接口模塊的製作方法
2024-03-07 01:33:15 2
專利名稱：接口模塊的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種接口模塊，更具體地講，涉及用於在各LAN(區域網)、計算機、數據終端等之間通信中發送數位訊號使用的接口模塊。
圖9是表示一種常規接口電路的電路圖。標號1表示整個接口電路。標號2、3表示各低通濾被器。標號T1、T2表示隔離變壓器。標號T3、T4表示共模抑制變壓器。標號RE表示接收機。標號DR表示驅動器。
整個接口電路1設置有接收部分和發送部分。接收部分由低通濾被器2、隔離變壓器T1和共模抑制變壓器T3組成。發送部分由低通濾被器3、隔離變壓器T2和共模抑制變壓器T4組成。
低通濾被器2消除混在傳輸線路上的噪聲(諧波分量)。線圈L1的一端和線圈L2的一端通過電容C1互相連接。線圈L1的另一端和線圈L2的另一端通過電容C2互相連接。低通濾被器3消除諧波分量(處於正常模式的噪聲)。線圈L3的一端和線圈L4的一端通過電容C3互相連接。線圈L3的另一端和線圈L4的另一端通過電容C4互相連接。
隔離變壓器T1、T2在輸入側和輸出側之間進行電隔離(輸入側和輸出側之間進行絕緣)。共模抑制變壓器T3、T4消除共模噪聲(在兩條傳輸線上具有相同相位的噪聲)。
在接收側的輸入信號具有基本上與正弦波相同的波形，在共模抑制變壓器T3消除共模噪聲後被隔離變壓器T1進行進行變換。這個信號通過低通濾被器2消除在傳輸線路上混入的噪聲後被輸出到接收機RE。
在發送側的輸入信號是由驅動器DR輸出的具有矩形波形的數位訊號。然後，這個信號被輸入到在發送部分的低通濾被器3。輸入到這個低通濾被器3的信號波形變為基本上與正弦波相同的波形，因為諧波已被消除。這個信號通過隔離變壓器T2被發送到共模抑制變壓器T4，然後消除共模噪聲。
到現在為止，這樣的接口電路被進行了集成，如
圖10所示。即，各電子部件，諸如繞低通濾被器2的線圈L1、L2的線圈架，繞低通濾被器3的線圈L3、L4的線圈架，隔離變壓器T1、T2，共模抑制變壓器T3、T4等等安裝在印刷電路板101的正面，而低通濾被器的電容C1、C2、C3和C4安裝在印刷電路板101的反面。
因為快速響應是必需的，所以集成了這樣的接口電路的接口模塊要求對不包括在預定頻帶中的衰減的信號具有陡峭的衰減特性。
在常規的接口模塊中，因為構成低通濾被器的線圈L1、L2、L3和L4形成一種開放的磁路，具有高頻率的輸入信號作為噪聲被感應出去。因此，在常規的接口模塊中，從低通濾被器的線圈感應出去的噪聲被混入隔離變壓器或共模抑制變壓器，或從一個低通濾被器的線圈感應出的噪聲被混入其它低通濾被器的線圈。這導致不可能得到足夠衰減的特性的問題。
在產生噪聲的其它電子部件被安裝得接近該接口模塊的情況下，從該電子部件產生的外部噪聲被混入低通濾被器，和因此這導致不可能得到足夠衰減的特性的問題。再有，在接收部分的低通濾被器與發送部分的低通濾被器彼此接近地構成的情況下，在發送部分構成低通濾被器2的線圈L1、L2和構成低通濾被器3的線圈L3、L4被彼此電磁耦合。因此，導致產生串音的問題。
為了解決這些問題，在接收部分的低通濾被器2，在發送部分的低通濾被器3，隔離變壓器T1、T2和共模抑制變壓器T3、T4被在它們之間留有間隙的方式構成。但是，這導致了接口模塊的尺寸變大的問題。再有，即使採用上述的安裝組態，也不可能防止來自外部的噪聲被混入低通濾被器。從而，不可能得到足夠的衰減特性。
另一方面，近來，存在著接口模塊等與包括這些模塊的設備小型化一起進行小型化的需求。但是，由於上述種種原因常規的接口模塊不能小型化。
本發明的一個目的是提供一種即使在被小型化的情況下也能夠減小串音和改善衰減特性的接口模塊。
在本發明的接口模塊中，每個接收部分和發送部分設置低通濾被器、隔離變壓器、和共模抑制變壓器，接收部分和發送部分被獨立地形成在接口模塊的電路板上，在接收部分的低通濾被器和在發送部分的低通濾被器都分別被屏蔽罩所覆蓋。在接收部分和發送部分的各個低通濾被器中，多個線圈被繞在一個線圈架芯上，連接到多個線圈的多個電容被包含在安裝線圈架芯的基座上，和多個線圈和多個電容由屏蔽罩所覆蓋。因此，構成平衡型的低通濾被器。在接收部分的隔離變壓器和共模抑制變壓器和在發送部分的隔離變壓器和共模抑制變壓器被配置在接收部分的低通濾被器和在發送部分的低通濾被器之間。
本發明的其它目的和優點從下面結合各附圖的對本發明的實施例的描述中將是顯而易見的。
圖1是表示本發明的第一實施例的接口模塊的部分剖視圖；圖2是圖1的頂視圖；圖3是在本發明的接口模塊中的隔離變壓器和共模抑制變壓器的側視圖；圖4是表示本發明的接口模塊的第二實施例的部分剖視圖；圖5是圖4的頂視圖；圖6是在本發明的接口模塊中的隔離變壓器和共模抑制變壓器的剖視圖；圖7是本發明的接口模塊的另外的低通濾被器的剖視圖；圖8是本發明的接口模塊的再另外的低通濾被器的剖視圖；圖9是表示常規的接口電路的電路圖；和圖10是常規的接口模塊的頂視圖。
將參照圖1到6說明本發明的接口模塊的各個實施例。
圖1是表示本發明的第一實施例的接口模塊的部分剖視圖，圖2是圖1的頂視圖。圖9的電路安裝在這個實施例中。然後，對應於圖9中的那些部件給予相同的標號和符號。
在接口模塊10中，構成包括低通濾被器2、隔離變壓器T1和共模抑制變壓器T3的接收部分的部件和構成包括低通濾被器3、隔離變壓器T2和共模抑制變壓器T4的發送部分的部件將安裝在將固定至接口模塊10的印刷電路板11的表面上。
在接收部分的低通濾被器2設置有線圈L1、L2和電容C1、C2。線圈L1、L2如下文所述繞在線圈架芯14上。線圈架芯14是由鐵淦氧製成的，具有4個凸緣和三個由這些凸緣分開的線包部分。在線圈架芯中，線圈L1是繞在較上面一側的線包部分和線圈L2是繞在較下面一側的線包部分。線圈架芯14利用膠合劑等粘在基座12上。具有多個端子的基座12是由合成樹脂製成的。繞在線圈架芯14上的線圈L1、L2分別被連接到基座12的預定端子之間。電容C1、C2包含在基座12中。繞有線圈L1、L2的線圈架芯14和電容C1、C2被與基座12相嚙合的金屬罩15覆蓋。金屬罩15是利用鎳銅鋅合金板或紫銅板構成的。然後，線圈L1的一端通過C1電容連接到線圈L2的一端。線圈L1的另一端通過C2電容連接到線圈L2的另一端。從而，形成一個平衡型低通濾被器。
在發送部分的低通濾被器3具有線圈L3、L4和電容C3、C4。線圈L3、L4被分別繞在具有三個線包部分的鐵氧體製成的上面和下面線包部分，線圈L3、L4被連接在由合成樹脂製成的基座的預定的端子上。電容C3、C4包含在線圈架芯16被粘是上面的基座13上。線圈L3、L4和電容C3、C4被與基座13相嚙合的金屬罩17覆蓋。然後，線圈L3的一端通過電容C3連接到線圈L4的一端。線圈L3的另一端通過電容C4連接到線圈L4的另一端。從而形成形成一個平衡型低通濾被器。
利用環型芯分別構成隔離變壓器T1、T2和共模抑制變壓器T3、T4。另外，在接收部分的隔離變壓器T1和共模抑制變壓器T3被相互集成在基座18上。在發送部分的隔離變壓器T2和共模抑制變壓器T4被相互集成在基座19上。
作為隔離變壓器T1和共模抑制變壓器T3，如圖3所示，隔離變壓器T1被雙股繞在環型芯31上的繞組33A和繞組33B構成，和共模抑制變壓器T3被雙股繞在環型芯32上的繞組34A和繞組34B構成。而這些環型芯31、32在膠合劑被相應地塗在合成樹脂製造的基座18的底面的條件下被重疊放置和粘在合成樹脂製造的基座18的表面的基本中心的位置上。在基座18底面的上形成多個端子。繞在環型芯31上的繞組33A、33B和繞在環型芯32上的繞組34A、34B被分別連接到基座18的各預定連接點之間。通過這些端子隔離變壓器T1和共模抑制變壓器T3被相互連接。
在隔離變壓器T2和共模抑制變壓器T4中，通過利用兩個分別的繞組，隔離變壓器T2形成在環型芯31上和共模抑制變壓器T4被下成在環型芯32上。而這些環型芯31和環型芯32被重疊在由合成樹脂製造的基座19的表面的基本上中心位置上。通過一個端子隔離變壓器T2和共模抑制變壓器T4被相互連接。
構成接收部分的低通濾被器2、隔離變壓器T1和共模抑制變壓器T3，和該成發送部分的低通濾被器3、隔離變壓器T2和共模抑制變壓器T4在它們沿著印刷電路板11的縱向方向被對準的條件下減小安裝，以便被集成的隔離變壓器T1、共模抑制變壓器T3和低通濾被器2，低通濾被器3、和被集成的隔離變壓器T2和共模抑制變壓器T4在印刷電路板11的一個表面上。以這樣的方式，接收部分和發送部分被組合在印刷電路板11上，而不相互幹擾。即，包括低通濾被器2和集成的隔離變壓器T1和共模抑制變壓器T3的構成接收部分的各個部件被集中地安裝在印刷電路板11的左半部分，和包括低通濾被器3和集成的隔離變壓器T2和共模抑制變壓器T4的構成發送部分的各個部件被集中地安裝在印刷電路板11的左半部分。
在按上述構成的接口模塊中，在接收部分的低通濾被器2和在發送部分的低通濾被器3分別由金屬罩覆蓋著。因此，線圈的磁通量和次下器從線圈發出的噪聲不會從罩中漏洩出去，和外部的噪聲也不會進入到罩中。即，在每個低通濾被器中，兩個線圈被繞在的由鐵氧體製造的線圈架芯的中心繞組部分分開的各自的繞組部分，和由金屬罩覆蓋。因此，在來自兩個繞在各自的繞組部分的線圈的磁通量的情況下分別形成磁路。結果，來自線圈的噪聲和外部的噪聲都被衰減了。結果，即使接收部分的低通濾被器2和發送部分的低通濾被器3被相互接近地安裝在印刷電路板11上，構成接收部分的低通濾被器2的線圈和構成發送部分的低通濾被器3的線圈也不會有相互的電磁耦合，和從一個一個低通濾被器的線圈發出的噪聲也不會混入到另外的低通濾被器。進而，即使低通濾被器和集成的隔離變壓器和共模抑制變壓器被相互接近地安裝在印刷電路板11上，從低通濾被器的線圈發出的噪聲也不會混入隔離變壓器T1、T2和共模抑制變壓器T3、T4。
再有，隔離變壓器和共模抑制變壓器被整體地疊加在基座上。因此，可能減小印刷電路板11上在接收部分的隔離變壓器和共模抑制變壓器和在發送部分的隔離變壓器和共模抑制變壓器的空間耦合。
圖4是表示本發明的接口模塊的第二實施例的部分剖面圖，和圖5是圖4的頂視圖。
在一個接口模塊40中，構成接收部分的低通濾被器2、隔離變壓器T1和共模抑制變壓器T3，和低通濾被器3、隔離變壓器T2和共模抑制變壓器T4被整體地安裝在印刷電路板41的一個表面，如下文所述。
在接收部分的低通濾被器2中，一個線圈L1被繞在具有三個繞組部分的線圈架芯44的下側的繞組部分，和線圈L2被繞在上側的繞組部分。線圈架芯44被粘在由合成樹脂製造的基座42上，其中包含有電容C1、C2。繞有線圈L1、L2的線圈架芯44和電容C1、C2被金屬罩45罩著，該金屬罩是由鎳銅鋅合金板或紫銅板構成的。然後，線圈L1的一端通過電容C1連接到線圈L2的一端。線圈L1的另一端通過電容C2連接到線圈L2的另一端。因此，形成平衡型低通濾被器。
在發送部分的低通濾被器3罩，線圈L3、L4被分別繞在線圈架芯46的分開的繞組部分。線圈架芯46被粘在由合成樹脂製造的基座42上，其中包含有電容C1、C2。該整體被金屬罩47罩著。然後，線圈L3的一端通過電容C3連接到線圈L4的一端。線圈L3的另一端通過電容C4連接到線圈L4的另一端。因此，形成平衡型低通濾被器。
隔離變壓器T1、T2分別由雙股繞在環型芯上的繞組(未示出)構成。共模抑制變壓器T3、T4分別由雙股繞在環型芯上的繞組(未示出)構成。而隔離變壓器T1的環型芯61和共模抑制變壓器T3的環型芯62被分別插入從由合成樹脂製造的基座48表面的基本中心位置凸出的凸出部分48A，如圖6所示，和被疊加在基座48上。隔離變壓器T2的環型芯61和共模抑制變壓器T4的環型芯62被分別插入從由合成樹脂製造的基座49表面的基本中心位置凸出的凸出部分49A，如圖6所示，和被疊加在基座49上。繞在環型芯61的兩個繞組和繞在環型芯62的兩個繞組分別被連接在配置在基座48(49)上的預定連接器上。通過這些端子隔離變壓器T1、(T2)和共模抑制變壓器T3、(T4)分別被相互連接。
整體的隔離變壓器T1和共模抑制變壓器T3和整體的隔離變壓器T2和共模抑制變壓器T4在它們對準的條件下被進行安裝，以便低通濾被器2、整體的隔離變壓器T1和共模抑制變壓器T3，整體的隔離變壓器T2和共模抑制變壓器T4沿著印刷電路板41的縱向方向安排，使得放置在印刷電路板41上的接收部分的低通濾被器2和發送部分的低通濾被器3之間。以這種方式，接收部分被形成在印刷電路板41的左半部分和發送部分被形成在印刷電路板41的右半部分。
在這個實施例的接口模塊中，因為接收部分的隔離變壓器T1和共模抑制變壓器T3和發送部分的隔離變壓器T2和共模抑制變壓器T4被安排在由金屬罩罩著的接收部分的低通濾被器2和在發送部分的低通濾被器3之間，在印刷電路板41的縱向方向上的噪聲可以被這些低通濾被器衰減。因此，隔離變壓器和共模抑制變壓器在印刷電路板41的縱向方向上的噪聲分別被屏蔽。
另外，基於隔離變壓器和共模抑制變壓器被疊加在基座的基本這些位置上的具有凸出的部分。因此，容易疊加隔離變壓器和共模抑制變壓器，和也容易定位隔離變壓器和共模抑制變壓器。
雖然本發明的接口模塊的實施例被如上所述進行了描述，但是本發明並不限於這些。例如，低通濾被器可以按圖7構成。即，彼此串聯的兩個或多個線圈L5、L6被繞在線圈架芯70的下側的繞組部分。彼此串聯的兩個或多個線圈L7、L8被繞在線圈架芯70的上側的繞組部分。多個繞在上側的骨架部分的線圈繞組和多個繞在下側的骨架部分的線圈繞組通過電容被互相連接。因此，形成平衡型低通濾被器。或者，可以構成如圖8所示的低通濾被器。即，相互串聯連接的兩個或多個線圈L5、L6被繞在具有5個或更多個骨架部分的線圈架芯80的下側的分開的繞組部分，和相互串聯連接的兩個或多個線圈L7、L8被繞在線圈架芯80的上側的分開的繞組部分，而其中間部分被置於上側和下側骨架部分之間。多個繞在上側的骨架部分的線圈繞組和多個繞在下側的骨架部分的線圈繞組通過電容被互相連接。因此，形成平衡型低通濾被器。
針狀端子或金屬片狀端子可以被用作配置在由樹脂製造的基座上的端子或配置在以整體形成的隔離變壓器和共模抑制變壓器的基座上的端子。再有，隔離變壓器和共模抑制變壓器可以利用與整體形成的隔離變壓器和共模抑制變壓器的基座相嚙合的方式由金屬罩覆蓋著。進而，作為在接收部分和在發送部分的低通濾被器，繞有多個線圈的線圈架芯和多個電容被安裝在金屬端子上，而不利用樹脂製造的基座，然後該整體被樹脂材料密封，再利用金屬罩覆蓋。
如上所述，在本發明的接口模塊中，接收部分和發送部分被分別形成在接口模塊的電路板上，在接收部分和在發送部分上的低通濾被器分別由屏蔽罩所覆蓋。因此，即使在作得小的情況下，也可以減少串音的產生和改善噪聲的衰減特性。另外，在本發明的接口模塊中，當在接收部分的隔離變壓器和共模抑制變壓器和在發送部分的隔離變壓器和共模抑制變壓器被配置在接收部分的低通濾被器和在發送部分的低通濾被器之間時，通過低通濾被器的渠道混入到隔離變壓器和共模抑制變壓器的外部噪聲可以被減少。另外，本發明的接口模塊可以被小型化，構成低通濾被器的多個線圈和多個電容被整體地形成，隔離變壓器和共模抑制變壓器被疊加放置、然後整體地形成。在本發明的接口模塊中，在安裝到印刷電路板前，接收部分和發送部分被按照功能分開，然後性能可以被進行調整，進而容易安裝接口模塊到印刷電路板上。
在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，可以構成本發明的許多不同的實施例。應當理解為，除按照所附的權利要求書所限定外，本發明不受在此說明書中描述的具體實施例的限制。
權利要求
1.一種具有接收部分和發送部分的接口模塊，設置有一個低通濾被器、一個隔離變壓器和一個共模抑制變壓器的所述接收部分和設置有一個低通濾被器、一個隔離變壓器和一個共模抑制變壓器的所述發送部分被相互集成在一起；
其中所述接收部分和所述發送部分被獨立地形成在所述接口模塊的印刷電路板上，在所述接收部分上的低通濾被器和在所述發送部分上的低通濾被器分別被屏蔽罩覆蓋。
2.按照權利要求1的接口模塊，其中在所述接收部分的所述隔離變壓器和所述共模抑制變壓器和在所述發送部分的所述隔離變壓器和所述共模抑制變壓器被配置在所述接收部分的低通濾被器和在所述發送部分的低通濾被器之間。
3.按照權利要求1的接口模塊，其中在所述接收部分的所述隔離變壓器和所述共模抑制變壓器被分別形成在環型芯上，另外在其上形成所述隔離變壓器的環型芯和在其上形成共模抑制變壓器的環型芯被疊加地構成和被粘在具有多個端子製成的基座上和通過所述基座上的所述端子被互相連接；和其中在所述發送部分的所述隔離變壓器和所述共模抑制變壓器被分別形成在環型芯上，另外在其上形成所述隔離變壓器的環型芯和在其上形成共模抑制變壓器的環型芯被疊加地構成和被粘在具有多個端子製成的基座上和通過所述基座上的所述端子被互相連接。
4.一種具有接收部分和發送部分的接口模塊，設置有一個低通濾被器、一個隔離變壓器和一個共模抑制變壓器的所述接收部分和設置有一個低通濾被器、一個隔離變壓器和一個共模抑制變壓器的所述發送部分被相互集成在一起；其中所述接收部分和所述發送部分被獨立地形成在所述接口模塊的印刷電路板上；在所述接收部分上的低通濾被器中，多個線圈被繞在一個線圈架芯上，連接到所述多個線圈的多個電容包含在安裝著所述線圈架芯的基座中，所述多個線圈和所述多個電容被一個屏蔽罩覆蓋，從而構成為一個平衡型的低通濾被器；和在所述發送部分上的低通濾被器中，多個線圈被繞在一個線圈架芯上，連接到所述多個線圈的多個電容包含在安裝著所述線圈架芯的基座中，所述多個線圈和所述多個電容被一個屏蔽罩覆蓋，從而構成為一個平衡型的低通濾被器。
5.按照權利要求4的接口模塊，其中在所述接收部分的所述隔離變壓器和所述共模抑制變壓器和在所述發送部分的所述隔離變壓器和所述共模抑制變壓器被配置在所述接收部分的低通濾被器和在所述發送部分的低通濾被器之間。
6.按照權利要求4的接口模塊，其中在所述接收部分的所述隔離變壓器和所述共模抑制變壓器被分別形成在環型芯上，另外在其上形成所述隔離變壓器的環型芯和在其上形成共模抑制變壓器的環型芯被疊加放置和被粘到具有多個端子的基座上和通過所述基座的各個端子被互相連接；和其中在所述發送部分的所述隔離變壓器和所述共模抑制變壓器被分別形成在環型芯上和另外形成所述隔離變壓器的環型芯和形成共模抑制變壓器的環型芯被疊加放置和被粘到具有多個端子的基座上和通過所述基座的各個端子被互相連接。
7.按照權利要求5的接口模塊，其中在所述接收部分的所述隔離變壓器和所述共模抑制變壓器被分別形成在環型芯上，另外在其上形成所述隔離變壓器的環型芯和在其上形成共模抑制變壓器的環型芯被疊加放置和被粘到具有多個端子的基座上和通過所述基座的各個端子被互相連接；和其中在所述發送部分的所述隔離變壓器和所述共模抑制變壓器被分別形成在環型芯上，另外在其上形成所述隔離變壓器的環型芯在其上和形成共模抑制變壓器的環型芯被疊加放置和被粘到具有多個端子的基座上和通過所述基座的各個端子被互相連接。
全文摘要
一種具有接收部分和發送部分的接口模塊,設置有一個低通濾波器、一個隔離變壓器和一個共模抑制變壓器的接收部分,和設置有一個低通濾波器、一個隔離變壓器和一個共模抑制變壓器的發送部分被集成在一起,其中接收部分和發送部分被獨立地形成在接口模塊的印刷電路板上,和在接收部分的低通濾波器和在發送部分的低通濾波器被分別由屏蔽罩覆蓋。
文檔編號H03H7/00GK1185692SQ9712059
公開日1998年6月24日 申請日期1997年9月6日 優先權日1996年9月6日
發明者齋藤英明, 笹沼仁, 中島克仁, 小峰賴男 申請人:東光株式會社