ماژول مغناطیسی اترنت: راهنمای مشخصات و انتخاب

یک ماژول مغناطیسی اترنت (همچنین به عنوانمغناطیس LAN) بین Ethernet PHY و کابل RJ45 قرار دارد و عایق گالوانیکی، اتصال دیفرانسیل و سرکوب سر و صدا در حالت مشترک را فراهم می کند.ضایعات ورودی، درجه بندی عایق بندی و اثر پا جلوگیری از عدم ثبات پیوند، مشکلات EMI و شکست در آزمایش ایمنی.

این یک راهنمای معتبر برای ماژول های مغناطیسی اترنت است: توابع، مشخصات کلیدی (350μH OCL، ~1500 Vrms isolation) ، تفاوت های 10/100 در مقابل 1G، طرح بندی و چک لیست انتخاب.

★ یک ماژول مغناطیسی اترنت چه کاری انجام می دهد؟

یکماژول مغناطیسی اترنتسه نقش مرتبط با هم را انجام می دهد:

1. جدايي گالوانيکياین یک مانع ایمنی بین کابل (MDI) و منطق دیجیتال ایجاد می کند، دستگاه ها و کاربران را از افزایش و ولتاژ آزمایش ایمنی محافظت می کند.شیوه های صنعتی و دستورالعمل های IEEE به طور معمول نیاز به آزمایش مقاومت در بندر دارند که معمولاً به عنوان ~1500 Vrms برای 60 ثانیه یا آزمایشات تکان دهنده معادل بیان می شود..
2. پيوند ديفرنسيال و مطابقت معاوضهترانسفورمرها اتصال دیفرانسیل مرکزی را که توسط PHY های اترنت مورد نیاز است فراهم می کنند و به شکل دادن کانال کمک می کنند تا PHY نیازهای بازپرداخت و ماسک را برآورده کند.
3. خاموش کردن سر و صدا در حالت معمولخفه کننده های حالت مشترک یکپارچه (CMCs) تبدیل متغیر به مشترک را کاهش می دهند و انتشار تابش از کابل های جفت پیچ را محدود می کنند و عملکرد EMC را بهبود می بخشند.

این نقش ها به یکدیگر وابسته هستند: انتخاب عایق بندی بر عایق بندی پیچ و خزیدن تأثیر می گذارد؛ پارامترهای OCL و CMC بر رفتار فرکانس پایین و EMI تأثیر می گذارند.اثر پا و پینوت تعیین می کند که آیا یک قطعه می تواند جایگزین قطره باشد.

★مشخصات اصلی ماژول مغناطیسی اترنت

در زیر ویژگی هایی است که تیم های مهندسی و تدارکات برای مقایسه و واجد شرایط کردن مغناطیس استفاده می کنند. آنها را به عنوان حداقل چک لیست برای هر تصمیم انتخاب یا جایگزینی در نظر بگیرید.

مشخصات الکتریکی

يادداشت عملي:هنگام مقایسه ورق های داده، اطمینان حاصل کنید که فرکانس آزمایش OCL، ولتاژ و جریان تعصب مطابقت دارند.

مشخصات مکانیکی و بسته بندی

• نوع بسته بندی:SMD-16PRJ45 یکپارچه+ مغناطيس، يا سوراخ جدا
• ابعاد بدن و ارتفاع صندلی:مهم برای فضای خالی شاسی و کانکتورهای جفت گیری.
• صفحه نمایش و اثر پا:سازگاری پین برای تعویض قطعات ضروری است؛ مشخصات توصیه شده زمین و ابعاد پد را بررسی کنید.

محیط زیست، مواد و انطباق

• محدوده دمای کار / ذخیره سازی(تجاری در مقابل صنعتی).
• RoHS و بدون هالوجنوضعیت و درجه اوج جریان مجدد (به عنوان مثال، 255 ± 5 °C معمول برای قطعات RoHS).
• چرخه عمر / در دسترس بودن: برای محصولات با چرخه عمر طولانی، سیاست های پشتیبانی و منسوخی سازنده را بررسی کنید.

★10/100Base-T در مقابل 1000Base-T مقناطیس LAN تفاوت های اصلی

درک این تفاوت ها از اشتباهات گران قیمت جلوگیری می کند:

• پهنای باند سیگنال و تعداد جفت ها1000Base-T از چهار جفت همزمان استفاده می کند و در نرخ های نماد بالاتر عمل می کند، بنابراین مغناطیس باید به ماسک های سخت تر بازگشت و عبور پاسخ دهد.طرح های 10/100 پهنای باند کمتری دارند و اغلب مقادیر بالاتر OCL را تحمل می کنند.
• ادغام و عملکرد خفه کننده حالت مشترک.ماژول های گیگابیت به طور معمول به CMC ها با مقاومت سختگیرانه تر در باند های گسترده تر برای کنترل اتصال جفت به جفت و پاسخگویی به EMC نیاز دارند. ماژول های 10/100 نیازهای CMC ساده تری دارند.
• امکان کار با همیک مجمع مغناطیسی 1000Base-T اغلب می تواند نیازهای 10/100 را از نظر الکتریکی برآورده کند، اما ممکن است گران تر باشد. برعکس، یک مجمع مغناطیسی 10/100 معمولاً برای عملکرد گیگابیت مناسب نیست.با دستورالعمل های فروشنده PHY و آزمایش آزمایشگاهی تأیید کنید.

چه موقع باید انتخاب کرد:استفاده از مغناطیس 10/100 برای دستگاه های حساس به هزینه Fast Ethernet؛ استفاده از مغناطیس 1000Base-T برای سوئیچ ها، لینک های بالا و محصولات که نیاز به سرعت کامل گیگابیت دارند.
 

★چرا OCL مهم است و چگونه مشخصات آن را بخوانیم

محرک مدار باز(OCL) است محرک اصلی ترانسفورمور با باز ثانویه اندازه گیری شده است. برای 10/100Base-T طرح،یک OCL بالاتر (معمولا حداقل ≈350 μH تحت کنوانسیون های آزمایش IEEE) تضمین می کند که مغناطیس ذخیره انرژی فرکانس پایین کافی را برای جلوگیری از انحراف خط پایه و سقوط در طول فریم های طولانی فراهم می کند.. انحراف خط پایه و سقوط بر ردیابی گیرنده تأثیر می گذارد و اگر کنترل نشود می تواند منجر به افزایش BER شود.

نکات مهم خواندن:

• شرایط آزمایش را بررسی کنید.OCL اغلب در فرکانس آزمایش خاص، ولتاژ و تعصب DC داده می شود؛ آزمایشگاه های مختلف اعداد متفاوتی را گزارش می دهند.
• به منحنی OCL در مقابل تعصب نگاه کنید.OCL با افزایش عدم تعادل تعصب فعلی کاهش می یابد تولید کنندگان اغلب OCL را در سطح تعصب نمودار می کنند؛ بدترین مقادیر مورد استفاده را در سیستم خود بررسی کنید.

★خنک کننده های حالت مشترک (CMC)

یک CMC یک عنصر اصلی از آهنربای اترنت است. این سیستم مانع بالایی را برای جریان های حالت مشترک فراهم می کند در حالی که اجازه می دهد سیگنال دیفرانسیل مورد نظر عبور کند. هنگام انتخاب CMC ها، به موارد زیر توجه کنید:

• مقاومت در مقابل منحنی فرکانس- از سرکوب در باند فرکانس مشکل اطمینان می دهد.
• درجه اشباع DCبرای کاربردهای PoE که جریان DC از طریق لوله های مرکزی جریان دارد و می تواند خنک کننده را منحرف / اشباع کند ، CMRR را کاهش دهد.
• از دست دادن ورودی و عملکرد حرارتیجریان های بالا (PoE +) باعث ایجاد گرما می شوند؛ قطعات باید تحت جریان PSE انتظار می رود یا بررسی شوند.

★سازگاری و تعویض ماژول مغناطیسی اترنت

هنگامی که یک صفحه محصول ادعا می کند "معادل" یا "تعویض قطره ای"، قبل از تایید جایگزینی، این لیست چک را دنبال کنید:

1. پيگيري و پيگيريهر گونه عدم تطابق در اینجا می تواند مجبور به طراحی مجدد PCB باشد.
2. نسبت چرخش و اتصال مرکز نلتایید کنید که استفاده از نل مرکزی با تعصب PHY مطابقت داره
3. OCL و تراز خسارت ورودی / بازگشت.اطمینان از عملکرد الکتریکی برابر یا بهترومطابقت شرایط آزمایش را تایید کنید.
4. حاشيه ي بالا-پوت/عزلرتبه های ایمنی باید برابر یا بالاتر از اصلی باشند. ¥1500 Vrms یک مرجع رایج است.
5. رفتار تعصب حرارتی و DC (PoE)تایید اشباع DC و کاهش حرارتی تحت جریان PoE.

جریان عملی کار:مقایسه کنیدورق اطلاعاتخط به خط، نمونه های درخواست، اجرای ثبات پیوند PHY، BER و EMC پیش از اسکن بر روی صفحه هدف قبل از تعویض حجم.

★طرح PCB ماژول مغناطیسی اترنت

طرح خوب از شکست دادن مغناطيس هايي که انتخاب کردي اجتناب ميکنه:

• نگه داشتن یک GND نگه داشتن زیر بدن مغناطیسیدر موارد توصیه شده، این کار عملکرد حالت عادی خفه کننده را حفظ می کند و تبدیل حالت ناخواسته را کاهش می دهد.
• حداقل کردن طول استوباز PHY به مقناطیسی
• مرکز مسیر به درستی ضربه می زندمعمولاً به شبکه تعصب DC (Vcc یا مقاومت های تعصب) و جدا کردن بر اساس مرجع PHY.
• برنامه ریزی حرارتی و حرکتبرای PoE: به اندازه کافی حرکت کند و افزایش حرارتی را در هنگام جریان جریان PoE بررسی کند.

★چک لیست تست و اعتباربخشی

قبل از تأیید یک قطعه مغناطیسی برای تولید، این بررسی ها را انجام دهید:

• آزمون ارتباط PHY:با سرعت مورد نیاز در کابل ها و طول های نمایان متصل شوند.
• آزمون BER / فشار:انتقال داده های پایدار و فریم های طولانی برای نشان دادن مشکلات گردش در خط ابتدایی
• بازپرداخت از دست دادن / ورودی از دست دادن پاک کردن:با ماسک های PHY و یا یادداشت های درخواست فروشنده تأیید شود.
• آزمایش Hi-Pot / عایق بندی:سطح مقاومت عایق بندی را بر اساس استاندارد هدف بررسی کند.
• پیش اسکن EMC:بررسی های سریع و انجام شده برای شناسایی خرابی های آشکار.
• آزمایش اشباع حرارتی PoE و DC:اگر PoE/PoE+ اعمال شود، اشباع CMC و افزایش دمای در جریان کامل PSE را بررسی کنید.

★سوالات عمومی در مورد ماژول مغناطیسی LAN

سوال: OCL به چه معنی است و چرا 350 μH مشخص شده است؟

A OCL (اندکتانس مدار باز) است که در یک محور اولیه با باز شدن محور ثانویه اندازه گیری می شود. در راهنمای استاندارد 100Base-T،~ 350 μH حداقل (در شرایط آزمایش مشخص شده) کمک می کند تا کنترل انحراف خط پایه و تضمین ردیابی گیرنده برای فریم های طولانی.

سوال: آیا جداسازی 1500 Vrms مورد نیاز است؟

A: راهنمای IEEE و استانداردهای ایمنی مرجع معمولاً از 1500 Vrms (60 s) یا آزمایشات تکان دهنده معادل به عنوان آزمایش انزوا هدف برای پورت های Ethernet استفاده می کنند.طراحان باید نسخه استاندارد مورد استفاده برای دسته بندی محصول خود را تأیید کنند..

سوال: آیا می توانم از یک قطعه مغناطیسی گیگابیت در یک طراحی سریع اترنت استفاده کنم؟

پاسخ: بله، از نظر الکتریکی یک قطعه گیگابیت معمولاً 10/100 ماسک را برآورده می کند یا از آن فراتر می رود، اما ممکن است گران تر باشد و اثر پایینی / پنوت آن باید سازگار باشد. دستورالعمل فروشنده را بررسی کنید و در سیستم خود آزمایش کنید.

سوال: چگونه می توانم قسمتی را که ادعا می شود معادل آن باشد، تأیید کنم؟

مقایسه سطر به سطر ورق داده، آزمایش نمونه (PHY، BER، EMC) و تایید پینوت مورد نیاز است.

لیست چک انتخاب سریع

1. سرعت مورد نیاز (10/100 در مقابل 1G) را تایید کنید.
2. نسبت چرخش مسابقه و طرح مرکز ضربه.
3. بررسی OCL و شرایط آزمایش (350 μH دقیقه برای بسیاری از موارد 100Base-T).
4. از دست دادن ورودی و بازگشت در تمام باند فرکانس PHY چک کنید.
5. درجه ی جداسازی (Hi-Pot) را تایید کنید (هدف 1500 Vrms).
6. تایید اثر پا/پینوت و ارتفاع بسته.
7. برای PoE، اشباع CMC DC و رفتار حرارتی را بررسی کنید.
8. نمونه ها رو درخواست کن و آزمايش هاي پيشين PHY + EMC رو انجام بده

نتیجه گیری

انتخاب ماژول مغناطیسی مناسب اترنت یک تصمیم طراحی است که عملکرد الکتریکی، ایمنی و سازگاری مکانیکی را ترکیب می کند.درجه ي جدايي و پيينوت به عنوان دروازه هاي اصلي؛ ادعاها را با ورق های داده و آزمایش نمونه بر روی PHY واقعی و طرح هیئت مدیره تأیید کنید.

دانلود ورق اطلاعاتدرخواستیک فایل اثر پا، یانمونه های مهندسی سفارشبرای اجرای PHY/BER و EMC پیش تایید بر روی صفحه هدف شما.