Single Pair Ethernet

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Auswahl von KomponentenDesign-Tipps

Merkmale

Ethernet stellt eine weit verbreitete Schnittstelle für kabelgebundene Netzwerke dar.
Durch den Standard Single Pair Ethernet (SPE) mit Reichweiten bis zu 1000 m sind viele neue Anwendungsfälle möglich, um analoge Sensoranwendungen oder industrielle Bussysteme zu ersetzen.
SPE bietet zudem Vorteile hinsichtlich der mechanischen Stabilität der Steckverbinder und Platzbedarf auf der Leiterplatte.

Application Notes

Würth Elektronik ist Mitglied im SPE Industrial Partner Network

Das Netzwerk ist ein gleichberechtigter Zusammenschluss von Unternehmen, welche die Single Pair Ethernet Technologie als Grundlage für ein schnelles und erfolgreiches Wachstum des IIoT (Industrial Ethernet of Things) vorantreiben.

Zum Netzwerk

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Das Single Pair Ethernet steht für eine neue Art der Datenübertragung. Im Unterschied zum Multipair Ethernet werden nur zwei Adern gebraucht. Die geringe Anzahl an Leitungen sorgt für dünnere Kabeldurchmesser und spart Kosten.

Durch die Nutzung von nur einem Leitungspaar reduziert sich die Anzahl der passiven Bauelemente auf der Leiterplatte stark. Zusammen mit dem im Vergleich zum RJ45 sehr kompakten Steckverbinder lässt sich mit Single Pair Ethernet im Vergleich zum bisherigen Ethernet bis zu 75% der Fläche auf der Leiterplatte einsparen.

Die Vorteile von Single Pair Ethernet

Kompaktes Design

Multi Pair Ethernet vs. Single Pair Ethernet

Durchmesser & Gewicht

Kleiner Kabeldurchmesser und 30 % Gewichtsverlust

PCB & Platzverbrauch

Deutlich geringerer Platzverbrauch auf der Platine

Isolationsspannung nach IEC 62368-1

Ähnlich wie für Ethernet über vier Adernpaare ist auch für Single Pair Ethernet eine Isolation nach IEC 62368-1 (alt IEC 60950) vorgeschrieben. Kondensatoren mit 50 Volt galvanischer Trennung gelten fast ausschließlich nur für Automotive-Ethernet-Anwendungen und reichen nicht für Industrieapplikationen aus.

Die gute Nachricht: Die galvanische Trennung bei Multi Pair Ethernet ist sehr leicht durch Signalübertrager zu lösen. Unsere WE-STST Übertrager Serie verbindet hier eine hervorragende Performance mit einer sehr kompakten Bauform von nur 4.5 x 3.2 mm.

Durch die Möglichkeit der Transformer-Mittelanzapfung zu GND werden auch Common Mode Signale effektiv abgeleitet.