本發(fā)明涉及電路技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種網(wǎng)口防雷電路及方法。
背景技術(shù)：
目前使用的網(wǎng)口防雷電路及其RJ45接口裝置，是基于增加雙向瞬態(tài)穩(wěn)壓器件TVS管或放電管器件，并將該防雷電路方案施加在印刷電路板(PCB)上。然而這種的網(wǎng)絡(luò)防雷電路，基本上所需要的器件非常多，并且為了保證防雷效果和網(wǎng)絡(luò)傳輸性能，通常需要使用氣體放電管、TVS管、二極管、電阻等器件，而且使用的器件數(shù)量多、體積大，需要占用大比例的板卡空間，成本相當(dāng)昂貴，更重要的是這種防雷電路由于使用的器件數(shù)量相當(dāng)多，使用的防雷器件體積相當(dāng)大，在很多場合根本無法設(shè)計(jì)在主板上或網(wǎng)卡上。
現(xiàn)有的防雷方案中，瞬態(tài)穩(wěn)壓器件(TVS管)、二極管等器件直接施加在網(wǎng)絡(luò)信號線上，每根網(wǎng)絡(luò)信號線上串接的兩個電阻會造成千兆網(wǎng)性能的極大衰減，影響網(wǎng)絡(luò)傳輸性能。在千兆網(wǎng)上使用這種防雷電路時，TVS管直接施加在網(wǎng)絡(luò)信號傳輸線上，由于TVS管的節(jié)電容非常大，以及每根網(wǎng)絡(luò)信號線上串接的兩個電阻和專業(yè)防雷IC，都會造成在千兆網(wǎng)性能極大的衰減，影響網(wǎng)絡(luò)傳輸性能，同時，專業(yè)防雷IC價格昂貴，導(dǎo)致防雷方案成本過高。
綜述，現(xiàn)有的防雷方案，使用器件多，成本都相當(dāng)?shù)陌嘿F，使用的防雷器件體積較大，在很多場合根本無法設(shè)計(jì)在主板上或網(wǎng)卡上，需要采用在機(jī)箱內(nèi)部獨(dú)立設(shè)計(jì)防雷電路，或者通過在機(jī)箱外部使用外加防雷其的方法，但是這種辦法成本也很高昂，體積也很大，裝配及使用不可靠也不方便，而且網(wǎng)絡(luò)信號插入損耗過大會影響網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有的網(wǎng)口防雷的不足之處，提供一種網(wǎng)口防雷電路，該網(wǎng)口防雷電路設(shè)置在PCB上，通過該網(wǎng)口防雷電路在PCB上的走線隔離布局來實(shí)現(xiàn)防雷要求，使之符合滿足共模2kV和差模1kV的防雷要求，同時，不需要增加防雷器件。
本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案是提供了一種網(wǎng)口防雷電路，設(shè)置在包含非防雷電路的PCB上，該網(wǎng)口防雷電路包括端接在RJ45連接頭和網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器之間的第一級線路以及端接在網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器和網(wǎng)絡(luò)芯片之間的第二級線路，所述網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器與所述RJ45連接頭之間的變壓器線圈定義為初級線圈，所述網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器與所述網(wǎng)絡(luò)芯片之間的變壓器線圈定義為次級線圈，其特征在于，所述網(wǎng)口防雷電路還包括由第一級線路連接構(gòu)成的第一走線組以及由所述第二級線路連接構(gòu)成的第二走線組，其中，所述第一走線組與所述PCB上的非防雷電路的走線的間距設(shè)置均為60mil。
在上述網(wǎng)口防雷電路中，所述第一級線路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻和高壓電容，所述第一走線組包括：
由所述網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器的初級線圈的四個發(fā)送中間抽頭引腳分別與所述第一電阻、所述第二電阻、所述第三電阻和所述第四電阻的一端連接構(gòu)成的第一走線；
所述第一電阻、所述第二電阻、所述第三電阻和所述第四電阻的另一端與所述高壓電容的一端連接構(gòu)成的第二走線；
所述高壓電容的另一端與網(wǎng)口參考地連接構(gòu)成的第三走線；以及
所述網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器的初級線圈的四對接收中間抽頭引腳分別與所述RJ45連接頭的四對針腳連接構(gòu)成的第四走線。
在上述網(wǎng)口防雷電路中，所述第二級線路包括第二電容、第三電容、第四電容和第五電容，所述第二走線組包括：
由所述網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器的次級線圈的中間抽頭引腳分別與所述第二電容、第三電容、第四電容和第五電容的一端連接構(gòu)成的第五走線；以及
由所述第二電容、第三電容、第四電容和第五電容的另一端分別與系統(tǒng)參考地連接構(gòu)成的第六走線。
在上述網(wǎng)口防雷電路中，所述高壓電容的兩端的間距設(shè)置為60mil。
在上述網(wǎng)口防雷電路中，在所述第一走線組的第一走線、第二走線、第三走線和第四走線位于不同走線層時，所述不同走線層之間的過孔的間距設(shè)置為60mil，且相鄰走線層上的走線設(shè)置為非重合交叉或非平行重合。
在上述網(wǎng)口防雷電路中，所述網(wǎng)口防雷電路還包括起保護(hù)作用的一磁珠類器件，所述磁珠類器件的兩端分別與所述系統(tǒng)參考地和所述網(wǎng)口參考地連接。
在上述網(wǎng)口防雷電路中，所述系統(tǒng)參考地和所述網(wǎng)口參考地的間距設(shè)置為30mil，所述網(wǎng)口參考地與所述第一走線組和所述第二走線組的間距均設(shè)置為30mil。
在上述網(wǎng)口防雷電路中，所述RJ45連接頭的針腳與所述第一走線組和所述第二走線組的走線間距均設(shè)置為60mil。
在上述網(wǎng)口防雷電路中，所述第一電阻、所述第二電阻、所述第三電阻和所述第四電阻的阻值均為75歐姆。
在上述網(wǎng)口防雷電路中，所述高壓電容為一貼片電容，所述貼片電容的封裝形式為1206、容值為1000pF以及耐壓值為2kV。
本發(fā)明的網(wǎng)口防雷電路，可通過IEC61000-4-5或GB17626.5標(biāo)準(zhǔn)，到達(dá)共模2kV和差摸1kV的非屏蔽平衡信號的接口防雷測試要求，另外，根據(jù)測試標(biāo)準(zhǔn)要求，對于非屏蔽的平衡信號，不要求強(qiáng)制性進(jìn)行差模測試，所以對于差模1kV以內(nèi)的防護(hù)要求，可以通過變壓器自身繞阻來防護(hù)能量沖擊，不需要增加差模防護(hù)器件。另外，本發(fā)明的網(wǎng)口防雷電路采用的器件較少，所占空間、面積小。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)口防雷電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅 用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
如圖1所示，是本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)口防雷電路的電路圖，該網(wǎng)口防雷電路設(shè)置在PCB上。該網(wǎng)口防雷電路包括端接在RJ45連接頭和網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器U20之間的第一級線路、以及端接在網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器U20和網(wǎng)絡(luò)芯片之間的第二級線路，網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器U20與RJ45連接頭之間的變壓器線圈定義為初級線圈，網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器U20與網(wǎng)絡(luò)芯片之間的變壓器線圈定義為次級線圈。
第一級線路包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4和高壓電容C1，其中，第一級線路的連接關(guān)系為：初級線圈的四個發(fā)送中間抽頭引腳，即針腳MCT1、MCT2、MCT3和MCT4，分別經(jīng)過第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4與高壓電容C1的一端連接，高壓電容C1的另一端與網(wǎng)口參考地連接，第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4的阻值均為75歐姆，高壓電容C1為一貼片電容，其封裝形式為1206、容值為1000pF以及耐壓值為2kV；初級線圈的四對接收中間抽頭引腳，即針腳MX4+、MX4-、MX3+、MX3-、MX2+、MX2-、MX1+、MX1-，分別與RJ45連接頭的四對針腳連接，即針腳TX3+、TX3-、TX2+、TX2-、TX1+、TX1-、TX0+和TX0-。
第二級線路包括第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4和第五電容C5，其中，第二級線路的連接關(guān)系為：次級線圈的四個中間抽頭針腳，即針腳TCT1、TCT2、TCT3、和TCT4，分別經(jīng)過第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4和第五電容C5與系統(tǒng)參考地連接。
在本實(shí)施例中，該網(wǎng)口防雷電路還包括一磁珠類器件FB1，起保護(hù)作用，其兩端分別與系統(tǒng)參考地(GND)和網(wǎng)口參考地(GND-LAN)連接。
在本實(shí)施例中，該網(wǎng)口防雷電路設(shè)置在PCB上，除了該網(wǎng)口防雷電路的走線布局，該P(yáng)CB上還包含非防雷電路的走線，例如，USB接口電路的走線等。
根據(jù)上述第一級線路和第二級線路的連接關(guān)系，下面將說明本實(shí)施例中的網(wǎng)口防雷電路在PCB上的走線布局：
第一級線路連接構(gòu)成第一走線組，第二級線路連接構(gòu)成第二走線組，第一走線組與非防雷電路的走線的間距設(shè)置為60mil，其中，第一走線組包括第一 走線、第二走線、第三走線和第四走線，初級線圈的四個發(fā)送中間抽頭引腳MCT1、MCT2、MCT3和MCT4分別與第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4的一端與高壓電容C1的一端連接構(gòu)成第一走線，高壓電容C1的另一端與網(wǎng)口參考地連接構(gòu)成第二走線，初級線圈的四對接收中間抽頭引腳MX4+、MX4-、MX3+、MX3-、MX2+、MX2-、MX1+、MX1-分別與RJ45連接頭的四對針腳TX3+、TX3-、TX2+、TX2-、TX1+、TX1-、TX0+、TX0-連接構(gòu)成第四走線，當(dāng)?shù)谝蛔呔€、第二走線、第三走線和第四走線分別位于不同走線層時，走線層之間的過孔的間距設(shè)置為60mil，例如，第一走線和第二走線位于不同走線層時，第一走線得過孔與第二走線連接，或者初級線圈的抽頭針腳得過孔分別與第一走線和第二走線連接。同時，相鄰走線層上的走線設(shè)置為非重合交叉或非平行重合，以使第一走線組的走線間距保持60mil。
進(jìn)一步地，為了達(dá)到共摸2kV，高壓電容C1的兩個針腳之間的間距為60mil，結(jié)合高壓電容C1的容值，這樣在雷擊時，高壓電容C1本身就能承受2kV的雷擊，進(jìn)一步保證網(wǎng)口防雷的有效性。
在本實(shí)施例中，磁珠類器件FB1的兩個針腳之間的間距為30mil，由于磁珠類器件FB1的兩個針腳分別與系統(tǒng)參考地和網(wǎng)口參考地連接，因此，系統(tǒng)參考地與網(wǎng)口參考地之間的間距為30mil。
第二走線組包括第五走線和第六走線，其中，次級線圈的四個中間抽頭引腳TCT1、TCT2、TCT3、和TCT4分別與第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4和第五電容C5的一端連接構(gòu)成第五走線；以及第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4和第五電容C5的另一端分別與系統(tǒng)參考地連接構(gòu)成的第六走線。
為了達(dá)到差模1kV的防雷要求，可以通過變壓器自身繞阻來防護(hù)能量沖擊，不需要增加差模防護(hù)器件，進(jìn)一步地，RJ45連接頭的針腳與第一走線組和第二走線組的走線間距均設(shè)置為60mil，同時，網(wǎng)口參考地與第一走線組和第二走線組的間距均設(shè)置為30mil。
在測試實(shí)驗(yàn)中，本實(shí)施例的網(wǎng)口防雷電路可通過IEC61000-4-5或GB17626.5標(biāo)準(zhǔn)，到達(dá)共模2kV和差摸1kV的非屏蔽平衡信號的接口防雷測試要求。
綜述，本發(fā)明的網(wǎng)口防雷電路，通過在PCB上的走線隔離布局來實(shí)現(xiàn)防雷要求，使之符合滿足共模2kV和差模1kV的防雷要求，同時，不需要增加防雷器件。另外，本發(fā)明的網(wǎng)口防雷電路采用的器件較少，所占空間、面積小。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。