Ethernet LAN-transformatoren-ook bekend alsEthernet-isolatietransformatoren of LAN-magnetisme—zijn kritische componenten in 10/100/1000Base-T- en PoE Ethernet-interfaces. Veel ingenieurs en kopers hebben echter moeite met het correct interpreteren van de elektrische specificaties van LAN-transformatoren, zoals:OCL, invoegverlies, retourverlies, overspraak, DCMR en isolatiespanning.
Deze gids legt het uitwat elke elektrische parameter van een LAN-transformator werkelijk betekent,hoe het gemeten wordt, Enwaarom het ertoe doet in echte Ethernet- en PoE-ontwerpen, zodat u met vertrouwen de juiste magnetische materialen kunt selecteren.
| Parameter | Typische waarde | Testconditie | Wat het aangeeft |
|---|---|---|---|
| Draaiverhouding | 1CT:1CT (TX/RX) | — | Impedantieaanpassing tussen PHY en twisted-pair-kabel |
| OCL (open circuitinductie) | ≥ 350 µH | 100 kHz, 100 mV, 8 mA DC-voorspanning | Laagfrequente signaalstabiliteit en EMI-onderdrukking |
| Invoegverlies | ≤ -1,2 dB | 1–100 MHz | Signaalverzwakking over de Ethernet-frequentieband |
| Retourverlies | ≥ -16 dB bij 1–30 MHz | Differentiële modus | Impedantie-matchingkwaliteit |
| Overspraak | ≥ -45 dB bij 30 MHz | Aangrenzende paren | Pair-to-pair interferentie-isolatie |
| DCMR | ≥ -43 dB bij 30 MHz | Differentieel-naar-gemeenschappelijk-modus | Common-mode ruisonderdrukking |
| Isolatiespanning | 1500 Vrms | 60 sec | Veiligheidsisolatie tussen lijn en apparaat |
| Bedrijfstemperatuur | 0°C tot 70°C | Omgeving |
Milieubetrouwbaarheid
|
Een LAN-transformator zorgt voor:
Een onjuiste interpretatie van elektrische specificaties kan leiden tot:
Het begrijpen van deze parameters is daarom essentieelhardware-ingenieurs, systeemontwerpers en inkoopteams.
Debochten verhoudingdefinieert de spanningsrelatie tussen de PHY-zijde en de kabelzijde van de transformator.
Typische voorbeelden:
Voor10/100Base-T en PoE, A1:1 draaiverhouding met middenkranenis de industriestandaard en veiligste keuze.
OCL (open circuitinductie)meet de inductantie van de transformator met de secundaire open, meestal bij:
OCL geeft aan hoe goed de transformator:
PoE-injectieGelijkstroom door de middenaftakkingen, wat de magnetische kern richting verzadiging duwt.
Een PoE-gecertificeerde LAN-transformator moet voldoende inductie behoudenonder DC-bias, niet alleen bij nulstroom.
| OCL-waarde | Interpretatie |
|---|---|
| < 200 µH | Risico op laagfrequente vervorming |
| 250–300 µH | Marginaal |
| ≥ 350 µH | PoE-compatibel, robuust ontwerp |
Invoegverliesmeet hoeveel signaalvermogen verloren gaat bij het passeren van de transformator, uitgedrukt in dB.
Een hoog inbrengverlies resulteert in:
Voor 10/100Base-T:
Een laag invoegverlies is essentieel voor stabiele verbindingen en marge tegen slechte bekabeling.
Terug verlieskwantificeert signaalreflecties veroorzaakt door impedantie-mismatch.
Hogere absolute waarden (meer negatieve dB) betekenenminder reflectie.
Overmatige reflecties:
De vereisten voor rendementsverlies worden iets versoepeld bij hogere frequenties, in overeenstemming met IEEE 802.3-sjablonen.
Een goed rendementsverlies duidt op:
Overspraakmeet hoeveel signaal van het ene differentiële paar in het andere koppelt.
Ethernet gebruikt meerdere differentiële paren. Hoge overspraak leidt tot:
| Overspraak @ 100 MHz | Evaluatie |
|---|---|
| −30 dB | Marginaal |
| −35 dB | Goed |
| −40 dB of beter | Uitstekend |
Sterke overspraakisolatie is vooral belangrijk incompacte PoE-ontwerpen.
DCMR meet hoe effectief de transformator voorkomt dat differentiële signalen worden omgezet in common-mode-ruis (en omgekeerd).
PoE-systemen introduceren:
Slechte DCMR leidt tot:
Isolatie spanningspecificeert de maximale wisselspanning die de transformator zonder storing kan weerstaan tussen primair en secundair.
Typische waarden:
Voor de meeste Ethernet- en PoE-apparatuur is1500 Vrmsvoldoet aan de IEEE- en UL-verwachtingen.
Specificeert het bereik van de omgevingstemperatuur waarbij elektrische prestaties gegarandeerd zijn.
Typische klassen:
Hogere temperatuurclassificaties impliceren over het algemeen:
Evalueer altijd de parameters wanneer u LAN-transformatoren vergelijktsamen, niet individueel:
OCL (Open Circuit Inductance) meet het vermogen van de transformator om de signaalintegriteit bij lage frequenties te behouden. Hogere OCL-waarden verbeteren de EMI-onderdrukking en helpen voldoen aan de IEEE 802.3-retourverliesvereisten.
De windingsverhouding zorgt voor impedantie-aanpassing tussen de Ethernet PHY en de twisted-pair-kabel. Een verhouding van 1:1 is standaard voor 10/100Base-T Ethernet om signaalreflectie en vervorming te minimaliseren.
Invoegverlies geeft aan hoeveel signaalvermogen verloren gaat bij het passeren van de transformator. Een lager invoegverlies zorgt voor een betere signaalkwaliteit, vooral over de 1-100 MHz Ethernet-bandbreedte.
Retourverlies duidt op impedantie-mismatch in het transmissiepad. Slecht retourverlies veroorzaakt signaalreflecties, waardoor de bitfoutpercentages toenemen en de verbindingsinstabiliteit in Ethernet-systemen toeneemt.
DCMR (Differential to Common Mode Rejection) meet hoe goed een transformator common-mode-ruis onderdrukt. Hoge DCMR is essentieel voor PoE-systemen waarbij stroom en data dezelfde kabel delen.
De meeste PoE LAN-transformatoren vereisen een isolatie van minimaal 1500 Vrms om apparatuur en gebruikers te beschermen tegen overspanningen en voldoen aan veiligheidsnormen zoals UL en IEEE 802.3.
