万兆网口防雷电路设计要点
PHY 与中心抽头
采用片内端接的 10G 电压型 PHY，四对 MDI 均双向收发。CT_A-CT_D 各经C1-C4（100nF）接 GND，四路彼此独立，电容靠近对应网变引脚；CT 不接外部偏置电源。
网变与线对映射
T1 采用四路 1:1 隔离变压器 + 线缆侧 CMC的 TD 结构，并满足所选 PHY 的 10G磁性参数要求。A/B/C/D 分别连接 RJ45 的 1/2、3/6、4/5、7/8，四对均为数据对。
浪涌与静电钳位
D1-D4 为低电容双向 TVS，逐对跨接 MDI 正、负线，靠近网变 PHY 侧布置，连接尽量短。用于限制耦合到 PHY 侧的差模瞬态；工作电压、钳位特性和寄生电容须与实际 PHY 配合。
共模端接与屏蔽
线缆侧各 CT 经 R1-R4（75Ω）汇入 BS，再经 C5（1nF 高压电容）接 SHIELD；RJ45 金属壳接同一 SHIELD。Bob Smith 用于共模端接，不代替 TVS 钳位。
适用范围
非 PoE；适用于片内端接、CT 电容接地的架构。GND 与 SHIELD 分网。本图为感应浪涌及 ESD 的端口防护参考，目标等级与机壳接地条件待定；PHY 的其他配套电路按选型补齐。
万兆网口防雷电路图怎么读
- D1-D4 每对跨接，靠近网变 PHY 侧。
- CT_A-CT_D 各经独立 100nF 接 GND。
- R1-R4、C5 为外置共模端接，非浪涌钳位。
- GND 与 SHIELD 分网；本图为非 PoE 架构。
- 实心点 = 连接；跨线弧 = 不连接。
- 功能端名须按实际器件封装映射。
相关沃虎器件（选型参考）
外置 10G 网络变压器（对应 T1，TD 结构）WHSM24P04PG查看产品 →
以上料号为本参考设计 PDF“产品图示”所列的沃虎器件，用于选型参考；最终型号须按 PHY 原厂资料与电路参数逐项复核。
器件设计理由与技术依据
| 器件 / 参数 | 数量与位置 | 设计理由 | 依据与页码 |
|---|---|---|---|
| U1 / 电压型 PHY | 1个 | 采用片内 MDI 端接、CT 仅需电容去耦的 10G 架构；不重复外加 49.9Ω 或 100Ω 差分端接。供电、时钟、复位、管理及 MAC 接口按实际 PHY 补齐。 | E1 p59-60、p91；E2 图纸第12页 |
| C1-C4 / 100nF | 4 颗，T1 外 | 分别连接四个 PHY 侧 CT 与 GND，提供共模交流回路。电容就近放置，CT 彼此不短接、不接外部电源。100nF 是本参考架构取值，依据直接来自 10G 原厂电路。 | E2 第12页：C501、C502、C504、C505 |
| D1-D4 / 低容双向 TVS | 4 个，PHY 侧 | 每对正负线之间跨接一个双向钳位器件；图中仅表达两端钳位功能。工作电压须覆盖正常线间摆幅，钳位波形须低于 PHY 的瞬态耐受边界；按跨线接法校核电容、残压和脉冲能力。 | E3 图4；E4 10G 应用项 |
| T1A-T1D / 1:1 | 4 路，T1 内 | 通过磁耦合传输差分信号并提供电气隔离。必须选用满足该 PHY 的 10G 网变，核对插损、回损、串扰、平衡性、OCL 及绝缘；不能仅凭匝比相同认定适配。 | E1 p59-60；E2 第12页；E3 |
| CMC_A-CMC_D | 4 路，T1 内 | 双绕组 CMC 串在线缆侧两条数据线上，用于抑制共模干扰。与隔离变压器组成 TD；本图不包含自耦绕组。磁件及封装寄生须计入 10G 信号完整性评估。 | E3 图1、图4；与所选磁件核对 |
| R1-R4 / 75Ω | 4 颗，板上外置 | 四个线缆侧 CT 先各经一颗 75Ω 再汇入 BS。电阻不串在差分主通道；需核对脉冲负荷和耐压，不能仅用稳态功率判断浪涌能力。 | E3 图1、图2 |
| C5 / 1nF，HV | 1 颗，板上外置 | BS 经高压电容接 SHIELD，形成交流共模回路并隔断直流。HV 表示须按实际绝缘及脉冲试验选定的高压器件；额定直流电压、交流耐压与浪涌等级不可混用。 | E3 图1、图2 |
| J1 / GND / SHIELD | 分立 RJ45；两地分网 | A→1/2，B→3/6，C→4/5，D→7/8。RJ45 不含磁件；壳体与 C5 回流端接 SHIELD，C1-C4 接 GND。SHIELD 的机壳连接及是否接 PE 由整机结构确定。 | E1 p59-60；E3 图1、图4 |
原厂资料与采用范围
- E1 · Aquantia / Marvell AQR113/C 家族 Datasheet，Rev.1.0.7（2018-10），p59-60、§4.13 p91：10G MDI、1:1 网变及电压型 CT 去耦。链接为原厂署名资料的公开转载，量产需取得适用版本。
- E2 · NXP LS1046ARDB-PB，SPF-29142 Rev.C，第12页：AQR113C 四路 CT 各经 0.1µF 接地，MDI 不加外部端接。只取 PHY 侧接法，不移植该板的 CMS 及特殊连接器内部网络。
- E3 · Semtech Ethernet Protection Methodology（2020-02-19），图1-4：PHY 侧跨对钳位、共模端接及保护协调。其 500V、1.2/50µs、42Ω 示例结果，不可直接推广为本图或更高等级的通过证明。
- E4 · Semtech RClamp3361P 官方资料明确列出 2.5G/5G/10GbE：工作电压 ±3.3V、典型电容 0.2pF、8/20µs 峰值电流 7A，仅作选型参照。器件等级不等于端口等级。
使用边界
接口防护参考：TVS 与磁件须按实际 PHY 及目标试验条件配合；本图不标称整机浪涌或 ESD 达标等级。落板与验证：MDI 按 100Ω 差分目标布线，缩短 TVS 支路，控制对内偏差并检查焊盘、过孔和磁件带来的不连续。完成 10G 链路、回损/插损及 EMC、绝缘测试；IEC 61000-4-5 / -4-2 试验须明确波形、源阻抗、耦合方式、共/差模、极性次数和判据。待定：浪涌/ESD 目标与机壳/PE 条件。本版采用网变隔离 + 跨对 TVS 的基础架构，未配置 GDT；更高能量防护须另行协调。产品图示沿用展示素材，其 10G 与防护适配尚需器件资料确认。
万兆网口防雷常见问题
10G 电压型 PHY 的中心抽头要不要接电源？
不接电源。本图采用片内端接的 10G 电压型 PHY，CT_A-CT_D 各经一颗独立的 100nF（C1-C4）接 GND，四路彼此不短接，电容靠近对应网变引脚。100nF 取自 10G 原厂电路：NXP 参考板上 AQR113C 四路 CT 各经 0.1µF 接地。
电压型 10G PHY 的 MDI 线上还要外加 49.9Ω 端接吗？
不需要。U1 为片内 MDI 端接架构，本图不重复外加 49.9Ω 或 100Ω 差分端接，原厂参考板同样 MDI 不加外部端接。供电、时钟、复位、管理及 MAC 接口按实际 PHY 补齐；若所选 PHY 要求外置端接或 CT 偏置，则不适用本图。
低容 TVS 应该放在网变哪一侧，怎么接？
放在网变 PHY 侧，逐对跨接在 MDI 正、负线之间（D1-D4 各一颗双向器件），连接尽量短。它用于限制耦合到 PHY 侧的差模瞬态；工作电压须覆盖正常线间摆幅，钳位波形须低于 PHY 瞬态耐受边界，并按跨线接法校核电容、残压和脉冲能力。
已经有 Bob Smith 共模端接，还需要 TVS 吗？这版有没有 GDT？
仍需要 TVS。R1-R4（75Ω）与 C5（1nF 高压电容）构成外置 Bob Smith 共模端接，不代替 TVS 钳位。本版采用网变隔离 + 跨对 TVS 的基础架构，未配置 GDT（气体放电管）；需要更高能量防护时须另行协调设计。
按这份参考设计做，能过多少 kV 的浪涌和静电？
本图不标称整机浪涌或 ESD 达标等级，目标等级与机壳/PE 接地条件待定。Semtech 资料中 500V、1.2/50µs、42Ω 的示例结果不能推广为本图的通过证明；须完成 10G 链路、回损/插损、EMC、绝缘测试，以及明确条件的 IEC 61000-4-5/-4-2 试验。
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《10G BASE-T 防雷防静电 & 电压型 PHY》 · D1.0 · 3 页
