網絡信號處理電路的防雷擊裝置製造方法
2023-12-03 18:41:46
網絡信號處理電路的防雷擊裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型有關一種網絡信號處理電路的防雷擊裝置，該防雷擊裝置是於網絡晶片及網絡連接器之間以處理電路電連接，而處理電路為於網絡晶片與網絡連接器之間設有複數電路通道，並於各相鄰的至少一組電路通道上、分別電連設有信號耦合電容，再於信號耦合電容及網絡連接器之間的至少一組各相鄰的電路通道之間、以並聯方式分別電連接自耦變壓器，各自耦變壓器並分別電連接於接地側，達到往路連接器受雷擊產生瞬間高電壓變化時，利用各個自耦變壓器將高電壓濾除的目的。
【專利說明】網絡信號處理電路的防雷擊裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型提供一種網絡信號處理電路的防雷擊裝置，尤指可降低網絡連接器受雷擊而產生瞬間高電壓的防雷擊裝置，通過網絡晶片與網絡連接器之間的處理電路，為於至少一組電路通道分別電連接自耦變壓器，以達到降低受雷擊時的瞬間高電壓的目的。
【背景技術】
[0002]現今電腦科技的快速發展，而桌上型電腦或筆記本電腦已普遍的存在於社會上的各個角落，其電腦發展趨勢亦朝運算功能強、速度快及體積小的方向邁進，由於網絡通訊技術也正在迅速蓬勃發展中，並將人們生活、學習、工作與休閒帶入另一有別以往的嶄新境界，使人與人之間即可通過網絡通訊相互傳輸所需即時資訊、廣告宣傳或往來郵件等，同時通過網絡搜尋各種資訊、即時通訊或線上遊戲等，讓人們與網絡之間關係更為熱絡且密不可分。
[0003]但網絡的部分為有使用電纜連接及無線傳輸等兩種方式來傳輸資料，電纜連接技術便需裝設有網絡連接器，隨著網絡的運用越來越廣，網絡上傳輸的資料容量也越來越大，網絡廠商為了滿足使用者的需求便一直拉高網絡傳輸的速度，從IOMbps到IOOMbps或lGbps，甚至現在所推出的光纖網絡傳輸速度可達到IOGbps以上，然而，當網絡信號線受到雷擊影響，以致網絡信號線連接的網絡連接器接收雷擊的瞬間高電壓的信號，會因瞬間高電壓造成處理電路上電連接的各電子零件、網絡晶片等的損壞，除了影響網絡信號傳輸不穩定、中斷或完全無法接通，甚至造成網絡晶片所裝設的電路板或電子裝置(如電腦或分享器等)主機等，均會受到瞬間高電壓的衝擊而故障或損毀，一般網絡的類型根據電腦所涵蓋的地理範圍，大致上可區分為區域網絡、都會網絡、廣域網絡、無線網絡、網際網路等類型，而在進行網絡信號的連結、上傳、下載等傳輸作業時，容易受到周邊電子零件的信號、電磁波的幹擾，或是由信號中所產生的突波現象(如雷擊)等，均會影響網絡信號傳輸的不穩定，則必須在網絡連接器中設置濾波元件，以供進行信號的濾波處理，降低子雜訊、電磁波及突波的幹擾，但對於雷擊產生的瞬間高電壓衝擊，仍無法完全予以濾除，對於網絡線路及網絡晶片等電子電路及零組件，也會有產生破壞的困擾。
[0004]是以，要如何解決網絡連接器遭受雷擊產生瞬間高電壓，導致網絡晶片或電子裝置等損壞的缺失與不足，並造成網絡信號傳輸品質變差、傳輸內容中斷或無法接通的麻煩與困擾，即為從事此行業者所亟欲改善的方向所在。
實用新型內容
[0005]故，發明人有鑑於上述的問題與缺失，於是搜集相關資料，經由多方評估及考量，並以從事於此行業累積的多年經驗，經由不斷試作及修改，始設計出此種可將網絡信號傳輸遭受雷擊影響產生的高電壓予以降低，並防止網絡晶片或相關電子裝置受雷擊破壞，且可順利傳輸網絡信號的網絡信號處理電路的防雷擊裝置的實用新型專利誕生。
[0006]本實用新型的主要目的在於該防雷擊裝置是利用處理電路分別電連接網絡晶片及網絡連接器，而於網絡晶片與網絡連接器之間的處理電路具有複數電路通道，並於各相鄰的至少一組電路通道上、分別電性連設有信號耦合電容，再於信號耦合電容及網絡連接器之間的至少一組各相鄰的電路通道之間、以並聯方式分別電連接自耦變壓器，各自耦變壓器並分別電連接於接地側，達到往路連接器受雷擊產生瞬間高電壓變化時，利用各個自耦變壓器將高電壓濾除的目的。
[0007]本實用新型的次要目的在於該自耦變壓器是於鐵芯上卷繞線圈繞組，而鐵芯則可為環形或矩形等形狀，並將線圈繞組卷繞在鐵芯上、兩側再分別電連接於相鄰的兩電路通道。
[0008]為達上述目的，本實用新型提供一種網絡信號處理電路的防雷擊裝置，包括網絡晶片、處理電路及傳輸網絡信號的網絡連接器，而網絡晶片利用處理電路電連接於網絡連接器，則處理電路於網絡晶片與網絡連接器之間設有複數電路通道，並於至少一組電路通道上，分別電連設有信號耦合電容，其中:
[0009]該處理電路介於信號耦合電容及網絡連接器之間的至少一組電路通道，則於各組相鄰的電路通道之間以並聯方式分別電連接供降低瞬間高電壓變化的自耦變壓器，各自耦變壓器還分別電連接將高電壓濾除的接地側。
[0010]所述網絡信號處理電路的防雷擊裝置，其中:該自耦變壓器包括鐵芯及卷繞於鐵芯上的線圈繞組，且線圈繞組兩側分別電連接於兩相鄰的電路通道。
[0011]所述網絡信號處理電路的防雷擊裝置，其中:該自耦變壓包括有鐵芯及卷繞鐵芯上的線圈繞組，而鐵芯呈環形或矩形框狀。
[0012]所述網絡信號處理電路的防雷擊裝置，其中:該自耦變壓器內部設有預設電阻值，且電阻值為0.1Ω?10Ω。
[0013]本實用新型的有益效果是:達到往路連接器受雷擊產生瞬間高電壓變化時，利用各個自耦變壓器將高電壓濾除的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的電路方塊圖；
[0015]圖2為本實用新型的簡易電路圖；
[0016]圖3為本實用新型較佳實施例的電路方塊圖；
[0017]圖4為本實用新型自耦變壓器的電路圖。
[0018]附圖標記說明:1-網絡晶片；11_接腳組；111-接腳；2_網絡連接器；21_端子組；211-端子腳；3_處理電路；31_電路通道；32_信號耦合電容；4-自耦變壓器；41_鐵芯；42-線圈繞組；421_輸入端；422_輸出端；43_接地側；5_電路板。【具體實施方式】
[0019]為達成上述目的與功效，本實用新型所採用的技術手段及其構造、實施的方法等，茲繪圖就本實用新型的較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，以利完全了解。
[0020]請參閱圖1、圖2、圖3所示，為本實用新型的電路方塊圖、簡易電路圖、較佳實施例的電路方塊圖，由圖中所示可清楚看出本實用新型的網絡信號處理電路，包括網絡晶片1、網絡連接器2、電連接於網絡晶片I與網絡連接器2之間的處理電路3，其中:
[0021]該網絡晶片I具有供傳輸電子/電壓信號的接腳組11，而網絡連接器2具有供傳輸電子/電壓信號的端子組21，再於接腳組11與端子組21之間電連接處理電路3，且處理電路3包括至少一組電路通道31，則各電路通道31上分別電連設有信號耦合電容32，並於網絡連接器2與信號耦合電容32間、至少一組電路通道31間，呈並聯方式分別電連接自耦變壓器4，則各自耦變壓器4是於鐵芯41上卷繞於鐵芯41線圈繞組42，且線圈繞組42的兩側輸入端421、輸出端422，則分別電連接於相鄰的各組兩電路通道31，並供各自耦變壓器4的線圈繞組42，分別電連接於接地側43，以形成自耦變壓器4的迴路。
[0022]且上述的網絡信號的網絡晶片I及處理電路3，可呈電連接方式、成型於電路板5上，再通過電路板5與外部的網絡連接器2作電連接；亦可將網絡連接器2及處理電路3、呈電連接方式成形於電路板5上，再通過電路板5電連接於外部的網絡晶片I ;並由電路板5提供網絡晶片1、網絡連接器2及處理電路3等電路所需的電源，且電路板5可設置有供電源(如:乾電池、充電電池、鋰電池或鈕扣型電池等，或通過電源線電性接於外部市電的電源等，以供應電路板5所需電源)，然而有關網絡晶片1、網絡連接器2及的配置為現有的技術，且細部構成非本實用新型要點，故不予贅述。
[0023]另，該處理電路3利用各電路通道31的一端，電連接於網絡晶片I的接腳組11的各接腳 111 (各接腳 111 可分別為 MDO + ,MDO - ,MDl + ,MDl +、MD2 +、MD2 —、MD3 +及MX3 一，僅是作為各接腳111區分的編號，各編號仍可視實際設計需求變換，非因此即局限本實用新型的專利範圍);且處理電路3利用各電路通道31的另一端，即電連接於網絡連接器2的端子組21的各端子腳211 (各端子腳211可分別為MXO + ,MXO —、MX1 +、MX1 —、MX2十、MX2 一、MX3 +及MD3 ―，僅作為各端子腳211區分的編號，各編號可視實際設計需求變換，非因此即局限本實用新型的專利範圍)。
[0024]請參閱圖2、圖4所示，為本實用新型的簡易電路圖、自耦變壓器的電路圖，由圖中所示可以清楚看出，本實用新型的網絡信號處理電路於實際應用實施時，若於網絡連接器2的端子組21的一側端子腳211傳輸網絡信號過程，接收到外部雷擊的衝擊，則雷擊產生的瞬間高電壓、突波通過網絡連接器2傳輸至處理電路3的各電路通道31，即由各電路通道31傳輸至各自耦變壓器4，則於各自耦變壓器4內部具有低電阻值(約為0.1 Ω?10 Ω )，而雷擊衝擊所產生的瞬間高電壓可達數KV (千伏特)、突波，並可經由自耦變壓器4將瞬間高電壓傳輸至接地側43，予以進行降壓、緩衝高電壓，可減少雷擊的瞬間高電壓對網絡系統造成傷害，再通過網絡模擬雷擊發生器進行檢測，以將所得的數據進行說明，其中:
[0025]而目前應用於網絡線路中的直流濾波電路，可用以濾除直流、低頻的雜訊，且直流、低頻的雜訊如靜電或雷擊等所產生的突波，即為持續時間極短並為低頻的信號，至於靜電或雷擊等所產生的突波，其振幅約為數千伏特(Volt)，頻率約為I k Hz?1MHz，電壓上升時間(Rise Time)約為I?10微秒(μ S)，然網絡電連接器等高速傳輸的電連接器，其傳送速率大多落在lOMb/s至lGb/s，對應的傳輸信號的頻率則介於2.5MHz至125MHz，都遠超過1MHz，因此，直流高通濾波電路可設定一頻率門檻值，例如1MHz，並只讓頻率超過該門檻值的信號通過，即可濾除低頻信號，對於雷擊所產生瞬間高電壓的衝擊，依據I E C61000 - 4 一 5進行檢測的雷擊發生器，使用10/700雷擊衝擊波形時，其內部具有內阻值約15 Ω，在雷擊發生器的外部電阻須等值於25 Ω，如果使用如網絡10/100M的網絡線時，其是由四條線所構成，每條線路分別串聯四顆100Ω的電阻(四組100Ω相當於並聯，而成為外部25Ω等值電阻)，舉例來說當雷擊發生器產生6 KV(千伏特)的瞬間高電壓，經由自耦變壓器4 (假設為直流1Ω電阻值)予以降壓，其計算的公式為:[0026]6 K V / (15 + 100 + I) X 1Ω (自耦變壓器4的電阻值、預設為I Ω ) = 51.72V。
[0027]則網絡連接器2所承接的雷擊，經由自耦變壓器4的低電阻值予以降壓緩衝成為51.72 V，其於大量電壓值(約5.95 K V)即通過各自耦變壓器4電連接至接地側43排除，而自耦變壓器4處理後的網絡處理電路3上僅殘餘電壓值51.72 V，此電壓值為網絡處理線路3得以承受的電壓值[網絡線路可承受約數十至數百伏特(V)的電壓值]，即網絡連接器2在承受雷擊時的瞬間高電壓，可通過自耦變壓器4予以降壓、緩衝，並不會將瞬間高電壓傳送至網絡晶片I的相對接腳組11的各接腳111，防止雷擊所產生的瞬間高電壓對處理電路3及網絡晶片I等造成傷害、毀損。
[0028]再者，各自耦變壓器4的感應量依據不同衝程可分別為40 μ H?1000 μ H之間，若依據等效的阻抗值計算，則等效組抗值於IOOMHz時，自耦變壓器4的數值則可為200歐姆(Ω )?10，000歐姆(Ω )之間，則在網絡傳送的頻段線路上，所呈現的阻抗並不會影響網絡信號的傳輸，一般網絡信號的10Μ、100Μ或I G等信號傳輸量,均可順利通過處理電路,而不會受到自耦變壓器4的幹擾或影響。
[0029]是以，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，非因此局限本實用新型的專利範圍，本實用新型網絡信號處理電路的防雷擊裝置，是於網絡晶片I與網絡連接器2之間利用處理電路3電連接，並於處理電路3的一組或一組相鄰的電路通道31之間，分別電連接有信號耦合電容32、再並聯有自耦變壓器4，通過自耦變壓器4以鐵芯41卷繞線圈繞組42，可達到通過自耦變壓器4的耦合作用，將網絡連接器2所接收外部雷擊所產生的瞬間高電壓予以濾除的目的，且可減少網絡晶片1、電路通道31及相關的電子零組件等受到瞬間高電壓影響的功能，避免電路通道31因雷擊產生的瞬間高電壓而故障等情況發生，故舉凡可達成前述效果的結構、裝置皆應受本實用新型所涵蓋，此種簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本實用新型的專利範圍內，合予陳明。
[0030]故，本實用新型主要針對網絡信號處理電路的防雷擊裝置進行設計，是利用網絡晶片與往路連接器之間，電連接處理電路，且於處理電路的各電路通道分別電連接信號耦合電容、再分別並聯自耦變壓器，以憑藉自耦變壓器的耦合作用，而可達到將網絡信號接收雷擊產生的瞬間高電壓予以濾除為主要保護重點，避免瞬間高電壓造成對網絡晶片或相關電子零組件等產生衝擊、損壞，僅使網絡信號可以避免受雷擊影響產生衝擊的優勢，則可供網絡信號應用更為順暢、資料傳輸不中斷的目的，然而，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，非因此即局限本實用新型的專利範圍，故舉凡運用本實用新型說明書及圖式內容所為的簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本實用新型的專利範圍內，合予陳明。
[0031]綜上所述，本實用新型上述的網絡信號處理電路的防雷擊裝置於實際執行、實施時，為確實能達到其功效及目的，故本實用新型誠為一實用性優異的研發，為符合實用新型專利的申請要件，故依法提出申請，盼審委早日賜準本案，以保障發明人的辛苦研發、創設，倘若鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當竭力配合，實感德便。
【權利要求】
1.一種網絡信號處理電路的防雷擊裝置，包括網絡晶片、處理電路及傳輸網絡信號的網絡連接器，而網絡晶片利用處理電路電連接於網絡連接器，則處理電路於網絡晶片與網絡連接器之間設有複數電路通道，並於至少一組電路通道上，分別電連設有信號耦合電容，其特徵在於: 該處理電路介於信號耦合電容及網絡連接器之間的至少一組電路通道，則於各組相鄰的電路通道之間以並聯方式分別電連接供降低瞬間高電壓變化的自耦變壓器，各自耦變壓器還分別電連接將高電壓濾除的接地側。
2.如權利要求1所述網絡信號處理電路的防雷擊裝置，其特徵在於:該自耦變壓器包括鐵芯及卷繞於鐵芯上的線圈繞組，且線圈繞組兩側分別電連接於兩相鄰的電路通道。
3.如權利要求1所述網絡信號處理電路的防雷擊裝置，其特徵在於:該自耦變壓包括有鐵芯及卷繞鐵芯上的線圈繞組，而鐵芯呈環形或矩形框狀。
4.如權利要求1所述網絡信號處理電路的防雷擊裝置，其特徵在於:該自耦變壓器內部設有預設電阻值，且電阻值為0.1 Ω?10Ω。
【文檔編號】H02H9/04GK203774779SQ201420068351
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年2月17日 優先權日:2014年2月17日
【發明者】莫家平, 劉有志 申請人:弘鄴科技有限公司