10G PoE LAN-transformatoren: belangrijkste specificaties, normen en ontwerprichtlijnen voor ingenieurs

Power over Ethernet (PoE) is niet langer beperkt tot 1000BASE-T.Wi-Fi 6/6E-toegangspunten, PTZ-IP-camera's en edge computing, ontwerpen ingenieurs steeds vaker systemen die10GBASE-T-gegevenssnelhedenin combinatie metIEEE 802.3bt PoE++ stroomtoevoer. de10G PoE LAN-transformerHet is een cruciaal onderdeel in deze ontwerpen, waarbijsignaalintegriteit bij 10 Gb/sTerwijl het behoudGalvanische isolatie van 1500 Vrmsen bijeenkomstPoE-energiebehoeften.

Dit artikel geeft een samenvatting van denormen, specificaties en PCB-ontwerpoverwegingenElke ingenieur moet weten voordat hij een 10G PoE LAN transformator kiest.

1Wat is een 10G PoE LAN Transformer?

Een10G PoE LAN-transformer(ook wel 10GBASE-T PoE magnetics genoemd) integreert degegevenstransformer, common-mode-choke en PoE-centrumkraanDe rol is tweeledig:

1. Gegevenspad: Voorziet in impedantie-matching en hoogfrequente prestaties tot 500 MHz (vereist voor 10GBASE-T, IEEE 802.3an).

2. Stroompad: Injectie en isolatie van PoE/PoE+/PoE++ (IEEE 802.3af/at/bt) mogelijk maken, met inachtneming van1500 Vrms hi-pot vereisten.

In tegenstelling tot standaard 1G PoE-magneten zijn 10G PoE-transformatoren speciaal ontworpen ommulti-carrier PAM16-signalisatiemet een snelheid van 10 Gb/s, terwijl het ondersteunthogere gelijkstroomvoor type 3 en type 4 PoE.

2. Relevante IEEE-normen

2.1 Gegevensstandaard: IEEE 802.3an (10GBASE-T)

• Het vereist hoogfrequente magneten met strikteinvoegverlies, terugkeerverlies en crosstalkde prestaties.

• Magneten mogen de BER (Bit Error Rate) of de linkmarge in hoogdichte PCB-layouts niet verminderen.

2.2 PoE-normen: IEEE 802.3af/at/bt

• 802.3af (PoE): tot en met15.4 W PSE-uitgang, ~ 12,95 W beschikbaar bij PD.

• 802.3at (PoE+): tot en met30 W PSE-uitgang~ 25,5 W bij PD.

• 802.3bt (PoE++, type 3/4)Gebruik:alle vier de parenvoor macht.

  • Type 3: tot en met60 W PSE-uitgang~51 W bij PD.

  • Type 4: tot en metUitgangspunt 90 ‰ 100 W PSE~ 71 W bij PD.

Voor 10G-toepassingen:PoE++ (802.3bt)Het is vaak essentieel, vooral intoegangspunten en camera's met een hoog vermogen.

2.3 Isolatievereiste

IEEE 802.3 specificeert dat magnetische elementen moeten passeren1500 vrm voor 60sDeze isolatievereiste zorgt ervoor dat zowel de afmeting als de afmeting van de afmeting van de afmeting van de afmeting van de afmeting van de afmeting van de afmeting van de afmeting van de afmeting van de afmeting van de afmeting van de afmeting van de afmeting van de afmeting van de afmeting van de afmeting van de afmeting van de afmeting.naleving van de veiligheidsvoorschriftenenbetrouwbaarheid van het systeem.

3Belangrijke elektrische parameters voor ingenieurs

Bij de beoordeling10G PoE LAN transformatoren, moeten ingenieurs het gegevensblad zorgvuldig controleren op:

4. Waarom 10G PoE-transformatoren verschillen van 1G

• Hoger frequentievermogen: moet voldoen aan de limieten voor invoegverlies en terugkeerverlies van 10GBASE-T.
• Een hogere stroombehandeling: PoE++ vereist een grotere kerngrootte en een geoptimaliseerde wikkeling voor minder verwarming.
• Sterkere onderdrukking van de EMI: 10 Gb/s-signalen vereisen een betere afwijzing en afscherming van ruis in de gemeenschappelijke modus.

5. PCB-uitleg en systeemontwerprichtlijnen

Voor een succesvolle conformiteitstest moeten ingenieurs de volgende beste praktijken volgen:

1. Kortste PHY-to-magnetics routing: Houd de sporen verschillend, lengte-matched, en impedance-gecontroleerd.
2. Bob-Smith ontslagGebruik:75 Ω-weerstanden met hoogspanningscondensatorenvan de kabel centraal kraan naar het chassis grond voor EMI onderdrukking.
3. Isolatievergunning: behoud van adequateschommelvlak/vrijheidtussen primaire en secundaire zijde om naleving van 1500 Vrms te waarborgen.
4. Thermische overwegingenVoor 802,3bt-ontwerpen moet de temperatuur van de transformator worden verhoogd onder maximale stroombelasting.
5. Systeemveiligheid: Naast IEEE 802.3, voldoen aanIEC 62368-1voor de certificering van de veiligheid van eindapparatuur.

6. Quick Selection Checklist voor ingenieurs

♦ moet worden gespecificeerd10GBASE-Tin datasheet
♦ OndersteuningIEEE 802.3af/at/bt(Type 3/4 voor hoog vermogen)
♦ Hi-Pot ≥1500 vrms / 60 s
♦ Geverifieerdinvoegverlies, terugkeerverlies en crosstalkbij 10 Gb/s
♦ Geschiktthermische prestatiesvoor 802.3bt-toepassingen
♦ Indien vereist, industriële temperatuur

8. Veelgestelde vragen

Q1: Kan een1G PoE-transformerworden gebruikt voor 10GBASE-T PoE?
1G-apparaten kunnen niet voldoen aan 10G-invoegverlies, terugkeerverlies en crosstalk-eisen, noch aan de hogere huidige behoeften van 802.3bt.

V2: Welke isolatie is vereist voor een 10G PoE LAN-transformer?
Tenminste.1500 vrms gedurende 60 seconden, per IEEE 802.3.

V3: Voor welke toepassingen zijn 10G PoE LAN-transformatoren nodig?
High-power Wi-Fi 6/6E toegangspunten, PTZ IP camera's, kleine cellen en edge computing gateways.

V4: Hoeveel stroom levert IEEE 802.3bt?
Tot90 ‰ 100 W bij de PSEEn...71 W bij de PD, afhankelijk van de kabellengte en de verliezen.