网口变压器的作用

网口变压器的作用
网口变压器的作用

在以太网中的作用

在以太网设备中,通过PHY接RJ45时,中间都会加一个网络变压器。有的变压器中心抽头接到地。而且接电源时,电源值又可以不一样,3.3V,2.5V,1.8V都有。这个变压器的作用分析如下:

1、中间抽头为什么有些接电源?有些接地?这个主要是与使用的PHY芯片UTP口驱动类型决定的,这种驱动类型有两种,电压驱动和电流驱动。电压驱动的就要接电源;电流驱动的就直接接个电容到地即可!所以对于不同的芯片,中心抽头的接法,与PHY是有密切关系的,具体还要参看芯片的datasheet和参考设计了。

2、为什么接电源时,又接不同的电压呢?这个也是所使用的PHY芯片资料里规定的UTP端口电平决定的。决定的什么电平,就得接相应的电压了。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.这个变压器到底是什么作用呢,可不可以不接呢。从理论上来说,是可以不需要接变压器,直接接到RJ45上,也是能正常工作的。但是呢,传输距离就很受限制,而且当接到不同电平网口时,也会有影响。而且外部对芯片的干扰也很大。当接了网络变压器后,它主要用于信号电平耦合。其一,可以增强信号,使其传输距离更远;其二,使芯片端与外部隔离,抗干扰能力大大增强,而且对芯片增加了很大的保护作用(如雷击);其三,当接到不同电平(如有的PHY芯片是2.5V,有的PHY芯片是3.3V)的网口时,不会对彼此设备造成影响。

功能

一、电气隔离

任何CMOS制程的芯片工作的时候产生的信号电平总是大于0V的(取决于芯片的制程和设计需求),PHY输出信号送到100米甚至更长的地方会有很大的直流分量的损失。而且如果外部网线直接和芯片相连的话,电磁感应(打雷)和静电,很容易造成芯片的损坏。

再就是设备接地方法不同,电网环境不同会导致双方的0V电平不一致,这样信号从A传到B,由于A设备的0V电平和B点的0V 电平不一样,这样可能会导致很大的电流从电势高的设备流向电势低的设备。

网络变压器把PHY送出来的差分信号用差模耦合的线圈耦合滤波以增强信号,并且通过电磁场的转换耦合到连接网线的另外一端。这样不但使网线和PHY之间没有物理上的连接而换传递了信号,隔断了信号中的直流分量,还可以在不同0V电平的设备中传送数据。

网络变压器本身就是设计为耐2KV~3KV的电压的。也起到了防雷保护作用。有些朋友的网络设备在雷雨天气时容易被烧坏,大都是PCB设计不合理造成的,而且大都烧毁了设备的接口,很少有芯片被烧毁的,就是变压器起到了保护作用。

隔离变压器可满足IEEE802.3的绝缘要求,但不能抑制EMI。

二、共模抑制

在双绞线中的每一根导线是以双螺旋形结构相互缠绕着。流过每根导线的电流所产生的磁场受螺旋形的制约。流过双绞线中每一根

导线的电流方向,决定每对导线发射噪音的程度。在每对导线上流过差模和共模电流所引起的发射程度是不同的,差模电流引起的噪音发射是较小的,所以噪音主要是由共模电流决定。

1. 双绞线中的差模信号

对差模信号而言,它在每一根导线上的电流是以相反方向在一对导线上传送。如果这一对导线是均匀的缠绕,这些相反的电流就会产生大小相等,反向极化的磁场,使它的输出互相抵消。

2. 双绞线中的共模信号

共模电流在两根导线上以相同方向流动,并经过寄生电容Cp到地返回。在这种情况下,电流产生大小相等极性相同的磁场,它们的输出不能相互抵消。如图6所示,共模电流在对绞线的表面产生一个电磁场,它的作用正如天线一样。

三、共模、差模噪音及其EMC

电缆上噪音有从电源电缆和信号电缆上产生的辐射噪音和传导噪音两大类。这两大类中又分为共模噪音和差模噪音两种。差模传导噪音是电子设备内部噪音电压产生的与信号电流或电源电流相同路径的噪音电流,如图4所示。减小这种噪音的方法是在信号线和电源线上串联差模扼流圈、并联电容或用电容和电感组成低通滤波器,来减小高频的噪音。

这种噪音产生的电场强度与电缆到观测点的距离成反比,与频率的平方成正比,与电流和电流环路的面积成正比。因此,减小这种辐射的方法是在信号输入端加LC低通滤波器阻止噪音电流流进电缆;使

用屏蔽电缆或扁平电缆,在相邻的导线中传输回流电流和信号电流,使环路面积减小。

共模传导噪音是在设备内噪音电压的驱动下,经过大地与设备之间的寄生电容,在大地与电缆之间流动的噪音电流产生的。

减小共模传导噪音的方法是在信号线或电源线中串联共模扼流圈、在地与导线之间并联电容器、组成LC滤波器进行滤波,滤去共模传导噪声

以太网网络变压器和中心抽头的作用

以太网网络变压器和中心抽头的作用 (2012-02-28 10:43:30) 转载▼ 标签: 杂谈 在以太网设备中,通过PHY接RJ45时,中间都会加一个网络变压器。有的变压器中心抽头接电源,有的又接电容到地。而且接电源时,电源值又可以不一样,3.3V,2.5V,1.8V都有。这个变压器的作用到底是什么呢? 1、中间抽头为什么有些接电源?有些接地?这个主要是与使用的PHY芯片UTP口驱动类型决定的,这种驱动类型有两种,电压驱动和电流驱动。电压驱动的就要接电源;电流驱动的就直接接个电容到地即可!所以对于不同的芯片,中心抽头的接法,与PHY是有密切关系的,具体还要参看芯片的datasheet和参考设计了。 2、为什么接电源时,又接不同的电压呢?这个也是所使用的PHY芯片资料里规定的UTP 端口电平决定的。决定的什么电平,就得接相应的电压了。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.这个变压器到底是什么作用呢,可不可以不接呢。从理论上来说,是可以不需要接变压器,直接接到RJ45上,也是能正常工作的。但是呢,传输距离就很受限制,而且当接到不同电平网口时,也会有影响。而且外部对芯片的干扰也很大。当接了网络变压器后,它主要用于信号电平耦合。其一,可以增强信号,使其传输距离更远;其二,使芯片端与外部隔离,抗干扰能力大大增强,而且对芯片增加了很大的保护作用(如雷击);其三,当接到不同电平(如有的PHY芯片是2.5V,有的PHY芯片是3.3V)的网口时,不会对彼此设备造成影响。 总的来说,网络变压器主要有信号传输、阻抗匹配、波形修复、信号杂波抑制和高电压隔离等作用。 中心抽头作用: 1.通过提供差分线上共模噪声的低阻抗回流路径,降低线缆上共模电流和共模电压; 2.对于某些收发器提供一个直流偏置电压或功率源。 集成的RJ45共模抑制可以做的更好些,寄生参数影响也比较小; 选用独立器件有一个好处,就是可以把隔离变压器下面的地分开,即GND和PGND,内部的共模干扰不但不会出去,外部网线即使耦合噪声也会通过网线对PGND的分布电容下到机壳上

网口PHY工作原理

引言 DP83848C是美国国家半导体公司生产的一款鲁棒性好、功能全、功耗低的10/100 Mbps单路物理层(PHY)器件。它支持MII(介质无关接口)和RMII(精简的介质无关接口),使设计更简单灵活;同时,支持10BASE~T和100BASE-TX以太网外设,对其他标准以太网解决方案有良好的兼容性和通用性。 MII(Medium Independent InteRFace)是IEEE802.3u规定的一种介质无关接口,主要作用是连接介质访问控制层(MAC)子层与物理层(PH-Y)之间的标准以太网接口,负责MAC 和PHY之间的通信。由于MII需要多达16根信号线,由此产生的I/O口需求及功耗较大,有必要对MII引脚数进行简化,因此提出了RMII(Reduced Medium Independent Interface,精简的介质无关接口),即简化了的MII。 1 硬件设计 1.1 电路设计 DP83848C的收发线路各是一对差分线,经过变比为1:1的以太网变压器后与网线相连。以太网变压器的主要作用是阻抗匹配、信号整形、网络隔离,以及滤除网络和设备双方面的噪音。典型应用如图1所示。 图2是DP83848C与MAC的连接电路。其中,Xl为50 MHz的有源振荡器。 1.2 PCB布局布线 布局方面,精度为1%的49.9 Ω电阻和100 nF的去耦电容应靠近PHY器件放置,并通过最短的路径到电源。如图3所示,两对差分信号(TD和RD)应平行走线,避免短截,且尽量保证长度匹配,这样可以避免共模噪声和EMI辐射。理想情况下,信号线上不应有交叉或者通孔,通孔会造成阻抗的非连续性,所以应将其数目降到最低;同时,差分线应尽可能走在一面,且不应将信号线跨越分割的平面,如图4所示。信号跨越一个分割的平面会造成无法预测的回路电流,极可能导致信号质量恶化并产生EMI问题。注意,图3和图4中,阴影部分为错误方法。 2 RMll模式描述 RMII模式在保持物理层器件现有特性的前提下减少了PHY的连接引脚。 RMII由参考时钟REF_CLK、发送使能TX_EN、发送数据TXD[1:0]、接收数据RXD[1:0]、载波侦听/接收数据有效CRS_DV和接收错误RX_ER(可选信号)组成。在此基础上,DP83848C还增加了RX_DV接收数据有效信号。 2. 1 REF_CLK——参考时钟 REF_CLK是一个连续时钟,可以为CRS_DV、RXD[1:O]、TX_EN、TXD[1:O]、RX_DV 和RX_ER提供时序参考。REF_CLK由MAC层或外部时钟源源提供。REF_CLK频率应为50 MHz±50×10-6,占空比介于35%和65%之间。在RMII模式下,数据以50 MHz的时钟频率一次传送2位。因此,RMII模式需要一个50 MHz有源振荡器(而不是晶振)连接到器件的X1脚。

网络隔离变压器

1、中间抽头为什么有些接电源?有些接地?这个主要是与使用的PHY芯片UTP口驱动类型决定的,这种驱动类型有两种,电压驱动和电流驱动。电压驱动的就要接电源;电流驱动的就直接接个电容到地即可!所以对于不同的芯片,中心抽头的接法,与PHY是有密切关系的,具体还要参看芯片的datasheet和参考设计了。 2、为什么接电源时,又接不同的电压呢?这个也是所使用的PHY芯片资料里规定的UTP 端口电平决定的。决定的什么电平,就得接相应的电压了。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.这个变压器到底是什么作用呢,可不可以不接呢。从理论上来说,是可以不需要接变压器,直接接到RJ45上,也是能正常工作的。但是呢,传输距离就很受限制,而且当接到不同电平网口时,也会有影响。而且外部对芯片的干扰也很大。当接了网络变压器后,它主要用于信号电平耦合。其一,可以增强信号,使其传输距离更远;其二,使芯片端与外部隔离,抗干扰能力大大增强,而且对芯片增加了很大的保护作用(如雷击);其三,当接到不同电平(如有的PHY芯片是2.5V,有的PHY芯片是3.3V)的网口时,不会对彼此设备造成影响。 总的来说,网络变压器主要有信号传输、阻抗匹配、波形修复、信号杂波抑制和高电压隔离等作用。 另: 数据汞也被叫做网络变压器或可称为网络隔离变压器。它在一块网卡上所起的作用主要有两个,一是传输数据,它把PHY送出来的差分信号用差模耦合的线圈耦合滤波以增强信号,并且通过电磁场的转换耦合到不同电平的连接网线的另外一端;一是隔离网线连接的不同网络设备间的不同电平,以防止不同电压通过网线传输损坏设备。除此而外,数据汞还能对设备起到一定的防雷保护作用。 变压器两脚加上信号电压(差模信号)时,经过磁路耦合作用在变压器的次级端感应出感生电压。对于信号电压,由于CMC两绕组同时流过的信号电流大小相等、方向相反,在CMC 的铁芯磁路中产生了方向相反的磁通,相互抵消,不影响差模信号传输。而此时CMT两绕组流过的则是大小相等,方向相同的电流,致使CMT的作用相当于一个大的电阻,阻碍差模信号的通过,对载波信号的传输影响极少。所以差模信号被直接耦合加到负载上。而对共模信号来说,主要是通过变压器的初、次级间的分布电容耦合到次级,而此时CMC两绕组流过的是大小相等、方向相同的电流,这时CMC相当于一个大的电阻,阻止共模电流的传输,而CMT两绕组则是流过大小相等、方向相反的电流,对共模信号相当于短路,这样共模电压基本上不会被传送,而被耦合到负载上。从而既能使载波信号被很好的传输,又能抑制共模干扰信号。 变压器的中间抽头。中间抽头为什么有些接电源?有些接地?这个主要是使用的phy芯片UTP(双绞线)口驱动类型决定的,有两种,如果是电压驱动的就要接电源;如果是电流驱动的就不用了,直接接个电容到地。为什么有些接2.5v?而有些又接3.3v呢?这个由PHY 芯片资料里规定的UTP端口电平决定。如果是2.5v的就上拉到2.5v,如果是3.3v的就上拉到3.3v。

网络变压器简介、功能、分类、应用

网络变压器: 网络变压器是在有限局域网中各级网络设备中都具备的变压器元件。 网络变压器(Ethernet Transformer,也称数据汞模块,是网卡电路中不可或缺的部分,它主要包含中间抽头电容、变压器、自耦变压器、共模电感。 其又叫网络隔离变压器、以太网变压器、网络滤波器、网口变压器、LAN变压器等等。——————————————————————————————————网络变压器的功能 一,传输数据,它把PHY送出来的差分信号用差模耦合的线圈耦合滤波以增强信号,并且通过电磁场的转换耦合到不同电平的连接网线的另外一端; 二,电气隔离防雷 任何CMOS制程的芯片工作的时候产生的信号电平总是大于0V的(取决于芯片的制程和设计需求),PHY输出信号送到100米甚至更长的地方会有很大的直流分量的损失。而且如果外部网线直接和芯片相连的话,电磁感应(打雷)和静电,很容易造成芯片的损坏。 再就是设备接地方法不同,电网环境不同会导致双方的0V电平不一致,这样信号从A传到B,由于A设备的0V电平和B点的0V电平不一样,这样可能

会导致很大的电流从电势高的设备流向电势低的设备。 网络变压器把PHY送出来的差分信号用差模耦合的线圈耦合滤波以增强信号,并且通过电磁场的转换耦合到连接网线的另外一端。这样不但使网线和PHY 之间没有物理上的连接而换传递了信号,隔断了信号中的直流分量,还可以在不同0V电平的设备中传送数据。网络变压器本身就是设计为耐2KV~3KV的电压的。也起到了防雷保护作用。有些朋友的网络设备在雷雨天气时容易被烧坏,大都是PCB设计不合理造成的,而且大都烧毁了设备的接口,很少有芯片被烧毁的,就是变压器起到了保护作用。 隔离变压器可满足IEEE802.3的绝缘要求,但不能抑制EMI。 二、共模抑制 在双绞线中的每一根导线是以双螺旋形结构相互缠绕着。流过每根导线的电流所产生的磁场受螺旋形的制约。 导线的电流方向,决定每对导线发射噪音的程度。在每对导线上流过差模和共模电流所引起的发射程度是不同的,差模电流引起的噪音发射是较小的,所以噪音主要是由共模电流决定。 1. 双绞线中的差模信号 对差模信号而言,它在每一根导线上的电流是以相反方向在一对导线上传送。如果这一对导线是均匀的缠绕,这些相反的电流就会产生大小相等,反向极化的磁场,使它的输出互相抵消。

变压器基本工作原理

第1章 变压器的基本知识和结构 1.1变压器的基本原理和分类 一、变压器的基本工作原理 变压器是利用电磁感应定律把一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能。 变压器工作原理图 当原边绕组接到交流电源时,绕组中便有交流电流流过,并在铁心中产生与外加电压频率相同的磁通,这个交变磁通同时交链着原边绕组和副边绕组。原、副绕组的感应分别表示为 dt d N e Φ-=1 1 dt d N e Φ-=2 2 则 k N N e e u u ==≈2 12121 变比k :表示原、副绕组的匝数比,也等于原边一相绕组的感应电势与副边一相绕组的感应电势之比。 改变变压器的变比,就能改变输出电压。但应注意,变压器不能改变电能的频率。 二、电力变压器的分类 变压器的种类很多,可按其用途、相数、结构、调压方式、冷却方式等不同来进行分类。 按用途分类:升压变压器、降压变压器; 按相数分类:单相变压器和三相变压器;

按线圈数分类:双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器; 按铁心结构分类:心式变压器和壳式变压器; 按调压方式分类:无载(无励磁)调压变压器、有载调压变压器; 按冷却介质和冷却方式分类:油浸式变压器和干式变压器等; 按容量大小分类:小型变压器、中型变压器、大型变压器和特大型变压器。 三相油浸式电力变压器的外形,见图1,铁心和绕组是变压器的主要部件,称为器身见图2,器身放在油箱内部。 1.2电力变压器的结构 一、铁心 1.铁心的材料 采用高磁导率的铁磁材料—0.35~0.5mm厚的硅钢片叠成。 为了提高磁路的导磁性能,减小铁心中的磁滞、涡流损耗。变压器用的硅钢片其含硅量比较高。硅钢片的两面均涂以绝缘漆,这样可使叠装在一起的硅钢片相互之间绝缘。

网络变压器个人小结

网络变压器个人小结 LiuSH 各位,我们在设计路由和交换机的时候,在以太网PHY芯片和RJ45接口中间我们会用到一个很常用的器件——网络变压器,又叫做数据汞。(有一些网络变压器是集成在RJ45里面,要注意选型,目前我们少用到这一种) 网络变压器的主要作用就是信号传输、阻抗匹配、波形修复、信号杂波抑制和电压隔离等。 从理论上说,是可以不接这个网络变压器的,我们直接将PHY芯片和RJ45连上,设备也能正常工作,但是这时传输距离就会受到限制.当接了网络变压器后,其一,可以增强信号,使其传输距离更远;其二,使芯片端与外部隔离,抗干扰能力大大增强,而且对芯片增加了很大的保护作用,目前我们如果网口上面没加其它的保护芯片,有网络变压器时能过到2KV的静电和雷击;其三,当接到不同电平(如有的PHY芯片是2.5V,有的是3.3V,或1.8V)的网口时,不会对彼此设备造成影响。 如下面图所示,在发送差分线和接收差分线之间会并联两个49.9或者50Ω(精度1%)的终接电阻,这个电阻的作用是为了实现阻抗匹配,对于初次比1:1的变压器,其输入电阻和输出电阻之比也是1:1,这样并联的结果,在输出端看来就是100Ω的匹配电阻,现在我们所用的双绞线的特征阻抗大多是100Ω。

请大家注意,我们不同的芯片的SCH中,网络变压器的中心抽头有的接了3.3V 的电平,有的接了2.5V或者1.8V,有的悬空了。实际上这个主要与PHY芯片 UTP口驱动类型决定的。这种驱动类型有两种,电压驱动和电流驱动。 电压驱动的接电源,电流驱动的直接接电容到地即可。至于为什么接电源时,所接的电压会不同,这是由所用的PHY芯片规定的UTP端口电平决定的。所以对于不同的PHY芯片,网络变压器的中心抽头会有不同的接法,我们在进行设计时, 需要仔细查看芯片资料和参考设计。再次提醒,如果我们选用了电流型驱动的PHY,而外面网络变压器中间抽头接了电源,功能就会有影响,甚至不能使用!电源要接3.3V的,也不能接为2.5V和1.8V。请注意此点! 网口差分对的走线,以及网口滤波电容和中心抽头供电端磁珠型号以及网络变压器本身的共模压抑比的参数,将直接影响到板子网口端EMI的效果。这一部分在设计的时刻就要注意!

Ethernet_Transformer网络变压器的作用

网络变压器作用、原理及主要参数 前言 图1所示的网络变压器(Ethernet Transformer,也称数据汞/网络隔离变压器)模块是网卡电路中不可或缺的部分,它主要包含中间抽头电容、变压器、自耦变压器、共模电感。该变压器一般都安装在网卡的输入端附近。工作时,由收发器送出的上行数据信号从络变压器的Pin16-Pin15进入,由Pin10-Pin11输出,经RJ45型转接头,再通过非屏蔽双绞线送往服务器;服务器送来的下行数据信号经另一对非屏蔽双绞线和RJ45型转接头,由Pin7-Pin6进入,由Pin1-Pin2输出,然后送到网卡的收发器上。 本文将主要分析网络变压器的原理、主要参数及实现的功能。 图1:网络变压器电路图 功能 Ethernet Transformer主要实现以下三个功能: 1.满足IEEE 80 2.3电气隔离要求 2.无失真传输以太网信号 3.辐射发射的抑制 电气隔离 任何CMOS制程的芯片工作的时候产生的信号电平总是大于0V的(取决于芯片的制程和设计需求),PHY输出信号送到100米甚至更长的地方会有很大的直流分量的损失。而且如果外部网线直接和芯片相连的话,电磁感应(打雷)和静电,很容易造成芯片的损坏。 再就是设备接地方法不同,电网环境不同会导致双方的0V电平不一致,这样信号从A 传到B,由于A设备的0V电平和B点的0V电平不一样,这样可能会导致很大的电流从电势高的设备流向电势低的设备。 网络变压器把PHY送出来的差分信号用差模耦合的线圈耦合滤波以增强信号,并且通过电磁场的转换耦合到连接网线的另外一端。这样不但使网线和PHY之间没有物理上的连接而换传递了信号,隔断了信号中的直流分量,还可以在不同0V电平的设备中传送数据。 网络变压器本身就是设计为耐2KV~3KV的电压的。也起到了防雷保护作用。有些朋友的网络设备在雷雨天气时容易被烧坏,大都是PCB设计不合理造成的,而且大都烧毁了设备的接口,很少有芯片被烧毁的,就是变压器起到了保护作用。

变压器的介绍.

变压器 1.1 概述 变压器是一种静止的电器设备,它依靠电磁感应作用,将一种电压、电流的交流电能转换成同频率的另一种电压、电流的电能。 变压器是电力系统中重要的电气设备。众所周知,输送一定的电能时,输电线路的电压愈高,线路中的电流和相应的损耗就愈小。为此,需要用升压变压器把交流发电机发出的电压升高到输电电压,通过高压输电线将电能经济地送到用电地区;然后再用降压变压器逐步将输电电压降到配电电压,送到各用电区;最后再经配电变压器变成用户所需的电压,供各种动力和照明设备安全而方便地使用。变压器的总容量要比发电机的总容量大得多,可达6~7 倍。 除此之外,变压器还广泛应用在其他场合,如电焊、电炉和电解使用的变压器,化工行业用的整流变压器,传递信息用的电磁传感器,供测量用的互感器,自控系统中的脉冲变压器,试验用的调压器等。 变压器还可以改变电流,改变负载的等效阻抗、电源的相数和频率。 变压器的结构虽然简单,其基本原理、分析方法却可作为其他交流电机研究的基础,特别是感应电机。 1.2 变压器的分类 变压器的种类繁多,从不同角度,变压器可以作不同的分类。 从用途来看,可分为电力变压器、试验变压器、测量变压器及特殊用途变压器。电力变压器用在电力系统中,用来升高电压的变压器称为升压变压器;用来降低电压的变压器称为降压变压器。升压变压器与降压变压器除了额定电压不同以外,在原理和结构上并无差别。此外还有配电变压器和联络变压器。试验变压器用于实验室,有调压变压器和高压试验变压器。测量变压器用于测量大电流和高电压,主要是仪用互感器,包括电压互感器和电流互感器。特殊用途变压器有电炉用变压器、电焊用变压器、电解用整流变压器、晶闸管线路中的变压器、传递信息用的电磁传感器、自控系统中的脉冲变压器等。 从相数来看,有单相变压器、三相变压器和多相变压器。电力变压器以三相居多。 从每相绕组数目来看,可分为单绕组变压器、双绕组变压器、三绕组和多绕组变压器。通常变压器都为双绕组变压器,单绕组变压器又称自藕变压器,三绕组变压器(即联络变压器)用于把三种电压等级的电网连接在一起,大容量电厂中用作厂用电源的分裂变压器就是一种多绕组变压器。 从铁心结构看,可分为心式变压器、壳式变压器、渐开线式变压器和辐射式变压器等。 从冷却方式看,有以空气为冷却介质的干式变压器,以油为冷却介质的油浸变压器,以特殊气体为冷却介质的充气变压器。油浸变压器又分自冷、风冷和强制油循环冷却的变压器。自冷是利用温差产生变压器油的自循环进行冷却,风冷是利用装在散热器上的吹风机进行冷却,强制油循环冷却是利用专门设备(如油泵)强迫变压器油加速循环。 从容量大小看,可分为小型变压器(10~630kVA )、中型变压器(800~6300kVA)、大型变压器( 8000~63000 kVA )和特大型变压器(90000kVA 以上)。 1.3 变压器工作原理 1.3.1 变压器的构成

变压器基本工作原理

第1章 变压器的基本知识和结构 1.1变压器的基本原理和分类 一、变压器的基本工作原理 变压器是利用电磁感应定律把一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能。 变压器工作原理图 当原边绕组接到交流电源时,绕组中便有交流电流流过,并在铁心中产生与外加电压频率相同的磁通,这个交变磁通同时交链着原边绕组和副边绕组。原、副绕组的感应分别表示为 则 k N N e e u u ==≈2 12121 变比k :表示原、副绕组的匝数比,也等于原边一相绕组的感应电势与副边一相绕组的感应电势之比。 改变变压器的变比,就能改变输出电压。但应注意,变压器不能改变电能的频率。 二、电力变压器的分类 变压器的种类很多,可按其用途、相数、结构、调压方式、冷却方式等不同来进行分类。 按用途分类:升压变压器、降压变压器; 按相数分类:单相变压器和三相变压器; 按线圈数分类:双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器; 按铁心结构分类:心式变压器和壳式变压器; 按调压方式分类:无载(无励磁)调压变压器、有载调压变压器; 按冷却介质和冷却方式分类:油浸式变压器和干式变压器等; 按容量大小分类:小型变压器、中型变压器、大型变压器和特大型变压器。 三相油浸式电力变压器的外形,见图1,铁心和绕组是变压器的主要部件,称为器身见图2,器身放在油箱内部。

1.2电力变压器的结构 一、铁心 1.铁心的材料 采用高磁导率的铁磁材料—0.35~0.5mm厚的硅钢片叠成。 为了提高磁路的导磁性能,减小铁心中的磁滞、涡流损耗。变压器用的硅钢片其含硅量比较高。硅钢片的两面均涂以绝缘漆,这样可使叠装在一起的硅钢片相互之间绝缘。 2.铁心形式 铁心是变压器的主磁路,电力变压器的铁心主要采用心式结构 。 二、绕组 1.绕组的材料 铜或铝导线包绕绝缘纸以后绕制而成。 2.形式

网络变压器简介

网络变压器简介 网络变压器具体有T1/E1隔离变压器;ISDN/ADSL接口变压器;VDSL 高通/低通滤波器模块、接口变压器;T3/E3、SDH、64KBPS接口变压器;10/100BASE、1000BASE-TX网络滤波器;RJ45集成变压器;还可根据客户需要设计专用变压器。产品主要应用于:高性能数字交换机;SDH/ATM传输设备;ISDN、ADSL、VDSL、POE受电设备综合业务数字设备;FILT光纤环路设备;以太网交换机等等,如裕泰电子的YL18-2050S,YL18-3002S等比较常见! 数据泵是消费级PCI网卡上都具备的设备,数据泵也被叫做网络变压器或可称为网络隔离变压器。 它在一块网卡上所起的作用主要有两个,一是传输数据,它把PHY送出来的差分信号用差模耦合 的线圈耦合滤波以增强信号,并且通过电磁场的转换耦合到不同电平的连接网线的另外一端;一 是隔离网线连接的不同网络设备间的不同电平,以防止不同电压通过网线传输损坏设备。除此 而外,数据汞还能对设备起到一定的防雷保护作用。 编辑本段网络变压器在以太网中的作用 在以太网设备中,通过PHY接RJ45时,中间都会加一个网络变压器。有的变压器中心抽头接到地。而且接电源时,电源值又可以不一样,3.3V,2.5V,1.8V都有。这个变压器的作用分析如下: 1、中间抽头为什么有些接电源?有些接地?这个主要是与使用的PHY 芯片UTP口驱动类型决定的,这种驱动类型有两种,电压驱动和电流驱动。电压驱动的就要接电源;电流驱动的就直接接个电容到地即可!所以对于不同的芯片,中心抽头的接法,与PHY是有密切关系的,具体还要参看芯片的datasheet和参考设计了。 2、为什么接电源时,又接不同的电压呢?这个也是所使用的PHY芯片资料里规定的UTP端口电平决定的。决定的什么电平,就得接相应的电压了。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.这个变压器到底是什么作用呢,可不可以不接呢。从理论上来说,是可以不需要接变压器,直接接到RJ45上,也是能正常工作的。但是呢,传输距离就很受限制,而且当接到不同电平网口时,也会有影响。而且外部对芯片的干扰也很大。当接了网络变压器后,它主要用于信号电平耦合。其一,可以增强信号,使其传输距离更远;其二,使芯片端与外部隔离,抗干扰能力大大增强,而且对芯片增加了很大的保护作用(如雷击);其

变压器介绍

变压器的构造及各部件的功用是什么? 答: 变压器主要由铁芯、绕组、油箱、油枕以及绝缘套管、分接开关和气体继电器等组成。其各部分的功用如下。 (1)铁芯。铁芯是变压器的磁路部分; 为了降低铁芯在交变磁通作用下的磁滞和涡流损耗,铁芯采用厚度为 0.35mm 或更薄的优质硅钢片叠成。目前厂泛采用导磁系数高的冷轧晶粒取代硅钢片,以缩小体积和重量,也可节约导线和降低导线电阻所引起的发热损耗。铁芯包括铁芯柱和铁轭两部分。铁芯柱上套绕组,铁轭将铁芯柱连接起来,使之形成闭合磁路。按照绕组在铁芯中的布置方式,变压器又分为铁芯式和铁壳式(或简称芯式和壳式)两种。单相二铁芯柱。此类变压器有两个铁芯柱,用上、下两个铁轭将铁芯柱连接起来,构成闭合磁路。两个铁芯柱上都套有高压绕组和低压绕组。通常,将低压绕组放在内侧,即靠近铁芯,而把高压绕组放在外侧,这样易于符合绝缘等级要求。 铁芯式三相变压器有三相三铁芯柱式和三相五铁芯柱式两种结构。三相五铁芯柱式(或称三相五柱式)也称三相三铁芯柱旁轭式,它是在三相三铁芯柱(或称三相三柱式)外侧加两个旁轭(没有绕组的铁芯)而构成,但其上、下铁轭的截面和高度比普通三相三柱式的小。从而降低了整个变压器的高度。三相三铁芯柱,它是将三相的三个绕组分别放在三个铁芯柱上,三个铁芯柱也由上、下两个铁轭将芯柱连接起来,构成闭合磁路。绕组的布置方式同单相变压器一样。三相五铁芯柱,它与三相铁芯相比较,在铁芯柱的左右两侧多了两个分支铁芯柱,成为旁扼。各电压级的绕组分别按相套在中间三个铁芯柱上,而旁轭没有绕组,这样就构成了三相五铁芯柱变压器。由于三相五柱式铁芯各相磁通可经旁轭而闭合,故三相磁路可看作是彼此独立的,而不像普通三相三柱式变压器各相磁路互相关联。因此当有不对称负载时,各相零序电流产生的零序磁通可经旁轭而闭合,故其零序励磁阻抗与对称运行时励磁阻抗(正序)相等。中、小容量的三相变压器都采用三相三柱式。大容量三相变压器. 常受运输高度限制,多采用三相五柱式。铁壳式单相变压器,具有一个中心铁芯柱和两个分支铁芯柱(也称旁轭),中心铁芯柱的宽度为两个分支铁芯柱宽度之和。全部绕组放在中心铁芯柱上,两个分支铁芯柱好像“外壳” 似的围绕在绕组的外侧,因而有壳式变压器之称。有时亦称其为单相三柱式变压器。铁壳式三相变压器,其铁芯可以看作由三个独立的单相壳式变压器并排放在一起而构成。芯式变压器结构比较简单,高压绕组与铁芯的距离较远,绝缘容易处理。壳式变压器的结构比较坚固,制造工艺比较复杂,高压绕组与铁芯柱的距离较近,绝缘处理较困难。壳式结构易于加强对绕组的机械支撑,使其能承受较大的电磁力,特别适用于通过大电流的变压器。壳式结构也用于大容量电力变压器。 在大容量变压器中,为了使铁芯损耗发出的热量能被绝缘油在循环时充分地带走,从而达到良好的冷却效果,通常在铁芯中设有冷却油道。冷却油道的方向可以做成与硅钢片的平面平行或垂直。 (1)绕组。 1)绕组在铁芯上相互间的布置形式。变压器的绕组,按其高压绕组和低压绕组在铁芯上的布置,有两种基本形式: 同心式和交叠式。同心式绕组,高压绕组和低压绕组均做成圆筒形,但圆筒的直径不同,然后同轴心地套在铁芯柱上。交叠绕组,又称为饼式绕组,其高压绕组和低压绕组各分为若干线饼,沿着铁芯柱的高度交错排列着。交叠绕组多用于壳式变压器。芯式变压器一般都采用同心式绕组。通常低压绕组装得靠近铁芯,高压绕组则套在低压绕组的外面,低压绕组与高压绕组之间以及低压绕组与铁芯之间都留有一定的

以太网络变压器的用途及工作原理与分类

1.网络变压器的介绍 ?何为网络变压器? ?网络变压器亦称为网络隔离变压器,或称数据汞。它主要用在网络交换机、路由器、网卡、集线器里面,起到信号耦合、高压隔离、阻抗匹配、电磁干扰抑制等作用。

2.产品的用途及分类?2.1. 产品于网络交换机之应用

2.产品的用途及分类?2.2 产品于网卡之应用

2.产品的用途及分类 ?2.3 产品的分类: ? 2.3.1 产品依据结构类型,可以分为两类: ? a. 离散性网络变压器(Discrete LAN Magnetics Module);? b. 内部集成磁性变压器模块的RJ45连接器 ?(RJ45 Connector with Integrated Magnetics,ICMs);? 2.3.2 产品依据客户焊接类型,可以分为两类: ? a. 表面贴装元件(SMT, Surface Mount Type) ? b. 插件元件(TH, Through-Hole Type) ? 2.3.3 产品依据传输速率,可以分类四类: ? a. 10Base-T, ? b. 10/100Base-T, ? c. Gigabit Base-T, ? d. 10G Base-T. ?

2.产品的用途及分类 ?2.3.4 产品依据管脚数目,可以作以下分类: ? a. SMT, 16PIN、24PIN、40PIN、48PIN ? b. DIP, 12PIN,16PIN,20PIN,24PIN,36PIN,40PIN,?48PIN,60PIN,72PIN,88PIN,90PIN ?2.3.5 产品依据集成的Port数,可以作以下分类: ? a. 单口(Single Port) ? b. 双口(Dual Port) ? c. 四口(Quad Port) ? d. 五口(Five Port) ?2.3.6 产品依据PoE功能与否,可以分为: ? a. 具有PoE/PoE+功能的网络变压器(PoE/PoE+ Enabled)? b. 没有PoE/PoE+功能的网络变压器(PoE/PoE+ Unabled)

变压器基本工作原理

第1章变压器得基本知识与结构 1、1变压器得基本原理与分类 一、变压器得基本工作原理 变压器就是利用电磁感应定律把一种电压等级得交流电能转换成同频率得另一种电压等级得交流电能。 变压器工作原理图 当原边绕组接到交流电源时,绕组中便有交流电流流过,并在铁心中产生与外加电 压频率相同得磁通,这个交变磁通同时交链着原边绕组与副边绕组。原、副绕组得感应分别表示为 则 变比k:表示原、副绕组得匝数比,也等于原边一相绕组得感应电势与副边一相绕组得感应电势之比。 改变变压器得变比,就能改变输出电压。但应注意,变压器不能改变电能得频率。 二、电力变压器得分类 变压器得种类很多,可按其用途、相数、结构、调压方式、冷却方式等不同来进行分类。 按用途分类:升压变压器、降压变压器; 按相数分类:单相变压器与三相变压器; 按线圈数分类:双绕组变压器、三绕组变压器与自耦变压器;?按铁心结构分类:心式变压器与壳式变压器; 按调压方式分类:无载(无励磁)调压变压器、有载调压变压器;?按冷却介质与冷却方式分类:油浸式变压器与干式变压器等;?按容量大小分类:小型变压器、中型变压器、大型变压器与特大型变压器。

三相油浸式电力变压器得外形,见图1,铁心与绕组就是变压器得主要部件,称为器身见图2,器身放在油箱内部。 1、2电力变压器得结构 一、铁心 1、铁心得材料 采用高磁导率得铁磁材料—0、35~0、5mm厚得硅钢片叠成。 为了提高磁路得导磁性能,减小铁心中得磁滞、涡流损耗。变压器用得硅钢片其含硅量比较高。硅钢片得两面均涂以绝缘漆,这样可使叠装在一起得硅钢片相互之间绝缘。 2、铁心形式?铁心就是变压器得主磁路,电力变压器得铁心主要采用心式结构。 二、绕组 1、绕组得材料 铜或铝导线包绕绝缘纸以后绕制而成。 2、形式 圆筒式、螺旋式、连续式、纠结式等结构。为了便于绝缘,低压绕组靠近铁心柱,高压绕组套在低压绕组外面,两个绕组之间留有油道。变压器绕组外形如图所示。 三、油箱及其她附件 1、油箱 变压器油得作用:加强变压器内部绝缘强度与散热作用。

智能变压器简介

智能变压器简介 智能电网需要智能化变电站支撑,一个终极智能化变电站其站内所有设备应 全部是智能化的,在网络的支撑下实现信息高速交互,协同操作,从而保证更安全、经济、可靠运行,一次设备智能化是发展智能电站的基础。 1.智能高压设备的基本定义 通过网络接受系统控制指令,将设备的运行状态实时反馈到系统。 2.智能变压器 一个能够在智能系统环境下,通过网络与其他设备或系统进行交互的变压 器。其内部嵌入的各类传感器和执行器在智能化单元的管理下,保证变压器在安全、可靠、经济条件下运行。出厂时将该产品的各种特性参数和结构信息植入智能化单元,运行过程中利用传感器收集到实时信息,自动分析目前的工作状态,与其他系统实时交互信息,同时接收其他系统的相关数据和指令,调整自身的运 行状态。 3.智能变压器组成 变压器主体;检测设备各种状态的传感器;执行器;通讯网络;变压器智 能化单元(TIED);智能化辅助设备。 4.变压器智能化单元 可简称 TIED(Transformer Intelligent Electric Device),这是整个智能化变压器的核心,其内部潜有数据管理、综合数据统计分析、推理、信息交互管理等。变压器出厂时将各种技术参数、极限参数、结构数据,推理判据等,通过专家知识库的数据组织形式植入智能化单元。用标准协议与其他智能系统交换信息。各种传感器、执行器通过各自的数字化或智能化单元接入。一些简单的模拟量、开关 量可直接接入TIED。 对 TIED 的其他要求: 1)支持标准通讯协议: IEC61850 和TCP/IP。 2)具有互操作性,能够与同一厂家或不同厂家的 IED 互联。 3)内嵌 Web 维护界面,支持远程维护功能。 2 4)带有跟踪自诊断功能,确保系统异常后实时报警。 5)满足室外长期运行要求,必须保证能够在恶劣环境或极端环境 和变电站强电磁干扰环境下,安全可靠运行。 5.智能变压器信号检测技术要求 智能变压器与传统变压器最大的区别除所有信号采用统一标准的数字化传 输外,在运行过程中应能将运行状态通过智能化单元实时反馈给系统,涉及的关 键参数及检测方法:

变压器的工作原理

变压器的工作原理 吴江川 一. 概述:变压器是利用电磁感应原理工作的,先化电为磁,后化磁为电。它具有5大基本功能,(1)自闸电磁控电阀功能,当一次绕组接入正弦交流电源1U 时,一次线圈1N 内就有正弦交变电流1I 流过,电流1I 所产生的电磁场汇集在线圈内部,磁化穿在其内部的闭合铁芯,产生一个寄生在1I 电磁场上的,封闭在铁芯内部的正弦交变磁通φ,交变磁通φ在一次绕组上感应出自感电动势1E ,1E 具有天生的逆反性,遵从楞次定律永远滞后磁通90°,由于逆反自感电动势1E 的产生,在一次绕组回路内就有二个电源(1U 、1E )同时存在,且1E 总对1U 使反劲(阻碍),二龙治水争权夺势,使一次电流明显减小和1I (φ)滞后1U 相位自动移相,人为地利用和强化1E 对1U 的阻碍作用,设计变压器时让铁芯全部磁化时磁通在一次绕组内产生的自感电动势1E 约等于1U ,1I 、 (φ)自移相至滞后1U <90°,连带1E 自移相滞后1U <180°,自感电动势的方向与电源电压的方向相反,自感电动势对电源的阻碍达到了最大,电源1U 被约反向约相等的逆反自感电动势1E 自闸在一次绕组内,只利用小小的错开相位放出很小的励磁电流用来磁化铁芯来产生自感电动势1E ,变压器处于空载自闸运行状态,损耗很小,交变磁通φ在二次绕组上也感应电动势2E ,接上负载,在二次绕组内产生电流2I ,2I 的集合电磁场阻碍磁通的变化,对φ进行消磁,φ减小自感自闸电动势1E 减小,自闸电磁控电阀开启,正比放出一次电流,对二次电流电磁场消磁,二次侧产生多少反向的电磁场,一次侧电流电磁场就正比抵消多少,保持一次电流对铁芯励磁的主动权,空载时闸得住,负载时放得开,这就是变压器的自闸电磁控电阀功能。(2)改变电压,(3)改变电流,(4)不但自己产生无功功率而且能汇合负载无功功率通过变压器回馈给发电机,产生无功功率危害。(5)隔绝一二次电力系统的直接电联系,确保用电安全,详述

变压器的基本工作原理

变压器的基本工作原理Orga nize en terprise safety man ageme nt pla nning, guida nee, in spect ion and decisi on-mak ing. en sure the safety status, and unify the overall pla n objectives

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变压器的基本工作原理 简介:该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查 和决策等事项,保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态,从而使整体计划目标统一,行动协调,过程有条不紊。文档可直接下载或修改,使用时请详细阅读内容。 一、变压器的种类: 1. 按冷却方式分类:干式(自冷)变压器、油浸(自冷)变压器、氟化物(蒸发冷却)变压器。 2. 按防潮方式分类:开放式变压器、灌封式变压器、密封式 变压器。 3. 按铁芯或线圈结构分类:芯式变压器(插片铁芯、C型 铁芯、铁氧体铁芯)、壳式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、环型变压器、金属箔变压器。 4. 按电源相数分类:单相变压器、三相变压器、多相变压器。 5. 按用途分类:电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器 二、变压器工作原理: 变压器的基本工作原理是:变压器是由一次绕组、二次绕组和铁心组成,当一次绕组加上交流电压时,铁心中产生交变磁

通,交变磁通在一次、二次绕组中感应电动势与在单匝上感应电动势的大小是相同的,但一次、二次侧绕组的匝数不同,一次、二次侧感应电动势的大小就不同,从而实现了变压的目的,一次、二次侧感应电动势之比等于一次、二次侧匝数之比。 当二次侧接上负载时,二次侧电流也产生磁动势,而主磁通由于外加电压不变而趋于不变,随之在一次侧增加电流,使磁动势达到平衡,这样,一次侧和二次侧通过电磁感应而实现了能量的传递。 三、变压器的主要部件结构作用: (2) 变压器组成部件:器身(铁芯、绕组、绝缘、引线)、变压器油、油箱和冷却装置、调压装置(即分接开关,分为无励磁调压和有载调压)、保护装置(吸湿器、安全气道、气体继电器、储油柜、净油器及测温装置等)和出线套管。 (3) 变压器主要部件的作用: (1)铁芯:作为磁力线的通路,同时起到支持绕组的作用。变压器通常由含硅量较高,厚度分别为0.35 mm\0.3mm\0.27 mm,表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成铁心分为铁

变压器原理介绍

Flat Transformers for Low Voltage, High Current, High Frequency Power Converters D. Trevor Holmes & K. Kit Sum Flat Transformer Technology Corporation 3122 Alpine Avenue Santa Ana, California 92704, U.S.A. Tel.: (714) 708 7090 +++ Fax: (714) 708 7091 Abstract: The flat transformer is a magnetic structure comprising a number of elements, N e, each of which can be identified as an individual transformer by itself. These elements are arranged to obtain a transformation ratio (an equivalent turns ratio) of 1 :1N , or N e: 1, with a single turn secondary winding. With a primary e having a number of turns N p, the transformation ratio is N p× N e: 1. The flat transformer is particularly well asuited to low profile, low output voltage, high current applications for high frequency switched-mode power conversion applications. It has extremely low leakage inductance, high magnetization inductance, excellent coupling, very low temperature rise, and is easily insulated for high dielectric requirements with no appreciable degradation in performance. Now commercially available, the FLAT TRANSFORMER AND INDUCTOR MODULES have very low profile. These modules can exceed most high density high power converter performance expectations. Fundamental Concepts In a low output voltage high frequency conventional transformer, the output winding is usually configured to have a single turn. If the transformer has a turns ratio of n to 1, then the primary winding will have n turns. The number of primary turns cannot be less than n, by design. In the flat transformer [1], the magnetic structure is comprised of many ferrite cores. The ferrite cores can be arranged in groups or elements of 1 to n in number. That is to say, 1 or more ferrite cores can be a “group” or “element” by itself; and the complete transformer is built with more than one of these “elements.” Turns ratios are usually referred to a single core. When a group of cores are used, the resulting equivalent turns ratio is not reflected in individual cores, but rather is a reflection of the transformation ratio of the whole. Based on this principle, a single primary turn is feasible with the flat transformer. +V V 3 Figure 1. Flat Transformer with Transformation Ratio of 3 : 1

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