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      網絡變壓器的基礎知識


      變壓器簡介
            產品主要應用于:高性能數字交換機;SDH/ATM傳輸設備;ISDN、ADSL、VDSL、POE受電設備綜合業務數字設備;FILT光纖環路設備;以太網交換機等等,如裕泰電子的YL18-2050S,YL18-3002S等比較常見!數據泵是消費級PCI網卡上都具備的設備,數據泵也被叫做網絡變壓器或可稱為網絡隔離變壓器。它在一塊網卡上所起的作用主要有兩個,一是傳輸數據,它把PHY送出來的差分信號用差模耦合的線圈耦合濾波以增強信號,并且通過電磁場的轉換耦合到不同電平的連接網線的另外一端;一是隔離網線連接的不同網絡設備間的不同電平,以防止不同電壓通過網線傳輸損壞設備。除此而外,數據汞還能對設備起到一定的防雷保護作用。
            變壓器作用
            在以太網設備中,通過PHY接RJ45時,中間都會加一個網絡變壓器。有的變壓器中心抽頭接到地。而且接電源時,電源值又可以不一樣,3.3V,2.5V,1.8V都有。這個變壓器的作用分析如下:
            1、中間抽頭為什么有些接電源?有些接地?這個主要是與使用的PHY芯片UTP口驅動類型決定的,這種驅動類型有兩種,電壓驅動和電流驅動。電流驅動的,需要將抽頭接到電源;電壓驅動的就通過電容接地。所以對于不同的芯片,中心抽頭的接法,與PHY是有密切關系的,具體還要參看芯片的datasheet和參考設計了。
            2、為什么接電源時,又接不同的電壓呢?這個也是所使用的PHY芯片資料里規定的UTP端口電平決定的。決定的什么電平,就得接相應的電壓了。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、這個變壓器到底是什么作用呢,可不可以不接呢。從理論上來說,是可以不需要接變壓器,直接接到RJ45上,也是能正常工作的。但是呢,傳輸距離就很受限制,而且當接到不同電平網口時,也會有影響。而且外部對芯片的干擾也很大。當接了網絡變壓器后,它主要用于信號電平耦合。其一,可以增強信號,使其傳輸距離更遠;其二,使芯片端與外部隔離,抗干擾能力大大增強,而且對芯片增加了很大的保護作用(如雷擊);其三,當接到不同電平(如有的PHY芯片是2.5V,有的PHY芯片是3.3V)的網口時,不會對彼此設備造成影響。
            變壓器功能
            一、電氣隔離
            任何CMOS制程的芯片工作的時候產生的信號電平總是大于0V的(取決于芯片的制程和設計需求),PHY輸出信號送到100米甚至更長的地方會有很大的直流分量的損失。而且如果外部網線直接和芯片相連的話,電磁感應(打雷)和靜電,很容易造成芯片的損壞。
       
            再就是設備接地方法不同,電網環境不同會導致雙方的0V電平不一致,這樣信號從A傳到B,由于A設備的0V電平和B點的0V電平不一樣,這樣可能會導致很大的電流從電勢高的設備流向電勢低的設備。
       
            網絡變壓器把PHY送出來的差分信號用差模耦合的線圈耦合濾波以增強信號,并且通過電磁場的轉換耦合到連接網線的另外一端。這樣不但使網線和PHY之間沒有物理上的連接而換傳遞了信號,隔斷了信號中的直流分量,還可以在不同0V電平的設備中傳送數據。
       
            網絡變壓器本身就是設計為耐2KV~3KV的電壓的。也起到了防雷保護作用。有些朋友的網絡設備在雷雨天氣時容易被燒壞,大都是PCB設計不合理造成的,而且大都燒毀了設備的接口,很少有芯片被燒毀的,就是變壓器起到了保護作用。
       
            隔離變壓器可滿足IEEE802.3的絕緣要求,但不能抑制EMI。

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