8-900-374-94-44
12 января 2013
Передача цифрового потока данных между узлами ЛВС на значительные расстояние сопровождается воздействием различного рода помех и защита от них является первостепенной задачей при построении канала передачи. Очевидно, что существенную часть помех можно устранить за счет передачи сигнала в дифференциальном виде по витой паре. В этом случае, наводки от внешних полей будут создавать синфазную помеху (помеху общего типа) хорошо подавляемую дифференциальным приемником. Осуществив гальваническую, в общем случае — трансформаторную, развязку приемника сигнала от источника можно устранить помехи, связанные с наличием замкнутых «земляных» петель.
Гальваническая развязка, помимо устранения синфазной составляющей помехи (за счет исключения из цепи замкнутых контуров общего провода), выполняет еще одну не менее важную функцию — обеспечение электрического барьера с высоким рабочим напряжением изоляции, поскольку устройства ЛВС могут быть теоретически подключены к разным питающим сетям между которыми может быть высокий потенциал либо переменная составляющая значительного уровня.
Компания TE Connectivity производит широкий спектр развязывающих трансформаторов (Discrete Ethernet Magnetics) для сетей Ethernet, используемых не только для устранения проблем описанных выше, но и позволяющих обеспечить согласование уровней трансивера (приемника и передатчика) с уровнем физической среды передачи сигнала (витой пары). Все это становится особенно критично при больших расстояниях прокладываемых сетей.
Отдельные трансформаторы при проектировании устройств Ethernet в настоящий момент используются довольно редко. Как правило, в изделие закладываются гнезда с уже встроенными развязывающими трансформаторами. Использование такой конструкции позволяет уменьшить конечные размеры площади занимаемой конструкцией на печатной плате, что немаловажно в портативных приложениях.
10 Base-T Ethernet | 10/100 Base-T Ethernet | Gigabit Ethernet | 10/100 Power over Ethernet |
Розетки, предлагаемые TE Connectivity (стандартные гнезда RJ45 в конфигурации 8P8C), имеют штыревые выводы и могут устанавливаться относительно печатной платы как горизонтально так и вертикально. Для защиты от электромагнитных помех гнезда имеют экранирующую металлическую оболочку. Если есть необходимость в индикации состояния связи в сети Ethernet, можно выбрать разъемы со встроенными светодиодами. Также можно выбрать расположение фиксатора вилки в разъеме — сверху или снизу.
По скоростям работы можно выделить несколько подгрупп — 10/100 Мбит/с и 1000 Мбит/с (1 Гбит/с), а также их расширенные версии, поддерживающие технологию PoE, позволяющую передавать данные и электропитание удаленному устройству одновременно по одной витой паре. Трансформаторы, используемые в гнездах, являются симметричными, поэтому они поддерживают функцию Auto-MDIX, позволяющую автоматически выбирать режим работы по прямой либо перекрестной обжимке витой пары.
•••
Продукция TE Connectivity, широко известная на российском рынке под брендом Tyco Electronics, насчитывает более полумиллиона наименований, включающих не только электрические соединители и терминалы, но также реле, изделия для ВОЛС, устройства защиты электрических и сигнальных цепей, сенсорные экраны. Изделия компании используются в производстве потребительской электроники, в электроэнергетике, в медицинской, автомобильной и аэрокосмической электронике, в телекоммуникационной индустрии. На сег …читать далее
Грозозащита имеет Сертификат соответствия
Таблица основных характеристик для выбора устройства грозозащиты
| поддерживает питание PoE | пропускная способность | необходимость в наличии проводника защитного заземления | |
| РГ4GPOE-IP54, РГ4GPOE | да | 10/100/1000Мбит/с | да |
| РГ4POE | да | 10/100Мбит/с | да |
| РГ4POE-IP54 | да | 10/100Мбит/с | да |
| РГ5 | нет | 10/100Мбит/с | да |
| РГ5G | нет | да | |
| РГ6 | нет | 10/100Мбит/с | нет |
Для установки нескольких устройств грозозащиты необходимо использовать монтажное основание
Данное инженерное решение является уникальным и до сих пор не применялось в устройствах защиты. Трансформаторы устройства выполнены по планарной технологии (на основе многослойных печатных плат). Такая конструкция обеспечивает сочетание крайне низких потерь полезного сигнала в очень широком диапазоне частот при передаче данных со скоростью 10/100/1000 Мбит/с и высокой электрической прочности межобмоточной изоляции.
По сравнению с другими аналогичными устройствами данное изделие обладает следующими преимуществами:
— Отсутствие электрической связи (гальваническая развязка) между защищаемым оборудованием и подключаемым кабелем.
— Высокая стойкость. Способность выдерживать высокие напряжения (до 15000 вольт!!!) при сохранении работоспособности.
Совокупность перечисленных выше качеств позволяет рекомендовать применение данного устройства для защиты кабельных сегментов в условиях, когда невозможно проложить линию защитного заземления в помещение, где устанавливается устройство.
Подключение
Устройство подключается в разрыв кабеля и защищаемого оборудования. Если в помещении, где производится установка устройства, электрическая проводка выполнена по трех проводной схеме TN-S, то рекомендуется использовать устройство РГ5, которое обеспечивает более высокий уровень защиты оборудования.
| Подключение кабеля | Розетка RJ-45 | |
| Подключение оборудования | Исполнение 1 (розетка-розетка) | Розетка RJ-45 |
| Исполнение 2 (розетка-вилка) | Вилка RJ-45 | |
| Защищаемые проводники | 1,2,3,6 | |
| Вносимые потери в полосе рабочих частот 5 — 95 МГц | < 0,4 ДБ | |
| Возвратные потери на частоте: | 10 МГц | < 30 дБ |
| 50 МГц | < 20 дБ | |
| 100 МГц | < 15 дБ | |
| Переходное затухание между каналами на частоте 90 МГц | > 30 ДБ | |
| Проходная емкость ВХОД — ВЫХОД | < 110 пФ | |
| Испытательное напряжение ВХОД — ВЫХОД | 15000 В | |
| Уровень ограничения дифференциального напряжения | < ±7,5 В | |
| Время срабатывания дифференциальной защиты | < 10 нс. | |
| Разброс параметров по каналам | < 10% | |
| Размеры (без соединительного кабеля) | 94 х 28 х 20 мм | |
| Вес | 50 Гр. | |
Скачать инструкцию по эксплуатации
| Вес | 50 г |
|---|---|
| Заземление | Нет |
| Количество линий (портов) | 1 |
| Скорость передачи данных | 100; 1G |
Добавлено 17 сентября 2018 в 13:04
Сохранить или поделиться
Гальваническая развязка (изоляция), обычно называемая просто развязкой, является способом, в соответствии с которым отдельные части электрической системы могут обладать различными потенциалами земли. Двумя наиболее распространенными причинами создания развязки является безопасность от сбоев в продуктах промышленного класса, и там, где требуется проводная связь между устройствами, каждое из которых имеет собственный источник питания.
Наиболее распространенной формой развязки является использование трансформатора. При проектировании схемы стабилизации питания, где требуется развязка, изолирующая часть конструкции связана с необходимостью повышения/понижения уровня напряжения и не рассматривается как отдельная часть системы. В случае, если необходимо изолировать всю электрическую систему (например, для многого автомобильного тестирующего оборудования требуется, чтобы источники питания были изолированы от сети переменного тока), для создания необходимой изоляции последовательно с системой может быть установлен трансформатор 1:1.
Рисунок 1 – Ассортимент SMD трансформаторовМенее распространенным методом создания развязки является использование последовательно включенных конденсаторов. Из-за возможности протекания сигналов переменного тока через конденсаторы этот метод может быть эффективным способом изоляции частей электрической системы от сети переменного тока. Этот метод менее надежен, чем метод с трансформатором, поскольку в случае неисправности трансформатор разрывает цепь, а конденсатор закорачивает. Одна из целей создания гальванической развязки от сети переменного тока заключается в том, чтобы в случае неисправности пользователь находился в безопасности от работающего неограниченного источника тока.
Рисунок 2 – Пример использования конденсаторов для создания развязкиКогда требуется, чтобы между двумя частями схемы с разными потенциалами земли проходил сигнал, популярным решением является оптоизолятор (оптопара). Оптоизолятор представляет собой фототранзистор, который открывается («включается»), когда внутренний светодиод находится под напряжением. Свет, излучаемый внутренним светодиодом, является путем прохождения сигнала, и, таким образом, изоляция между потенциалами земли не нарушается.
Рисунок 3 – Схема типового оптоизолятораДругим методом передачи информации между электрическими системами с раздельными потенциалами земли является использование датчика, основанного на эффекте Холла. Датчик Холла детектирует индукцию неинвазивно и не требует прямого контакта с исследуемым сигналом и не нарушает изолирующий барьер. Наиболее распространенное использование проходящей индукционной информации через цепи с различными потенциалами земли – это датчики тока.
Рисунок 4 – Датчик тока, используемый для измерения тока через проводникГальваническая развязка (изоляция) – это разделение электрических систем/подсистем, в которых может протекать не постоянный ток, и которые могут иметь различные потенциалы земли. Развязку можно разделить на основные категории: по питанию и по сигналу. Существует несколько способов достижения развязки, и в зависимости от требований к проекту некоторые методы могут быть предпочтительнее других.
На схеме выше несколько трансформаторов и оптоизолятор используются для создания импульсного источника питаний, который используется в устройствах Ethernet PD (Powered Device, питаемое устройство). Разъем J2 имеет внутренние магниты, которые изолируют всю систему от источника PoE. T1 и U2 изолируют источник питания (слева от красной линии) от стабилизированного выхода 3,3 В (справа от красной линии).
Оригинал статьи:
Сохранить или поделиться
На сайте работает сервис комментирования DISQUS, который позволяет вам оставлять комментарии на множестве сайтов, имея лишь один аккаунт на Disqus.com.
В случае комментирования в качестве гостя (без регистрации на disqus.com) для публикации комментария требуется время на премодерацию.
Статья посвящена различным способам гальванической развязки цифровых сигналов . Кратко расскажу зачем оно нужно и как производители реализуют изоляционный барьер в современных интегральных микросхемах. Плюс бонус — гайд по гальванической развязке от SiLabs.
Речь, как уже сказано, пойдет о изоляции именно цифровых сигналов. Далее по тексту под гальванической развязкой будем понимать передачу информационного сигнала между двумя независимыми электрическими цепями.
Первой приходит в голову защита от высоких напряжений. Действительно, обеспечение гальванической развязки — это требование, которое предъявляет техника безопасности к большинству электроприборов.
Пусть микроконтроллер, который имеет, естественно, небольшое напряжение питания, задает управляющие сигналы для силового транзистора или другого устройства высокого напряжения. Это более чем распространенная задача. Если между драйвером, который увеличивает управляющий сигнал по мощности и напряжению, и управляющим устройством не окажется изоляции, то микроконтроллер рискует попросту сгореть. К тому же, с цепями управления как правило связаны устройства ввода-вывода, а значит и человек, нажимающий кнопку «включить», легко может замкнуть цепь и получить удар в несколько сотен вольт.
Итак, гальваническая развязка сигнала служит для защиты человека и техники.
Не менее популярным является использование микросхем с изоляционным барьером для сопряжения электрических цепей с разными напряжениями питания. Тут всё просто: «электрической связи» между цепями нет, поэтому сигнал логические уровни информационного сигнала на входе и выходе микросхемы будут соответствовать питанию на «входной» и «выходной» цепях соответственно.
Гальваническая развязка также используется для повышения помехоустойчивости систем. Одним из основных источников помех в радиоэлектронной аппаратуре является так называемый общий провод, часто это корпус устройства. При передаче информации без гальванической развязки общий провод обеспечивает необходимый для передачи информационного сигнала общий потенциал передатчика и приемника. Поскольку обычно общий провод служит одним из полюсов питания, подключение к нему разных электронных устройств, в особенности силовых, приводит к возникновению кратковременных импульсных помех. Они исключаются при замене «электрического соединения» на соединение через изоляционный барьер.
Для передачи сигнала без электрического контакта используется пара из излучателя света (чаще всего светодиод) и фотодетектора. Электрический сигнал на входе преобразуется в «световые импульсы», проходит через светопропускающий слой, принимается фотодетектором и обратно преобразуется в электрический сигнал.
Оптронная развязка заслужила огромную популярность и несколько десятилетий являлась единственной технологией развязки цифровых сигналов. Однако, с развитием полупроводниковой промышленности, с интеграцией всего и вся, появились микросхемы, реализующие изоляционный барьер за счет других, более современных технологий.
Цифровые изоляторы — это микросхемы, обеспечивающие один или несколько изолированных каналов, каждый из которых «обгоняет» оптрон по скорости и точности передачи сигнала, по уровню устойчивости к помехам и, чаще всего, по стоимости в пересчете на канал.
Изоляционный барьер цифровых изоляторов изготавливается по различным технологиям. Небезызвестная компания Analog Devices в цифровых изоляторах ADUM в качестве барьера использует импульсный трансформатор. Внутри корпуса микросхемы расположено два кристалла и, выполненный отдельно на полиимидной пленке, импульсный трансформатор. Кристалл-передатчик по фронту информационного сигнала формирует два коротких импульса, а по спаду информационного сигнала — один импульс. Импульсный трансформатор позволяет с небольшой задержкой получить на кристалле-передатчике импульсы по которым выполняется обратное преобразование.
Описанная технология успешно применяется при реализации гальванической развязки, во многом превосходит оптроны, однако имеет ряд недостатков, связанных с чувствительностью трансформатора к помехам и риску искажений при работе с короткими входными импульсами.
Гораздо более высокий уровень устойчивости к помехам обеспечивается в микросхемах, где изоляционный барьер реализуется на емкостях. Использование конденсаторов позволяет исключить связь по постоянному току между приемником и передатчиком, что в сигнальных цепях эквивалентно гальванической развязке.
Преимущества емкостной развязки заключаются в высокой энергетической эффективности, малых габаритах и устойчивости к внешним магнитным полям. Это позволяет создавать недорогие интегральные изоляторы с высокими показателями надежности. Они выпускаются двумя компаниями — Texas Instruments и Silicon Labs. Эти фирмы используют различные технологии создания канала, однако в обоих случаях в качестве диэлектрика используется диоксид кремния. Этот материал имеет высокую электрическую прочность и уже несколько десятилетий используется при производстве микросхем. Как следствие, SiO2 легко интегрируется в кристалл, причем для обеспечения напряжения изоляции величиной в несколько киловольт достаточно слоя диэлектрика толщиной в несколько микрометров.
На одном (у Texas Instruments) или на обоих (у Silicon Labs) кристаллах, которые находятся в корпусе цифрового изолятора, расположены площадки-конденсаторы. Кристаллы соединяются через эти площадки, таким образом информационный сигнал проходит от приемника к передатчику через изоляционный барьер.
Хотя Texas Instruments и Silicon Labs используют очень похожие технологии интеграции емкостного барьера на кристалл, они используют совершенно разные принципы передачи информационного сигнала.
Каждый изолированный канал у Texas Instruments представляет собой относительно сложную схему.
Рассмотрим её «нижнюю половину». Информационный сигнал подается на RC-цепочки, с которых снимаются короткие импульсы по фронту и спаду входного сигнала, по этим импульсам сигнал восстанавливается. Такой способ прохождения емкостного барьера не подходит для медленноменяющихся (низкочастотных) сигналов. Производитель решает эту проблему дублированием каналов — «нижняя половина» схемы является высокочастотным каналом и предназначается для сигналов от 100 Кбит/сек.
Сигналы с частотой ниже 100 Кбит/сек обрабатываются на «верхней половине» схемы. Входной сигнал подвергается предварительной ШИМ-модуляции с большой тактовой частотой, модулированный сигнал подается на изоляционный барьер, по импульсам с RC-цепочек сигнал восстанавливается и в дальнейшем демодулируется.
Схема принятия решения на выходе изолированного канала «решает» с какой «половины» следует подавать сигнал на выход микросхемы.
Как видно на схеме канала изолятора Texas Instruments, и в низкочастотном, и в высокочастотном каналах используется дифференциальная передача сигнала. Напомню читателю её суть.
Дифференциальная передача — это простой и действенный способ защиты от синфазных помех. Входной сигнал на стороне передатчика «разделяется» на два инверсных друг-другу сигнала V+ и V-, на которые синфазные помехи разной природы влияют одинаково. Приемник осуществляет вычитание сигналов и в результате помеха Vсп исключается.
Дифференциальная передача также используется в цифровых изоляторах от Silicon Labs. Эти микросхемы имеют более простую и надежную структуру. Для прохождения через емкостный барьер входной сигнал подвергается высокочастотной OOK (On-Off Keying) модуляции. Другими словами, «единица» информационного сигнала кодируется наличием высокочастотного сигнала, а «ноль» — отсутствием высокочастотного сигнала. Модулированный сигнал проходит без искажений через пару емкостей и восстанавливается на стороне передатчика.
Цифровые изоляторы Silicon Labs превосходят микросхемы ADUM-ы по большинству ключевых характеристик. Микросхемы от TI обеспечивают примерно такое же качество работы как Silicon Labs, но в отдельных случаях уступают в точности передачи сигнала.
Если позволите, добавлю небольшой гайд по продукции SiLabs-а:
* Микросхемы серии Si86xx (известны также как Si84xx) — однонаправленные цифровые изоляторы
Ещё есть изоляторы малыши Si80xx в QSOP-ах. Все на 1кВ.
* Микросхемы серии Si860x (известны также как Si840x) — двунаправленные цифровые изоляторы для шины I2C и т.п.
* Микросхемы серии Si87xx — цифровые изоляторы на посадочное место оптрона
* Микросхемы серии Si88xx — со встроенным DC/DC
* Микросхемы серии Si823x — двухканальные драйверы силовых транзисторов (+ Si824x, заточенные под аудиоусилители)
* Микросхемы серии Si826x — одноканальные драйверы на посадочное место оптодрайверов
* Микросхемы серии Si8920 — гальваноразвязанные АЦП
* Микросхемы серии Si890x — изолированные усилители токового шунта
Как уже отмечалось, электрические линии связи (витые пары, коаксиальные кабели) требуют проведения специальных мер, без которых невозможна не только безошибочная передача данных, но и вообще любое функционирование сети. Оптоволоконные кабели решают все подобные проблемы автоматически.
Согласованиеэлектрических линий связи применяется для обеспечения нормального прохождения сигнала по длинной линии без отражений и искажений. Следует отметить, что в локальных сетях кабель работает в режиме длинной линии даже при минимальных расстояниях между компьютерами, так как скорости передачи информации и частотный спектр сигнала очень велики.
Принцип согласованиякабеля прост: на его концах необходимо установить согласующие резисторы (терминаторы) с сопротивлением, равнымволновому сопротивлениюиспользуемого кабеля.
Как уже упоминалось, волновое сопротивление– это параметр данного типа кабеля, зависящий только от его устройства (сечения, количества и формы проводников, толщины и материала изоляции и т.д.). Величинаволнового сопротивленияобязательно указывается в сопроводительной документации на кабель и составляет обычно от 50—100 Ом для коаксиального кабеля, до 100—150 Ом для витой пары или плоского многопроводного кабеля. Точное значениеволнового сопротивлениялегко можно измерить с помощью генератора прямоугольных импульсов и осциллографа как раз по отсутствию искажения формы передаваемого по кабелю импульса. Обычно требуется, чтобы отклонение величины согласующего резистора не превышало 10% в ту или другую сторону.
Если согласующее, нагрузочное сопротивление Rнменьшеволнового сопротивлениякабеля Rв, то фронт передаваемого прямоугольного импульса на приемном конце будет затянут, если же Rнбольше Rв, то на фронте будет колебательный процесс (рис.3.1).
Рис. 3.1.Передача сигналов по электрическому кабелю
Сетевые адаптеры, их приемники и передатчики специально рассчитываются на работу с данным типом кабеля с известным волновым сопротивлением. Поэтому даже при идеально согласованном на концах кабеля,волновое сопротивлениекоторого существенно отличается от стандартного, сеть, скорее всего, работать не будет или будет работать со сбоями.
Здесь же стоит упомянуть о том, что сигналы с пологими фронтами передаются по длинному электрическому кабелю лучше, чем сигналы с крутыми фронтами. Их форма значительно меньше искажается (рис. 3.2). Это связано с разницей величин затухания для разных частот (высокие частоты затухают сильнее). Меньше всего искажается форма синусоидального сигнала, он просто уменьшается по амплитуде. Для улучшения качества передачи нередко используются трапецивидные или колоколообразные импульсы (рис. 3.3), близкие по форме к полуволне синуса, для чего искусственно затягиваются или сглаживаются фронты изначальных прямоугольных сигналов.
Рис. 3.2.Затухание сигналов в электрическом кабеле
Рис. 3.3.Трапециевидный и колоколообразный импульсы
Экранированиеэлектрических линий связи применяется для снижения влияния на кабель внешних электромагнитных полей. Экран представляет собой медную или алюминиевую оболочку (плетеную или из фольги), в которую заключаются провода кабеля.Экранированиебудет работать, если экран заземлен, поскольку необходимо, чтобы наведенные на него токи стекали на землю. Кроме того,экранированиезаметно уменьшает и внешние излучения кабеля, что важно для обеспечения секретности передаваемой информации. Побочными полезными эффектамиэкранированияявляются увеличение прочности кабеля и трудности с механическим подключением к кабелю для подслушивания. Экран заметно повышает стоимость кабеля, но также его механическую прочность.
Снизить влияние наведенных помех можно и без экрана, если использовать дифференциальную передачусигнала (рис. 3.4). В этом случае передача идет по двум проводам, причем оба провода являются сигнальными. Передатчик формирует противофазные сигналы, а приемник реагирует на разность сигналов в обоих проводах. Условиемсогласованияявляется равенство сопротивлений согласующих резисторов R половиневолнового сопротивлениякабеля Rв. Если оба провода имеют одинаковую длину и проложены рядом (в одном кабеле), то помехи действуют на оба провода примерно одинаково, и в результате разностный сигнал между проводами практически не искажается. Именно такаядифференциальная передачаприменяется обычно в кабелях из витых пар. Ноэкранированиеи в этом случае существенно улучшает помехоустойчивость.
Рис. 3.4.Дифференциальная передача сигналов по витой паре
Гальваническая развязкакомпьютеров от сети при использовании электрического кабеля совершенно необходима. Дело в том, что по электрическим кабелям (как по сигнальным проводам, так и по экрану) могут идти не только информационные сигналы, но и так называемый выравнивающий ток, возникающий вследствие неидеальности заземления компьютеров.
Когда компьютер не заземлен, на его корпусе образуется наведенный потенциал около 110 вольт переменного тока (половина питающего напряжения). Его можно ощутить на себе, если одной рукой взяться за корпус компьютера, а другой за батарею центрального отопления или за какой-нибудь заземленный прибор.
При автономной работе компьютера отсутствие заземления, как правило, не оказывает серьезного влияния на его работу. Правда, иногда увеличивается количество сбоев в работе машины. Но при соединении нескольких территориально разнесенных компьютеров электрическим кабелем заземление становится серьезной проблемой. Если один из соединяемых компьютеров заземлен, а другой нет, то возможен выход из строя одного из них или обоих. Поэтому компьютеры крайне желательно заземлять.
В случае использования трехконтактной вилки и розетки, в которых есть нулевой провод, это получается автоматически. При двухконтактной вилке и розетке необходимо принимать специальные меры, организовывать заземление отдельным проводом большого сечения. Стоит также отметить, что в случае трехфазной сети желательно обеспечить питание всех компьютеров от одной фазы.
Но проблема осложняется еще и тем, что «земля», к которой присоединяются компьютеры, обычно далека от идеала. Теоретически заземляющие провода компьютеров должны сходиться в одной точке, соединенной короткой массивной шиной с зарытым в землю массивным проводником. Такая ситуация возможна только если компьютеры не слишком разнесены, и заземление действительно сделано грамотно. Обычно же заземляющая шина имеет значительную длину, в результате чего стекающие по ней токи создают довольно большую разность потенциалов между ее отдельными точками. Особенно велика эта разность потенциалов в случае подключения к шине мощных и высокочастотных потребителей энергии.
Присоединенные к одной и той же шине, но в разных точках, компьютеры имеют на своих корпусах разные потенциалы (рис. 3.5). В результате по электрическому кабелю, соединяющему компьютеры, потечет выравнивающий ток (переменный с высокочастотными составляющими).
Рис. 3.5.Выравнивающий ток при отсутствии гальванической развязки
Хуже, когда компьютеры подключаются к разным шинам заземления. Выравнивающий ток может достигать в этом случае величины в несколько ампер. Подобные токи смертельно опасны для малосигнальных узлов компьютера. Кроме того выравнивающий ток существенно влияет на передаваемый сигнал, порой полностью забивая его. Даже тогда, когда сигналы передаются без участия экрана (например, по двум проводам, заключенным в экран) вследствие индуктивного действия выравнивающий ток мешает передаче информации. Именно поэтому экран всегда должен быть заземлен только в одной точке.
Однако если каждый из компьютеров самостоятельно заземлен, то заземление экрана в одной точке становится невозможным без гальванической развязкикомпьютеров от сети. Таким образом не должно быть связи по постоянному току между корпусом («землей») компьютера и экраном («землей») сетевого кабеля. В то же время, информационный сигнал должен передаваться из компьютера в сеть и из сети в компьютер. Длягальванической развязкиобычно применяют импульсные трансформаторы, которые входят в состав сетевого оборудования (например, сетевых адаптеров). Трансформатор пропускает высокочастотные информационные сигналы, но обеспечивает полную изоляцию по постоянному току.
Рис. 3.6.Правильное соединение компьютеров сети (гальваническая развязка условно показана в виде прямоугольника)
Грамотное соединение компьютеров локальной сети электрическим кабелем обязательно должно включать в себя следующее (рис. 3.6):
оконечное согласование кабеля с помощью терминаторов;
гальваническую развязку компьютеров от сети;
заземление каждого компьютера;
заземление экрана (если, конечно, он есть) в одной точке.
Не стоит пренебрегать каким-либо из этих требований. Например, гальваническая развязкасетевых адаптеров часто рассчитывается на допустимое напряжение изоляции всего лишь 100 В, что при отсутствии заземления одного из компьютеров может легко привести к выходу из строя его адаптера.
Следует отметить, что для присоединения коаксиального кабеля обычно применяются разъемы в металлическом корпусе. Этот корпус не должен соединяться ни с корпусом компьютера, ни с «землей» (на плате адаптера он установлен с пластиковой изоляцией от крепежной планки). Заземление экрана кабеля сети лучше производить не через корпус компьютера, а отдельным специальным проводом, что обеспечивает лучшую надежность. Пластмассовые корпуса разъемов RJ-45 для кабелей с неэкранированными витыми парами снимают эту проблему.
Важно также учитывать, что экран кабеля, заземленный в одной точке, является радиоантенной с заземленным основанием. Он может улавливать и усиливать высокочастотные помехи с длиной волны, кратной его длине. Для снижения этого «антенного эффекта» применяется многоточечное заземление экрана по высокой частоте. В каждом сетевом адаптере «земля» сетевого кабеля соединяется с «землей» компьютера через высоковольтные керамические конденсаторы. Для примера на рис. 3.7показана упрощенная схемагальванической развязки, применяемая в сетевых адаптерах Ethernet.
Рис. 3.7.Схема гальванической развязки в сети Ethernet
Приемопередатчик напрямую связан с кабелем сети, но гальванически развязан с помощью трансформаторов от компьютера и остальной части сетевого адаптера. Это продиктовано особенностями протокола CSMA/CD и манчестерского кода, применяемых в Ethernet. Для обеспечения полной развязки питание приемопередатчика осуществляется посредством преобразователя питающего напряжения, имеющего внутри также трансформаторную гальваническую развязку. Оплетка коаксиального кабеля соединена с общим проводом компьютера через высоковольтный конденсатор. Параллельно конденсатору включен резистор с большим сопротивлением (1 МОм), который предотвращает электрический удар пользователя при одновременном касании им оплетки кабеля (корпуса разъема) и корпуса компьютера.
В случае применения витых пар все гораздо проще. Каждая витая пара имеет развязывающие импульсные трансформаторы на обоих своих концах. Ни один из проводов витой пары не заземляется (оба они сигнальные). К тому же разъемы для витых пар имеют пластмассовый корпус.
Грозозащита имеет Сертификат соответствия!!!
Таблица основных характеристик для выбора устройства грозозащиты
| поддерживает питание PoE | пропускная способность | необходимость в наличии проводника защитного заземления | |
| РГ4GPOE-IP54, РГ4GPOE | да | 10/100/1000Мбит/с | да |
| РГ4POE | да | 10/100Мбит/с | да |
| РГ4POE-IP54 | да | 10/100Мбит/с | да |
| РГ5 | нет | 10/100Мбит/с | да |
| РГ5G | нет | 10/100/1000Мбит/с | да |
| РГ6 | нет | 10/100Мбит/с | нет |
Для установки нескольких устройств грозозащиты необходимо использовать монтажное основание.
Предназначена для защиты оборудования передачи данных, либо компьютера, использующего среду передачи Ethernet 10/100Base-TX, от опасных напряжений, возникающих в результате атмосферных разрядов (грозы) и индустриальных помех. Устройства выделены в линейку РГ5 по признаку наличия гальванической трансформаторной развязки кабеля с оборудованием.
В основе работы устройства лежит принцип отвода опасных напряжений, возникающих в кабеле, на шину заземления через среднюю точку трансформаторной развязки. Данное инженерное решение является уникальным и до сих пор не применялось в устройствах защиты.
По сравнению с другими аналогичными устройствами изделия линейки РГ5 обладают следующими преимуществами:
— Отсутствие электрической связи (гальваническая развязка) между защищаемым оборудованием и подключаемым кабелем.
— Высокая стойкость. Способность отводить на шину заземления большие токи при сохранении работоспособности (5000 ампер и более!!!).
— Высокая степень подавления помех.
— Низкие потери полезного сигнала. (Уровень потерь в устройстве меньше чем в кабеле категории 5Е длиной 2 метра).
— Защитный чехол однопортовых устройств выполнен из пожаробезопасного самозатухающего полиэтилена.
— Особенностью многопортовых модулей защиты является устойчивость работы при случайном попадании фазного напряжения (220В) электросети общего назначения на жилы кабельного сегмента.
Совокупность перечисленных выше качеств позволяет рекомендовать применение устройств линейки РГ5 для защиты кабельных сегментов, проложенных между двумя различными зданиями на большой высоте.
Подключение
Устройство включается в разрыв кабеля между защищаемым оборудованием и кабельным сегментом. Желто-зеленый провод устройства однопортового устройства или винтовая клемма многопортового модуля подключаются к проводнику защитного заземления РЕ электрической сети. Электрическая проводка в помещении, где производится установка защитного устройства, должна быть выполнена по трехпроводной схеме TN-S.
ВНИМАНИЕ !!!
Эксплуатация устройства при отключенном проводнике защитного заземления значительно снижает его защитные свойства и делает его применение мало эффективным.
Не рекомендуется для подключения к защитному проводнику использовать корпус компьютера. Импульсный ток, проходящий через элементы корпуса, может повредить их и стать источником опасных напряжений для электронных компонентов, размещенных в корпусе.
Если помещение, где устанавливается защитное устройство, не имеет контура защитного заземления РЕ, рекомендуется использовать грозозащиту РГ6, обеспечивающее меньший уровень защиты оборудования, но не требующее заземления.
Основные параметры
| Подключение кабеля | РГ5.х-1-70 РГ5G.х-1-70 |
Розетка RJ-45 |
| РГ5.х-8LSA-220 РГ5G.х-4LSA-220 |
Коннектор LSA | |
| Подключение оборудования | РГ5.х-1-70 РГ5G.х-1-70 |
Вилка RJ-45 |
| РГ5.х-8LSA-220 РГ5G.х-4LSA-220 |
Розетка RJ-45 | |
| Защищаемые проводники | Fast Ethernet (100 M) | 1,2,3,6 |
| Gigabit Ethernet (1 G) | 1,2,3,4,5,6,7,8 | |
| Вносимые потери в полосе рабочих частот | 5 — 95 МГц | < 0,4 дБ |
| 95 — 135 МГц | < 0,8 дБ | |
| Возвратные потери на частоте: | 10 МГц | < 30 дБ |
| 50 МГц | < 20 дБ | |
| 100 МГц | < 15 дБ | |
| 135 МГц | < 13 дБ | |
| Переходное затухание между каналами на частоте 90 МГц | > 30 дБ | |
| Проходная емкость ВХОД — ВЫХОД | < 110 пФ | |
| Испытательное напряжение ВХОД — ВЫХОД | 1500 В | |
| Уровень ограничения напряжения дифференциальной помехи | < ±7,5 В | |
| Время срабатывания дифференциальной защиты | < 10 нС | |
| Максимальное импульсное напряжение синфазной помехи относительно потенциала «ЗЕМЛИ» (при скорости нарастания 1КВ/мкС) |
РГ5.х-1-70 РГ5G.х-1-70 |
< ±400 В |
| РГ5.х-8LSA-220 РГ5G.х-4LSA-220 |
< ±800 В | |
| Максимально допустимое напряжение в кабеле (относительно потенциала «ЗЕМЛИ»)* |
РГ5.х-1-70 РГ5G.х-1-70 |
< ±60 В(DC) |
| РГ5.х-8LSA-220 РГ5G.х-4LSA-220 |
±350 В (DC) 250 В (AC) |
|
| Максимальный отводимый импульсный ток (импульс 8/20 мкС) | < 5 КА | |
| Разброс параметров по каналам | < 10% | |
| Размеры (без заземляющего провода и соединительного кабеля) |
РГ5.х-1-70 РГ5G.х-1-70 |
100 х 30 х 20 мм |
| РГ5.х-8LSA-220 РГ5G.х-4LSA-220 |
217 х 103 х 34 мм | |
| Вес | РГ5.х-1-70 | 90 гр. |
| РГ5G.х-1-70 | 150 гр. | |
| РГ5.х-8LSA-220 РГ5G.х-4LSA-220 |
230 гр. | |
* Возникает в результате неравенства потенциалов «ЗЕМЛИ» в различных точках подключения. Максимальных значений это напряжение достигает, если точки подключения не охвачены системой уравнивания потенциалов.
Исполнение грозозащиты:
1. Длина соединительного кабеля стандартная — 0,5м.
2. Длина заземляющего проводника стандартная — 0,5м.
3. Клемма на заземляющем контакте отсутствует.
Скачать инструкцию по эксплуатации РГ5
|
Ethernet |
|
|---|---|
|
Operating Mode |
Store and Forward, L2 wire-speed/non-blocking switching engine |
|
MAC addresses |
8K |
|
Packet Buffer |
4 Mbits |
|
Jumbo frame |
9K |
|
Порты для витой пары с RJ45 |
|
|
Speed |
10/100/1000 Mbps |
|
MDI/MDIX Auto-crossover |
Support straight or cross wired cables |
|
Auto-negotiation/Duplex |
10/100/1000 Mbps speed auto-negotiation; Full & Half Duplex |
|
Ethernet Port Protection |
1.5KV VRMS 1minute(Hipot), 2KV surge immunity on RJ45 Copper ports |
|
Оптические порты |
|
|
Port Types supported |
100/1000 Base SFP Slot |
|
Fiber port connector |
LC/RJ45 connector for fiber ports |
|
Optimal fiber cable |
Typical 50 or 62.5/125 μm for multimode (mm) Typical 8 or 9/125 μm for single mode (sm) |
|
Отказоустойчивость |
|
|
I.A.Ring / I.A. Chain |
Link Loss Recovery < 20ms@250pcs |
|
Network Topology Optimize Functions |
Ring Coupling, Multiple-Ring, Dual-Homing |
|
Spanning Tree Protocol |
IEEE 802.1D/1w/1s, STP/RSTP/MSTP |
|
Port Trunk / LACP |
Static Trunk or LACP (Link Aggregation Control Protocol) |
|
Протоколы, VLAN |
|
|
Flow Control |
IEEE 802.3x (Full Duplex) and Back-Pressure (Half Duplex) |
|
Max VLANs |
256 |
|
VLAN Types |
Port-Based VLAN, Private VLAN, MAC-Based VLAN |
|
|
IEEE 802.1Q tag-based VLAN, IP Subnet-Based VLAN, Voice VLAN |
|
|
IEEE 802.1ad Double Tagging (QinQ), Protocol-Based VLAN, VCL |
|
Multicast protocols |
IGMP v1, v2, V3, up to 255 multicast groups |
|
|
IGMP snooping, querying, MLD Snooping, GVRP |
|
|
Immediate leave and leave proxy, Throttling and filtering |
|
LLDP |
IEEE 802.1ab LLDP / LLDP-MED |
|
Управление траффиком и приоритеты, QoS |
|
|
Priority |
IEEE 802.1p QoS, Ingress / Egress, QCL |
|
Number of queues per port |
8 |
|
Scheduling schemes |
SPQ, WRR, SPQ+WRR |
|
Traffic Shaper |
Port-based shaping |
|
Безопасность |
|
|
Port Security |
IP and MAC-based Access Control/Filter, Auth User / Privilege Level Control |
|
|
IEEE 802.1X Authentication Network Access Control / RADIUS / TACACS+ Server |
|
Storm Control |
Multicast / Broadcast / Flooding Storm Control / Port Access Control / Limiters |
|
Управление |
|
|
User Management Interfaces |
Cisco-Like CLI (Command Line Interface) |
|
|
Web-based Management, Windows Utility for quick startup |
|
|
SNMP V1, V2c, V3 USM, RMON, Trap / Inform / Retry, Telnet (5 sessions) |
|
Management Security |
HTTPs, SSH, Access Management, Loop Protection |
|
|
RADIUS Client for Management |
|
Upgrade & Restore |
TFTP for Configuration Import / Export |
|
|
TFTP for Firmware Upgrade |
|
Diagnostic |
Syslog, Level Info / Warning / Error, Detailed Syslog |
|
|
Port Mirror, Per VLAN mirroring, CPU Load Monitor, Traffic Counter |
|
|
VeriPHY Ethernet Cable Diagnostics, ICMP Ping |
|
MIBs |
RFC 1757RMON 1, 2, 3, 9; RFC 2674 Q-Bridge MIB |
|
|
RFC 1213 MIB II; RFC 1493 Bridge MIB; RFC 2233 IF MIB |
|
DHCP |
Client Mode, Server Mode, Relay Mode, Snooping, Option 82 |
|
NTP/SNTP |
YES |
|
System Status |
Device info/status; Ethernet port status |
|
Green Ethernet |
Port Power Savings |
|
Layer 4 Security |
Access Control List |
|
Питание |
|
|
Power Input |
Redundant Power Input, Removable Terminal Block |
|
Input Voltage Range |
12-58 VDC |
|
Reverse power protection |
YES |
|
Transient protection |
> 15, 000 Watts peak |
|
Power Consumption |
IS-DG510 11.6 Watt, IS-DG510-2F 12.5Watt, IS-DG510-4F 13.9 Watt |
|
Индикация |
|
|
Power status indication |
Power Input status |
|
Ethernet port indication |
Link & speed |
|
Эксплуатационные параметры окружающей среды и сертификация |
|
|
Operating Temperature |
-40~75ºC (Cold startup at -40ºC) |
|
Storage Temperature |
-40~85ºC |
|
Humidity |
5~95% (Non-Condensing) |
|
Vibration, shock, free fall |
IEC-60068-6, -27, -32 |
|
Certification Compliance |
CE, FCC |
|
Electrical safety |
CE |
|
EMC |
FCC Part 15, CISPR 22 (EN55022) Class A IEC-61000-4-2, -3, -4, -5, -6 (Level 3) |
|
RoHS & WEEE |
RoHS (Pb free) and WEEE Compliant |
|
MTBF |
>25 years |
|
Механические характеристики |
|
|
Protection |
IP30 |
|
Dimension |
154mm x 65mm x 108mm(LxWxD) |
|
Weight |
1.2 kg |
|
Installation |
Din-Rail Mount, Wall mount |
|
Relay Output |
1A, 24V, Normal Open |
Сеть Stack Exchange состоит из 178 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.
Посетить Stack ExchangeElectrical Engineering Stack Exchange — это сайт вопросов и ответов для профессионалов в области электроники и электротехники, студентов и энтузиастов.Регистрация займет всего минуту.
Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществуКто угодно может задать вопрос
Кто угодно может ответить
Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх
Спросил
Просмотрено 2k раз
\ $ \ begingroup \ $Мне нужны средства для увеличения рейтинга Hi-pot порта Ethernet до 3000 В для соответствия нормативным требованиям.Модуль контроллера Ethernet размещен в большом металлическом корпусе, и 18-дюймовый патч-корд соединяет контроллер с разъемом RJ45 на задней панели. В модуле контроллера используется стандартный магнитный разъем, рассчитанный на высокое напряжение 1500 В. На данный момент это не вариант.Я планировал сделать небольшую печатную плату на задней панели с двумя разъемами RJ45 и трансформатором LAN между ними. Это обеспечило бы дополнительную изоляцию от 1500 В до 4000 В в зависимости от выбранного трансформатора.Кто-нибудь видит какие-либо потенциальные (без каламбура) проблемы с этим подходом? Требуется ли какое-либо смещение и следует ли оставить центральные отводы плавающими?
Создан 16 июл.
\ $ \ endgroup \ $ 3 \ $ \ begingroup \ $Вам может быть интересно:
Рейтинги изоляции не добавляются, вместо этого выбирается минимальный.Например, если у вас последовательно соединены черные ящики с номинальной изоляцией 10 кВ, 20 кВ и 30 кВ, результирующий уровень изоляции будет мин. {10,20,30} = 10 кВ вместо 10 + 20 + 30 = 60 кВ, как вы предполагается.
Pulse Eng. # HX1224NL Трансформатор Ethernet (например, снова) имеет номинальный уровень изоляции 4 кВ среднеквадратического значения при 50/60 Гц переменного тока. Необходимо четко различать изоляцию переменного и постоянного тока. Ethernet определяет AC один.
Для правильной защиты вашей схемы необходимо заземлить центральные отводы дополнительного изоляционного трансформатора на стороне, подключенной к защищаемому оборудованию.Это необходимо для устранения слабого (1,5 кВ среднеквадратичного) уровня изоляции модуля контроллера.
П.С. Все вышеперечисленное относится к так называемой базовой изоляции (предоставляется в течение 60 секунд после удара, используется для безопасности), а не к какой-либо другой.
Создан 21 июл.
Asndreasndre1,9777 серебряных знаков1616 бронзовых знаков
\ $ \ endgroup \ $ 7 \ $ \ begingroup \ $Изоляционные напряжения, включенные последовательно, дают САМОЕ ВЫСОКОЕ напряжение.Предполагается, что при выходе из строя всей более слабой изоляции остается только самый прочный барьер, который должен выдерживать все напряжение.
Создан 06 окт.
\ $ \ endgroup \ $ Электротехнический стек Exchange лучше всего работает с включенным JavaScriptВаша конфиденциальность
Нажимая «Принять все файлы cookie», вы соглашаетесь с тем, что Stack Exchange может хранить файлы cookie на вашем устройстве и раскрывать информацию в соответствии с нашей Политикой в отношении файлов cookie.
Принимать все файлы cookie Настроить параметры
Ethernet или сетевой изолятор — это тип гальванического изолятора, используемый в системах Ethernet на основе меди.Он защищает устройства и пользователей от возможных различий потенциалов заземления и напряжений в двух или более различных цепях или компонентах цепей. Изоляторы Ethernet зависят от электромагнитной индукции для преодоления разрыва физической изоляции в системах Ethernet и не требуют какого-либо внешнего источника питания, кроме энергии, передаваемой по самому кабелю Ethernet.
Как работают изоляторы Ethernet
Изолятор Ethernet разделяет электрические токи нескольких устройств, цепей или компонентов цепей, используя электричество в одной цепи для индукции электромагнитного тока в другой цепи, не позволяя двум цепям физически контактировать друг с другом.Это предотвращает перегрузки цепи и позволяет системе Ethernet поддерживать соответствующий ток во всех цепях без утечки тока на внешние устройства или пользователя.
Приложения
ИзоляторыEthernet используются в самых разных приложениях, но в основном в медицинской промышленности. Это связано с тем, что медицинское оборудование, такое как кардиомониторы, дыхательные насосы, имитаторы органов и другие важные устройства, часто подключаются к сети, чтобы врачи и другой медицинский персонал могли наблюдать и / или контролировать состояние пациента из центра.При скачках напряжения или помехах от других систем, таких как персональные компьютеры, утечка тока может протекать через пациента и представлять опасность для жизни. Изоляторы Ethernet также используются в другом удаленном мониторинге, а также в обычных системах Ethernet для защиты кабелей Ethernet от перегрузок по току.
Преимущества
ИзоляторыEthernet могут использоваться в самых разных ситуациях и могут быть настроены для работы в определенных условиях. Они также относительно малы и недороги для реализации в общесистемных схемах, что позволяет практически всем медицинским учреждениям защищать своих пациентов и оборудование от электрических помех.Изоляторы Ethernet также могут использоваться в сочетании с изолирующими трансформаторами, которые специально регулируют выходной ток и напряжение электричества после того, как оно было электромагнитно индуцировано.
Недостатки
Изоляторы Ethernetмедицинского класса должны соответствовать гораздо более строгим правилам в отношении уровня изоляции, обеспечиваемого изолятором Ethernet. Хотя это выгодно для медицинской промышленности, это также требует, чтобы все сетевые компоненты, такие как сетевые карты, подключенные к медицинскому оборудованию, также соответствовали этим правилам.
Витая пара Ethernet теперь является стандартной сетевой технологией последней мили для дома и офиса. На протяжении десятилетий стандарт IEEE, определяющий Ethernet, требовал гальванической развязки между кабелем витой пары и устройством Ethernet. Таким образом, на протяжении десятилетий каждый интерфейс Ethernet использовал трансформаторы Ethernet с магнитным сердечником для изоляции устройств Ethernet и обеспечения безопасности пользователей в случае потенциально опасного сбоя в сетевой среде.Современные трансформаторы Ethernet представляют собой миниатюрные (диаметром <5 мм) тороиды с ферритовым сердечником, намотанные примерно от 10 до 30 витков провода. Какими бы маленькими ни были существующие трансформаторы Ethernet, они все же ограничивают дальнейшую миниатюризацию устройств Ethernet и требуют отдельного громоздкого корпуса или корпуса разъема. Необходимо изучить новые конструкции соединителей, которые могут быть исключительной миниатюризацией или изготовлены на кристалле. В этой диссертации подробно исследуются характеристики текущих коммерческих трансформаторов Ethernet, как для лучшего понимания поведения устройства, так и для определения параметров производительности заменяемых устройств.Получены модели сосредоточенных элементов и распределенных цепей; схемы тестирования разработаны и используются для извлечения параметров модели из коммерческих устройств Ethernet. Измерения передаточного отношения коммерческих трансформаторов Ethernet сравниваются с поведением модели, и обнаруживается, что настроенные распределенные модели обеспечивают наилучшее совпадение передаточного отношения с измеренными данными. Приведены описания технологических процессов и результаты испытаний изготовленных тороидальных трансформаторов с тонкопленочным диэлектрическим сердечником.Наилучшие результаты были получены для 32-виткового трансформатора, нагруженного 100 & # 937; импедансом кабеля витой пары. Этот трансформатор давал ровный отклик в диапазоне от 10 МГц до 40 МГц с высотой примерно 0,45. Для изготовленных трансформаторных конструкций представлены теоретические методы определения сопротивления, емкости и индуктивности. Приведен специальный аналитический и численный анализ индуктивности изготовленного трансформатора. Показаны плоские срезы наклонных магнитных полей вокруг тороида с диэлектрическим сердечником, которые описывают влияние высоты сердечника и плотности намотки на однородность потока без магнитопровода.
В некоторых случаях в некоторых из этих идей есть крупицы истины. Например, да, в некоторых случаях можно обнаружить джиттер (небольшие, но измеримые величины, как в случае с S / PDIF и HDMI). Да, иногда можно обнаружить шум от компьютеров, расположенных рядом с ЦАП.Поймите, конечно, что во многих случаях предлагаемые «решения» не обязательно устраняют проблему. Например, мне еще предстоит увидеть ситуацию, когда модный пассивный кабель может исправить джиттер. И чаще всего субъективный защитник / свидетель / свидетель, кажется, преувеличивает предполагаемые эффекты до таких крайностей в надежде вызвать интерес к тому, что на самом деле должно быть довольно незначительными проблемами. (Почему люди сделали это, будет предоставлено читателю для расшифровки … 🙂
Что ведет к сегодняшней теме… Гальваническая развязка Ethernet.
Итак, некоторые говорили, что система Ethernet является шумной, а гальваническая развязка может помочь улучшить качество звука. Фактически, даже подобный «обзор» с участием TP-Link MC200CM появился несколько месяцев назад, чтобы предложить решение. Несомненно, есть субъективные «слышимые» различия … И, конечно, несомненно, это положительное впечатление (хммм, почти никогда не бывает отрицательных результирующих впечатлений!).Представляет ли разница объективную «реальность», основанную на изменениях в электрической активности или других внешних физических принципах, что ж, у нас нет возможности узнать в таком отчете, помимо утверждения свидетельства.
Сначала давайте немного подумаем о системе Ethernet. Он предназначен для прокладки относительно длинных сигнальных путей через здания и подключения устройств по всему дому. При этом уже есть трансформаторная муфта , пропитанная в спецификациях. Основная цель этого состоит в том, чтобы смещения земли на потенциально многих вольт между устройствами не приводили к повреждению сети.Кроме того, преимуществом использования трансформаторной связи является уже хорошее подавление синфазного сигнала на обмотках для передаваемого цифрового сигнала. «Гальваническая развязка», предложенная в статье, подобной приведенной выше, — это, в частности, «оптоизоляция », когда сигнал в некоторой точке сети передается оптическими средствами, полагая, что это каким-то образом приводит к «лучшему» звуку. Результат в сетевой системе за счет уменьшения шума, который каким-то образом попадает в «аудиосистему» (как именно это работает и , сколько проблемы не объяснено и не продемонстрировано — типично для подобных статей).
На протяжении многих лет я уже продемонстрировал, что Ethernet хорошо работает как средство передачи цифровых аудиоданных. Я никогда не обнаруживал различий в используемых кабелях, и качество звука хорошее как при локальном использовании, так и при глобальной передаче. Но как насчет этого вопроса о возможности электрических помех и возможности улучшения с помощью гальванической развязки? Что ж, я думаю, я могу показать, как на практике будет выглядеть успешная гальваническая развязка у меня дома …
Помните этот график шума, который я показал несколько недель назад при измерении Raspberry Pi 3 + HiFiBerry DAC + Pro, работающего от литиевой батареи?
Ответ был очевиден.Это был очень низкий уровень шума, просачивающегося от Ethernet-соединения. В тот момент, когда я отключил кабель Ethernet от Raspberry Pi 3, этот шум 60 Гц исчез. Прежде чем я перейду к результатам теста, вот что находится на пути моей домашней сети Ethernet от сервера к Raspberry Pi, действующему как стример, чтобы вы могли оценить потенциальные «источники» шума:
Компьютер Windows Server 2012 R2 -> кабель Cat6 длиной 25 футов -> маршрутизатор NETGEAR Nighthawk AC1900 -> кабель Cat5e ~ 100 футов вверх по полу -> 8-портовый гигабитный коммутатор D-Link DGS-1008G (также подключен — это адаптер VOIP для беспроводного телефона и факса, настольного компьютера i7) -> 6 ‘Cat5e -> Raspberry Pi 3 / HiFiBerry DAC + ProВот результаты измерений, сравнивающих звук, передаваемый из сети Ethernet, и воспроизведение с тестовыми сигналами через Wi-Fi при отключенном кабеле Ethernet (сначала результаты теста RightMark, затем уровень шума при выборке 24/192 до 96 кГц):
И это, ребята, это то, что, по крайней мере теоретически, можно было бы купить за «идеальную» оптоволоконную развязку. Если все сделано правильно, для Pi3 / HiFiBerry DAC + Pro за ~ 100 долларов изоляция устранит гул 60 Гц на уровне -130 дБ, измеренный в диапазоне от 20 Гц до 96 кГц, просачивающийся через мою потенциально шумную и неприятную гигабитную сеть Ethernet! Трудно представить, чтобы кто-то всерьез выступал за то, чтобы тратить деньги на крошечный крошечный , незаметный «выигрыш» от того, что я слышу и вижу.Кроме того, помните, что я смотрю на аналоговый выход дочерней звуковой платы внутри самой машины в непосредственной близости от набора микросхем Ethernet! Насколько сильно, по вашему мнению, было бы, если бы к Raspberry Pi был подключен внешний USB-ЦАП? (Риторический вопрос …)
Конечно, это предполагает, что механизм гальванической развязки на самом деле не вносит дополнительный шум в систему и ухудшает ситуацию. Я никогда не играл с такими устройствами, как медиаконвертер TP-Link, но предполагаю, что для него нужен собственный источник питания, и кто может сказать, что это не добавляет гул 60 Гц хуже, чем то, что я вижу выше?
Итог очевиден.Если люди не начнут проводить некоторые измерения и не найдут фактов , нет смысла предполагать, что якобы «слышимые» различия, особенно при зрячем прослушивании, обязательно точны. В упомянутой выше статье говорится, что был «сразу узнаваемый более низкий уровень шума». Тяжелая . Если это правда, я боюсь спросить, насколько ужасным был минимальный уровень шума до настройки! Если раньше было так шумно, значит, с настройкой системы что-то не так. И даже если есть слышимая разница, нет никаких причин, по которым только потому, что человек может это предпочесть, это будет представлять собой объективное улучшение , как в фактическом очевидном «более низком уровне шума», как заявлено.
Я часто задавался вопросом, откуда у аудиофилов возникают подобные убеждения. Почти всегда так много из этих убеждений / утверждений / мифов, кажется, просто возникли неожиданно, независимо от того, заявлены ли они кем-то из отрасли или каким-то любителем с различными убеждениями, а затем увековечены без малейших доказательств или очевидного интереса для проверки! Тот факт, что существует «теория атрибуции» , которая может поразить некоторых людей «здравому смыслу», не означает, что в ней действительно есть что-то существенное. Простое высказывание «возможного» эффекта не делает его правдой … Я, конечно, надеюсь, что с опытом, аудиофилы разовьют мудрость, чтобы отличить то, что возможно от вероятного с проницательностью и желанием различать эти два раньше увековечивая то, что вполне могло быть полнейшей чепухой.
Так или иначе, поехали. Я верю, что все это не так уж удивительно! Конечно, как обычно, предоставьте ссылки (а еще лучше доказательства), если вы знаете реальный пример, когда соединение Ethernet настолько опасно, что оптическая гальваническая развязка того стоила…
———————-
Я надеюсь, что американцы наслаждаются сезоном Благодарения с множеством приличных предложений «Черной пятницы», чтобы сделать покупателей счастливыми. На прошлой неделе я слушал последний рок / поп-альбом Стинга 57th и 9th (ссылка на перекресток в Нью-Йорке, где Стинг пересекался ежедневно во время записи).Наслаждаюсь этим до сих пор и все еще пытаюсь найти время, чтобы покопаться в этом подробнее …
Удачной вам недели, ребята! Наслаждайтесь музыкой …
| Последовательный интерфейс | ||
|---|---|---|
| Интерфейс 1 | Ethernet | |
| Способ подключения | Разъем RJ45 | |
| Длина передачи | 100 м (включая соединительные кабели) | |
| Назначение контактов | 1: 1 | |
| Основные функции | PSE / Midspan, совместимый с IEEE 802.3af, | |
| Скорость последовательной передачи | 10/100/1000 Мбит / с | |
| Номинальное выходное напряжение | 54 В постоянного тока (PoE) | |
| Выходная мощность | 60 Вт | |
| Максимальная выходная мощность | 75 Вт | |
| Интерфейс 2 | Ethernet | |
| Способ подключения | RJ45 CAT5e | |
| Условия окружающей среды | ||
| Температура окружающей среды (хранение / транспортировка) | -40 ° С… 85 ° С | |
| Допустимая влажность (эксплуатация) | 10% … 95% (без конденсации) | |
| Общие | ||
| Гальваническая развязка | VCC // FE // PoE | |
| Интерфейс передачи данных испытательного напряжения / источник питания | 1,5 кВ переменного тока (50 Гц, 1 мин.) | |
| Электромагнитная совместимость | Соответствие Директиве по электромагнитной совместимости 2014/30 / EU | |
| Монтажное положение | вертикальный | |
| Масса нетто | 324.72 г | |
| Материал корпуса | Пластик | |
| Цвет | серый | |
| MTTF (стандарт SN 29500, температура 25 ° C, рабочий цикл 21% (5 дней в неделю, 8 часов в день)) | 3062 Годы | |
| MTTF (стандарт SN 29500, температура 40 ° C, рабочий цикл 34,25% (5 дней в неделю, 12 часов в день)) | 1397 Годы | |
| MTTF (стандарт SN 29500, температура 40 ° C, рабочий цикл 100% (7 дней в неделю, 24 часа в сутки)) | 558 лет | |
| Соответствие | Соответствует CE | |
| UL, США | UL 60079-0 Изд.6 / UL 60079-15 Ed. 4 | |
| UL, США / Канада | Класс I, зона 2, AEx nA IIC T4, Ex nA IIC Gc X T4 | |
| Класс I, Раздел 2, Группы A, B, C, D | ||
| UL, Канада | CSA 22.2 No. 60079-0 Изд. 3 / CSA 22.2 № 60079-15: 16 | |
| Стандарты и правила | ||
| Электромагнитная совместимость | Соответствие Директиве по электромагнитной совместимости 2014/30 / EU | |
| Тип испытания | Вибростойкость в соотв.с EN 60068-2-6 / IEC 60068-2-6 | |
| Результат теста | 10 Гц … 57 Гц, амплитуда ± 3,5 мм, 57 Гц … 150 Гц, 5g | |
| Тип испытания | Амортизатор в соотв. с EN 60068-2-27 / IEC 60068-2-27 | |
| Результат теста | 30g в течение 11 мс, три удара в каждом пространственном направлении | |
| Тип испытания | Продолжительный удар согласно EN 60068-2-27 / IEC 60068-2-27 | |
| Результат теста | 10g в течение 16 мс, 1000 ударов в каждом пространственном направлении | |
| Стандарты / правила | EN 61000-4-2 | |
| Контактный разряд | ± 6 кВ (Уровень испытаний 3) | |
| Непрямой разряд | ||
| Стандарты / правила | EN 61000-4-3 | |
| Диапазон частот | 80 МГц… 3 ГГц (уровень тестирования 3) | |
| Стандарты / правила | EN 61000-4-4 | |
| Комментарии | Критерий B | |
| Стандарты / правила | EN 61000-4-5 | |
| Сигнал | ± 1 кВ (линия передачи данных, несимметричная) | |
| ± 2 кВ (кабель ввода-вывода только на стороне поля, асимметричный) | ||
| Стандарты / правила | EN 61000-6-4 | |
| EN 61000-4-6 | ||
| Диапазон частот | 0.15 МГц … 80 МГц | |
| Соответствие | Соответствует CE | |
| UL, США | UL 60079-0 Изд. 6 / UL 60079-15 Ed. 4 | |
| UL, США / Канада | Класс I, зона 2, AEx nA IIC T4, Ex nA IIC Gc X T4 | |
| Класс I, Раздел 2, Группы A, B, C, D | ||
| UL, Канада | CSA 22.2 No. 60079-0 Изд. 3 / CSA 22.2 № 60079-15: 16 | |
| Испытание на токсичный газ | ISA-S71.04-1985 G3 Harsh Group A | |
| Размеры | ||
| Ширина | 30,2 мм | |
| Высота | 130 мм | |
| Глубина | 120 мм | |
| Примечание | ||
| Ограничение использования | 1 | |
| Блок питания | ||
| Номинальное напряжение питания | 24 В постоянного тока | |
| 48 В постоянного тока | ||
| Диапазон напряжения питания | 18 В постоянного тока… 57 В постоянного тока | |
| Макс. потребление тока | 4,2 А | |
| 2,73 А (24 В пост. Тока) | ||
| 1,34 А (48 В пост. Тока) | ||
| Потребляемая мощность | ≤ 75 Вт | |
| Цепь защиты | Защита от обратной полярности | |
| Сечение гибкого проводника макс. | 4,00 мм² | |
| Сечение гибкого проводника мин. | 0,75 мм² | |
| Сечение жесткого проводника макс. | 4,00 мм² | |
| Сечение жесткого проводника мин. | 0,75 мм² | |
| Сечение провода AWG, макс. | 12 | |
| Сечение провода AWG, мин. | 20 | |
| Соответствие продукции экологическим требованиям | ||
| REACH SVHC | Свинец 7439-92-1 | |
| Китай RoHS | Период экологически безопасного использования: без ограничений = EFUP-e | |
Предоставьте информацию о вашем проекте и обсудите с нашими торговыми представителями.
Мы проконсультируем вас по стандартным продуктам или продуктам по индивидуальному заказу.
Проверьте все параметры и обсудите с нашим торговым представителем, если требуются корректировки.
Мы предоставим конкурентоспособные цены, выпустим образцы после подтверждения. (L / T около 2-4 недель)
Окончательное утверждение образца и массовое производство.На нашу продукцию предоставляется трехлетняя гарантия.
1. Политика Юаня Дина основана на переработке импортных материалов, поэтому необходимо таможенное оформление. Поскольку все расценки основаны на EX-WORK, было бы очень хорошо, если бы покупатели предложили свой номер курьера или экспедитора. Если покупатели надеются обработать свою доставку, используя номер курьера YDS, стоимость перевозки также может быть включена в PI и оплачена вместе с деталями.
Трансформатор RJ45, также известный как фильтры, изолирующие трансформаторы, они являются интегрированным изолирующим трансформатором и широко используются в разъеме RJ45. Этот продукт в основном используется RJ45 Ethernet, сетевые маршрутизаторы, коммутаторы Ethernet, цифровое оборудование VDSL, сетевые приставки, ADSL, оборудование EPON / GPON Triple Play, терминал EOC, интеллектуальное телевидение, платы ПК и другое промышленное оборудование.Трансформатор RJ45 состоит из трансформатор, центральный отвод конденсатора, автотрансформаторы, синфазная индуктивность, он имеет пять типов: однопортовый, двухпортовый, многопортовый, 10 / 100BASE и 1000BASE-TX.Соединения устройств Ethernet выполняют важную функцию, такую как изоляция высокого напряжения, согласование импеданса, подавление шума и передача сигнала. Как правило, сетевой трансформатор RJ45 не является обязательным компонентом разъемов RJ45, потому что он также может работать, если он не оснащен сетевым трансформатором RJ45, но будет иметь определенные ограничения, такие как расстояние передачи, а также он не может быть совместим с другими электрическими устройствами. частотный сетевой порт и т. д. В стандартной конструкции трансформатор RJ45 расположен между интерфейсом RJ45 и микросхемами PHY, с упором на связь с уровнем сигнала, некоторые трансформаторы с центральным отводом будут подключать питание, напряжение обычно равно 1.8 В, 2,5 В и 3,3 В, а некоторые будут напрямую подключаться к земле, обычно в зависимости от способа подключения UTP и типа микросхем PHY для определения соединения. Центральный ответвитель драйвера напряжения должен быть подключен к источнику питания, а для текущего привода будет подключен непосредственно к конденсатору, а затем к земле. Кроме того, разные микросхемы PHY сделают дизайн и техническое описание разными, пользователь должен обратиться к центральному отводу типа микросхемы, чтобы определить метод подключения, особенно следует обратить внимание при подключении к источнику питания, он должен ссылаться на порт подключения UTP в соответствии с PHY конструкция микросхем для определения напряжения подключения.Трансформатор RJ45 имеет множество функций, таких как передача сигнала Ethernet может быть гарантирована без искажений, подавление излучения в соответствии со стандартом IEEE802.3 для требований к электрической изоляции. Сетевой трансформатор RJ45 применяет проводку, заземление, тень, фильтры, рекомендации по пространственному разделению и другие методы обработки, часть подключения микросхемы и изолированную снаружи, эффективно блокируя внешние помехи, увеличивая защитный эффект, например предотвращая удары молнии…так далее. эти виды факторов могут привести к огромному повреждению микросхем, также увеличивается мощность сигнала передачи, улучшается дальность передачи; увеличивают практичность и адаптацию разъема, поэтому сетевой интерфейс становится более удобным, комфортным, снижает нагрузку на пользователя, достигает эффекта умножения. Таким образом, хотя трансформатор RJ45 только дополнительные крошечные компоненты, но они могут значительно повысить производительность и практичность RJ45 разъем, он важен для передачи информации и обеспечения безопасности, это очень важные компоненты.
INJ 1100-T PoE Injectors — это однопортовый монтаж на DIN-рейку, PoE-инжекторы среднего диапазона . Они выступают в качестве промежуточных устройств между коммутатором без PoE и устройством PoE для подачи питания , полностью совместимого с , по кабелю Ethernet. Благодаря гальванической развязке внутреннего источника питания блоки INJ-1100-T также защищены от коротких замыканий на стороне PoE.
Вырабатывая до 60 Вт , INJ 1100-T обеспечивает электропитание удаленных точек доступа PD , панорамирования, наклона и масштабирования (PTZ) камер и видеотелефонов .Он соответствует стандартам IEEE802.3bt Hi-PoE (мощность 60 Вт), или IEEE 802.3at PoE + (30 Вт мощности) , а также обратно совместим с IEEE802.3af PoE (мощность 15,4 Вт). Узнайте больше о PoE.
С INJ 1100-T нет необходимости покупать дорогой коммутатор PoE или устанавливать электропроводку и розетки в труднодоступных местах. Просто используйте и откройте порт на существующем коммутаторе без PoE, чтобы сэкономить время и деньги, передавая питание и данные по одному и тому же кабелю.
Корпус на DIN-рейку | Легко устанавливается на DIN-рейку или внутри распределительных коробок с помощью корпуса на DIN-рейку с зажимом заземления. Нет необходимости в дополнительных скобах. |
Питание через Ethernet (PSE) | Выполняет функцию оборудования источника питания (PSE) на 1 порте UTP для IEEE 802.Устройства, совместимые с 3af (до 15,4 Вт PoE), IEEE 802.3at (до 30 Вт PoE +) или IEEE802.3bt (до 60 Вт Hi-PoE). |
Гальваническая развязка внутреннего блока питания | Напряжение питания и порт Power over Ethernet гальванически изолированы. Это обеспечивает оптимальную защиту от коротких замыканий в кабелях передачи данных на стороне поля. Пассивный сетевой изолятор защищает устройства Ethernet от разности потенциалов до 4 кВ. |
Потенциальное разделение | Безопасное соединение экрана с потенциалом земли |
Встроенный контроллер мощности PoE | Этот контроллер питания PoE обеспечивает согласованное предоставление питания и мониторинг, должным образом определяя с помощью сигнатурного обнаружения, поддерживают ли подключенные устройства Ethernet PoE.Это обеспечивает безопасное соединение для устройств с поддержкой PoE и без PoE. Подробности смотрите здесь |
Расширенное управление питанием |
|
| INJ 1100-T 27030098 | INJ 1110-T 27030108 | |
|---|---|---|
| Последовательный интерфейс | ||
| Интерфейс 1 | Ethernet | |
| Способ подключения | Разъем RJ45 | |
| Длина передачи | 100 м (включая соединительные кабели) | |
| Назначение контактов | 1: 1 | |
| Основные функции | PSE / Midspan, совместимый с IEEE 802.3af, | |
| Скорость последовательной передачи | 10/100/1000 Мбит / с | |
| Номинальное выходное напряжение | 54 В постоянного тока (PoE) | |
| Выходная мощность | 30 Вт | 60 Вт |
| Максимальная выходная мощность | 40 Вт | 75 Вт |
| Интерфейс 2 | Ethernet | |
| Способ подключения | RJ45 CAT5e | |
| Условия окружающей среды | ||
| Температура окружающей среды (хранение / транспортировка) | -40 ° С… 85 ° С | |
| Допустимая влажность (эксплуатация) | 10% … 95% (без конденсации) | |
| Общие | ||
| Гальваническая развязка | VCC // FE // PoE | |
| Интерфейс передачи данных испытательного напряжения / источник питания | 1,5 кВ переменного тока (50 Гц, 1 мин.) | |
| Электромагнитная совместимость | Соответствие Директиве по электромагнитной совместимости 2014/30 / EU | |
| Монтажное положение | вертикальный | |
| Масса нетто | 324.72 г | |
| Материал корпуса | Пластик | |
| Цвет | Серый | |
| MTTF (стандарт SN 29500, температура 25 ° C, рабочий цикл 21% (5 дней в неделю, 8 часов в день)) | 2342 Годы | 3062 Годы |
| MTTF (стандарт SN 29500, температура 40 ° C, рабочий цикл 34,25% (5 дней в неделю, 12 часов в день)) | 1167 Годы | 1397 Годы |
| MTTF (стандарт SN 29500, температура 40 ° C, рабочий цикл 100% (7 дней в неделю, 24 часа в сутки)) | 467 лет | 558 лет |
| Соответствие | Соответствует CE | |
| UL, США | UL 60079-0 Изд.6 / UL 60079-15 Ed. 4 | |
| UL, США / Канада | Класс I, зона 2, AEx nA IIC T4, Ex nA IIC Gc X T4 | |
| Класс I, Раздел 2, Группы A, B, C, D | ||
| UL, Канада | CSA 22.2 No. 60079-0 Изд. 3 / CSA 22.2 № 60079-15: 16 | |
| Стандарты и правила | ||
| Электромагнитная совместимость | Соответствие Директиве по электромагнитной совместимости 2014/30 / EU | |
| Тип испытания | Вибростойкость в соотв.с EN 60068-2-6 / IEC 60068-2-6 | |
| Результат теста | 10 Гц … 57 Гц, амплитуда ± 3,5 мм, 57 Гц … 150 Гц, 5g | |
| Тип испытания | Амортизатор в соотв. с EN 60068-2-27 / IEC 60068-2-27 | |
| Результат теста | 30g в течение 11 мс, три удара в каждом пространственном направлении | |
| Тип испытания | Продолжительный удар согласно EN 60068-2-27 / IEC 60068-2-27 | |
| Результат теста | 10g в течение 16 мс, 1000 ударов в каждом пространственном направлении | |
| Стандарты / правила | EN 61000-4-2 | |
| Контактный разряд | ± 6 кВ (уровень испытаний 3) | |
| Непрямой разряд | ± 6 кВ | |
| Стандарты / правила | EN 61000-4-3 | |
| Диапазон частот | 80 МГц… 3 ГГц (уровень тестирования 3) | |
| Стандарты / правила | EN 61000-4-4 | |
| Комментарии | Критерий B | |
| Стандарты / правила | EN 61000-4-5 | |
| Сигнал | ± 1 кВ (линия передачи данных, несимметричная) | |
| ± 2 кВ (кабель ввода-вывода только на стороне поля, асимметричный) | ||
| Стандарты / правила | EN 61000-6-4 | |
| EN 61000-4-6 | ||
| Диапазон частот | 0.15 МГц … 80 МГц | |
| Соответствие | Соответствует CE | |
| UL, США | UL 60079-0 Изд. 6 / UL 60079-15 Ed. 4 | |
| UL, США / Канада | Класс I, зона 2, AEx nA IIC T4, Ex nA IIC Gc X T4 | |
| Класс I, Раздел 2, Группы A, B, C, D | ||
| UL, Канада | CSA 22.2 № 60079-0 Ред. 3 / CSA 22.2 № 60079-15: 16 | |
| Испытание на токсичный газ | ISA-S71.04-1985 G3 Harsh Group A | |
| Размеры | ||
| Ширина | 30,2 мм | |
| Высота | 130 мм | |
| Глубина | 120 мм | |
| Примечание | ||
| Ограничение использования | 1 | |
| Блок питания | ||
| Номинальное напряжение питания | 24 В постоянного тока | |
| 48 В постоянного тока | ||
| Диапазон напряжения питания | 18 В постоянного тока… 57 В постоянного тока | |
| Макс. потребление тока | 2,1 А | 4,2 А |
| 1,4 A (24 В пост. Тока) | 2,73 А (24 В постоянного тока) | |
| 0,7 А (48 В пост. Тока) | 1,34 А (48 В постоянного тока) | |
| Потребляемая мощность | ≤ 75 Вт | |
| Цепь защиты | Защита от обратной полярности | |
| Сечение гибкого проводника макс. | 4,00 мм² | |
| Сечение гибкого проводника мин. | 0,75 мм² | |
| Сечение жесткого проводника макс. | 4,00 мм² | |
| Сечение жесткого проводника мин. | 0,75 мм² | |
| Сечение провода AWG, макс. | 12 | |
| Сечение провода AWG, мин. | 20 | |
| Соответствие продукции экологическим требованиям | ||
| REACH SVHC | Свинец 7439-92-1 | |
| Китай RoHS | Период экологически безопасного использования: без ограничений = EFUP-e | |
| Простая установка инжектора PoE на DIN-рейку |
|---|
| Инжектор INJ 1100-T PoE Габаритный чертеж компактного корпуса |
Два разъема RJ45 |
| Инжектор INJ 1100-T PoE, вид спереди |
Два разъема RJ45 |