專利名稱:網絡設備和通信模塊的制作方法
技術領域:
本發 明涉及網絡設備,特別涉及用于網絡設備和通信模塊的脈沖變壓器的噪聲對策的結構。
背景技術:
以LAN (Local Area Network :局域網)為代表的網絡系統,由集線器(HUB)等的各種網絡設備構建而成。在這種網絡設備中,為了通信的可靠性而要求噪聲對策。例如,在專利文獻I (JP特開平9-116510號公報)中,公開了以實現形狀小型化和降低交調失真為目的接口模塊。該接口模塊具有接收部和發送部。接收部和發送部各自分別由低通濾波器、脈沖變壓器、扼流變壓器(choke trans)構成。低通濾波器用于除去高次諧波成分(常模噪聲(normal mode noise)),扼流變壓器用于除去共模噪聲(common modenoise)。進而,在接收部和發送部之間配置有擋板。上述網絡設備一般內置有脈沖變壓器。例如在專利文獻2 (JP特開昭61-129806號公報)中,公開了一種脈沖變壓器的結構,目的在于,通過屏蔽裝置(shield)來抑制在脈沖變壓器中無法抑制的輻射噪聲。該脈沖變壓器具有第一和第二擋板,它們以規定間隔相對置,并且彼此之間電性絕緣;規定形狀的鐵心構件,其以貫通方式配置在該擋板的規定位置上;多組繞組,分別位于上述第一和第二擋板側,并且卷繞在該鐵心構件的相對置的部分;屏蔽構件,其包圍上述第二擋板的一部分。上述第一擋板與設備的外殼相連接,上述第二擋板經由上述屏蔽構件而連接至傳輸電線的外部導體,所述傳輸電線在上述繞組中的一組繞組上連接有內部導體。由于信號源含有噪聲,因此通過將脈沖變壓器作為屏蔽裝置,能夠抑制來自電線的噪聲輻射。另外,例如在專利文獻3( JP特開2002-270430號公報)中,公開了一種脈沖變壓器的結構。在專利文獻3的技術中,在圓環狀的鐵心的中心貫穿直線狀導體而構成一次繞組。在該直線狀導體的周圍配置有多個靜電屏蔽導體。將多個靜電屏蔽導體分為兩組,并且,將從一個組引出接地的引出布線,配置為與從另一組引出接地的引出布線相逆向。此外,專利文獻3所公開的脈沖變壓器的用途還在于,對高電壓脈沖發生器等所用的直流高壓開關的柵極進行驅動。另外,作為噪聲對策的其它例子,例如專利文獻4( JP特開2004-356070號公報)公開了一種用于放電燈的噪聲對策的結構。具體而言,用屏蔽罩來覆蓋放電燈燈座(socket)的一部分。另外,例如在專利文獻5 (JP特開昭63-250199號公報)中公開了一種安裝有變壓器的電路基板中的噪聲對策的方式。具體而言,在成為噪聲源的變壓器的周邊部所對應的基板表面的區域,形成描畫出一圈以上的短路或低阻抗系回線的圖案。由此,漏電感(leakage inductance)被降低,因此能夠減少噪聲。現有技術文獻專利文獻
專利文獻I JP特開平9-116510號公報專利文獻2 JP特開昭61-129806號公報專利文獻3 JP特開2002-270430號公報專利文獻4 JP特開2004-356070號公報專利文獻5 JP特開昭63-250199號公報
發明內容
發明要解決的問題如上述。根據現有技術,作為屏蔽噪聲的方法,例如有利用擋板來覆蓋整個電路基板的方法,或者,利用共模扼流線圈(Common mode choke coil)、變壓器或者電容器等的電 子零件的方法等。但是,在用擋板覆蓋整個電路時,需要大面積的擋板。為此,擋板成本高。進而,在用擋板覆蓋整個電路基板的方法中,如果電路基板的內部存在噪聲源,或者噪聲一旦進入電路等,則無法發揮防噪聲的效果。另一方面,在不使用擋板而僅使用共模扼流線圈、變壓器或者電容器等的電子零件的噪聲對策中,難以增大噪聲耐量。另外,基于脈沖變壓器的制造上的原因,對于每個脈沖變壓器而言有可能產生噪聲特性偏差。例如在鐵心上卷繞導線時產生的繞組形狀的差異,或者將脈沖變壓器收納在外殼(封裝體package)中時產生的鐵心朝向差異等,有可能導致噪聲特性相異。在上述專利文獻中,均未公開產生這種噪聲特性的差異的可能性。進而,近年來,在與開關集線器等的LAN線連接的網絡設備中,該設備所連接的LAN線具有自動識別直通線(straight cable)和交叉線(cross cable)的功能(稱為AutoMD I/MD I-X) o在這種類型的設備中,通過所連接的LAN線來實現發送電路和接收電路相互交換。這樣一來,在根據與設備連接的LAN線的種類而相互交換發送電路和接收電路的結構中,信號的傳送方向也會交換。在僅使用電子零件的噪聲對策中,多數情況是以信號傳送方向固定為前提的,因此,有噪聲對策不充分的可能性。如上述,現有技術存在如下問題無法以低成本來有效抑制進入網絡設備或通信模塊所用的脈沖變壓器的噪聲。本發明的目的在于,提供一種結構,能夠以低成本來有效抑制進入網絡設備所包括的脈沖變壓器的噪聲。 用于解決問題的手段在本發明的一個方面,提供一種網絡設備,設在通信網絡上,并且經由通信線來傳送信號,該網絡設備具有電路基板,用于傳送信號;至少一個脈沖變壓器,設在電路基板的用于傳送信號的路徑上;屏蔽構件,是對應于至少一個脈沖變壓器而設置的,用于防止因噪聲電流而產生的噪聲進入至少一個脈沖變壓器。屏蔽構件覆蓋至少一個脈沖變壓器的與同心圓相交的表面部分,同心圓以沿著噪聲電流流動的方向的軸為中心軸。優選至少一個脈沖變壓器包括第一脈沖變壓器,用于使網絡設備經由通信線而接收的信號通過;第二脈沖變壓器,用于使從網絡設備向通信線發送的信號通過。優選電路基板具有布線圖案,該布線圖案用于使進入了網絡設備的噪聲電流通過。第一和第二脈沖變壓器被收納在封裝體的內部,封裝體安裝在電路基板上。屏蔽構件覆蓋封裝體的上表面以及與布線圖案相對置的封裝體的側面。
優選屏蔽構件與具有固定電位的節點相電連接。優選屏蔽構件以電懸浮的狀態安裝在電路基板上。在本發明的其它方面,提供一種通過通信線來傳送信號的通信模塊,具有電路基板,用于傳送信號;至少一個脈沖變壓器,安裝在電路基板上,并且設在用于傳送信號的路徑上;屏蔽構件,是對應于至少一個脈沖變壓器而設置的,用于防止因噪聲電流而產生的噪聲進入至少一個脈沖變壓器。屏蔽構件覆蓋至少一個脈沖變壓器的與同心圓相交的表面部分,同心圓以沿著噪聲電流流動的方向的軸為中心軸。發明效果通過本發明,能夠以低成本來有效抑制噪聲進入脈沖變壓器。
圖I是表示本發明的實施方式的含有網絡設備的網絡系統的一個結構例的圖。圖2是圖I所示的網絡設備的主要部分的功能框圖。圖3是用于說明圖2所示的脈沖變壓器12A、12B的電路圖。圖4是安裝了脈沖變壓器和屏蔽構件的電路基板的示意圖。圖5是用于說明圖4所示的脈沖變壓器12A的內部的鐵心的配置的一例的圖。圖6是用于說明屏蔽構件的配置的示意圖。圖7是用于說明屏蔽構件的配置的其它方式的示意圖。
具體實施例方式下面,參照附圖來詳細說明本發明的實施方式。此外,圖中相同或相當部分標注同一附圖標記而不重復該說明。圖I是表示本發明的實施方式的含有網絡設備的網絡系統的一個結構例的圖。參照圖1,網絡系統100在工廠中作為用于對未圖示的各種機械裝置進行驅動和控制的系統來使用。在該實施方式中,網絡系統100被構建為以產業用的“Ethernet”(注冊商標)協議為基準的系統。網絡系統100具有控制器(controller)l、網絡設備2. 1、2. 2、輸入輸出設備3. I 3. n、伺服驅動器4. 1,4. 2以及伺服電動機5。網絡設備2. I、2. 2例如分別為遠程I/O (Input/Output輸入/輸出設備)。網絡設備2. 1,2. 2分別與控制器I所控制的輸入輸出設備(例如傳感器、促動器等)相連接。例如在網絡設備2. I上連接有輸入輸出設備3. 1,3. 2、……、3. n。此外,網絡設備2. 1,2. 2分別連接的輸入輸出設備的臺數沒有特別限定。另外,伺服驅動器4. 1、4.2分別與伺服電動機5相連接。控制器I、網絡設備2. 1,2. 2和伺服驅動器4. 1,4. 2通過通信線而構成菊花鏈(daisy chain)連接。在該系統中,控制器I是主控裝置(master),其它設備是從動裝置(slave)。為了提高主控裝置與從動裝置間的傳送效率,在上述協議中,采用使數據幀(dataframe) 一氣呵成那樣流動的收發方式。即,從控制器I發送來的數據幀按順序流過網絡設備2. 1、2.2和伺服驅動器4. 1、4. 2,并且從伺服驅動器4. 2按順序流過伺服驅動器4. I、網絡設備2. 2,2. I而返回至控制器I。
作為從動裝置的網絡設備2. 1、2.2和伺服驅動器4. 1、4. 2,分別在幀通過時讀入或寫入自己地址的數據,并向下個從動裝置轉送幀數據。由此,能夠構建使幀高速通過的構造。通過使數據高速循環,能夠將延遲降低至最小限度。進而,上述從動裝置(網絡設備
2.1,2. 2和伺服驅動器4. 1 ,4. 2)分別具有這樣的功能使針對傳感器等的輸入輸出設備和伺服驅動器的數據、指令等的輸入輸出時間同步。由此,能夠使多個伺服電動機同步運轉。在這種方式的網絡中,基于各種原因,在通信線中傳送的信號有可能受到噪聲的影響。幀數據通過該信號而被傳送。因此,在某網絡設備中輸入了受到噪聲影響的信號的情況下,在該網絡設備中,有可能出現無法接收自己地址的正常數據等這樣的數據接收失敗的現象。然而,在本發明的實施方式的網絡中,采用了使數據高速循環的構造。因此,在數據接收失敗的從動裝置對主控裝置要求再次發送該數據的情況下,有可能發生傳送大幅度延遲的現象。此時,難以使傳感器等的輸入輸出設備和伺服驅動器的動作的時間(timing)—致。作為從動裝置接收自己地址的數據失敗時的其它對策,也考慮了從下次發送來的幀來接收自己地址的數據的方法。但是,幀所含的數據是與輸入輸出設備或者伺服驅動器的控制相關的數據,因此,一旦數據被廢棄,則難以使輸入輸出設備和伺服驅動器的動作的時間一致。通過本發明的實施方式,能夠實現這樣的網絡設備如上述,該網絡設備不允許再次發送數據,因此,在要求防止噪聲進入設備和防止設備內部產生噪聲的環境中,也能夠恰當地使用。下面詳細說明本發明的實施方式的網絡設備。圖2是表示圖I所示的網絡設備的主要部分的功能框圖。參照圖2,網絡設備2分別與圖I所示的網絡設備2. I 2. 3相對應。網絡設備2具有連接器11A、11B、脈沖變壓器 12A、12B、PHY 設備(物理設備)13A、13B、ASIC (Application Specific IntegratedCircuit :專用集成電路)14。在連接器IlAUlB上分別連接有電線Cl和C2。如上述,在本發明的實施方式的系統中,在主控裝置(控制器I)和多個從動裝置(網絡設備2. 1、2.2和伺服驅動器4. 1、4.2)之間進行數據循環。因此,連接器IlAUlB各自進行接收數據的輸入和發送數據的輸出。SP,各脈沖變壓器12A、12B分別在接收時和發送時切換數據(信號)的傳送方向。圖3是用于說明圖2所示的脈沖變壓器12A、12B的電路圖。參照圖3,網絡設備2具有筐體10和收納在筐體10內部的通信模塊M。通信模塊M具有電路基板20,并且還具有安裝在該電路基板20上的連接器1認、118、脈沖變壓器12八、128、?冊設備13A、13B、ASIC14(參照圖2)。其中,在圖3中示出了上述通信模塊M的構成要素中的脈沖變壓器12A。脈沖變壓器12A是將多個變壓器集成一體化而成的模塊。具體而言,脈沖變壓器12A具有變壓器21、22和共模扼流線圈23、24。變壓器21、22和共模扼流線圈23、24各自具有磁性體的鐵心和卷繞在該鐵心上的兩組繞組。此外,脈沖變壓器12A、12B的結構相同。因此,下面不再重復與脈沖變壓器12B的構成相關的詳細說明。變壓器21、22發揮脈沖變壓器的功能。變壓器21和共模扼流線圈23設在接收路徑上,該接收路徑是網絡設備2經由電線來接收信號的路徑。變壓器22和共模扼流線圈24設在發送路徑上,該發送路徑是從網絡設備2向電線發送信號的路徑。其中,在本發明的實施方式的網絡設備中,如上述,接收路徑和發送路徑并不是固定限制的,例如也可以具有AutoMDI/MDI-X功能。S卩,網絡設備2可以具有根據所連接的LAN線的種類而相互交換發送路徑和接收路徑的結構。在電路基板20上,在上述構成要素的基礎上形成各種布線圖案。具體而言,在電路基板20上形成噪聲用布線圖案16,該噪聲用布線圖案16用于使通過電線而進入網絡設備2內部的噪聲電流通過。該噪聲用布線圖案16與連接器IlA (IlB)相連接,并且,例如經由未圖示的電容器而與電路基板20的接地圖案相連接。另外,例如,噪聲用布線圖案16也可以與連接器IlA (IlB)相連接并且與機架地線圖案相連接。進而,在電路基板20上形成OV線17和電源線18,來作為電位固定的線。上述PHY設備和ASIC等的半導體集成電路是通過電源線18所供給的電源電壓而進行動作的。電源電壓沒有特別限定。在電路基板20上安裝了電源電壓不同的多個設備的情況下,也可以在電路基板20上安裝用于提供與各設備對應的電源電壓的電路(例如DC/DC變換器(converter)等)。
通過使噪聲電流流至噪聲用布線圖案16,能夠防止噪聲電流直接輸入至脈沖變壓器12A、12B。但是,在脈沖變壓器12A、12B中傳送的信號有可能受到因該噪聲電流而產生的噪聲(電磁噪聲)的影響。特別地,從網絡設備的小型化的觀點看來,在縮小了電路基板20的面積的情況下,會縮短噪聲用布線圖案16與脈沖變壓器12A (12)之間的距離。因此,在本發明的實施方式中設有屏蔽構件15,用于將脈沖變壓器12A(12B)從噪聲中保護出來。如上述,在本發明的實施方式中,通過脈沖變壓器12A (12B)的信號的傳送方向被切換。在僅使用電子零件的噪聲對策中,多數情況下是以信號傳送方向固定為前提的,因此有可能噪聲對策不充分。在通過設置屏蔽構件15來切換這種信號的傳送方向的結構中,也能夠有效抑制噪聲進入脈沖變壓器12A (12B)。作為一個方式,屏蔽構件15與具有固定電位的布線圖案(線)相連接。圖3表示屏蔽構件15與OV線17相連接的方式。但屏蔽構件15也可以與電源線18相連接。另外,屏蔽構件15也可以與筐體10相連接。即,屏蔽構件15也可以與機架地線(FG Frame Ground)相連接。另外,屏蔽構件15也可以與上述OV線17、電源線18和筐體10中的任意一個都不電連接。即,屏蔽構件15可以是電懸浮的狀態。圖4是表示安裝了脈沖變壓器和屏蔽構件的電路基板的示意圖。圖4的(A)是表示安裝了脈沖變壓器和屏蔽構件的狀態的圖。圖4的(B)是表示取下了屏蔽構件的狀態的圖。參照圖4的(A)和圖4的(B),在電路基板20的表面,安裝有連接器11A、脈沖變壓器12A和PHY設備13A等。此外,為了以容易判斷脈沖變壓器與屏蔽構件之間的配置關系的方式進行表示,在圖4的(A)和圖4的(B)中,連接器11B、脈沖變壓器12B沒有圖示。但脈沖變壓器12B的屏蔽結構與下面說明的結構相同。因此,下面針對脈沖變壓器12B的屏蔽結構不重復詳細說明。在電路基板20的表面,形成用于使噪聲電流流過的噪聲用布線圖案16。噪聲用布線圖案16形成在與脈沖變壓器12A的安裝面相同的面上。但是,也可以在與安裝了脈沖變壓器12A的面相反一側的電路基板20的表面上形成噪聲用布線圖案。該布線圖案也可以是取代噪聲用布線圖案16而形成的,也可以是在噪聲用布線圖案16的基礎上追加形成的。
屏蔽構件15覆蓋脈沖變壓器12A的上表面和兩個側面。脈沖變壓器12A的兩個側面是指位于相互相反側的側面。兩個側面中的一個側面與噪聲用布線圖案16相對置。通過本發明的實施方式,屏蔽構件15并非覆蓋整個電路基板20,而是僅覆蓋了安裝在電路基板20上的零件(通信模塊的構成要素)即脈沖變壓器12A。由此,能夠減小屏蔽構件的面積,從而降低屏蔽構件的成本。由于降低了屏蔽構件的成本,從而能夠降低通信模塊的成本,結果,能夠降低網絡設備的成本。屏蔽構件15覆蓋脈沖變壓器12A的至少一部分即可,并非限定為圖4所示那樣覆蓋上表面和兩個側面的方式。在本發明的實施方式中,通過在有效屏蔽噪聲的位置設置屏蔽構件15,能夠減小屏蔽構件15的面積。由此,在抑制屏蔽構件成本的上升的同時,能夠有效抑制噪聲進入脈沖變壓器。在后面詳細說明屏蔽構件15的優選配置。
圖5是說明圖4所示的脈沖變壓器12A的內部的鐵心的配置的一例的圖。圖5(A)是從正面方向透視脈沖變壓器12A內部的圖。圖5 (B)是從上表面方向透視脈沖變壓器12A內部的圖。圖5 (C)是從側面方向透視脈沖變壓器12A內部的圖。但為了說明鐵心的配置,在圖5 (A) 圖5 (C)僅示出鐵心(以后說明的圖中也是同樣的)。參照圖5 (A) 圖5 (C),鐵心21A、22A、23A、24A分別與變壓器(脈沖變壓器)21、22、共模扼流線圈23、24的鐵心對應。鐵心21A、22A、23A、24A (變壓器21、22、共模扼流線圈23、24)被收納在封裝體25的內部。鐵心21A、22A、23A、24A的形狀為圓環狀。中心軸A1、A2分別表示鐵心21A、22A的中心軸。中心軸A3表示鐵心23A、24A的中心軸。配置鐵心21A、22A、23A、24A,使得在俯視了鐵心21A、22A、23A、24A的情況下,中心軸Al、A2與中心軸A3相交。此外,圖5表示鐵心的配置的例子,因此并非限定為圖5所示那樣的鐵心配置。例如鐵心23A、24A并不需要限定為配置在同軸上。另外,脈沖變壓器的鐵心和共模扼流線圈的鐵心的配置也不限定為圖5所示那樣。例如,也可以以使鐵心21A、22A、23A、24A的中心軸朝向相同方向的方式來配置鐵心21A、22A、23A、24A。另外,脈沖變壓器12A內部的構成(電路)也不限于圖3所示的電路。圖6是用于說明屏蔽構件的配置的示意圖。圖6(A)是表示電路基板20的主表面的示意圖。圖6 (B)是從沿著噪聲用布線圖案16的方向觀察脈沖變壓器12A和屏蔽構件15時所見的圖。參照圖6 (A)和圖6 (B),噪聲用布線圖案16沿著某方向(設為Y方向)而形成為直線狀。在本發明的實施方式中,配置屏蔽構件15來覆蓋脈沖變壓器12A的與同心圓30相交的表面部分,該同心圓30以沿著噪聲電流流動的方向(即Y方向)的軸A作為中心軸。因此,屏蔽構件15配置為,至少覆蓋與噪聲用布線圖案16相對置的脈沖變壓器12A的側面27和脈沖變壓器12A的上表面26。此外,在本說明書中,“與同心圓30相交”是指除了以下特定情況之外的情況,該特定情況是指,由同心圓30定義的平面以及平行于該平面的平面與脈沖變壓器12A的表面部分相接觸。脈沖變壓器12A的上表面26,對應于收納了多個變壓器的封裝體25(參照圖5)的上表面。同樣地,脈沖變壓器12A的側面27對應于上述封裝體25的側面。屏蔽構件15覆蓋脈沖變壓器12A的側面27的情況,對應于在噪聲用布線圖案16與脈沖變壓器12A之間設置屏蔽構件15的情況。通過噪聲電流在噪聲用布線圖案中流動,根據右手螺旋法則(Right-handedscrew rule)會產生同心圓狀的磁場。在噪聲電流朝著圖6 (A)、圖6 (B)所示的朝向流動的情況下,就磁場的朝向而言,在圖6 (B)的同心圓30的圓周上產生箭頭所示的朝向的磁場。以覆蓋脈沖變壓器12A的與同心圓30相交的表面部分的方式配置屏蔽構件15,因此,能夠防止因噪聲電流而產生的磁場進入脈沖變壓器12A,即,能夠防止因噪聲電流導致的電磁噪聲進入脈沖變壓器12A。 此外,作為因噪聲電流而產生的電磁噪聲,不僅考慮到因磁場導致的噪聲,還考慮到因電場導致的噪聲。但磁場的朝向與電場的朝向相正交。如果利用圖6 (B)進行說明,在磁場為沿著同心圓的圓周的方向的情況下,電場為與該圓周的切線正交的方向。即,磁場和電場的方向是在同一平面上相互正交的兩個方向。因此,如上述,通過以覆蓋與同心圓30相交的脈沖變壓器12A的表面部分的方式來配置屏蔽構件15,不僅能夠降低因磁場導致的噪聲,而且還能夠降低因電場導致的噪聲的影響。此外,同心圓30所處的平面,不同于與側面27正交的脈沖變壓器12A的兩個側面(圖5所示的側面28、29),因此,同心圓30不會與這些側面相交。另一方面,脈沖變壓器12A的側面28、29與由同心圓30定義的假想的平面或平行于該平面的平面相接觸。如上述,在本發明的實施方式中,這種情況不包含在“與同心圓30相交”的情況中。因此,沒有針對脈沖變壓器12A的側面28、29設置屏蔽構件15。當然,也可以以覆蓋整個脈沖變壓器12A的方式設置屏蔽構件15,但是,通過屏蔽構件15來僅覆蓋對噪聲有效的部分即脈沖變壓器12A的上表面26和側面27,能夠在降低屏蔽構件15的成本的前提下有效抑制噪聲。此外,在噪聲用布線圖案16相對于圖6 (A)所示的方向而旋轉了 90°的情況下,即,噪聲用布線圖案16沿著X方向而配置為直線狀的情況下,只要將屏蔽構件15配置為相對于圖6 (A)所示的配置而旋轉90°的朝向即可。即,在該情況下,只要將屏蔽構件15配置為至少覆蓋脈沖變壓器12A的上表面26以及與噪聲用布線圖案16相對置的側面(圖5所示的側面28或29)即可。另外,如上述,也考慮在與安裝了脈沖變壓器12A的面相反一側的電路基板20的表面形成了噪聲用布線圖案的情況。圖7是用于說明屏蔽構件的配置的其它方式的示意圖。圖7 (A)是表不電路基板20的主表面的不意圖。圖7 (B)是從沿著噪聲用布線圖案16的方向觀察脈沖變壓器12A和屏蔽構件15時所見的圖。參照圖7 (A)和圖7 (B),在電路基板20上,除了形成了噪聲用布線圖案16之外,還形成了噪聲用布線圖案19。噪聲用布線圖案19沿著Y方向而形成為直線狀,并且位于與噪聲用布線圖案16相反一側的電路基板20的表面上。如圖7 (A)和圖7 (B)所示,在一個例子中,在從電路基板20的上方觀察的情況下,噪聲用布線圖案19配置為與脈沖變壓器12A重疊。屏蔽構件15A被配置為,覆蓋脈沖變壓器12A的與同心圓31相交的表面部分以及脈沖變壓器12A的下表面,該同心圓31以沿著噪聲電流流動的方向(即Y方向)的軸B作為中心軸。通過屏蔽構件15A,能夠防止因在噪聲用布線圖案19中流動的噪聲電流而產生的電磁噪聲(因磁場或電場導致的噪聲)進入脈沖變壓器12A。另外,只要在噪聲用布線圖案19與脈沖變壓器12A之間設置屏蔽構件即可,因此,也可以如圖7 (B)所示那樣在電路基板20的內部配置屏蔽構件15B。進而,也可以設置屏蔽構件15A、15B中的任意一個,也可以兩個都設置。
此外,在噪聲用布線圖案19從圖7 (A)所示的配置變為旋轉了 90°的配置的情況(即,形成了沿著X方向的噪聲用布線圖案19的情況)下,通過上述屏蔽構件15A和/或屏蔽構件15B,也能夠防止因在噪聲用布線圖案19中流動的噪聲電流導致的電磁噪聲進入脈沖變壓器12A。通過本發明的實施方式,即使是因在網絡設備的外部流動的噪聲電流而導致產生電磁噪聲的情況,也能夠降低該電磁噪聲進入脈沖變壓器的可能性。作為在網絡設備的外部產生的噪聲,例如考慮到在網絡設備周圍的金屬板上流動的噪聲電流所導致的噪聲,或者在安裝網絡設備的構件(例如DIN軌道)上流動的噪聲電流所導致的噪聲等。在這種情況下,如上述那樣,通過配置屏蔽構件來覆蓋與特定同心圓相交的脈沖變壓器的表面部分,也能夠降低電磁噪聲進入脈沖變壓器的可能性,所述特定同心圓以沿著噪聲電流流動的方向的軸為中心軸。如上述,通過本發明的實施方式,用屏蔽構件來覆蓋脈沖變壓器中的特別容易受 到噪聲影響的部分,由此能夠以低成本來有效抑制噪聲進入脈沖變壓器。此外,在本發明的實施方式中,示出了用于網絡設備2. 1、2. 2各自的噪聲對策的結構。但是,也可以將圖3 圖7所示的結構應用于圖I所示的伺服驅動器。另外,在本發明的實施方式中,所示出的結構包括兩個變壓器(S卩,設在接收路徑上的脈沖變壓器與設在發送路徑上的脈沖變壓器)以及與它們對應設置的屏蔽構件。但是,本發明的屏蔽結構也能夠適用于僅在接收路徑上設置脈沖變壓器的情況,或者僅在發送路徑上設置脈沖變壓器的情況。即,本發明能夠應用于至少具有一個脈沖變壓器的情況,脈沖變壓器的個數沒有特別限制。進而,在上述實施方式中,示出了在產業用的通信網絡中應用的設備。但本發明能夠廣泛應用于包括脈沖變壓器的網絡設備。因此,本發明的用途并非僅限于構建產業用通信網絡的網絡設備。另外,能夠應用本發明的網絡設備的種類也沒有限制。例如本發明也可以應用于開關HUB (集線器)、路由器等。進而,只要是與通信網絡連接的網絡設備,例如有線LAN轉接器、有線LAN卡、有線LAN控制臺等,本發明都能夠適用。上述的有線LAN轉接器等的設備包括圖3 圖7所示的通信模塊M。另外,對于上述網絡設備,S卩,發送路徑、接收路徑固定的設備和具有AutoMDI/MDI-X功能的設備,本發明均能夠適用。本次公開的實施方式皆為例示,并非用于限制。本發明的范圍由權利要求書所示,并且包括與權利要求書等價的范圍和范圍內的全部變更。附圖標記的說明I控制器,2. 1、2. 2網絡設備,3. I 3. n輸入輸出設備,4. 1、4. 2伺服驅動器,5伺服電動機,10筐體,11A、IIB連接器,12A、12B脈沖變壓器,13A、13B PHY設備,15、15A、15B屏蔽構件,16、19噪聲用布線圖案,170V線,18電源線,20電路基板,21、22變壓器,21A、22A、23A、24A鐵心,23、24共模扼流線圈,25封裝體,26上表面,27、28、29側面,30、31同心圓,100網絡系統,A、B軸,Al、A2、A3中心軸,Cl、C2電線,M通信模塊。
權利要求
1.ー種網絡設備,設在通信網絡上,并且經由通信線來傳送信號,該網絡設備的特征在于,具有 電路基板,用于傳送信號; 至少ー個脈沖變壓器,設在所述電路基板的用于傳送信號的路徑上;以及屏蔽構件,對應于所述至少ー個脈沖變壓器而設置,用于防止因噪聲電流而產生的噪聲進入所述至少ー個脈沖變壓器, 所述屏蔽構件覆蓋所述至少ー個脈沖變壓器的與同心圓相交的表面部分,所述同心圓以沿著所述噪聲電流流動的方向延伸的軸為中心軸。
2.如權利要求I所述的網絡設備,其特征在干, 所述至少一個脈沖變壓器包括 第一脈沖變壓器,用于使所述網絡設備經由所述通信線接收的信號通過;以及 第二脈沖變壓器,用于使從所述網絡設備向所述通信線發送的信號通過。
3.如權利要求2所述的網絡設備,其特征在干, 所述電路基板具有布線圖案,該布線圖案用于使進入了所述網絡設備的所述噪聲電流通過, 所述第一和第二脈沖變壓器被收納在封裝體的內部,所述封裝體安裝在所述電路基板上, 所述屏蔽構件覆蓋所述封裝體的上表面以及與所述布線圖案相對置的所述封裝體的側面。
4.如權利要求I所述的網絡設備,其特征在干, 所述屏蔽構件與具有固定電位的節點相電連接。
5.如權利要求I所述的網絡設備,其特征在干, 所述屏蔽構件以電懸浮的狀態安裝在所述電路基板上。
6.ー種通信模塊,通過通信線來傳送信號,其特征在于,具有 電路基板,用于傳送信號; 至少ー個脈沖變壓器,安裝在所述電路基板上,并且設在用于傳送信號的路徑上;以及屏蔽構件,對應于所述至少ー個脈沖變壓器而設置,用于防止因噪聲電流而產生的噪聲進入所述至少ー個脈沖變壓器, 所述屏蔽構件覆蓋所述至少ー個脈沖變壓器的與同心圓相交的表面部分,所述同心圓以沿著所述噪聲電流流動的方向延伸的軸為中心軸。
全文摘要
在用于傳送信號的電路基板(20)中,脈沖變壓器(12A)設在電路基板(20)的用于傳送信號的路徑上。屏蔽構件(15)安裝在電路基板(20)上,用于防止因通過噪聲用布線圖案(16)的噪聲電流而產生的噪聲進入脈沖變壓器(12A)。屏蔽構件(15)覆蓋至少一個脈沖變壓器的與同心圓(30)相交的部分(上表面(26)和側面(27))的表面部分,所述同心圓(30)以沿著噪聲電流流動的方向的軸A作為中心軸。
文檔編號H04B3/50GK102714089SQ201180006024
公開日2012年10月3日 申請日期2011年3月16日 優先權日2010年7月7日
發明者小島俊之, 淺野惠 申請人:歐姆龍株式會社