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變壓器功能
更新時間:2022-03-15 16:51:24 字號:T|T
一、電氣隔離
一、電氣隔離
任何CMOS制程的芯片工作的時候產生的信號電平總是大于0V的(取決于芯片的制程和設計需求),PHY輸出信號送到100米甚至更長的地方會有很大的直流分量的損失。而且如果外部網線直接和芯片相連的話,電磁感應(打雷)和靜電,很容易造成芯片的損壞。
再***是設備接地方法不同,電網環境不同會導致雙方的0V電平不一致,這樣信號從A傳到B,由于A設備的0V電平和B點的0V電平不一樣,這樣可能會導致很大的電流從電勢高的設備流向電勢低的設備。
網絡變壓器把PHY送出來的差分信號用差模耦合的線圈耦合濾波以增強信號,并且通過電磁場的轉換耦合到連接網線的另外一端。這樣不但使網線和PHY之間沒有物理上的連接而換傳遞了信號,隔斷了信號中的直流分量,還可以在不同0V電平的設備中傳送數據。
網絡變壓器本身***是設計為耐2KV~3KV的電壓的。也起到了防雷保護作用。有些朋友的網絡設備在雷雨天氣時容易被燒壞,大都是PCB設計不合理造成的,而且大都燒毀了設備的接口,很******芯片被燒毀的,***是變壓器起到了保護作用。
隔離變壓器可滿足IEEE802.3的絕緣要求,但不能抑制EMI。
二、共模抑制
在雙絞線中的每一根導線是以雙螺旋形結構相互纏繞著。流過每根導線的電流所產生的磁場受螺旋形的制約。流過雙絞線中每一根導線的電流方向,決定每對導線發射噪音的程度。在每對導線******過差模和共模電流所引起的發射程度是不同的,差模電流引起的噪音發射是較小的,所以噪音主要是由共模電流決定。
⒈ 雙絞線中的差模信號
對差模信號而言,它在每一根導線上的電流是以相反方向在一對導線上傳送。如果這一對導線是均勻的纏繞,這些相反的電流***會產生大小相等,反向極化的磁場,使它的輸出互相抵消。
⒉ 雙絞線中的共模信號
共模電流在兩根導線上以相同方向流動,并經過寄生電容Cp到地返回。在這種情況下,電流產生大小相等極性相同的磁場,它們的輸出不能相互抵消。共模電流在對絞線的表面產生一個電磁場,它的作用正如天線一樣。
三、共模、差模噪音及其EMC
電纜上噪音有從電源電纜和信號電纜上產生的輻射噪音和傳導噪音兩大類。這兩大類中又分為共模噪音和差模噪音兩種。差模傳導噪音是電子設備內部噪音電壓產生的與信號電流或電源電流相同路徑的噪音電流。減小這種噪音的方法是在信號線和電源線上串聯差模扼流圈、并聯電容或用電容和電感組成低通濾波器,來減小高頻的噪音。
這種噪音產生的電場強度與電纜到觀測點的距離成反比,與頻率的平方成正比,與電流和電流環路的面積成正比。因此,減小這種輻射的方法是在信號輸入端加LC低通濾波器阻止噪音電流流進電纜;使用屏蔽電纜或扁平電纜,在相鄰的導線中傳輸回流電流和信號電流,使環路面積減小。
共模傳導噪音是在設備內噪音電壓的驅動下,經過大地與設備之間的寄生電容,在大地與電纜之間流動的噪音電流產生的。
減小共模傳導噪音的方法是在信號線或電源線中串聯共模扼流圈、在地與導線之間并聯電容器、組成LC濾波器進行濾波,濾去共模傳導噪聲。