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网络变压器的常见使用问题

在以太网设备中, 通过 PHY 连接 RJ45 时, 中间加了一个网络变压器. 有些变压器将中心抽头连接到电源, 而其他人则将电容器接地. 而且, 连接电源时, 电源值可以不同, 3.3V, 2.5V, 和1.8V均可. 所以:

为什么有的中心抽头连接到电源，有的连接到地面?

• 这主要是由所使用的PHY芯片的UTP端口驱动类型决定的. 有两种类型的驱动程序, 电压驱动和电流驱动. 电压驱动器必须连接电源; 电流驱动可以直接连接一个电容到地! 所以, 针对不同的芯片, 中心抽头的连接方式与PHY密切相关. 详情, 请参阅芯片数据手册和参考设计.

为什么连接电源时会连接不同的电压?

• 这也是由所使用的PHY芯片数据中指定的UTP端口电平决定的. 确定什么级别, 必须连接相应的电压. 那是, 如果是2.5v, 将其拉至2.5v, 如果是3.3v, 将其拉至3.3v.
• VDD_RX和VDD_TX这两种抽头电压连接方式的选择要分两种情况:
• a 芯片是否具有MDI/MDIX功能自动识别功能, VDD_RX=VDD_TX;
• b 如果芯片没有MDI/MDIX功能的自动识别功能, VDD_RX 应直接连接到信号地, 且 VDD_TX 应连接至电源端;
• 笔记: 现在许多芯片要求变压器匝数比为 1:1. 如果它是一个 1:1 变压器, RX和TX可以互换. 如果有些芯片需要特殊的变压器匝数, 那么 TX 和 RX 不得互换.

这个变压器的作用是什么? 可以不连接吗?

• 一般来说, 网络变压器主要具有信号传输的功能, 阻抗匹配, 波形修复, 信号噪声抑制和高压隔离.
• 理论上, 可以直接连接RJ45，无需连接变压器, 并且也能正常工作. 然而, 传输距离非常有限, 当连接到不同级别的网络端口时, 也会受到影响. 而且外界对芯片的干扰也很大. 当网络变压器连接时, 主要用于信号电平耦合，增强信号，使其传输更远; 第二, 芯片端与外界隔离, 抗干扰能力大大增强, 并且芯片得到了极大的保护 (比如雷击); 第三, 连接不同级别网口时 (比如有些PHY芯片是2.5V, 一些 PHY 芯片为 3.3V), 不会影响彼此的装备.

网络变压器中心抽头的作用是什么?

1. 通过为差分线上的共模噪声提供低阻抗返回路径, 电缆上的共模电流和共模电压降低;
2. 为某些收发器提供直流偏置电压或电源.

网络变压器和网口是选择一体式好还是分离式好?

• 集成RJ45共模抑制效果更好, 并且寄生参数受影响较小;
• 使用独立器件的优点之一是可以将隔离变压器下方的地分开, 那是, 接地和保护地. 不仅内部共模干扰不会出去, 但即使外部网线耦合了噪声, 通过网线到PGND的分布电容下到机箱
• 相对而言, 独立网络变压器和网口的匹配更自由, 更灵活, 而且更便宜.

网络变压器线圈各磁环的定义

网络变压器由相应组的线圈组成. 每组线圈基本由T1+K1+A1组成, 有的由T1+K1组成. 线圈的组成形式也有很多种. 本文就不一一赘述了. 以后会专门写一篇文章. 本文将讨论T1+K1+A1线圈组成中各磁环的相关功能及定义:

• 网络变压器T1的变压器利用电磁感应原理将电能或信号从一个电路传输到另一个电路的电子元件. 变压器是电能传输或信号传输的重要部件.

定义: 两个或多个具有互感耦合的固定线圈的组合称为变压器. 变压器的通常用途是将一个线圈连接到交流电源，另一个线圈连接到负载, 并通过交变磁场将电源输出的能量传输给负载. 与电源相连的电路称为初级电路 (初级侧) 和次级电路 (次级侧). 电压 (有效值) 初级和次级线圈的匝数通常不同, 所以变压器就以此命名.

变压器可分为两种: 铁芯变压器和空芯变压器. 铁芯变压器是在铁芯上缠绕初级和次级线圈的变压器 (软磁材料), 并利用铁芯的高U值来加强互感耦合. 广泛应用于输配电, 电气测量, 焊接和电子电路.

• 共模扼流圈 (羧甲基纤维素钠, 共模扼流圈) 网络变压器 T2 顾名思义, 共模扼流圈是用来抵抗共模噪声信号的元件 (无用的信号, 干扰信号). 它对共模噪声信号形成高阻抗, 但对差模信号影响不大 (有用的信号).

共模信号是指两个输入端输入相同极性的信号, 会造成电磁干扰. 电磁干扰分为辐射干扰和传导干扰 (进入电源线). 当信号传输不对称、阻抗不匹配时, 差模信号的转换将产生共模信号供数字终端设备使用. CMC对差模信号没有影响. 差模信号是指两个输入端输入幅度相等、极性相反的信号, 不会产生辐射.