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网络变压器

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网络变压器(网变、以太网变压器)是网口里的隔离与匹配器件,本质上是一组 1CT:1CT 的高频隔离变压器加共模扼流圈:把 PHY 的差分信号耦合到网线侧,同时提供隔离耐压和共模噪声抑制。

它同时决定信号完整性和 EMC,所以选型不能只看速率和封装。建议先按速率、PoE、PHY 驱动类型和封装锁定系列,再逐项读数据手册里的 OCL、插入损耗、回波损耗、共模抑制和 DCR,最后按使用环境确定隔离耐压等级。

选型步骤

  1. 01按速率选系列

    10/100、千兆、2.5G / 5G、10G 的网络变压器参数不同,先按 PHY 的速率锁定系列。

  2. 02确认 PHY 驱动类型

    电压驱动型 PHY 的中心抽头通过电容接地,电流驱动型接 PHY 供电;匝比按 PHY 推荐电路选,多数为 1CT:1CT。

  3. 03判断 PoE

    有 PoE 时看叠加直流偏置后的 OCL 和 PoE 电流等级,避免满载时磁芯饱和、网口发热。

  4. 04定封装与隔离等级

    DIP 或 SMD,单口、双口或四口,引脚数与脚距对照 PCB 封装和高度;隔离耐压按室内、工业或户外环境选择。

关键参数怎么看

参数看什么千兆常见要求
开路电感 OCL低频响应;PoE 下要看叠加直流偏置后的值100 kHz、100 mV、8 mA 直流偏置下 ≥ 350 µH
插入损耗信号穿过网变损失多少,直接扣信噪裕量1–100 MHz 不劣于约 −1.0 dB
回波损耗端口阻抗与 100 Ω 的匹配程度1–30 MHz ≥ 16–18 dB,高频段逐步放宽
共模抑制 CMRR对共模噪声的抑制,关系到辐射发射越大越好,按频段对比曲线
直流电阻 DCRPoE 电流下的压降与温升每绕组约 ≤ 0.9 Ω
隔离耐压芯片侧与网线侧之间的绝缘IEEE 802.3 基本要求 1500 Vrms、60 s;工业、户外可选 2000–3000 Vrms

表中为千兆网络变压器的常见要求,具体以料号规格书为准。

常见问题

Q1OCL 要选多大?PoE 下要另外看吗?

千兆网络变压器 OCL 常见下限是 350 µH(100 kHz、100 mV)。做 PoE 时必须看叠加直流偏置后的 OCL:直流偏磁会让电感下降甚至饱和,应选标注了对应 PoE 电流等级的料号。

Q2隔离耐压选 1500 Vrms 够不够?

室内普通网口按 IEEE 802.3 的 1500 Vrms、60 秒基本要求即可;PoE、工业强干扰、长线缆或户外端口,建议提高到 2000–3000 Vrms,并配好浪涌防护。

Q3匝比选 1:1 还是非 1:1?

按 PHY 数据手册。绝大多数 PHY 用 1CT:1CT,少数芯片要求其他匝比,选错会导致信号幅度不匹配、协商异常。

Q4网口过不了 Hi-Pot 耐压,一定是网络变压器的问题吗?

多数不是。常见原因是中心抽头那颗跨在隔离屏障上的电容耐压选低了,或 PCB 爬电距离不够;先把这颗电容换成 2 kV 以上耐压再复测。

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