8-900-374-94-44
[email protected]
Slide Image
Меню

Гальваническая развязка ethernet: Грозозащита Ethernet Info-Sys РГ5 в интернет-магазине MIKC.RU, купить Info-Sys РГ5 по низкой цене

Содержание

серия гнезд RJ45 с интегрированным трансформатором от TE Connectivity

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.

Отличительные характеристики розеток серии MAG45:
  • Экономия площади печатной платы
  • Повышенная защита от ЭМП
  • Поддержка все доступных микросхем физического уровня PHY
  • Соответствие телекоммуникационным стандартам: IEEE 802.3 и ANSI X3.263
Материалы

•••

Наши информационные каналы
О компании TE Connectivity

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

Поиск по параметрам
Разъемы телекоммуникационные RJ

Грозозащита InfoSys Ethernet РГ6G (розетка

  • 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

    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.

        — Высокая степень подавления помех.
        — Низкие потери полезного сигнала. (Уровень потерь в устройстве меньше чем в кабеле категории 5Е длиной 2 метра).
        — Защитный чехол выполнен из пожаробезопасного самозатухающего полиэтилена.

    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
  • Гальваническая развязка: назначение и методы

    Добавлено 17 сентября 2018 в 13:04

    Сохранить или поделиться

    Введение

    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.

    Методы развязки по питанию

    Трансформаторы

    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 трансформаторов

    Конденсаторы

    Менее 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 развязки

    Методы изоляции сигналов

    Оптоизоляторы

    Когда 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 оптоизолятора

    Датчик Холла

    Другим 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 проводник

    Заключение

    Гальваническая 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.

    Практический пример

    Рисунок 5 – Схема проекта PoE (Power over Ethernet, питание через Ethernet) на основе контроллера TPS23753PW

    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:

    Теги

    Гальваническая развязкаДатчик ХоллаЕмкостная связьКонденсаторОптопараОптронРазвязкаТрансформаторТрансформаторная развязкаТрансформаторная связь

    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.


    Гальваническая развязка. Кто, если не оптрон?

    // это копия статьи, размещенной вчера на geektimes.ru. Возможно это будет интересно и читателям электроникса.

    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.

    Зачем оно нужно
    Существует три основные задачи, которые решаются развязкой цифрового сигнала.

    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.

    Как оно работает
    Традиционно гальваническая развязка строится на двух элементах — трансформаторах и оптронах. Если опустить детали, то первые применяются для аналоговых сигналов, а вторые — для цифровых. Мы рассматриваем только второй случай, поэтому имеет смысл напомнить читателю о том кто такой оптрон.

    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.

    Где оно работает
    Теперь о том в каких микросхемах используется изоляционный барьер.
    Первыми стоит назвать цифровые изоляторы. Они представляют собой несколько изолированных цифровых каналов, объединенных в одном корпусе. Выпускаются микросхемы с различной конфигурацией входных и выходных однонаправленных каналов, изоляторы с двунаправленными каналами (используются для развязки шинных интерфейсов), изоляторы со встроенным DC/DC-контроллером для изоляции питания. Кроме того выпускаются изолированные драйверы силовых транзисторов, в том числе на посадочное место оптодрайверов, усилители токового шунта, гальваноразвязанные АЦП и др.

    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

    Согласование, экранирование и гальваническая развязка линий связи

    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 InfoSys Ethernet РГ5

    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

    Промышленные управляемые Gigabit Ethernet коммутаторы ISON IS-DG510 на 10 портов с расширенным диапазоном -40 … 75°C

    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 < [email protected]

    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

    Ethernet — Изоляция 3000 В — Обмен электротехнического стека

    Ethernet — Изоляция 3000 В — Обмен электротехнического стека
    Сеть обмена стеков

    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 Exchange
    1. 0
    2. +0
    3. Авторизоваться Зарегистрироваться

    Electrical 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 сообществу

    Кто 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.