(57)【要約】      （修正有）【課題】ネットワーク信号処理回路の雷撃防止装置を提供する。【解決手段】ネットワークチップ１、処理回路３及び信号を伝送するネットワークコネクタ２からなるネットワーク信号処理回路の雷撃防止装置は、チップ及びコネクタとの間に処理回路の複数の回路チャンネル３１を接続し、各隣り合う一組以上の回路チャンネルに、信号カップリングキャパシタ３２を接続し、キャパシタ及びコネクタとの間に一組以上の各隣り合う回路チャンネルの間を並列で単巻変圧器４を接続し、各単巻変圧器はコア４１に二本のコイル巻線４２を巻き、第一コイル巻線４２１の第一入力端４２１１を片側と隣り合う回路チャンネルと接続する。第一コイル巻線の第一出力端４２１２は、第二コイル巻線４２２の第二入力端４２２１と接続した後に接地側４３と接続し、第二コイル巻線の第二出力端４２２２は別側と隣り合う回路チャンネルと接続し、コネクタが雷撃を受けた際に生じる瞬間的高電圧を、各単巻変圧器を利用して高電圧をフィルタリングする。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークチップ、処理回路及びネットワーク信号を伝送するネットワークコネクタを含み、
該ネットワークチップは処理回路を利用して、該ネットワークコネクタと電気接続し、該処理回路はネットワークチップとネットワークコネクタとの間に、複数の回路チャンネルを設け、一組或いは一組以上の回路チャンネル上に、それぞれ信号カップリングキャパシタを電気接続し、
該処理回路は信号カップリングキャパシタ及びネットワークコネクタとの間に介在する一組或いは一組以上の回路チャンネルであり、該信号カップリングキャパシタの電気容量は１００μＦ〜０.０１μＦであり、各組の隣り合う回路チャンネルの間で並列の方式によりそれぞれ単巻変圧器と接続してリアクタンス値を下げさせ、
且つ、各単巻変圧器の内部に設置した電気抵抗値が０.１Ω〜１０Ωであり、各単巻変圧器に含まれるのはコア及びコア上に巻き付ける二本のコイル巻線であり、第一コイル巻線の第一入力端は片側と隣り合う回路チャンネルと電気接続し、第一コイル巻線の第一出力端は第二コイル巻線の第二入力端と電気接続した後、再び接地側と電気接続し、且つ、第二コイル巻線の第二出力端は別側と隣り合う回路チャンネルと電気接続することを特徴とするネットワーク信号処理回路の雷撃防止装置の構造。
【請求項２】
前記単巻変圧器に含まれるのは、矩形フレーム状のコア４１及び矩形フレーム状のコアの各サイドに巻き付ける第一コイル巻線、第二コイル巻線であり、
該ネットワークチップ及び処理回路は電気接続の方式で回路基板上に成型し、更に回路基板を介して外部のネットワークコネクタと電気接続し、
或いはネットワークコネクタ及び処理回路は電気接続の方式で回路基板上に成型し、更に回路基板を介して外部のネットワークチップと電気接続し、
該二本のコイル巻線の第一コイル巻線の第一入力端は回路基板上に設置した回路レイアウトを介して、片側と隣り合う回路チャンネルと電気接続し、該第一コイル巻線の第一出力端は、回路基板に設置した回路レイアウトを介して、第二コイル巻線の第二入力端と電気接続した後、更に回路基板に設置した回路レイアウトを介して、接地側と電気接続し、
且つ、第二コイル巻線の第二出力端は、回路基板に設置した回路レイアウトを介し、別側と隣り合う回路チャンネルと電気接続することを特徴とする請求項１記載のネットワーク信号処理回路の雷撃防止装置の構造。
【請求項３】
前記単巻変圧器の内部に設置した最良電気抵抗値は１Ωであり、且つ、単巻変圧器のリアクタンス値(ohm) ＝２πｘＦｘＬであり、該パラメーターＦは動作周波数〔単位：ヘルツ(Ｈｚ)〕であり、該パラメーターＬはインダクタンス量〔単位：ヘンリー(μＨ)〕、π＝３.１４１５９であり、また、該信号カップリングキャパシタの最良電気容量は０.１μＦであることを特徴とする請求項１記載のネットワーク信号処理回路の雷撃防止装置の構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案はネットワーク信号処理回路の雷撃防止装置の構造に関し、特にネットワークコネクタが雷撃を受けた瞬間に生じる高電圧を低減する雷撃防止装置に係る。ネットワークチップとネットワークコネクタの間にある処理回路を通じて、一組或いは一組以上の回路チャンネルに、それぞれ単巻変圧器を電気接続することで、雷撃を受けた瞬間に生じる高電圧を低減するネットワーク信号処理回路の雷撃防止装置の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在コンピューターテクノロジーが急速に発展し、デスクトップ型パソコン或いはノート型パソコンはもはや社会の様々な場所にまで一般的に使用されている。コンピューターの発展趨勢は、運算機能に優れ、スピードが速く、及び小型化の方向を目指している。ネットワーク通信技術も急速に発展し、人々の生活、学習、仕事と娯楽を斬新な世界に導き、人と人の間はネットワーク通信を用いて、即座に必要な情報や宣伝広告、或いはメールのやり取りなどを行うことができる。また、ネットワークを介し、様々な情報を検索、リアルタイム通信或いはオンラインゲームなどを行うことで、人々とネットワークとの関係は、切り離すことができない密接した関係になっている。
【０００３】
しかし、ネットワークはケーブル接続及び無線接続などの二つの方法を用いてデータを伝送する。ケーブル接続の技術では、ネットワークコネクタを設置することが必要である。ネットワークの運用がますます広まるなか、ネットワークを用いて伝送するデータ量もますます多くなり、ネットワーク業者はユーザーのニーズを満たすために、ネットワークの伝送速度を１０Ｍｂｐｓから１００Ｍｂｐｓ或いは１Ｇｂｐｓにまで高めている。現在の光ケーブルネットワークの伝送速度は、１０Ｇｂｐｓ以上にまで達することができる。
しかし、ネットワーク信号が雷撃を受けた場合、ネットワーク信号ケーブルと接続するネットワークコネクタは、雷撃を受けた瞬時に高電圧信号を受信し、瞬間的な高電圧により処理回路と電気接続した各電子部品、ネットワークチップなどが損壊する。ネットワーク信号の伝送が不安定、中断する、或いは完全に接続できない状況が生じる。
或いはネットワークチップに設置する回路基板或いは電子装置(例えばコンピューター、ハブなど)のメインボードなども、瞬時の高電圧の衝撃を受けて故障或いは損壊することがある。一般的にネットワークの種類は、コンピューターがカバーする地理的範囲に基づき、大まかにローカルエリアネットワーク、メトロポリタンエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、無線ネットワーク、インターネットなどのタイプがある。ネットワーク信号の接続、アップロード、ダウンロードなどの伝送作業を行う際、周辺の電子部品の信号や電磁波干渉、または信号中に発生するサージ現象(雷撃など)などの影響を受けやすく、いずれもネットワークの伝送が不安定になる影響を与えるため、ネットワークコネクタにフィルタ部品を設置し、信号のフィルタリング処理を行うことで、ノイズ、電磁波及びサージの干渉を低減する必要がある。
しかし、雷撃によって生じる瞬間的な高電圧の衝撃は、完全にフィルタリングすることができず、ネットワークライン及びネットワークチップなどの電子回路及び部品が破壊される虞がある。
【０００４】
よって、如何にしてネットワークコネクタが雷撃を受ける瞬間に生じる高電圧により、ネットワークチップ或いは電子装置などが破壊され、且つ、ネットワーク信号の伝送品質が悪くなり、伝送内容が中断、或いは接続できない問題を解決するために、更なる改善が必要であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実用新案登録第３１９５２２８号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
前記公知構造の欠点を解決するため、本考案はネットワーク信号処理回路の雷撃防止装置を設置する。本考案の第１の目的は、該雷撃防止装置は処理回路を利用し、それぞれネットワークチップ及びネットワークコネクタと電気接続する。ネットワークチップとネットワークコネクタとの間の処理回路に複数の回路チャンネルを具有し、且つ、各隣り合う一組或いは一組以上の回路チャンネル上で、それぞれ信号カップリングキャパシタと電気接続し、更に信号カップリングキャパシタ及びネットワークコネクタ間の一組或いは一組以上の各隣り合う回路チャンネルの間で、並列の方式でそれぞれ単巻変圧器と電気接続する。各単巻変圧器はそれぞれ接地側と電気接続することで、ネットワークコネクタが雷撃によって生じる瞬間的な高電圧を受けて変化した際に、各単巻変圧器を利用して、高電圧をフィルタリングする目的に達するネットワーク信号処理回路の雷撃防止装置の構造を提供することにある。
【０００７】
本考案の第２の目的は、該単巻変圧器はコア上に二つのコイル巻線を巻き、該コアは円形或いは矩形などの形状にすることができる。該二つのコイル巻線の第一コイル巻線の第一入力端(Ａ+)は隣り合う回路チャンネルと電気接続する。第一コイル巻線の第一出力端(Ａ-)は第二コイル巻線の第二入力端(Ｂ+)と電気接続した後、接地側と電気接続する。また第二コイル巻線の第二出力端(Ｂ-)は隣り合う別の回路チャンネルと電気接続することで、単巻変圧器４の回路を形成するネットワーク信号処理回路の雷撃防止装置の構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を解決するために、本考案はネットワーク信号処理回路の雷撃防止装置の構造を提供するものである。本考案の第１の目的は、該雷撃防止装置は処理回路を利用し、それぞれネットワークチップ及びネットワークコネクタと電気接続する。ネットワークチップとネットワークコネクタとの間の処理回路に複数の回路チャンネルを具有し、且つ、各隣り合う一組或いは一組以上の回路チャンネル上で、それぞれ信号カップリングキャパシタと電気接続し、更に信号カップリングキャパシタ及びネットワークコネクタ間の一組或いは一組以上の各隣り合う回路チャンネルの間で、並列の方式でそれぞれ単巻変圧器と電気接続する。各単巻変圧器はそれぞれ接地側と電気接続することで、ネットワークコネクタが雷撃によって生じる瞬間的な高電圧を受けて変化した際に、各単巻変圧器を利用して、高電圧をフィルタリングする目的に達する。
【０００９】
また、第２の目的を解決するために、前記単巻変圧器はコア上に二つのコイル巻線を巻き、該コアは円形或いは矩形などの形状にすることができる。該二つのコイル巻線の第一コイル巻線の第一入力端(Ａ+)は隣り合う回路チャンネルと電気接続する。第一コイル巻線の第一出力端(Ａ-)は第二コイル巻線の第二入力端(Ｂ+)と電気接続した後、接地側と電気接続する。また第二コイル巻線の第二出力端(Ｂ-)は隣り合う別の回路チャンネルと電気接続することで、単巻変圧器４の回路を形成する。
【考案の効果】
【００１０】
本考案のネットワーク信号処理回路の雷撃防止装置の構造により、雷撃を受けた際に生じる瞬間的な高電圧をフィルタリングすることができる。よって、ネットワークコネクタが雷撃を受ける瞬間に生じる高電圧により、ネットワークチップ或いは電子装置などが破壊され、且つ、ネットワーク信号の伝送品質が悪くなり、伝送内容が中断、或いは接続できないなどの状況を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本考案の回路ブロック図である。
【図２】本考案の簡略回路図である。
【図３】本考案の最良実施例の回路ブロック図である。
【図４】本考案の単巻変圧器の回路図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
以下、本考案の構造と特徴および効果を、最良実施例と図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例】
【００１３】
図１、図２、図３及び図４に示すのは、本考案の回路ブロック図、簡略回路図、最良実施例の回路ブロック図、単巻変圧器の回路図である。図で分かるように、本考案のネットワーク信号処理回路に含まれるのは、ネットワークチップ１、ネットワークコネクタ２、ネットワークチップ１とネットワークコネクタ２との間に電気接続する処理回路３である。
【００１４】
該ネットワークチップ１は電子/電圧信号を伝送するピン群１１を具有する。ネットワークコネクタ２は電子/電圧信号を伝送する端子群２１を具有する。更にピン群１１と端子群２１との間に処理回路３が電気接続され、且つ、処理回路３は一組或いは一組以上の回路チャンネル３１を含み、各回路チャンネル３１にはそれぞれ信号カップリングキャパシタ３２を電気接続する。ネットワーク２と信号カップリングキャパシタ３２との間と、一組或いは一組以上の回路チャンネル３１の間には、並列方式で単巻変圧器４をそれぞれ電気接続する。
各単巻変圧器４はコア４１上に二つのコイル巻線４２を巻く。且つ、二つのコイル巻線４２の第一コイル巻線４２１の第一入力端４２１１(Ａ+)は隣り合う回路チャンネル３１と電気接続する。第一コイル巻線４２１の第一出力端４２１２(Ａ-)は第二コイル巻線４２２の第二入力端４２２１(Ｂ+)と電気接続した後、接地側４３と電気接続する。且つ、第二コイル巻線４２２の第二出力端４２２２(Ｂ-)は隣り合う別の回路チャンネル３１と電気接続することで、単巻変圧器４の回路を形成する。
【００１５】
且つ、上述のネットワーク信号のネットワークチップ１及び処理回路３は、電気接続する方式で回路基板５上に形成できる。更に回路基板５を介して外部のネットワークコネクタ２と電気接続する。また、ネットワークコネクタ２及び処理回路３を電気接続の方式で回路基板５上に形成し、更に回路基板５を介して、外部のネットワークチップ１と電気接続する。回路基板５を介し、ネットワークチップ１、ネットワークコネクタ２、及び処理回路３などの回路が必要とする電源を供給する。
且つ、回路基板５には電源(例えば乾電池、充電池、リチウム電池或いはボタン電池など、或いは電源ケーブルを介して外部の交流電源と接続するなど、回路基板５が必要とする電源を供給する)を設置することができる。しかし、ネットワークチップ１、ネットワークコネクタ２の配置については、従来技術であり、且つ、細部の構成は本考案の重点ではないため、ここでは説明しない。
【００１６】
更に、上述の各単巻変圧器４はコア４１上に二つのコイル巻線４２を巻き、且つ、二つのコイル巻線４２の第一コイル巻線４２１の第一入力端４２１１(Ａ+)は隣り合う回路チャンネル３１と電気接続する。該第一コイル巻線４２１の第一出力端４２１２(Ａ-)は回路基板５上に設置した回路レイアウト方式で第二コイル巻線４２２の第二入力端４２２１(Ｂ+)と電気接続した後、更に回路基板５に設置した回路レイアウトで接地側４３と電気接続する。第二コイル巻線４２２の第二出力端４２２２(Ｂ-)は回路基板５に設置した回路レイアウトを介し、隣り合う別の回路チャンネル３１と電気接続することで、二つのコイル巻線４２は回路基板５に設置した回路レイアウトに合わせて、単巻変圧器４の回路を形成する。
【００１７】
上述のネットワークチップ１は電圧モードのチップであるため、ネットワークチップ１が駆動電圧を処理回路３にまで供給し、信号を伝送する時に電圧と一緒に変化するため、電流モードを使用するネットワークチップ１である場合、該信号カップリングキャパシタ３２より電気抵抗を提供してこそ、電圧が生じて信号の伝送が行われる。電圧モードを使用するネットワークチップ１は、電気抵抗を設置する必要がないため、一個或いは一個以上の処理回路３の各回路チャンネル３１に信号カップリングキャパシタ３２を設置するだけでよい。
なぜなら信号カップリングキャパシタ３２の特性は、供給電圧が第一端にまで流れた際に、第一端に単一極性の過渡電荷(正電荷など)を生じさせ、且つ、カップリングキャパシタ３２の第二端は別の極性の過渡電荷(負電荷など)が生じる。
【００１８】
予定時間を経過してから正電荷を信号カップリングキャパシタ３２の第一端に供給を停止すると、該信号カップリングキャパシタ３２の第二端は負電荷を回路チャンネル３１に沿って流すと、信号カップリングの伝送効果に達する。同時に信号カップリングキャパシタ３２は信号を直接回路チャンネル３１を通過させないため、電流の逆流を防止する効果に達する。しかし、信号カップリングキャパシタ３２が充放電を行うスピードは時定数と関連があるため、時定数と信号の周期を合わせてこそ、充放電の時間にちょうど良い信号伝送を供給することができ、信号が中断しない。信号カップリングキャパシタ３２の電気容量が増えると、時定数もそれに従って増加するため、信号カップリングキャパシタ３２の電気容量は１００μＦ〜０.０１μＦであり、該信号カップリングキャパシタ３２の最良電気容量は０.１μＦである。
【００１９】
且つ、上述の処理回路３は各回路チャンネル３１上で接続する信号カップリングキャパシタ３２により、両端の回路をカップリングさせている。キャパシタンスの抵抗(Ｚ)はリアクタンスと呼び、該単位はオーム(Ω)、リアクタンスの公式は下記の通りである。
【００２０】
Ｚ＝１／（２π＊ｆ＊Ｃ）
【００２１】
上述の公式にあるｆは周波数であり、単位はヘルツ(Ｈｚ)である。Ｃはキャパシターのキャパシタンス値であり、単位はマイクロファラッド(μＦ)である。
キャパシタンスの特性を利用して電気を隔離し、信号をカップリングするため、上述の公式で分かるように、リアクタンスと動作周波数及びキャパシタンス値は反比例する。よって、同じキャパシタンス値の信号カップリングキャパシタ３２を使用し、且つ、信号周波数が大きくなる状況下では、該リアクタンスはそれに従い減少し、信号の減衰も弱くなれば、良好なネットワークオンラインを具有することができ、且つ、信号の伝送速度も早くなる。キャパシタンスは周波数が高くなれば当該強度もそれに従い一緒に増大する特性を利用し、現在のネットワーク周波数(バンド幅)がますます高くなる現状(1Ｇｂｐｓより大きい)では、信号カップリングキャパシタ３２がコンピューターの直流電流を隔離して形成する電場誘導で信号カップリングを行う。しかも信号カップリングキャパシタ３２の特性も、高周波ネットワーク信号のカップリング効果も、それに従って高まる。
【００２２】
また、該処理回路３は各回路チャンネル３１の一端を利用し、ネットワークチップ１のピン群１１の各ピン１１１と電気接続する。(各ピン１１１はそれぞれＭＤ０＋、ＭＤ０−、ＭＤ１＋、ＭＤ１＋、ＭＤ２＋、ＭＤ２−、ＭＤ３＋及びＭＸ３−に分けることができ、これは各ピン１１１を区別するためのみの記号であり、各記号は実際にデザインニーズに基づき変更することができ、それにより本考案の特許範囲を制限するものではない。) また、処理回路３は各回路チャンネル３１の別端を利用し、ネットワークコネクタ２の端子群２１の各端子ピン２１１と電気接続する。(各端子ピン２１１はそれぞれＭＸ０＋、ＭＸ０−、ＭＸ１＋、ＭＸ１−、ＭＸ２＋、ＭＸ２−、ＭＸ３＋及びＭＤ３−に分けることができ、これは各ピン２１１を区別するためのみの記号であり、各記号は実際にデザインニーズに基づき変更することができ、それにより本考案の特許範囲を制限するものではない。)
【００２３】
図４に示すように、該単巻変圧器４は矩形フレーム状のコア４１(或いは円形或いは矩形などにすることができる)及び二本のコイル巻線４２を含み、二つのコイル巻線４２の第一コイル巻線４２１の第一入力端４２１１(Ａ+)は、隣り合う回路チャンネル３１と電気接続し、第一コイル巻線４２１の第一出力端４２１２(Ａ-)は第二コイル巻線４２２の第二入力端４２２１(Ｂ+)と電気接続した後、接地側４３と電気接続する。更に第二コイル巻線４２２の第二出力端４２２２(Ｂ-)は、隣り合う別の回路チャンネル３１と電気接続し、単巻変圧器４の回路を形成する。
【００２４】
図２及び図４に示すのは、本考案の簡略回路図と単巻変圧器の回路図である。図から分かるように、本考案のネットワーク信号処理回路を実際に実施する場合、ネットワークコネクタ２の端子群２１の片側にある端子ピン２１１がネットワーク信号を伝送する過程において、外部から雷撃による衝撃を受けた場合、雷撃によって生じる瞬間的高電圧及びサージは、ネットワークコネクタ２を通じて処理回路３の各回路チャンネル３１に伝送し、各回路チャンネル３１から各単巻変圧器４に伝送する。各単巻変圧器４内部に低電気抵抗値(約０.１Ω〜１０Ω)を具有するため、雷撃の衝撃により生じた瞬間的高電圧は数千ＫＶ(ボルト)及びサージに達し、雷撃による瞬間的高電圧、サージは、回路チャンネル３１を通じて、各単巻変圧器４に伝送する。単巻変圧器４の第一コイル巻線４２１、第二コイル巻線４２２が直列接続方式でコア４１上に巻き付けることで、瞬時の高電圧を接地側４３に伝送して降圧し、高電圧を緩衝する。
【００２５】
各単巻変圧器４を介し、各回路チャンネル３１にあるネットワーク信号と瞬時の高電圧を分離し、瞬時の高電圧がネットワーク信号と相互に相殺させることなく、瞬時の高電圧を接地側４３に伝送すれば、各回路チャンネル３１間のネットワーク信号伝送に影響を受けずに、各回路チャンネル３１に安定してネットワーク信号を伝送することができる。即ち雷撃による瞬時の高電圧が伝送するネットワーク信号に不安定或いは中断させる現象を形成するのを低減すると同時に、ネットワークシステムがダメージを受けさせない。更にネットワークを通じて雷撃発生器を模擬してテストを行い、得たデータを元に説明する。
【００２６】
現在ネットワークラインに応用する直流フィルタリング回路は、直流、低周波のノイズをフィルタリングするために用いることができる。且つ、直流、低周波のノイズ、例えば静電気或いは雷撃などで生じるサージの持続時間が極めて短い上、低周波の信号である。静電気或いは雷撃などで生じるサージのふり幅は約数千ボルト(Volt)であり、周波数が約１ｋＨｚ〜１ＭＨｚであり、電圧上昇時間(Rise Time)は約１〜１０マイクロ秒(μｓ)である。しかし、ネットワークコネクタなどの高速伝送を行うコネクタの伝送速度は、約１０Ｍｂ／ｓから１Ｇｂ／ｓであり、対応する伝送信号の周波数は２．５ＭＨｚから１２５ＭＨｚであり、いずれも遥かに１ＭＨｚを超える。よって、直流ハイパスフィルター回路に一つの周波数閾値(例えば１ＭＨｚ)を設定し、閾値を越えた信号のみを通過させることにより、低周波信号をフィルタリングすることができる。
【００２７】
雷撃によって生じる瞬間的高電圧の衝撃に関し、ＩＥＣ ６０９５０−４−５の規範に基づきテストを行う雷撃発生器が、１０/７００の雷撃衝撃波形を使用する際、内部に約15Ωの内部抵抗値を有し、雷撃発生器の外部電気抵抗は２５Ωに等しい必要がある。ネットワークが１０/１００Ｍのネットワークケーブルを使用する場合、８本のラインから構成し、各ラインはそれぞれ８つの２００Ωの電気抵抗を直列接続する(８つの２００Ωの電気抵抗は並列接続し、外部の２５Ω等価抵抗となる)。例えば雷撃発生器が６ＫＶ(千ボルト)の瞬間的高電圧(低周波直流電)を発生した場合、単巻変圧器４(０．１Ω〜１０Ωの電気抵抗値を具有し、設置した最良電気抵抗値は１Ωとする)が降圧を行う。その計算方式の公式は下記の通りである：
【００２８】
６ＫＶ／（１５＋２００＋１）Ｘ１Ω（単巻変圧器４の最良電気抵抗値を１Ωに設定した場合）≒２７.７７８Ｖ
【００２９】
ネットワークコネクタ２が受ける雷撃は、単巻変圧器４の低電気抵抗値によって２７．７７８Ｖに降圧及び緩衝し、残りの大量の電圧値(約５?９７ＫＶ)は各単巻変圧器４と電気接続した接地側４３によって排除する。単巻変圧器４が処理した後のネットワーク処理回路３上には、残りの電圧値が僅か２７.７７８Ｖ残る。この電圧値はネットワーク処理回路３が耐えられる電圧値である[ネットワークラインは数十から数百ボルト(Ｖ)の電圧値に耐えることができ、ネットワーク処理回路３は０.１μＦのカップリングキャパシタ３２を採用し、約５０Ｖの電圧に耐えることができる]。即ちネットワークコネクタ２が雷撃を受けた際の瞬間的高電圧は、単巻変圧器４の二つのコイル巻き線４２は第一コイル巻線４２１、第二コイル巻線４２２を直列接続の方式で単巻変圧器４上に巻き付けることによって、雷撃の瞬間の高電圧を降圧及び緩衝するため、瞬時の高電圧がネットワークコネクタ２を通じてネットワーク処理回路３の各回路チャンネル３１の中に入り、各回路チャンネル３１間の各単巻変圧器４は第一コイル巻線４２１、第二コイル巻線４２２により、瞬時の高電圧を接地側４３に伝送し、瞬時の高電圧と各回路チャンネル３１の中のネットワーク信号を分離する。
【００３０】
また、各単巻変圧器４はネットワーク信号を瞬時の高電圧で相殺されず、瞬時の高電圧をネットワークチップ１に対応するピン群１１の各ピン１１１に伝送されることなく、雷撃により生じる瞬時の高電圧が処理回路３及びネットワークチップ１などに傷害又は損傷、或いはネットワーク信号を減衰させるなどの問題を防止し、各回路チャンネル３１が引き続き安定してネットワーク信号を伝送することができ、ネットワーク信号が中断或いは一時停止するなどの不安定な現象が起きない。
【００３１】
更に各単巻変圧器４はコア４１上にそれぞれ二つのコイル巻線４２の第一コイル巻線４２１、第二コイル巻線４２２を巻き、且つ、第一コイル巻線４２１の第一入力端４２１１(Ａ+)を利用して、隣り合う回路チャンネル３１と電気接続する。第一コイル巻線４２１の第一出力端４２１２(Ａ-)は第二コイル巻線４２２の第二入力端４２２１(Ｂ+)と電気接続した後、接地側４３と電気接続する。また、第二コイル巻線４２２の第二出力端４２２２(Ｂ-)は隣り合う別の回路チャンネル３１と電気接続することで、単巻変圧器４の回路を形成する。処理回路３の回路チャンネル３１をネットワーク信号の伝送に応用する際(即ち交流電の伝送)、単巻変圧器４の感応量は、異なる範囲(range)に応じてそれぞれ４０μＨ〜８００μＨ（マイクロヘンリ）の間で分けることができる(最良実施例の感応値は８０μＨにできる)。
【００３２】
仮、に等価のインピーダンス値に基づき計算すると、該等価インピーダンス値が１００ＭＨｚの場合、単巻変圧器４の数値は、２００オーム(Ω)〜１０,０００オーム(Ω)の間にすることができ、ネットワークを伝送する周波数帯のライン上において、出現するインピーダンスは、ネットワーク信号の伝送に影響を及ぼさない。
一般的なネットワーク信号である１０Ｍ、１００Ｍ或いは１Ｇなどの信号伝送量は、いずれもスムーズに処理回路を通過することができ、ネットワーク信号が中断、一時停止或いは減衰することがなく、単巻変圧器４の干渉或いは影響を受けない。単巻変圧器４のリアクタンス値は下記の公式で計算できる。
【００３３】
リアクタンス値(ohm)＝２πｘＦｘＬ
【００３４】
該パラメーターＦは動作周波数〔単位：ヘルツ(Ｈｚ)〕。
該パラメーターＬはインダクタンス量〔単位：ヘンリー(μＨ)〕、π＝３.１４１５９。
【００３５】
ネットワーク信号(高周波信号)にとって、該動作周波数(Ｆ)が１０,０００,０００Ｈｚ、インダクタンス(Ｌ)が８０μＨで単巻変圧器４のリアクタンス値計算を行うと、単巻変圧器４のリアクタンス値が２ｘ３．１４１５９ｘ１０,０００,０００ｘ８０＝５０,２６５.４４オーム(ohms)≒５０Ｋオーム(ohms)になる。
【００３６】
ネットワークが雷撃(低周波信号)を受けて生じる瞬間的な高電圧〔１０／７００の雷撃衝撃波形を使用する場合は、１０μｓ＋７００μｓ≒１ｍμｓ≒１ＫＨｚ＝Ｆになる〕の動作周波数(Ｆ＝１０００Ｈｚ)の場合、単巻変圧器４のインダクタンス(Ｌ＝８０μＨ)により、得る単巻変圧器４のリアクタンス値は、即ち２ｘ３．１４１５９ｘ１,０００ｘ８０＝５．０２６５４４オーム(ohms)≒５オーム(ohms)の等価インピーダンスになる〔単巻変圧器４の数値は、２００オーム(Ω)〜１０,０００オーム（Ω）の間〕。雷撃によって生じる瞬間的高電圧は、上述の計算公式で分かる。リアクタンスと動作周波数及びインダクタンス値は正比例する。よって信号動作周波数が増加する状況の下で、該リアクタンスもそれに従って増大するが、リアクタンスの増大により、返って信号の減衰が大きくなるため、ネットワークが中断、或いはネットワークの伝送速度が遅くなる状況が生じる。
【００３７】
しかし、単巻変圧器４のカップリングによる緩衝により、有効的にリアクタンス値を下げると〔リアクタンス値を約５オーム(ohms)にまで下げる〕、有効的に信号の減衰状態を減少することができ、ネットワーク信号伝送の減衰により中断或いは一時停止などの不安定な現象を防止することができる。即ち、各回路チャンネル３１が雷撃によって生じるネットワーク信号伝送の中断或いは一時停止などの現象を避けることができることで、各回路チャンネル３１は尚もスムーズにネットワーク信号の伝送を行うことができ、雷撃の影響を受けない。
【００３８】
故に、本考案は主にネットワーク信号処理回路の雷撃防止装置についてデザインを行い、ネットワークチップとネットワークコネクタとの間で処理回路を電気接続する。処理回路の各回路チャンネルはそれぞれ信号カップリングキャパシタと電気接続し、更に単巻変圧器と並列接続する。単巻変圧器のカップリング作用を介し、ネットワーク信号が雷撃を受けた際に生じる瞬間的高電圧をフィルタリングするのが主に保護するポイントである。瞬間的な高電圧がネットワークチップ或いは関連する電子部品などが衝撃、損壊を受けるのを避け、ネットワーク信号が雷撃の影響により衝撃を受けるのを避ける優位があることで、ネットワーク信号の応用が更にスムーズ、データ伝送の際に中断しない目的に達する。
上記は本考案の最良実施例を示すものであり、本考案の範囲を制限するものではない。本考案の説明書及び図式などを利用し、簡略な修正及び等価の構造変化を行っても、本考案の重要な意義は失われず、本考案の範囲に含まれる。
【００３９】
上述の内容により、本考案のネットワーク信号処理回路の雷撃防止装置を実際に実施する場合、実施する際に、確実に上述の効果及び目的を実現することができ、実用性に優れている。
【符号の説明】
【００４０】
１  ネットワークチップ
１１  ピン群
１１１  ピン
２  ネットワークコネクタ
２１  端子群
２１１  端子ピン
３  処理回路
３１  回路チャンネル
３２  信号カップリングキャパシタ
４  単巻変圧器
４１  コア
４２  コイル巻線
４２１  第一コイル巻線
４２１１  第一入力端
４２１２  第一出力端
４２２  第二コイル巻線
４２２１  第二入力端
４２２２  第二出力端
４３  接地側
５  回路基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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