[实用新型]一种千兆以太网口防雷电路

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及防雷保护技术领域，特别涉及一种用于室外网络通信设备的千兆以太网口防雷电路。

【背景技术】

工作于室外的网络通信设备，特别是工作于偏远地区，比如远离城市的高速公路，很容易遭受雷击，而且雷击的强度更高，对设备的防雷等级要求也更高，一般要满足6KV以上的浪涌防护等级。

随着网络视频高清化需求的增加，对千兆以太网的需求也增加，千兆以太网相比于百兆以太网，多了一倍的差分线对，一种适合千兆以太网的防雷电路，要求器件和体积不能成倍的增多，同时要具有足够的防雷等级。现有的使用防雷器件数量比较少的防雷电路方案的代表例子具体可参考中国专利号为：200810065940.3(该发明名称：一种网口防雷电路及其RJ45网络接口装置)，具体电路如下：

如图1所示，第一级电路，包括每一对差分线的初级变压器的中心抽头与机壳机之间的双向瞬态限压器件；第二级电路，包括接在次级线圈的限流自恢复保险丝和稳压IC，限流自恢复保险丝串接在差分线对里，限流自恢复保险丝和芯片之间的差分线和芯片信号地之间连接稳压IC。该防雷电路只能通过2KV的雷击浪涌测试，如果要通过6KV的雷击浪涌共模信号，可以将第一级电路中的TVS管换成气体放电管，但是气体放电管相比TVS管体积要大得多；如果要通过6KV的雷击浪涌差模信号，则需要更换通流能力更大的自恢复保险丝，一般自恢复保险丝通流能力越大，体积越大，当通流能力达到一定程度，根本不能用贴片封装的器件，必须采用直插器件，直插器件体积更大，电路中所示的稳压IC通流能力很低，而且此种功能的IC通流能力也做不到很高，需要更换其它类型的芯片，需要涉及到电路的修改。所以要想通过6KV的雷击浪涌测试，现有方案需要更换器件和修改电路，尤其是更换器件会带来体积大量增大的问题，特别是在具有多个千兆以太网口的工业以太网交换机上，体积的增加是一个很大的挑战，带来不便。

【实用新型内容】

有鉴于此，为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种千兆以太网口防雷电路，既能提高防雷设备等级，使用器件更少、占用空间更小，可以保证网络传输性能的适合千兆以太网的防雷电路。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种千兆以太网口防雷电路，包括第一级电路、第二级电路与第三级电路。

所述第一级电路包括网络芯片、隔离变压器与网络连接头，所述隔离变压器的初级线圈的所有中心抽头短接在一起，在所述中心抽头和机壳地之间连接气体放电管。

所述第二级电路包括跨接在所述隔离变压器的次级线圈的TVS阵列芯片。

所述第三级电路包括串接在TVS阵列芯片和网络芯片之间的退耦电阻。

所述隔离变压器与网络连接头之间的变压器线圈为初级线圈，所述隔离变压器与网络芯片之间的变压器线圈为次级线圈。

进一步，当为千兆网时，所述第一级电路包括一个气体放电管，所述隔离变压器的初级线圈中心抽头全部短接在一起，与机壳地之间接一个气体放电管。

进一步，当为百兆网时，百兆网未使用的另外两对线与隔离变压器的初级线圈中心抽头短接在一起，与机壳地之间接一个气体放电管。

具体的，当为千兆网时，所述第二级电路包括两个TVS阵列芯片，所述TVS阵列芯片接在所述隔离变压器次级线圈的差分对的线与线之间；所述第三级电路包括八个退耦电阻，在所述TVS阵列芯片和网络芯片之间的每条差分线上串接一个退耦电阻。

当为百兆网时，所述第二级电路包括一个TVS阵列芯片，TVS阵列芯片接在所述隔离变压器次级线圈的差分对的线与线之间；所述第三级电路包括四个退耦电阻，在所述TVS阵列芯片和网络芯片之间的每条差分线上串接一个退耦电阻。

进一步，当为千兆以太网时，所述网络连接头为RJ45网络连接头。

所述隔离变压器的初级线圈中心抽头短接在一起后，与机壳地之间还连接一个1000pF/2KV的高压电容。

所述退耦电阻为普通0603封装2.2欧姆电阻。

本实用新型的有益效果是，可以通过6KV的雷击浪涌测试，且使用器件少，占用体积小，成本低廉，特别适用于需要集成多个网口的工业以太网交换机设备。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。