Trasformatori 10G PoE LAN: specifiche, standard e linee guida di progettazione per gli ingegneri

La potenza su Ethernet (PoE) non è più limitata a 1000BASE-T.Punti di accesso Wi-Fi 6/6E, telecamere IP PTZ e edge computing, gli ingegneri progettano sempre più sistemi che richiedonoTassi di dati 10GBASE-Tin combinazione conIEEE 802.3bt PoE++ fornitura di energia. ilTrasformatore 10G PoE LANIl progetto è un elemento critico in questi progetti, fornendointegrità del segnale a 10 Gb/smantenendoIsolamento galvanico di 1500 Vrmse riunioneRequisiti di potenza PoE.

Questo articolo riassume lenorme, specifiche e considerazioni di progettazione dei PCBogni ingegnere dovrebbe saperlo prima di scegliere un trasformatore PoE LAN 10G.

1Che cos'è un trasformatore 10G PoE LAN?

ATrasformatore 10G PoE LAN(denominato anche 10GBASE-T PoE magnetics) integra iltrasformatore dati, strangolo a modalità comune e rubinetti centrali PoEIl suo ruolo è duplice:

1. Percorso dei dati: fornisce una corrispondenza di impedenza e prestazioni ad alta frequenza fino a 500 MHz (richiesto per 10GBASE-T, IEEE 802.3an).

2. Sentiero di potenza: abilitare l'iniezione e l'isolamento di potenza PoE/PoE+/PoE++ (IEEE 802.3af/at/bt) garantendo nel contempo la conformitàRequisiti di potenza di 1500 Vrms.

A differenza dei magnetici PoE standard 1G, i trasformatori PoE 10G sono specificamente progettati per gestiresegnalazione PAM16 multi-portatorea 10 Gb/s mentre supportanocorrenti di corrente continua più elevateper il PoE di tipo 3 e di tipo 4.

2. Norme IEEE pertinenti

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

• Richiede magnetismo ad alta frequenza con rigorosiperdita di inserimento, perdita di ritorno e crosstalkprestazioni.

• I magnetici non devono degradare il BER (Bit Error Rate) o il margine di collegamento nei layout PCB ad alta densità.

2.2 Norme PoE: IEEE 802.3af/at/bt

• 802.3af (PoE): fino a15.4 W di uscita PSE, ~ 12,95 W disponibili al PD.

• 802.3at (PoE+): fino a30 W PSE di uscita- 25,5 W al PD.

• 802.3bt (PoE++, tipo 3/4)Utili:tutte e quattro le coppieper il potere.

  • Tipo 3: fino a60 W di uscita PSE- 51 W alla polizia.

  • Tipo 4: fino a90 ‰ 100 W di uscita PSE- 71 W alla polizia.

Per le applicazioni 10G,PoE++ (802.3bt)L'accesso al lavoro è spesso essenziale, specialmente inpunti di accesso e telecamere ad alta potenza.

2.3 Requisito di isolamento

IEEE 802.3 specifica che il magnetismo deve passare1500 Vrms per 60sQuesto requisito di isolamento garantisce che sia il sistema di isolamento che il sistema di isolamento siano compatibili con il sistema di isolamento.conformità alla sicurezza- eaffidabilità del sistema.

3Parametri elettrici chiave per gli ingegneri

Quando si valutaTrasformatori 10G PoE LAN, gli ingegneri devono controllare attentamente la scheda dati per:

4. Perché i trasformatori PoE 10G sono diversi da 1G

• Performance di frequenza superiore: deve soddisfare i limiti di perdita di inserimento e di perdita di ritorno di 10GBASE-T.
• Manovra di corrente più elevata: PoE++ richiede una dimensione più ampia del nucleo e un'avvolgimento ottimizzato per un riscaldamento ridotto.
• Più forte soppressione dell'IME: i segnali da 10 Gb/s richiedono un migliore rifiuto e schermatura del rumore in modalità comune.

5. Linee guida per la progettazione del PCB e del sistema

Per avere successo nei test di conformità, gli ingegneri dovrebbero seguire le seguenti migliori pratiche:

1. Il percorso PHY-magnetics più breve: mantenere le tracce differenziali, corrispondenti in lunghezza e controllate in impedenza.
2. Terminamento Bob-Smith: UsoResistenze da 75 Ω con condensatori ad alta tensionedai rubinetti centrali dei cavi alla terra del telaio per la soppressione EMI.
3. Disponibilità di isolamento: mantenere adeguatescorrevolezza/spazio liberotra le parti primarie e secondarie per garantire la conformità a 1500 Vrms.
4. Considerazioni termiche: per i progetti 802.3bt, verificare l'aumento della temperatura del trasformatore sotto carico di corrente massimo.
5. Sicurezza del sistema: Oltre a IEEE 802.3, rispettareIEC 62368-1per la certificazione della sicurezza delle apparecchiature terminali.

6. Lista di controllo di selezione rapida per gli ingegneri

♦ deve specificare10GBASE-Tnella scheda dati
♦ SostegnoIEEE 802.3af/at/bt(Tipo 3/4 per potenza elevata)
♦ Hi-Pot ≥1500 Vrms / 60 s
♦ Verificatoperdita di inserimento, perdita di ritorno e crosstalka 10 Gb/s
♦ Adattoprestazioni termicheper applicazioni 802.3bt
♦ Indicazione della temperatura industriale, se necessario

8. FAQ

Q1: Può unaTrasformatore PoE 1Gessere utilizzato per il PoE 10GBASE-T?
I dispositivi 1G non possono soddisfare i requisiti di perdita di inserimento, perdita di ritorno e crosstalk di 10G, né i requisiti di corrente più elevati di 802.3bt.

Q2: Quale livello di isolamento è richiesto per un trasformatore 10G PoE LAN?
Almeno.1500 Vrms per 60 secondi, per IEEE 802.3.

Q3: Quali applicazioni hanno bisogno di trasformatori 10G PoE LAN?
Punti di accesso Wi-Fi 6/6E ad alta potenza, telecamere IP PTZ, piccole celle e gateway di edge computing.

Q4: Quanta potenza fornisce l'IEEE 802.3bt?
Fino a90 ‰ 100 W al PSEe ~71 W al PD, a seconda della lunghezza del cavo e delle perdite.