وحدة مغناطيسية إيثرنت (وتسمى أيضامغناطيسيات LAN) يقع بين Ethernet PHY و RJ45 / كابل و يوفر العزلة الغلفانية ، الارتباط التفاضلي ، وقمع الضوضاء في الوضع المشترك.خسارة الإدراج / العودة، تصنيف العزلة والبصمة يمنع عدم استقرار الرابط، ومشاكل EMI وفشل اختبارات السلامة.
هذا هو دليل موثوق به لوحدات Ethernet المغناطيسية: الوظائف، المواصفات الرئيسية (350μH OCL، ~ 1500 Vrms العزلة) ، 10/100 مقابل 1G الاختلافات، تخطيط واختيار قائمة التحقق.
★ ما هي وظيفة الوحدة المغناطيسية الإيثيرنت؟
ووحدة مغناطيسية إيثرنتيؤدي ثلاثة أدوار مرتبطة ارتباطا وثيقا:
- العزل الغالفانيإنه يخلق حاجزًا أمنيًا بين الكابل (MDI) والمنطق الرقمي ، يحمي الأجهزة والمستخدمين من الزيادات وتلبية فولتات اختبار السلامة.تتطلب الممارسة الصناعية وتوجيهات IEEE عادة اختبار مقاومة العزلة على الميناء ، والذي يتم التعبير عنه عادة بـ ~ 1500 Vrms لمدة 60 ثانية أو اختبارات نبضات معادلة..
- الارتباط التفاضلي ومطابقة المعوقةتوفر المحولات الارتباط التفاضلي المركزي المطلوب من قبل PHYs الإيثيرنت وتساعد على تشكيل القناة بحيث تلبي PHY متطلبات الخسارة العائدة والقناع.
- قمع الضوضاء في الوضع الشائعخنقات الوضع المشترك المتكاملة (CMCs) تقلل من التحويل من التفاضل إلى المشترك وتحد من الانبعاثات المشعة من كابلات الزوج الملتوي ، مما يحسن أداء EMC.
هذه الأدوار تعتمد على بعضها البعض: خيارات العزل تؤثر على عزل التلفيف والزحف ؛ OCL ومعلمات CMC تؤثر على سلوك الترددات المنخفضة و EMI ؛البصمة والإصبع تحدد ما إذا كان جزء يمكن أن يكون بديلاً.
★المواصفات الرئيسية وحدة إيثيرنت المغناطيسية
فيما يلي الخصائص التي تستخدمها فرق الهندسة والمشتريات لمقارنة وتأهيل المغناطيسيات. تعامل مع هذه كقائمة مراجعة أدنى لأي قرار اختيار أو استبدال.
المواصفات الكهربائية
| الصفة |
لماذا يهم |
| معيار إيثيرنت |
10/100Base-T مقابل 1000Base-T يحدد عرض النطاق الترددي والأقنعة الكهربائية المطلوبة. |
| نسبة الدوران (TX/RX) |
عادة1CT:1CTلـ 10/100 ؛ مطلوبة للتحيز الصحيح للنقطة المركزية والإشارة إلى الوضع المشترك. |
| حثالة الدائرة المفتوحة (OCL) |
يتحكم في تخزين الطاقة منخفض التردد والخط الأساسي350 μH(أقل من اللازم في ظل ظروف الاختبار المحددة) هو الهدف التشريعي النموذجي؛ يجب مقارنة ظروف الاختبار (التردد، التحيز) ، وليس العدد الاسمي فقط. |
| خسارة الإدراج |
يؤثر على الحد الأدنى وفتح العين عبر نطاق تردد PHY (محدد في dB). |
| خسارة العائد |
تعتمد على التردد |
| الصوت المتبادل / DCMR |
عزل الزوج إلى الزوج والفوارق→رفض المشترك؛ أكثر أهمية في قنوات جيجابيت متعددة الأزواج. |
| سعة الالتفاف (Cww) |
يؤثر على الاقتران في الوضع المشترك وEMC؛ أقل Cww هو بشكل عام أفضل من أجل مقاومة الضوضاء. |
| العزل (هاي بوت) |
مستوى Hi-Pot (عادة 1500 Vrms) يدل على أن الجزء سوف يتحمل ضغوط الجهد ويلبي متطلبات الاختبار الأمني / القياسي. |
ملاحظة عملية:عند مقارنة أوراق البيانات ، تأكد من أن تردد اختبار OCL والجهد والتيار الانحياز يطابقون هذه المتغيرات تغير الحثية المقاسة بشكل كبير.
المواصفات الميكانيكية والحزمة
- نوع الحزمة:SMD-16P،RJ45 متكامل+ مغناطيسية، أو حفرة منفصلة.
- أبعاد الجسم وارتفاع المقعد:مهمة بالنسبة لفرج الهيكل وموصولات التزاوج
- البصمة والبصمة:التوافق بين المسامير أمر ضروري لاستبدال المسامير؛ تحقق من نمط الأرض الموصى به وأبعاد المسامير.
البيئة والمواد والامتثال
- نطاقات درجة حرارة التشغيل / التخزين(التجارية مقابل الصناعية).
- RoHS & خالية من الهالوجينحالة ودرجة ذروة إعادة التدفق (على سبيل المثال ، 255 ± 5 درجة مئوية نموذجية لأجزاء RoHS).
- دورة الحياة / التوافر: بالنسبة للمنتجات ذات دورة الحياة الطويلة، تحقق من سياسات دعم الشركة المصنعة وسوء استخدامها.
★10/100Base-T مقابل 1000Base-T مغناطيسيات LAN
فهم هذه الاختلافات يمنع الأخطاء المكلفة:
- عرض النطاق الترددي للإشارة وعدد الأزواجيستخدم 1000Base-T أربعة أزواج في وقت واحد ويعمل بمعدلات رموز أعلى، لذلك يجب أن تلبي المغناطيسيات أقنعة خسارة العودة والقناع المتقاطع.تصاميم 10/100 هي عرض النطاق الترددي أقل وغالبا ما تتسامح مع قيم OCL أعلى.
- الاندماج والأداء في الاختناق الشائعتتطلب وحدات جيجابيت عادةً CMCs مع عائق أكثر صرامة عبر النطاقات الأوسع للتحكم في الاقتران من زوج إلى زوج وتلبية EMC. وحدات 10/100 لديها احتياجات CMC أبسط.
- التشغيل المشتركغالبًا ما يمكن لمجموعة مغناطيسية 1000Base-T أن تلبي متطلبات 10/100 كهربائيًا ، ولكنها قد تكون أكثر تكلفة. على العكس من ذلك ، عادة ما تكون مجموعة مغناطيسية 10/100 غير مناسبة للتشغيل الجيغابيت.التحقق من صحة مع إرشادات البائعين PHY واختبارات المختبر.
متى تختار:استخدام مغناطيس 10/100 لأجهزة Fast Ethernet الحساسة للتكلفة؛ استخدام مغناطيس 1000Base-T للمفتاحات والروابط العليا والمنتجات التي تتطلب معدل عرض جيجابيت كامل.
★لماذا OCL مهمة وكيفية قراءة مواصفاتها
حرارة الدوائر المفتوحة(OCL) هي الحد الأساسي للمحول الذي يقاس مع فتح الثانوي.يضمن OCL أعلى (عادة ≈ 350 μH الحد الأدنى بموجب اتفاقيات اختبار IEEE) أن المغناطيس توفر تخزين طاقة منخفضة التردد بما فيه الكفاية لمنع التجول في الخط الأساسي والانخفاض خلال الأطر الطويلةالتشرد والانخفاض في الخط الأساسي يؤثرون على تتبع المستقبل ويمكن أن يؤدي إلى زيادة BER إذا لم يتم التحقق منه.
نصائح قراءة رئيسية:
- تحقق من ظروف الاختبارغالبًا ما يتم إعطاء OCL في تردد اختبار محدد والجهد والتحيز المتردد؛ تشير المختبرات المختلفة إلى أرقام مختلفة.
- انظروا إلى منحنى OCL مقابل التحيز.ينخفض OCL مع زيادة التشويش غير المتوازن الحالي غالبا ما يرسم المصنعون OCL عبر مستويات التشويش. فحص أسوأ القيم التي تنطبق في نظامك.
★الاختناق في الوضع المشترك (CMC)
جهاز CMC هو عنصر أساسي في مغناطيسية Ethernet. يوفر عائقًا مرتفعًا لتيارات الوضع المشترك مع السماح لإشارة التفاضل المطلوبة بالمرور. عند اختيار CMCs ، انتبه إلى:
- عائق مقابل منحنى التردديضمن القمع في نطاق تردد المشكلة.
- معدل تشبع التيار المباشرمهمة لتطبيقات PoE حيث يتدفق التيار المستمر من خلال الصنابيع المركزية ويمكن أن يحيز / يشبع الاختناق ، مما يقلل من CMRR.
- خسارة الإدراج والأداء الحراري- التيارات العالية (PoE +) تخلق الحرارة ؛ يجب تخفيض أو التحقق من الأجزاء تحت تيار PSE المتوقع.
★التوافق بين وحدات Ethernet المغناطيسية واستبدالها
عندما يطالب صفحة المنتج بـ"المكافئ" أو بـ"استبدال المنتج"، اتبع قائمة التحقق هذه قبل الموافقة على الاستبدال:
- التطابق بين البصمة و البصمةأي عدم تطابق هنا يمكن أن يجبر على إعادة تصميم PCB.
- نسبة الدوران والاتصالات المركزيةتأكدي من أن استخدام النقرة المركزية يطابق تحيز PHY
- OCL ومعدل خسارة الإدراج / العودة.ضمان أداء كهربائي متساوي أو أفضلوتأكيد مطابقة ظروف الاختبار.
- هامش العزليجب أن تكون تصنيفات السلامة متساوية أو أعلى من الأصلية. 1500 Vrms هي مرجعية شائعة.
- سلوك التحيز الحراري والمتردد (PoE).التحقق من صحة التشبع المتردد والانخفاض الحراري تحت تيار PoE.
سير العمل العملي:مقارنةأوراق البياناتخط خط، طلب عينات، تشغيل استقرار رابط PHY، BER وEMC المسح المسبق على لوحة الهدف قبل استبدال حجم.
★تخطيط أقراص PCB للوحدة المغناطيسية الايثرنت
التخطيط الجيد يتجنب هزيمة المغناطيس الذي اخترته للتو:
- الحفاظ على GND keeppout تحت جسم المغناطيسحيث يوصى بذلك الحفاظ على أداء الاختناق في الوضع المشترك وتقليل التحويل غير المقصود للوضع. اتبع ملاحظات تطبيق البائع PHY وإرشادات ورقة بيانات المغناطيس.
- تقليل أطوال القالبمن PHY إلى المغناطيسية
- النقرات المركزية للطرق بشكل صحيحعادةً إلى شبكة التحيز المتردد (Vcc أو المقاومات التحيزية) والفصل لكل مرجع PHY.
- التخطيط الحراري والزحفبالنسبة لـ PoE: الحفاظ على ارتفاع الحرارة الكافي وتحقق من ارتفاع الحرارة عند تدفق تيارات PoE.
★قائمة التحقق من الاختبار والتحقق من الصحة
قبل الموافقة على جزء مغناطيسي للإنتاج، قم بإجراء هذه الفحوصات:
- اختبار الرابط PHY:تتصل بسرعة مطلوبة عبر كابلات ممثلة وأطوال.
- اختبار BER / الإجهاد:نقل البيانات المستمر والإطارات الطويلة للكشف عن مشاكل التجول في الخط الأساسي.
- مسح خسارة العودة / إدخال خسارة:التحقق من صحة القناع من PHY أو ملاحظات طلب البائع.
- اختبار Hi-Pot / العزل:تحقق من مستويات مقاومة العزل حسب المعيار المستهدف
- مسح ما قبل الكهرومغناطيسي:الفحص السريع والإشعاعي لإكتشاف الأخطاء الواضحة.
- اختبار التشبع الحراري PoE وDC:إذا كان PoE / PoE + ينطبق ، تحقق من تشبع CMC وارتفاع درجة الحرارة تحت تيار PSE الكامل.
★الأسئلة الشائعة حول وحدة LAN المغناطيسية
س: ما معنى OCL ولماذا يتم تحديد 350 μH؟
A OCL (تحكم الدوائر المفتوحة) هو التحكم الذي يقاس على الدوائر الأولية مع فتح الدوائر الثانوية. في المبادئ التوجيهية التشريعية لـ 100Base-T ،~ 350 μH الحد الأدنى (في ظل ظروف الاختبار المحددة) يساعد على التحكم في التجوال في الخط الأساسي وضمان تتبع المستقبل لأطر طويلة.
هل هناك حاجة لعزل 1500 Vrms؟
A يجب على المصممين تأكيد إصدار المعيار المعمول به لفئة منتجاتهم.
هل يمكنني استخدام قطعة مغناطيسية جيجابيت في تصميم إيثيرنث سريع؟
ج: نعم، من الناحية الكهربائية، يلبي جزء جيجابيت عادةً أو يتجاوز 10/100 قناع، ولكن قد يكون أكثر تكلفة ويجب أن تكون بصمته/مخرجاته متوافقة. تحقق من إرشادات البائع واختبر في نظامك.
س كيف يمكنني التحقق من جزء معادل؟
هناك حاجة إلى مقارنة صفحة بخط بيانات، واختبار العينات (PHY، BER، EMC) ، والتحقق من صحة البينات. لا تكفي المزاعم التسويقية وحدها.
قائمة تحديد السرعة
- تأكيد السرعة المطلوبة (10/100 مقابل 1G).
- نسبة الدوران في المباراة ومخطط الضغط المركزي
- التحقق من OCL وظروف الاختبار (350 μH دقيقة للعديد من حالات 100Base-T).
- تحقق من إدخال وفقدان العودة عبر نطاق تردد PHY.
- تأكيد درجة العزلة (Hi-Pot) (هدف 1500 Vrms).
- التحقق من صحة البصمة/الظهور والارتفاع في الحزمة.
- بالنسبة لـ PoE، تحقق من تشبع CMC DC والسلوك الحراري.
- طلب عينات وإجراء اختبارات PHY + EMC.
الاستنتاج
اختيار الوحدة المغناطيسية الصحيحة هي قرار تصميم يجمع بين الأداء الكهربائي والسلامة والتوافق الميكانيكي.تصنيف العزلة والبصمة كالبوابات الرئيسية الخاصة بك؛ التحقق من صحة الادعاءات مع أوراق البيانات واختبار العينات على PHY الفعلي وتخطيط المجلس.
تحميل ورقة البياناتطلبملف البصمة، أوطلب عينات الهندسةلتشغيل التحقق المسبق من صحة PHY / BER و EMC على لوحة الهدف.
