(hù)元件BK3中間接地還串聯(lián)有限壓或 開關(guān)型裕第四過電壓保護(hù)元件SG1。并在所述的隔離變壓器的中間抽頭經(jīng)過一個(gè)電阻R和 電容C接地。 本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)是在考慮RJ45以太網(wǎng)變壓器Tl至T4及電阻R在承受不住較大 的外界浪能力的情況下，而在前端保護(hù)電路中設(shè)計(jì)的一種浪涌保護(hù)電路，它的設(shè)計(jì)思想與 實(shí)施例1相似；但保護(hù)元件要實(shí)現(xiàn)能承受耐壓(HI-POT TEST)情況下保護(hù)元件既能不誤動(dòng) 作又要實(shí)現(xiàn)較高抗浪涌的承受能力，此時(shí)對(duì)地的第四過電壓保護(hù)元件SG1或限壓型保護(hù)器 件M0V、 TVS選擇必須要高于所能承受的耐壓等級(jí)；但此保護(hù)電路的設(shè)計(jì)的最大優(yōu)點(diǎn)，外界 異常的浪涌幾乎全部通過保護(hù)器件所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行泄放，不會(huì)損壞周邊的電子器件，安 全級(jí)別高，噍一的缺點(diǎn)就是所使用的保護(hù)器件較多。 實(shí)施例3，如圖3所示，本實(shí)施例是實(shí)施例2的一種改進(jìn)，減少了不少器件，本實(shí)施 例也采用隔離變壓器作為隔離電路，隔離變壓器的中間抽頭經(jīng)過一個(gè)電阻R串聯(lián)電容C接 地，在電容C上并聯(lián)一個(gè)第五過電壓保護(hù)元件SG2。本實(shí)施例中電容C的耐壓為3KV或高壓 電容。 本實(shí)施例是實(shí)施例思想結(jié)構(gòu)下所設(shè)計(jì)的一種精簡(jiǎn)的浪涌保護(hù)電路，此電路必須要 兼顧到變壓器及電阻要求能承受的住雷擊浪涌的能力，這種所設(shè)計(jì)的保護(hù)電路是最精簡(jiǎn)最 節(jié)約空間比較具有高效的一種方法。 實(shí)施例4，如圖4所示，與實(shí)施例3不同的是沒有了第五過電壓保護(hù)元件SG2，中間 抽頭還接一個(gè)變壓器TO，變壓器的次級(jí)通過第六過電壓保護(hù)元件SG3接地。[0031] 本實(shí)施例結(jié)構(gòu)主要是考慮到變壓器及電阻不能足夠承受浪涌能力的情況下，而所 采用的TO變壓器必須要有足夠承受測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中要能承受的浪涌能力，雷擊浪涌過來通過 第六保護(hù)元件SG3進(jìn)行釋放，盡量減少浪涌對(duì)電阻R及電容的浪涌沖擊，有效的起到一個(gè)浪 涌能量轉(zhuǎn)移的作用用，這也是實(shí)施例2的思想結(jié)構(gòu)下所采用的一種改進(jìn)行設(shè)計(jì)電路。 實(shí)施例5，如圖5所示，本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)主要是針對(duì)以太網(wǎng)有源電力線的保護(hù)，主 要是針對(duì)4/5與7/8之間的電力線進(jìn)行保護(hù)，在首級(jí)電力線之間采限壓型器件，氧化鋅壓 敏電阻或超大功率型的TVS或HYPERFIX或放電管與限壓器件組合來進(jìn)行線間或線地之間 的防護(hù)，為了能進(jìn)一步對(duì)殘壓的抑制也可以直接設(shè)計(jì)次級(jí)保護(hù)，通過TVS4來進(jìn)一步的抑制 電壓，此TVS4的選型工作電壓必須高于線路上的最大工作電壓，而在首級(jí)與次級(jí)之間采用 PTC或電感進(jìn)行限流或退耦；而其它1/2、3/6以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸線采用等同于圖1設(shè)計(jì)的浪 涌保護(hù)思路進(jìn)行防護(hù)；若是針對(duì)8線制的RJ45以太網(wǎng)雙絞線，而是采用變壓器的中心抽頭 進(jìn)行供電方式，針對(duì)有源部分可直接采用等效圖5的設(shè)計(jì)方法。 上面5個(gè)實(shí)施例闡述了 RJ45以太網(wǎng)浪涌保護(hù)設(shè)計(jì)方法及電路，通過調(diào)整不同設(shè)計(jì) 方法及選擇不同保護(hù)器件有效實(shí)現(xiàn)浪涌電路的組合，可以達(dá)到因地而制宜的有效進(jìn)行浪涌 各方面的防護(hù)，從而可以達(dá)到適應(yīng)不同浪涌檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)證，其有效的保護(hù)其電路及電子 零件不受損壞。
權(quán)利要求一種以太網(wǎng)浪涌保護(hù)電路，設(shè)置在RJ45接頭的差分線上，其特征在于該電路從RJ45接頭開始向遠(yuǎn)端包括前級(jí)保護(hù)電路、隔離電路、后級(jí)保護(hù)電路，所述的前級(jí)保護(hù)電路包括第一過電壓保護(hù)元件(TV1)，所述的第一過電壓保護(hù)元件(TV1)連接到所述的RJ45接頭的差分線上；所述的隔離電路連接到所述的RJ45接頭的差分線上；所述的后級(jí)保護(hù)電路為并聯(lián)到所述的RJ45接頭差分線上的末級(jí)過電壓保護(hù)元件(TVS)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以太網(wǎng)浪涌保護(hù)電路，其特征在于所所述的前級(jí)保護(hù)電路還包括第二過電壓保護(hù)元件(BK2)和第三過電壓保護(hù)元件(BK3)，所述的第二過電壓保護(hù)元件(BK2)和第三過電壓保護(hù)元件(BK3)串聯(lián)后并接到所述的RJ45接頭的差分線之間，所述的第二過電壓保護(hù)元件(BK2)和第三過電壓保護(hù)元件(BK3)中間接地。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種以太網(wǎng)浪涌保護(hù)電路，其特征在于所述的隔離電路為隔離變壓器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種以太網(wǎng)浪涌保護(hù)電路，其特征在于，在所述的第二過電壓保護(hù)元件(BK2)和第三過電壓保護(hù)元件(BK3)中間通過第四過電壓保護(hù)元件(SG1)接地。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種以太網(wǎng)浪涌保護(hù)電路，其特征在于，所述的第四過電保護(hù)元件(SG1)為限壓型保護(hù)元件或者開關(guān)型過電保護(hù)元件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種以太網(wǎng)浪涌保護(hù)電路，其特征在于，在所述的隔離變壓器的中間抽頭經(jīng)過一電阻(R)和電容(C)接地。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以太網(wǎng)浪涌保護(hù)電路，其特征在于，所述的隔離電路為隔離變壓器，所述的隔離變壓器的中間抽頭經(jīng)過一電阻(R)串聯(lián)電容(C)接地，在所述的電容(C)上并聯(lián)一個(gè)第五過壓電壓保護(hù)元件(SG2)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以太網(wǎng)浪涌保護(hù)電路，其特征在于，所述的隔離電路為隔離變壓器，在所述的隔離變壓器的中間抽頭經(jīng)過一個(gè)電阻(R)串聯(lián)電容(C)接地，所述的中間抽頭還接一個(gè)變壓器(TO)，所述的變壓器的次級(jí)通過第六過電壓保護(hù)元件(SG3)接地。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以太網(wǎng)浪涌保護(hù)電路，其特征在于，所述的隔離電路為串聯(lián)熱電阻PTC或者串聯(lián)電阻或者電感線圈。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9任一權(quán)利要求所述的一種太網(wǎng)浪涌保護(hù)電路，其特征在于所述的過電壓保護(hù)元件為瞬態(tài)抑制二極管、多路集成陳列式組合二極管、晶閘管、雪崩二極管、壓敏電阻、超能硅抑制二極管、玻璃放電管和陶瓷放電管之間的一種。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種以太網(wǎng)浪涌保護(hù)電路，設(shè)置在RJ45接頭的差分線上，該電路從RJ45接頭開始向遠(yuǎn)端依次包括前級(jí)保護(hù)電路、隔離電路和后級(jí)保護(hù)電路，前級(jí)保護(hù)電路包括第一過電壓保護(hù)元件，第一過電壓保護(hù)元件并接到所述的RJ45接頭的差分線上；隔離電路并聯(lián)到RJ45接頭的差分線上；后級(jí)保護(hù)電路為并聯(lián)到RJ45接頭的差分線上的瞬態(tài)抑制二極管。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型所述的以太網(wǎng)浪涌保護(hù)電路可以避免有危害的浪涌進(jìn)入到以太網(wǎng)設(shè)備中，從而損壞電路或相關(guān)電子器件，提高了網(wǎng)絡(luò)安全的可靠性。
文檔編號(hào)H02H9/04GK201523227SQ200920206258
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月29日
發(fā)明者周云福 申請(qǐng)人:百圳君耀電子(深圳)有限公司