一种路由器及其浪涌防护电路论文和设计

全文摘要

本实用新型提供了一种路由器及其浪涌防护电路，其中，一种路由器的浪涌防护电路与网线相连，包括：网口单元，以及连接于网口单元与后级电路之间的网络变压单元，网口单元用于连接网线，当浪涌脉冲通过网线从网口单元输入时，网络变压单元对浪涌脉冲进行钳位，实现以对后级电路进行浪涌防护，避免了出现浪涌脉冲的时候对路由器内部电路的损坏，同时还提升浪涌防护电路的适用范围。

主设计要求

1.一种路由器的浪涌防护电路，与网线相连，其特征在于，所述路由器的浪涌防护电路包括：网口单元，用于连接所述网线；连接于所述网口单元与后级电路之间的网络变压单元，用于当浪涌脉冲通过所述网线与所述网口单元输入时，对所述浪涌脉冲进行钳位，以对所述后级电路进行浪涌防护。

设计方案

1.一种路由器的浪涌防护电路，与网线相连，其特征在于，所述路由器的浪涌防护电路包括：

网口单元，用于连接所述网线；

连接于所述网口单元与后级电路之间的网络变压单元，用于当浪涌脉冲通过所述网线与所述网口单元输入时，对所述浪涌脉冲进行钳位，以对所述后级电路进行浪涌防护。

2.如权利要求1所述的路由器的浪涌防护电路，其特征在于，所述网口单元包括结构相同的第一网口端与第二网口端，所述第一网口端与所述第二网口端分别包括四组差分信号连接端，每组所述差分信号连接端用于连接所述网络变压单元。

3.如权利要求2所述的路由器的浪涌防护电路，其特征在于，所述网络变压单元包括：第一网络变压单元与第二网络变压单元；

所述第一网络变压单元的信号输入端与所述第一网口端相连，所述第二网络变压单元的信号输入端与所述第二网口端相连；

其中，当所述浪涌脉冲通过所述网线、所述第一网口端以及所述第二网口端输入时，所述第一网络变压单元与所述第二网络变压单元对所述浪涌脉冲进行钳位，以对所述后级电路实现浪涌防护。

4.如权利要求3所述的路由器的浪涌防护电路，其特征在于，所述第一网络变压单元包括：第一网络变压器、第一共模钳位单元以及第一差模钳位单元；

所述第一网络变压器的信号接入端为所述第一网络变压单元的信号输入端，所述第一网络变压器的中间抽头端与所述第一共模钳位单元相连，所述第一网络变压器的差模钳位端与所述第一差模钳位单元相连；

所述第二网络变压单元包括：第二网络变压器、第二共模钳位单元以及第二差模钳位单元；

所述第二网络变压器的信号接入端为所述第二网络变压单元的信号输入端，所述第二网络变压器的中间抽头端与所述第二共模钳位单元相连，所述第二网络变压器的差模钳位端与所述第二差模钳位单元相连。

5.如权利要求4所述的路由器的浪涌防护电路，其特征在于，所述第一共模钳位单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻；

所述第一电阻的第一端与所述第一网络变压器的第一抽头端相连，所述第二电阻的第一端与所述第一网络变压器的第二抽头端相连，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第二端共接地，所述第三电阻的第一端与所述第一网络变压器的第三抽头端相连，所述第四电阻的第一端与所述第一网络变压器的第四抽头端相连，所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第二端共接地；

所述第二共模钳位单元包括第五电阻、第六电阻、第七电阻以及第八电阻；

所述第五电阻的第一端与所述第二网络变压器的第一抽头端相连，所述第六电阻的第一端与所述第二网络变压器的第二抽头端相连，所述第五电阻的第二端与所述第六电阻的第二端共接地，所述第七电阻的第一端与所述第二网络变压器的第三抽头端相连，所述第八电阻的第一端与所述第二网络变压器的第四抽头端相连，所述第七电阻的第二端与所述第八电阻的第二端共接地。

6.如权利要求4所述的路由器的浪涌防护电路，其特征在于，所述第一差模钳位单元包括：第一瞬态抑制二极管；

所述第一瞬态抑制二极管包括第一组连接端、第二组连接端、第三组连接端以及第四组连接端，所述第一瞬态抑制二极管的第一组连接端与所述第一瞬态抑制二极管的第二组连接端，共接所述第一网络变压器的第一差模钳位端，所述第一瞬态抑制二极管的第三组连接端与所述第一瞬态抑制二极管的第四组连接端，共接所述第一网络变压器的第二差模钳位端；

所述第二差模钳位单元包括：第二瞬态抑制二极管；

所述第二瞬态抑制二极管包括第五组连接端、第六组连接端、第七组连接端以及第八组连接端，所述第二瞬态抑制二极管的第五组连接端与所述第二瞬态抑制二极管的第六组连接端，共接所述第二网络变压器的第三差模钳位端，所述第二瞬态抑制二极管的第七组连接端与所述第二瞬态抑制二极管的第八组连接端，共接所述第二网络变压器的第四差模钳位端。

7.如权利要求5所述的路由器的浪涌防护电路，其特征在于，所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻、所述第四电阻、所述第五电阻、所述第六电阻、所述第七电阻以及所述第八电阻均为压敏电阻。

8.如权利要求4所述的路由器的浪涌防护电路，其特征在于，所述第一网络变压单元还包括第一滤波电路；

所述第一滤波电路包括：第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容以及第五电容，

所述第九电阻的第一端与所述第一网络变压器的第一抽头端相连，所述第九电阻的第二端与所述第一电容的第一端相连，所述第十电阻的第一端与所述第一网络变压器的第二抽头端相连，所述第十电阻的第二端与所述第二电容的第一端相连，所述第十一电阻的第一端与所述第一网络变压器的第三抽头端相连，所述第十一电阻的第二端与所述第三电容的第一端相连，所述第十二电阻的第一端与所述第一网络变压器的第四抽头端相连，所述第十二电阻的第二端与所述第四电容的第一端相连，所述第一电容的第二端、所述第二电容的第二端、所述第三电容的第二端以及所述第四电容的第二端共接所述第五电容的第一端，所述第五电容的第二端接地。

9.如权利要求5所述的路由器的浪涌防护电路，其特征在于，所述第二网络变压单元还包括第二滤波电路；

所述第二滤波电路包括：第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容以及第十电容，

所述第十三电阻的第一端与所述第二网络变压器的第一抽头端相连，所述第十三电阻的第二端与所述第六电容的第一端相连，所述第十四电阻的第一端与所述第二网络变压器的第二抽头端相连，所述第十四电阻的第二端与所述第七电容的第一端相连，所述第十五电阻的第一端与所述第二网络变压器的第三抽头端相连，所述第十五电阻的第二端与所述第八电容的第一端相连，所述第十六电阻的第一端与所述第二网络变压器的第四抽头端相连，所述第十六电阻的第二端与所述第九电容的第一端相连，所述第六电容的第二端、所述第七电容的第二端、所述第八电容的第二端以及所述第九电容的第二端共接所述第十电容的第一端，所述第十电容的第二端接地。

10.一种路由器，其特征在于，所述路由器包括如权利要求1至9任一项所述的路由器的浪涌防护电路。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于电子技术领域，尤其涉及一种路由器及其浪涌防护电路。

背景技术

随着物联网的不断发展，越来越多的智能产品之间能够实现物联。通信设备，例如路由器等，作为物联网的基础，被广泛使用。

在实际应用中，路由器的网线接口容易产生感应雷击，进而在其内部产生浪涌脉冲，从而导致路由器的网线接口通信失效。现有技术是通过在路由器中设置热敏电阻浪涌抑制电路，使其能够通过热敏电阻发热的方式释放浪涌脉冲，但由于路由器作为物联网中的通信中继，需要实现多个智能设备之间的数据交互，热敏电阻浪涌抑制电路的发热防护浪涌脉冲的方式，已经无法满足现有路由器的浪涌防护要求，因此，现有技术中存在浪涌电路适用性较小的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种路由器及其浪涌防护电路，可以对路由器实现浪涌防护的同时，还提升浪涌防护电路的适用范围。

本实用新型的目的在于提供一种路由器的浪涌防护电路，与网线相连，所述路由器的浪涌防护电路包括：

网口单元，用于连接所述网线；

本实用新型的另一目的在于提供一种路由器，包括上述的路由器的浪涌防护电路。

本实用新型提供的一种路由器及其浪涌防护电路，其中，一种路由器的浪涌防护电路与网线相连，包括：网口单元，以及连接于网口单元与后级电路之间的网络变压单元，网口单元用于连接网线，当浪涌脉冲通过网线从网口单元输入时，网络变压单元对浪涌脉冲进行钳位，实现以对后级电路进行浪涌防护，避免了出现浪涌脉冲的时候对路由器内部电路的损坏，同时还提升浪涌防护电路的适用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种路由器的浪涌防护电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种路由器的浪涌防护电路的具体结构示意图；

图3-1、图3-2是本实用新型实施例提供的一种路由器的浪涌防护电路的具体电路图；

图4是本实用新型实施例提供的一种电源连接装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参见图1，图1是本实用新型实施例提供的一种路由器的浪涌防护电路的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。

如图1所示，一种路由器的浪涌防护电路100，与网线110相连，路由器的浪涌防护电路100包括：网口单元10和网络变压单元20。具体地：

网口单元10，用于连接网线110。

网络变压单元20连接于网口单元10与后级电路120之间的，用于当浪涌脉冲通过网线110与网口单元20输入时，对浪涌脉冲进行钳位，以对后级电路120进行浪涌防护。

需要说明的是，本实施例提供的路由器的浪涌防护电路100设于路由器中，且通过网口单元10与网线110连接。由于路由器的网线接口，也即网口单元10容易产生感应雷击，进而生成浪涌脉冲，并通过网线110和网口单元10输入路由器中。为了避免浪涌脉冲破坏路由器中的内部电路模块，网络变压单元20对浪涌脉冲进行钳位，进而使得浪涌脉冲能够以较低电压的电信号形式被释放，进而对后级电路120实现浪涌防护。

可以理解的是，对浪涌脉冲进行钳位就是将浪涌脉冲的电压控制在后级电路120所能承受的一定范围内。

在本实施例中，只考虑对感应雷击生成的浪涌脉冲进行防护，因此不需要将该脉冲进行释放，也即不需要引入放电管，简化了浪涌脉冲防护电路的结构，同时降低了路由器的生产成本。

本实施例提供的一种路由器的浪涌防护电路与网线相连，包括：网口单元，以及连接于网口单元与后级电路之间的网络变压单元，网口单元用于连接网线，当浪涌脉冲通过网线从网口单元输入时，网络变压单元对浪涌脉冲进行钳位，实现以对后级电路进行浪涌防护，避免了出现浪涌脉冲的时候对路由器内部电路的损坏，同时还提升浪涌防护电路的适用范围。

图2示出了本实用新型实施例一种路由器的浪涌防护电路的具体结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。

如图2所示，在本实施例中，网口单元10包括结构相同的第一网口端11与第二网口端12，第一网口端11与第二网口端12分别包括四组差分信号连接端，每组差分信号连接端用于连接网络变压单元20。

进一步，网络变压单元20包括：第一网络变压单元21与第二网络变压单元22。

第一网络变压单元21的信号输入端与第一网口端11相连，第二网络变压单元22的信号输入端与第二网口端12相连。其中，当浪涌脉冲通过网线110、第一网口端11以及第二网口端12输入时，第一网络变压单元21与第二网络变压单元22对浪涌脉冲进行钳位，以对后级电路实现浪涌防护。

在本实施例中，第一网口端11与第二网口端12均可以是RJ45网口，在第一网口端11与第二网口端12中的一共八组差分信号连接端中，每组差分信号连接端均包括一对引脚。第一网口端11中的一共四组差分信号连接端，共八个引脚，均用于连接网络变压单元20中第一网络变压单元21的信号输入端，第二网口端12中的一共四组差分信号连接端，共八个引脚，均用于连接网络变压单元20中第二网络变压单元22的信号输入端。

进一步，第一网络变压单元21包括：第一网络变压器211、第一共模钳位单元212以及第一差模钳位单元213。

第一网络变压器211的信号接入端为第一网络变压单元21的信号输入端，第一网络变压器211的中间抽头端与第一共模钳位单元212相连，第一网络变压器211的差模钳位端与第一差模钳位单元213相连。

第二网络变压单元22包括：第二网络变压器221、第二共模钳位单元222以及第二差模钳位单元223。

第二网络变压器221的信号接入端为第二网络变压单元22的信号输入端，第二网络变压器221的中间抽头端与第二共模钳位单元222相连，第二网络变压器221的差模钳位端与第二差模钳位单元223相连。

在本实施例中，第一网络变压单元21的具体结构与第二网络变压单元22的具体结构相同，均包括网络变压器、共模钳位单元以及差模钳位单元。

需要说明的是，共模钳位单元用于对浪涌脉冲中的共模浪涌进行钳位，也即将浪涌脉冲中的共模浪涌的电压钳位至电压阈值之下。差模钳位单元用于对浪涌脉冲中的差模浪涌进行钳位，也即将浪涌脉冲中的差模浪涌的电压钳位至电压阈值之下。

作为本实施例一种可能实现的方式，针对路由器的浪涌防护电路的具体电路提出实施例，图3-1、图3-2示出了本实施例提供的一种路由器的浪涌防护电路的一种具体电路图。

如图3-1、图3-2所示，第一共模钳位单元212包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4。

第一电阻R1的第一端与第一网络变压器211的第一抽头端POE_IN1相连，第二电阻R2的第一端与第一网络变压器211的第二抽头端POE_IN2相连，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第二端共接地，第三电阻R3的第一端与第一网络变压器211的第三抽头端POE_IN3相连，第四电阻R4的第一端与第一网络变压器211的第四抽头端POE_IN4相连，第三电阻R3的第二端与第四电阻R4的第二端共接地。

第二共模钳位单元222包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7以及第八电阻R8。

第五电阻R5的第一端与第二网络变压器222的第一抽头端POE_IN1相连，第六电阻R6的第一端与第二网络变压器222的第二抽头端POE_IN2相连，第五电阻R5的第二端与第六电阻R6的第二端共接地，第七电阻R7的第一端与第二网络变压器222的第三抽头端POE_IN3相连，第八电阻R8的第一端与第二网络变压器222的第四抽头端POE_IN4相连，第七电阻R7的第二端与第八电阻R8的第二端共接地。

在本实施例中，第一网络变压器211与第二网络变压器222可以为相同的两个网络变压器芯片(U1、U2)，其中，网络变压器芯片可以包括多个中间抽头引脚，即多个抽头端，网络变压器芯片的多个中间抽头引脚组成第一网络变压器211的中间抽头端，以及第二网络变压器221的中间抽头端。

作为本实施例一种可能实现的方式，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7以及第八电阻R8均为压敏电阻。

进一步，第一差模钳位213单元包括：第一瞬态抑制二极管D1。

第一瞬态抑制二极管D1包括第一组连接端、第二组连接端、第三组连接端以及第四组连接端，第一瞬态抑制二极管D1的第一组连接端与第一瞬态抑制二极管D1的第二组连接端，共接第一网络变压器211的第一差模钳位端，第一瞬态抑制二极管D1的第三组连接端与第一瞬态抑制二极管D1的第四组连接端，共接第一网络变压器211的第二差模钳位端。

第二差模钳位单元223包括：第二瞬态抑制二极管D2。

第二瞬态抑制二极管D2包括第五组连接端、第六组连接端、第七组连接端以及第八组连接端，第二瞬态抑制二极管D2的第五组连接端与第二瞬态抑制二极管D2的第六组连接端，共接第二网络变压器221的第三差模钳位端，第二瞬态抑制二极管D2的第七组连接端与第二瞬态抑制二极管D2的第八组连接端，共接第二网络变压器221的第四差模钳位端。

需要说明的是，瞬态抑制二极管是一种二极管形式的高效能保护器件。当瞬态抑制二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10的负12次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。在瞬态峰值脉冲电流作用下，流过瞬态抑制二极管的电流，由原来的反向漏电流ID上升到IR时，其两极呈现的电压由额定反向关断电压上升到击穿电压，瞬态抑制二极管被击穿。随着峰值脉冲电流的出现，流过瞬态抑制二极管的电流达到峰值脉冲电流。在瞬态抑制二极管两极的电压被钳位到预定的最大钳位电压以下。随着脉冲电流按指数衰减，瞬态抑制二极管两极的电压也不断下降，最后恢复到起始状态。

为了使路由器的浪涌防护电路100同时具备较好的抗电磁干扰功能，如图3-1、图3-2所示，作为本实施例一种可能实现的方式，第一网络变压单元还包括第一滤波电路，第二网络变压单元还包括第二滤波电路。

需要说明的是，在本实施例中，第一网络变压器211为芯片U1，第二网络变压器221为芯片U2。

如图3-1、图3-2所示，第一滤波电路包括：第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4以及第五电容C5。

第九电阻R9的第一端与第一网络变压器U1的第一抽头端POE_IN1相连，第九电阻R9的第二端与第一电容C1的第一端相连，第十电阻R10的第一端与第一网络变压器U1的第二抽头端POE_IN2相连，第十电阻R10的第二端与第二电容C2的第一端相连，第十一电阻R11的第一端与第一网络变压器U1的第三抽头端POE_IN3相连，第十一电阻R11的第二端与第三电容C3的第一端相连，第十二电阻R12的第一端与第一网络变压器U1的第四抽头端POE_IN4相连，第十二电阻R12的第二端与第四电容C4的第一端相连，第一电容C1的第二端、第二电容C2的第二端、第三电容C3的第二端以及第四电容C4的第二端共接第五电容C5的第一端，第五电容C5的第二端接地。

第二滤波电路包括：第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9以及第十电容C10。

第十三电阻R13的第一端与第二网络变压器U2的第一抽头端POE_IN1相连，第十三电阻R13的第二端与第六电容C6的第一端相连，第十四电阻R14的第一端与第二网络变压器U2的第二抽头端POE_IN2相连，第十四电阻R14的第二端与第七电容C7的第一端相连，第十五电阻R15的第一端与第二网络变压器U2的第三抽头端POE_IN3相连，第十五电阻R15的第二端与第八电容C8的第一端相连，第十六电阻R16的第一端与第二网络变压器U2的第四抽头端POE_IN4相连，第十六电阻R16的第二端与第九电容C9的第一端相连，第六电容C6的第二端、第七电容C7的第二端、第八电容C8的第二端以及第九电容C9的第二端共接第十电容C10的第一端，第十电容C10的第二端接地。

本实用新型的另一目的在于提供一种路由器200，如图4所示，包括上述实施例中的路由器的浪涌防护电路100。

由于本实施例中所提供的一种路由器与本实用新型有关的具体实施方式和工作原理在上述实施例中已经详细阐述，因此，此处不再赘述。

本实用新型实施例终端中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

设计图

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