零件知識專欄 — 網路變壓器管控

網路變壓器 (LAN Transformer) 發散極度的嚴重，單看 1G BaseTX 的規格，就有可能變化成上百個料號。

主要發散原因如「PCBA EMI 源頭管控、網路變壓器組合變化」

1.) PCBA EMI源頭管控：

整個 PCBA EMI 源頭未適當管控，最後須依靠網路變壓器抑制特定頻率。而網路變壓器廠商必須改變結構、CMC 的規格，以達到濾除特定 EMI 頻率能量。因此又衍生了眾多的網路變壓器料號。EMI 除了可從傳輸理論去管控外，以下列舉以 HW/RD 的角度對由線路管控 EMI。

• DC/DC 功率晶體驅動能力 (效率) vs EMI
• DC/DC Snubber 抑制 Spike vs EMI
• Switch PWM vs LDO vs 轉換效率 vs EMI
• Power Filter (Bead + MLCC) 組合，寬頻低阻抗 vs EMI
• Clock SI Rising / Falling Time vs EMI
• Clock SI 抖動 vs 展頻 vs EMI (盡可能不要使用展頻零件)
• Return Path (跨Plan power plan or 一二次側 MLCC) vs EMI
• Head Sink vs 傳導散熱 vs 天線 (加MLCC對地) vs EMI
• 螺絲孔附近預留 EMI Debug 零件位置

基礎電路圖

2.) 網路變壓器組合變化

網路變壓器的組合變化繁雜，即使在同一資料傳輸數度下，也有機會演變成數百個零件規格，以下列出「變數」。

• 鐵芯 (Core) 數目：一個 lane (通道) 有2個 or 3個 core，一個 lane 數量上共兩種變化。
• 共模抑制線圈 (CMC) 擺放位置：PHY or Cable or 介於 T1 & T3 中間。共有3種變化。
• 共模抑制線圈 (CMC) 繞線種類：2線式、3線式、共繞式。共有3種變化。
• 共模抑制線圈 (CMC) 頻率響應：依據實際網路產品EMI問題，而改變鐵芯材料、圈數等，可能發展出10種以上的變化，數量依客戶發散而持續惡化。
• 隔離式變壓器種類：依據實際網路產品問題(RL、IL…)，而改變鐵芯材料、圈數等，可能發展出10種以上的變化，數量依客戶發散而持續惡化。

綜合以上變化組合，發散成上百種規格也不為過。此處不僅只是物料管理困難而已，因為人工繞線工藝、缺工(發包內陸 & 監獄)…等綜合原因，以至於實際網路變壓器單體品質難以掌控，且研發解 Bug 時間拉長。

1G BaseTX 架構

網路變壓器組合範例