Transformatory 10G PoE LAN: kluczowe specyfikacje, standardy i wytyczne projektowe dla inżynierów

Power over Ethernet (PoE) nie jest już ograniczone do 1000BASE-T. Wraz z rozwojem punktów dostępowych Wi-Fi 6/6E, kamer PTZ IP i przetwarzania brzegowego, inżynierowie coraz częściej projektują systemy, które wymagają prędkości transmisji danych 10GBASE-T w połączeniu z dostarczaniem zasilania IEEE 802.3bt PoE++. (zwany również magnetykami 10GBASE-T PoE) integruje jest kluczowym elementem w tych projektach, zapewniając integralność sygnału przy 10 Gb/s przy jednoczesnym zachowaniu izolacji galwanicznej 1500 Vrms i spełniając wymagania dotyczące zasilania PoE3. Kluczowe parametry elektryczne dla inżynierów

Ten artykuł podsumowuje standardy, specyfikacje i kwestie projektowania PCB, które każdy inżynier powinien znać przed wyborem transformatora LAN 10G PoE.

1. Co to jest transformator LAN 10G PoE?

Transformator LAN 10G PoE (zwany również magnetykami 10GBASE-T PoE) integruje transformator danych, dławik trybu wspólnego i odczepy środkowe PoE w jeden komponent. Jego rola jest dwojaka:Ścieżka danych

1. : Zapewnia dopasowanie impedancji i wydajność wysokiej częstotliwości do 500 MHz (wymagane dla 10GBASE-T, IEEE 802.3an).Ścieżka zasilania

2. : Umożliwia wtrysk i izolację zasilania PoE/PoE+/PoE++ (IEEE 802.3af/at/bt), zapewniając jednocześnie zgodność z wymaganiami 1500 Vrms hi-pot.3. Kluczowe parametry elektryczne dla inżynierów

sygnalizacji PAM16 wielokrotnego nośnika przy 10 Gb/s, jednocześnie obsługując wyższe prądy DC dla PoE typu 3 i typu 4.2. Odpowiednie standardy IEEE

2.1 Standard danych: IEEE 802.3an (10GBASE-T)

Wymaga magnetyków wysokiej częstotliwości o ścisłych parametrach

• tłumienia wtrąceniowego, tłumienia odbić i przesłuchu przy 10 Gb/sMagnetyki nie mogą pogarszać BER (Bit Error Rate) ani marginesu łącza w układach PCB o dużej gęstości.

• 2.2 Standardy PoE: IEEE 802.3af/at/bt

802.3af (PoE)

• : Do 30 W wyjścia PSE, ~12,95 W dostępne w PD.802.3at (PoE+)

• : Do 30 W wyjścia PSE, ~25,5 W w PD.802.3bt (PoE++, typ 3/4)

• : Używa wszystkich czterech par do zasilania.Typ 3: Do

  • 60 W wyjścia PSE, ~51 W w PD.Typ 4: Do

  • 90–100 W wyjścia PSE, ~71 W w PD.Dla zastosowań 10G,

PoE++ (802.3bt) jest często niezbędne, szczególnie w punktach dostępowych i kamerach o dużej mocy.3. Kluczowe parametry elektryczne dla inżynierów

IEEE 802.3 określa, że magnetyki muszą przejść test

1500 Vrms przez 60s (lub równoważny 2250 Vdc/60s lub test udarowy 1,5 kV). To wymaganie dotyczące izolacji zapewnia zarówno zgodność z bezpieczeństwem jak i niezawodność systemu.3. Kluczowe parametry elektryczne dla inżynierów

Oceniając

transformatory LAN 10G PoE, inżynierowie powinni dokładnie sprawdzić w karcie katalogowej:Parametr

Wyższa wydajność częstotliwościowa

• : Musi spełniać limity tłumienia wtrąceniowego i tłumienia odbić 10GBASE-T.Obsługa wyższego prądu
• : PoE++ wymaga większego rozmiaru rdzenia i zoptymalizowanego uzwojenia w celu zmniejszenia nagrzewania.Silniejsze tłumienie EMI
• : Sygnały 10 Gb/s wymagają lepszego tłumienia szumów trybu wspólnego i ekranowania.5. Wytyczne dotyczące układu PCB i projektowania systemu

Aby pomyślnie przejść testy zgodności, inżynierowie powinni przestrzegać tych najlepszych praktyk:

Najkrótsze prowadzenie PHY-do-magnetyków

1. : Utrzymuj ścieżki różnicowe, dopasowane długością i kontrolowane impedancją.Zakończenie Bob-Smith
2. : Użyj rezystorów 75 Ω z kondensatorami wysokonapięciowymi od odczepów środkowych kabla do uziemienia obudowy w celu tłumienia EMI.Prześwit izolacyjny
3. : Utrzymuj odpowiedni prześwit/odstęp między stroną pierwotną i wtórną, aby zapewnić zgodność z 1500 Vrms.Aspekty termiczne
4. : W przypadku projektów 802.3bt sprawdź wzrost temperatury transformatora przy maksymalnym obciążeniu prądowym.Bezpieczeństwo systemu
5. : Oprócz IEEE 802.3, należy przestrzegać IEC 62368-1 w celu uzyskania certyfikacji bezpieczeństwa sprzętu końcowego.6. Szybka lista kontrolna dla inżynierów

♦ Musi określać

10GBASE-T w karcie katalogowej ​♦ Obsługuje
IEEE 802.3af/at/bt (typ 3/4 dla dużej mocy) ​♦ Hi-Pot ≥
1500 Vrms / 60 s ​♦ Zweryfikowane
tłumienie wtrąceniowe, tłumienie odbić i przesłuch przy 10 Gb/s ​♦ Odpowiednia
wydajność termiczna dla zastosowań 802.3bt ​♦ Przemysłowa klasa temperaturowa, jeśli wymagana
8. FAQ

P1: Czy

transformator 1G PoE może być używany do 10GBASE-T PoE? Nie. Urządzenia 1G nie mogą spełniać wymagań dotyczących tłumienia wtrąceniowego, tłumienia odbić i przesłuchu 10G, ani wyższych potrzeb prądowych 802.3bt.
P2: Jaka klasa izolacji jest wymagana dla transformatora LAN 10G PoE?

Co najmniej
1500 Vrms przez 60 sekund, zgodnie z IEEE 802.3.P3: Jakie aplikacje potrzebują transformatorów LAN 10G PoE?

Wysokiej mocy punkty dostępowe Wi-Fi 6/6E, kamery PTZ IP, małe komórki i bramy przetwarzania brzegowego.
P4: Ile mocy dostarcza IEEE 802.3bt?

Do
90–100 W w PSE i ~71 W w PD, w zależności od długości kabla i strat.