一种以太网接口静电防护电路

技术领域

本发明涉及电学领域，尤其涉及汽车电子技术，具体而言是一种以太网接口静电防护电路。

背景技术

车载以太网通常使用电容器做隔直器件，相比变压器的隔直方式，芯片端更容易受到端口的静电影响，而车载电子静电测试中经常会要求对接口电路做接触6kV电压测试，防护设计不当很容易导致端口芯片损坏。

现有技术中，以太网端口静电防护方案主要有两种，一种是采用TVS器件（Transient Voltage Suppressor，瞬态电压抑制）实现静电防护，在正常情况下，TVS管处于开路状态，当有静电时，静电高压使得TVS管导通，将静电电荷迅速泄放到地，从而避免静电能量串入内部电路导致器件损坏。这种方案的局限在于需要选择结电容低的TVS管。另一种是采用快速二极管实现静电防护，利用两个双向开关二极管的高速开关特性，在正常情况下，由于以太网电平信号低，开关二极管处于开路状态，当有静电时，静电高压使开关二极管快速导通，将静电电荷迅速泄放到地，从而避免静电能量串入内部电路导致器件损坏。这种方案的局限在于受结电容的影响，会影响千兆以太网的阻抗匹配状态和导致信号衰减。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以太网接口静电防护电路，所述的这种以太网接口静电防护电路要解决现在技术中的以太网静电防护方案会影响信号质量的技术问题。

本发明的一种以太网接口静电防护电路，包括以太网接口和以太网芯片，以太网接口通过第一以太网信号线和第二以太网信号线与以太网芯片连接，第一以太网信号线上连接有第一组快速开关二极管，第二以太网信号线上连接有第二组快速开关二极管，第一组快速开关二极管包括第一快速开关二极管和第二快速开关二极管，第二组快速开关二极管包括第三快速开关二极管和第四快速开关二极管，第一以太网信号线与第一快速开关二极管的阴极连接，第一快速开关二极管的阳极与接地端连接，第一以太网信号线与第二快速开关二极管的阳极连接，第二快速开关二极管的阴极与电源端连接，第二以太网信号线与第三快速开关二极管的阴极连接，第三快速开关二极管的阳极与接地端连接，第二以太网信号线与第四快速开关二极管的阳极连接，第四快速开关二极管的阴极与电源端连接，

进一步的，所述第一快速开关二极管、第二快速开关二极管、第三快速开关二极管、第四快速开关二极管的数量均为一个。

本发明与现有技术相比，其效果是积极和明显的。由于本发明的两组快速开关二极管都存在反向偏置电压，所以结电容会明显下降，因此大大提高了本发明的静电防护方案的应用频率上限。同时，存在的反向偏置电压可以防止以太网信号高电平被限幅，本实施例中负端的电压为反向偏置电压VCC/2，那么二极管的导通电压为VCC/2+0.7V，所以被保护的以太网信号端的限幅电平就被提高了，因此大大降低了以太网信号高电平限辐对以太网信号的影响，使得本电路基本不会对以太网信号产生影响，并且本电路成本较低。综上两点，本发明不但可以实现良好的静电防护效果，而且对以太网信号质量不会产生影响。

附图说明

图1为本发明的电路结构示意图。

图2为本发明中的快速开关二极管的直流偏压特性曲线示意图。

具体实施方式

实施例1

以下结合附图和实施例对本发明作进一步描述，但本发明并不限制于本实施例，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。

如图1和图2所示，本发明的一种以太网接口静电防护电路，包括以太网接口1和以太网芯片7，以太网接口1通过第一以太网信号线2和第二以太网信号线10与以太网芯片7连接，第一以太网信号线2上连接有第一组快速开关二极管，第二以太网信号线10上连接有第二组快速开关二极管，第一组快速开关二极管包括第一快速开关二极管3和第二快速开关二极管6，第二组快速开关二极管包括第三快速开关二极管9和第四快速开关二极管8，第一以太网信号线2与第一快速开关二极管3的阴极连接，第一快速开关二极管3的阳极与接地端4连接，第一以太网信号线2与第二快速开关二极管6的阳极连接，第二快速开关二极管6的阴极与电源端5连接，第二以太网信号线10与第三快速开关二极管9的阴极连接，第三快速开关二极管9的阳极与接地端4连接，第二以太网信号线10与第四快速开关二极管8的阳极连接，第四快速开关二极管8的阴极与电源端5连接。

进一步的，所述第一快速开关二极管3、第二快速开关二极管6、第三快速开关二极管9、第四快速开关二极管8的数量均为一个。

具体的，本实施例中的以太网接口1、以太网芯片7、快速开关二极管等均采用现有技术中的公知方案，本领域技术人员均已了解，在此不再赘述。

本实施例的工作原理：

由于本发明的两组快速开关二极管都存在反向偏置电压，所以结电容会非常小，因此本发明不但可以为高速以太网电路提供良好的双向静电释放回路，而且能降低保护器件对信号阻抗和幅值等影响。

如图1所示，由于本发明的两组快速开关二极管都存在反向偏置电压，所以结电容会明显下降（如图2曲线所示），因此大大提高了本发明的静电防护方案的应用频率上限。同时，存在的反向偏置电压可以防止以太网信号高电平被限幅，本实施例中负端的电压为反向偏置电压VCC/2，那么二极管的导通电压为VCC/2+0.7V，所以被保护的以太网信号端的限幅电平就被提高了，因此大大降低了以太网信号高电平限辐对以太网信号的影响，使得本电路基本不会对以太网信号产生影响，并且本电路成本较低。综上两点，本实施例不但可以实现良好的静电防护效果，而且对以太网信号质量不会产生影响。