以太網(wǎng)為什么要增加隔離變壓器？
發(fā)布時(shí)間：2023-07-28 11:30
網(wǎng)絡(luò)隔離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，傳輸距離就很受限值，當(dāng)接到不同電平網(wǎng)口時(shí)，也會(huì)有影響。而且外部對芯片的干擾也很大。當(dāng)接了網(wǎng)絡(luò)變壓器后，它主要用于信號(hào)電平耦合。
其一，可以增強(qiáng)信號(hào)，使其傳輸距離更遠(yuǎn)；
其二，使芯片端與外部隔離，抗干擾能力大大增強(qiáng)，而且對芯片增加了很大的保護(hù)作用（如雷擊);
其三，當(dāng)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(wǎng)口時(shí)，不會(huì)對彼此設(shè)備造成影響。
任何CMOS制程的芯片工作的時(shí)候產(chǎn)生的信號(hào)電平總是大于0V的（取決于芯片的制程和設(shè)計(jì)需求），PHY輸出信號(hào)送到100米甚至更長的地方會(huì)有很大的直流分量的損失。而且外部網(wǎng)線直接和芯片相連的話，電磁感應(yīng)（打雷）和靜電，很容易造成芯片的損壞。
再就是設(shè)備接地方法不同，電網(wǎng)環(huán)境會(huì)導(dǎo)致雙方的0V電平不一致，這樣信號(hào)從A傳到B，由于A設(shè)備的0V電平和B點(diǎn)的0V電平不一樣，這樣可能會(huì)導(dǎo)致很大的電流從電勢高的設(shè)備流向電勢低的設(shè)備。
下面簡單介紹一下隔離變壓器的工作原理：
共模信號(hào)經(jīng)過隔離變壓器時(shí)的信號(hào)流向：
當(dāng)共模信號(hào)經(jīng)過隔離變壓器時(shí)，由于線圈兩端的電壓極性相同，不會(huì)形成電流。故不會(huì)將共模信號(hào)傳遞至次級線圈。但是線圈間的耦合電容Cww為共模信號(hào)的傳遞提供了通路：
隔離變壓器的共模信號(hào)抑制
為了防止主級線圈上的共模信號(hào)傳遞至次級線圈，在主級線圈中添加中心抽頭為共模信號(hào)的泄放提供通路，（大部分時(shí)候中心抽頭增加濾波電路并不能很好的抑制共模干擾信號(hào)，因此很多工程師會(huì)選擇帶共模電感的隔離變壓器，或者在網(wǎng)口差分信號(hào)走線上預(yù)留共模電感的位置）：
結(jié)論：以太網(wǎng)設(shè)計(jì)中隔離變壓器在滿足功能（差分信號(hào)傳輸）前提下，不僅能對后端電路起到抗擾防護(hù)作用，還能抑制共模輻射噪聲。因此隔離變壓器是以太網(wǎng)口的標(biāo)配設(shè)計(jì)。(https://zhidao.baidu.com/question/499770461089021492.html?mid_exp=1)
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