以太网变压器设计参考

1、以太網變壓器設計參考LANFilterDesignGuideline目設計程基本原機構設計基本線五.材.電氣特性七.附註設計程圖基本原理LANfilter其原理與一般變壓器相同,其基本原理不在此贅述ZiIiViIoVoZoNi/No=Vi/VoNi/No=Io/IiNi/No=Zi/ZoLANfilter在系統上具有傳輸訊號與阻抗匹配的功能如下圖所示，LANfilter另最主要的一個功能在於其Isolationtransformer可以隔離異常瞬間高壓防止customer端的IC遭受損壞.另commonmodechoke則有抑制EMINoise的功能RJ-43PhoneJackLANfilte

2、r線路架構LANfilter依照速度可以分為下列這三種（註.現今另有10G技術正在發展中,在此暫不說明）10BASE-T傳輸速度為10MB(IEEEstandard802.3)100BASE-T傳輸速度為100MB(IEEEstandard802.3u)1000BASE-T傳輸速度為1000MB(IEEEstandard802.3ab)10Base-Tcircuit100Base-Tcircuit100Base-T線路有兩組通道，各自負責輸出（Tx）與接收（Rx）接收輸出由於網路線有跳線與平行線之分別（附註一丿.在系統上會有AUTO-MDIX（自動判別跳線）功能，此時我們必須建議客戶使用下列線

3、路，也就是Tx與Rx的中間抽頭必須連接在一起.此時系統會自動判別訊號並切換Tx/Rx.Itrier狀況.A接收狀況.B輸出輸出接收1000Base-TCircuit1000Base-T線路有四組通道，可同時輸出或接收.網路線CAT5e每個通道有125MB的頻寬.IEEE802.3ab透過軟體技術，使得每個通道可以同時傳輸兩組訊號，四個通道即可達到1000MB的頻寬.輸出接收輸出接收輸出接收輸出接收機構設計LANfilter依產品接腳方式可分為下列兩種*H20TD1DDateCods*1rj400uH)漏電感Lk(InductanceLeakage)測試條件100KHz/0.1V測試時須將另一側

4、短路2相同條件下,絞線的Lk會比未絞線的值小雜散電容Cp測試條件100KHZ/0.1V1.雜散電容與線間介質系數成正比，與線間距離成反比2.Cp值是影響Returnloss特性一個很重要的參數Lk與Cp是影響變壓器性能的主要因素，低Lk則會有會有高Cp,相同地低Cp則會有會有高Lk需依照設ppk計時所需特性做取捨圈數比(TurnRatio)圈數比是來驗證繞線製程是否正確的重要參數，2錯誤的圈數比會造成傳輸的波形失真.嚴重者會造成系統端傳輸資料錯誤3.目前絕大多數的料號其圈數比都是1:14測試圈數比可同時測試相位,如果變壓器某一端的正負腳位錯誤在測圈數比時會顯示負數值造成波形反向.直流阻抗(DC

5、R),良好的DCR值設定可以驗證產品是否有短路、斷路與空焊的情形Insertionloss(插入損失)是指輸入與輸出訊號的電壓比viIL=20log(Vi/Vo)Vo其單位為dB,並以“一”來表示衰減.理想的變壓器其IL應趨近於零.1.一般規範訂為-1.0dBMXA.1100MHz-1.2dbMXA.100125MHz可透過下列方法來改善ILIsolationtransformer所有引線抽成零角度增加絞線的節數挑線ReturnLoss(反射損失)是指待測物阻抗與標準阻抗的差距比RL=20log(l/Z);Z=(Zs-Zt)/(Zs+Zt);zs為標準阻抗；zt為待測物阻抗其單位為dB,並以“

6、一”來表示衰減.理想的變壓器其RL應趨近於無限大：產品的標準阻抗為1000一個理想的RL測試治具在校正完之後，接上一500電阻，所測得之RL應趨近於9.45dB(附註四丿RL是少數客戶也會在系統上作測試的項目.為了與客戶測試一致,RL應由二次側(cableside)測試一次側應接1000電阻.其規範依產品不同而有不同的規範值，設計產品時應加嚴此規範SPEC(MIN.)Frequency10Base-15dB510MHzT16dB230MHz10016-20log(f/30)dB3060MHzBase-T10dB6080MHz100016dB140MHzBase-T10-20log(f/80)4

7、0100MHzCrossTalk(跨擾)是指磁性元件對附近元件所干擾的程度一般CT的規範為30dBMin1100MHz,應視情況加嚴規格不良的CT易造成客戶端傳輸有packetloss的現象CT不良可以透過拉大相鄰兩組線圈距離或將鐵心排列成兩兩相互垂直來改善TXPRIPRIRXCROSSTALKSECNOISESECCMRR(CommonModeRejectionRatio)共模拒次比此項目將影響客戶端EMI特性DMCR(DifferentialtoCommonModeRejectionRatio)差模拒次比此項目將影響客戶端EMI特性HI-POT(HighPotentialTest)高壓絕緣

8、測試一般HI-POT定制的規格為1500Vrms,60secconds,為縮短量產測試時間，可將測試電壓值乘於1.2倍(1800Vrms)測試時間則縮短為2seconds)1.PRItoSEC:測試產品一次側與二次側的絕緣能儿測試條件1500Vrms/60sec2.ICEJCTLinetoGND,少數有高壓電容的產品則須加測output到接地腳的高壓,測試條件為2250VDC/60sec此項目高壓電容的耐壓能刁是主要因素，另外焊點之間的安全距離也是重要因素.HIPOTTestericricrUuJJUALgnrrr0II附註一如下圖所示網路線兩端RJ45接頭順序相同者為平行線(Straight

9、-throughEthernetcable)L568AiRJ-45PlugPin1Clipispainted蒯胡rmyou.1234567S如下圖所示網路線兩端RJ45接頭Pin1-2與Pin3-6順序相反者為跳線(crossoverEthernetcable)用於連接電腦(PC)與HUB者使用平行線即可；用於連接兩台電腦則必須使用跳線附註二RoHS是歐盟為了積極推動綠色消費，在2003年公告禁用物質防制法(ROHS),將在2006年7月1日正式實施.違反此指令者將遭受罰款與刑責各所有產品必須嚴格執行無鉛製程.RoHS指令簡述如下TheRoHSDirectivestandsfortherest

10、rictionoftheuseofcertainhazardoussubstancesinelectricalandelectronicequipment.ThisDirectivebanstheplacingontheEUmarketofnewelectricalandelectronicequipmentcontainingmorethanagreedlevelsoflead,cadmium,mercury,hexavalentchromium,polybrominatedbiphenyl(PBB)andpolybrominateddiphenylether(PBDE)flameretar

11、dants.ManufacturersneedtounderstandtherequirementsoftheRoHSDirectivetoensurethattheirproducts,andtheircomponents,comply.附註三OpenCircuitInductance(ANSIspecification9.1.7)Transfermereorlypasscurrent.IfthEsi-gnaIbingtrarsmittE匚staysatI1orOfcranygratIsrgthoftirris,.itwiltolookik:mDCsignaltothetransrormr.

12、Thefoncpulseinthegraphicahaveismeantlarepresenttheeffectaftenstohiindredsofwidepo-sitivepulsesinsnow.Magn-eti匚sthatmeetthEopen匚匚uitinductancespecificationkeepthesignalqualityfromdegradingasquicklySystemsthatfailchisspecifi匚日tioiima/fiavepoorBERresultsQ+Erlong匚ab；esd-ependingantheabdityofther-sceivertohandEethesdegradingsignalFortunately,thesetyp-esofsignalsarenever