网络变压器、网络隔离变压器终端接线应用
概念
拥有两个或两上以上独立分开的线圈的变压器都可以叫隔离变压器,因为初级和次级已经完全分开(隔离) ,是通过磁场来传递能量.
网络隔离变压器电路图
在 RS-232/485 中的应用
RS-232/485 是 PC 机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口,被定义为一种在低速率串行通信中增加通信距离的单端标准.但在实际的电路应用中,RS-232/485 通信经常会受到干扰及浪涌的影响,引起干扰的原因非常多,要解决干扰的问题,须先找出引起干扰的原因,再针对问题进行解决.一般采用增加隔离变压器来解决干扰的问题,这种方法主要是针对来自电源的传导干扰,可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前,同时还兼有电源电压变换的作用.可以使用隔离变压器来防护串行接口免受高频瞬态干扰损坏,这种技术正在被广泛地应用在相应的领域中,起到对接口电路及后级电路的安全隔离,保护的作用.
但是在很多情况下,单单只使用隔离变换器还不能达到隔离保护的作用.实际上,只要电路输入端有浪涌脉冲发生的可能,或者输入端的电源不稳定(如汽车电瓶等),电路中还是会存在高频瞬态干扰的,这将会对电路造成很大损坏.一般在切换大功率感性负载,如电机,变压器,继电器等或闪电过程等,都会产生幅度很高的瞬态干扰,如果不加以适当防护,就会损坏 RS-422 或 RS-485 通信接口,甚至损坏后级电路.对于这种瞬态干扰,可以采用隔离或旁路的方法加以防护.最常用及最有效的办法是在隔离变换器的输入端接上一个 TVS 管或稳压管(低压降)外,对 TVS 管的耐压,钳位电压等参数的选择也要适当,如果耐压,钳位电压太高则起不到保护作用,太低则会影响电路的工作.
常见应用问题
在以太网设备中,通过 PHY 接 RJ45 时,中间都会加一个网络变压器.有的变压器中心抽 头接电源,有的又接电容到地.而且接电源时,电源值又可以不一样,3.3V,2.5V,1.8V 都有.
这个变压器的作用到底是什么呢?
下面是一个大概的解答:
1,中间抽头为什么有些接电源?有些接地?这个主要是与使用的 PHY 芯片 UTP 口驱动类 型决定的,这种驱动类型有两种,电压驱动和电流驱动.电压驱动的就要接电源;电流驱动的就直接接个电容到地即可!所以对于不同的芯片,中心抽头的接法,与 PHY 有密切关系的,具体还要参看芯片的 datasheet 和参考设计了.
2,为什么接电源时,又接不同的电压呢?这个也是所使用的 PHY 芯片资料里规定的 UTP 端口电平决定的.决定的什么电平,就得接相应的电压了.即如果是 2.5v 的就上拉到 2.5v, 如果是 3.3v 的就上拉到 3.3v.
3.这个变压器到底是什么作用呢,可不可以不接呢.从理论上来说,是可以不需要接变压器, 直接接到 RJ45 上,也是能正常工作的.但是呢,传输距离就很受限制,而且当接到不同电平网口时,也会有影响.而且外部对芯片的干扰也很大.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.总的来说,网络变压器主要有信号传输,阻抗匹配,波形修复,信号杂波抑制和高电压隔离等作用.
另: 数据汞也被叫做网络变压器或可称为网络隔离变压器.它在一块网卡上所起的作用主要有两个,一是传输数据,它把 PHY 送出来的差分信号用差模耦合的线圈耦合滤波以增强信号,并且通过电磁场的转换耦合到不同电平的连接网线的另外一端;一是隔离网线连接的不同网络设备间的不同电平,以防止不同电压通过网线传输损坏设备.除此而外,数据汞还能对设备起到一定的防雷保护作用.
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