一种以太网接口浪涌测试防护电路的制作方法

1.本发明涉及一种电路防护技术领域，尤其涉及一种以太网接口浪涌测试防护电路。


背景技术：

2.随着科学与技术的发展与进步，电子器件的功率也越来越大，越加复杂化。以微电子分立元器件中的整流二极管为例，由于工艺和技术的大幅度提高，单个管芯耐受功率大大增加。这些无疑都增大了测试难度，同时对测试的可靠性和测试精度的要求也越来越高。现有的半导体器件自动测试仪器一般只利用电容蓄能，使用模拟电路输出电流电压进行浪涌测试，输出电压低输出功率小。如果测试要求比较高的电压与电流的话，会导致蓄能元件与模拟电路复杂度指数提升，对工业应用的可靠性与成本造成非常负面的影响。因此在电子电路设计中，为防止浪涌对后级电路器件的影响，会在电路两输入端间接入浪涌防护器件。现有以太网浪涌防护电路中一般采用一级变压器和一级tvs管来防护。
3.然而，此防护等级低，无法通过高等级浪涌防护测试。变压器是对共模防护，常用变压器耐压等级只能做1.5kv，超过耐压会导致变压器击穿，现有的防护方案无法通过4kv测试。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于，提出一种以太网接口浪涌测试防护电路能够通过4kv以上的浪涌防护测试。
5.为了达到上述目的，本发明提出了一种以太网接口浪涌测试防护电路，包括：
6.以太网物理层芯片，所述以太网物理层芯片的输出端连接至一网络变压器组的输入端，所述网络变压器组中包括网络变压器组，所述以太网物理层芯片与所述网络变压器组之间并联至少一个第一瞬态抑制二极管，用于防止差模电压；
7.所述网络变压器组的输出端连接至一连接器，所述网络变压器组与所述连接器之间并联至少一个第二瞬态抑制二极管，用于防止差模电压；
8.多个第三瞬态抑制二极管，每个所述第三瞬态抑制二极管的输入端均连接在所述网络变压器组的抽头，每个所述第三瞬态抑制二极管的输出端均接地，用于抑制共模电压；
9.多个放电管，每个所述放电管的输入端均连接在所述网络变压器组与所述连接器之间，每个所述放电管的输出端均接地。
10.进一步的，所述网络变压器组中的每级所述网络变压器中分别包括两组变压器和两组共模扼制电感，所述变压器与所述共模扼制电感一一对应连接。
11.进一步的，所述网络变压器组中包括第一级网络变压器和第二级网络变压器，所述第一级网络变压器与所述第二级网络变压器相互串联；
12.所述第一级网络变压器的输入端作为所述网络变压器组的输入端，所述第一级网络变压器的输出端连接至所述第二级网络变压器的输入端，所述第二级网络变压器的输出
端作为所述网络变压器组的输出端。
13.进一步的，所述第二级网络变压器中的两组所述变压器的抽头分别通过两个所述第三瞬态抑制二极管接地。
14.进一步的，所述以太网物理层芯片的第一组输出端连接所述第一级网络变压器中一组变压器的输入端，所述以太网物理层芯片的第二组输出端连接所述第一级网络变压器中另一组变压器的输入端，且所述以太网物理层芯片的第一组输出端和第二组输出端处分别并联一个所述第一瞬态抑制二极管。
15.进一步的，所述第二级网络变压器中的一组变压器的输出端连接所述连接器的第一组输入端；所述第二级网络变压器中的另一组变压器的输出端连接所述连接器的第二组输入端；所述连接器的第一组输入端和第二组输入端处分别并联一个所述第二瞬态抑制二极管。
16.进一步的，所述放电管为四个，所述第二级网络变压器与所述连接器相连处分别通过所述放电管接地。
17.与现有技术相比，本发明提出的浪涌测试防护电路中采用多级网络变压器，因此可增加共模耐压等级；本发明还采用第一瞬态抑制二极管和第二瞬态抑制二极管，即多级瞬态抑制二极管，可有效防止差模电压；此外，本发明还对外连接器处增加多个放电管，以达到可在连接器接口处嵌位共模电压。本发明可通过5kv浪涌测试。
附图说明
18.图1为本发明的较佳的实施例中，以太网接口浪涌测试防护电路示意图。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
21.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
22.本发明的较佳的实施例中，如图1所示，提出了一种以太网接口浪涌测试防护电路，包括：
23.以太网物理层芯片(phy芯片)1，以太网物理层芯片1的输出端连接至一网络变压器组2的输入端，网络变压器组2中包括网络变压器组，以太网物理层芯片1与网络变压器组2之间并联至少一个第一瞬态抑制二极管(tvs管)，用于防止差模电压。
24.网络变压器组2的输出端连接至一连接器3，网络变压器组2与连接器3之间并联至少一个第二瞬态抑制二极管，用于防止差模电压。
25.多个第三瞬态抑制二极管，每个第三瞬态抑制二极管的输入端均连接在网络变压器组2的抽头，每个第三瞬态抑制二极管的输出端均接地，用于抑制部分共模电压；
26.多个放电管，每个放电管的输入端均连接在网络变压器组2与连接器3之间，每个
放电管的输出端均接地。
27.具体的，本实施例中，网络变压器2是消费级pci网卡上都具备的设备，网络变压器2也被叫做数据汞，或可称为网络隔离变压器。
28.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。
29.本实施例中，在以太网设备中，通过以太网物理层芯片1(phy芯片)接连接器3时，中间都会加一个网络变压器2。
30.本实施例中，第一瞬态抑制二极管包括：tvs管d67和tvs管d76；第二瞬态抑制二极管包括：tvs管d75和tvs管d68；第三瞬态抑制二极管包括：tvs管d66和tvs管d65。
31.本发明的较佳的实施例中，网络变压器组2中的每级网络变压器中分别包括两组变压器和两组共模扼制电感，变压器与共模扼制电感一一对应连接。
32.具体的，本实施例中，网络变压器组2包括第一级网络变压器u32和第二级网络变压器u15，一级网络变压器u32与第二级网络变压器u15相互串联；第一级网络变压器u32的输入端作为网络变压器组2的输入端，第一级网络变压器u32的输出端连接至第二级网络变压器u15的输入端，第二级网络变压器u15的输出端作为网络变压器组2的输出端。
33.本实施例中，第二级网络变压器u15中的两组变压器的抽头分别通过两个第三瞬态抑制二极管d67接地。
34.本实施例中，第一瞬态抑制二极管d65和第二瞬态抑制二极管d66均为两个。
35.本实施例中，以太网物理层芯片1的第一组输出端连接第一级网络变压器u32中一组变压器的输入端，以太网物理层芯片1的第二组输出端连接第一级网络变压器u32中另一组变压器的输入端，且以太网物理层芯片1的第一组输出端和第二组输出端处分别并联一个第一瞬态抑制二极管d65。
36.本实施例中，第二级网络变压器u15中的一组变压器的输出端连接连接器3的第一组输入端；第二级网络变压器u15中另一组变压器的输出端连接连接器3的第二组输入端；连接器3的第一组输入端和第二组输入端处分别并联一个第二瞬态抑制二极管d66。
37.本实施例中，放电管为四个，第二级网络变压器u15与连接器3相连处分别通过四个放电管接地。
38.本实施例中，连接器3可以采用j4来实现。
39.本实施例中，浪涌测试防护电路具有电流输入端和电流输出端。其中，phy芯片1的vddcr端接供电电源，phy芯片1的第一组输出端包括正极输出端txp，负极输出端txn；phy芯片1的第二组输出端包括正极输出端rxp，负极输出端rxn。
40.网络变压器组2的两级变压器中包括：第一组输入端td 和td-、第一组输出端tx 和tx-以及第一组中心抽头ct4；第二组输入端rd 和rd-、第二组输出端rx 和rx-以及第二组中心抽头ct3；
41.第一级网络变压器u32的第一组输入端连接phy芯片1第一组输出端，具体的，td 连接phy芯片1的第一组正极输出端txp，td-连接phy芯片1的第一组负极输出端txn，且td 和td-之间并联一tvs管d67；
42.第一级网络变压器u32的第二组输入端连接phy芯片1第二组输出端，具体的，rd 连接phy芯片1的第二组正极输出端rxp，rd-连接phy芯片1的第二组负极输出端rxn，且rd 和rd-之间并联一tvs管d76；
43.第一级网络变压器u32的两组中心抽头ct4和ct3可以接到地，也可以连接到电源；第一级网络变压器u32的两组输出端分别连接第二级网络变压器u15的两组输入端。
44.连接器(j4)3包括第一组正极输入端tx 和负极输入端tx-，第二组正极输入端rx 和负极输入端rx-；
45.第二级网络变压器u15的第一组正极输出端tx 和负极输出端tx-之间并联一tvs管d75，第一组中心抽头ct4连接一tvs管d65接地，且第一组正极输出端tx 连接至连接器的第一组正极输入端tx ，接口eth tx 通过一放电管d55 gd接地，第一组负极输出端tx-连接至连接器的第一组负极输入端tx-，接口eth tx-通过一放电管d54 gd接地。
46.第二级网络变压器u15的第二组正极输出端rx 和负极输出端rx-之间并联一tvs管d68，第二组中心抽头ct3连接一tvs管d66接地，且第二组正极输出端rx 连接至连接器的第二组正极输入端rx ，接口eth rx 通过一放电管d56 gd接地，第二组负极输出端rx-连接至连接器的第二组负极输入端rx-，接口eth rx-通过一放电管d57 gd接地。
47.综上所述，本发明提出的浪涌测试防护电路中采用多级网络变压器和多级瞬态抑制二极管，因此可增加共模耐压等级和有效防止差模电压；并通过瞬态抑制二极管接在第二级网络变压器u15中抽头抑制部分共模电压；此外，本发明还对外连接器处增加多个放电管，以达到可在连接器接口处嵌位共模电压。本发明可通过5kv浪涌测试。
48.以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。