Trasformatori LAN Ethernet-noto anche comeTrasformatori di isolamento Ethernet o magnetici LAN—sono componenti critici nelle interfacce Ethernet 10/100/1000Base-T e PoE. Tuttavia, molti ingegneri e acquirenti hanno difficoltà a interpretare correttamente le specifiche elettriche del trasformatore LAN, ad esempioOCL, perdita di inserzione, perdita di ritorno, diafonia, DCMR e tensione di isolamento.
Questa guida spiegacosa significa realmente ciascun parametro elettrico del trasformatore LAN,come viene misurato, Eperché è importante nei progetti Ethernet e PoE reali, aiutandoti a selezionare il magnete giusto con sicurezza.
| Parametro | Valore tipico | Condizione di prova | Cosa indica |
|---|---|---|---|
| Rapporto giri | 1CT:1CT (TX/RX) | — | Corrispondenza di impedenza tra PHY e cavo a doppino intrecciato |
| OCL (induttanza a circuito aperto) | ≥ 350μH | Polarizzazione CC 100 kHz, 100 mV, 8 mA | Stabilità del segnale a bassa frequenza e soppressione EMI |
| Perdita di inserzione | ≤ -1,2dB | 1–100 MHz | Attenuazione del segnale sulla banda di frequenza Ethernet |
| Perdita di ritorno | ≥ -16 dB @1–30 MHz | Modalità differenziale | Qualità di adattamento dell'impedenza |
| Diafonia | ≥ -45 dB a 30 MHz | Coppie adiacenti | Isolamento delle interferenze da coppia a coppia |
| DCMR | ≥ -43 dB a 30 MHz | Modalità differenziale-comune | Reiezione del rumore di modo comune |
| Tensione di isolamento | 1500 Vrm | 60 secondi | Isolamento di sicurezza tra linea e dispositivo |
| Temperatura operativa | Da 0°C a 70°C | Ambiente |
Affidabilità ambientale
|
Un trasformatore LAN fornisce:
L'errata interpretazione delle specifiche elettriche può portare a:
Comprendere questi parametri è quindi fondamentaleingegneri hardware, progettisti di sistema e team di approvvigionamento.
ILrapporto giridefinisce la relazione di tensione tra il lato PHY e il lato cavo del trasformatore.
Esempi tipici:
Per10/100Base-T e PoE, UNRapporto giri 1:1 con rubinetti centraliè lo standard del settore e la scelta più sicura.
OCL (induttanza a circuito aperto)misura l'induttanza del trasformatore con il secondario aperto, tipicamente a:
OCL indica quanto bene il trasformatore:
Iniezioni PoECorrente continua attraverso le prese centrali, che spinge il nucleo magnetico verso la saturazione.
Un trasformatore LAN con classificazione PoE deve mantenere un'induttanza sufficientesotto polarizzazione DC, non solo a corrente zero.
| Valore OCL | Interpretazione |
|---|---|
| < 200 µH | Rischio di distorsione a bassa frequenza |
| 250–300 µH | Marginale |
| ≥ 350μH | Design robusto e compatibile con PoE |
Perdita di inserzionemisura la potenza del segnale persa quando passa attraverso il trasformatore, espressa in dB.
Un'elevata perdita di inserzione provoca:
Per 10/100Base-T:
Una bassa perdita di inserzione è essenziale per collegamenti stabili e margine contro un cablaggio inadeguato.
Perdita di rendimentoquantifica le riflessioni del segnale causate dal disadattamento di impedenza.
Valori assoluti più alti (dB più negativi) significanomeno riflessione.
Riflessioni eccessive:
I requisiti relativi alla perdita di rendimento si allentano leggermente alle frequenze più elevate, in linea con i modelli IEEE 802.3.
Una buona perdita di rendimento indica:
Diafoniamisura la quantità di segnale proveniente da una coppia differenziale che si accoppia in un'altra.
Ethernet utilizza più coppie differenziali. Un'elevata diafonia porta a:
| Diafonia a 100 MHz | Valutazione |
|---|---|
| −30dB | Marginale |
| −35dB | Bene |
| −40 dB o migliore | Eccellente |
Un forte isolamento della diafonia è particolarmente importante indesign PoE compatti.
Il DCMR misura l'efficacia con cui il trasformatore impedisce ai segnali differenziali di convertirsi in rumore di modo comune (e viceversa).
I sistemi PoE introducono:
Un DCMR scadente porta a:
Tensione di isolamentospecifica la tensione CA massima che il trasformatore può sopportare tra primario e secondario senza guasti.
Valori tipici:
Per la maggior parte delle apparecchiature Ethernet e PoE,1500 Vrmsoddisfa le aspettative IEEE e UL.
Specifica l'intervallo di temperatura ambiente in cui sono garantite le prestazioni elettriche.
Classi tipiche:
Temperature nominali più elevate generalmente implicano:
Quando si confrontano i trasformatori LAN, valutare sempre i parametriinsieme, non individualmente:
L'OCL (induttanza a circuito aperto) misura la capacità del trasformatore di mantenere l'integrità del segnale alle basse frequenze. Valori OCL più elevati migliorano la soppressione delle EMI e contribuiscono a soddisfare i requisiti di perdita di ritorno IEEE 802.3.
Il rapporto spire garantisce la corrispondenza dell'impedenza tra Ethernet PHY e il cavo a doppino intrecciato. Un rapporto 1:1 è standard per Ethernet 10/100Base-T per ridurre al minimo la riflessione e la distorsione del segnale.
La perdita di inserzione rappresenta la quantità di potenza del segnale persa quando passa attraverso il trasformatore. Una minore perdita di inserzione garantisce una migliore qualità del segnale, soprattutto sulla larghezza di banda Ethernet da 1 a 100 MHz.
La perdita di ritorno indica un disadattamento di impedenza nel percorso di trasmissione. Una scarsa perdita di ritorno provoca riflessioni del segnale, aumentando i tassi di errore di bit e l'instabilità del collegamento nei sistemi Ethernet.
DCMR (Differential to Common Mode Rejection) misura la capacità di un trasformatore di sopprimere il rumore di modo comune. Un DCMR elevato è essenziale per i sistemi PoE in cui alimentazione e dati condividono lo stesso cavo.
La maggior parte dei trasformatori LAN PoE richiedono un isolamento di almeno 1500 Vrms per proteggere le apparecchiature e gli utenti dalle sovratensioni e sono conformi agli standard di sicurezza come UL e IEEE 802.3.
