WE-RJ45 LAN Through Hole Reflow

Auf dem Datenblatt des PHY ist angegeben, ob er strom- oder spannungsgesteuert ist, was ein wichtiges Kriterium für die Auswahl der Übertragerbuchse darstellt.

Bei einem spannungsgesteuerten PHY wird der LAN-Übertrager direkt mit den Anschlüssen des PHY-Chips verbunden. Der stromgesteuerte PHY hat einen V_DDA-Pin für die Stromversorgung, der spannungsgesteuerte PHY hat keinen V_DDA-Pin. Daher fließt der Strom bei Current-Mode-PHYs über die Pins des LAN-Übertragers.

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Neben der Datenübertragung wird bei PoE auch die Stromversorgung über die Ethernet Schnittstelle realisiert, wodurch kein zusätzliches Stromversorgungskabel benötigt wird. Nach dem IEEE 802.3 Standard wird der Energieversorger hierbei Power Source Equipment (PSE) und der Verbraucher Powered Device (PD) genannt.

Um eine falsche Polarität (Verpolung) auf Seiten des PD zu vermeiden, ist eine Diodenbrücke notwendig. Würth Elektronik bietet Bauteile, die diese bereits enthalten (links) oder die über Anschlüsse verfügen, welche einen externen Anschluss ermöglichen (rechts).

REDEXPERT beinhaltet eine Filterfunktion zur Selektion der RJ45 LAN Buchsen mit Magnetics nach dem Einsatzgebiet auf der Seite des PD oder des PD und des PSE.

1 WE-RJ45 LAN Buchse mit Magnetics: Hierbei handelt es sich um ein fertiges Modul, in dem die Ethernet-Buchse, der Übertrager und die Bob-Smith-Terminierung integriert sind. Dies sorgt für die sicherheitsrelevante galvanische Trennung sowie für die Impedanzanpassung und schützt vor transienten Störungen und Gleichtaktstörungen.

2 Schirmanbindung: Bei Plastikgehäusen wird mit den Kondensatoren die Schirmung der Ethernet-Buchse und damit der Kabelschirm mit der Platinenmasse (GND) verbunden. Bei Metallgehäusen wird empfohlen die Kondensatoren nicht zu bestücken, sondern den GND direkt über Verschraubungen an das Gehäuse anzuschließen.

3 Controller: Zur Begrenzung der schnittstellenseitigen transienten Störungen zum PHY gegen GND werden zwei TVS-Dioden-Arrays eingesetzt. An den Controller wird für die On-Board-Software ein EEPROM angeschlossen und der Signalteil wird mit einem 25 MHz Quarz getaktet.

Weitere Infos zum Schaltungsaufbau und Layout sind in unserem Referenz-Design Gigabit-Ethernet Front-End enthalten.

1. Bob-Smith-Terminierung: Zur Reduzierung der Gleichtaktstromflüsse und der Anfälligkeit für Störungen durch unbenutzte Adernpaare am RJ45-Anschluss

2. Gleichtaktdrosseln: Verbessern die EMV durch Dämpfung von Gleichtaktstörungen

3. Signal-Übertrager: Sorgt für die galvanische Trennung zwischen PHY-Chip und RJ45-Buchse, schützt vor transienten Störungen und passt die interne Logik impedanzmäßig an die symmetrischen Adernpaare an

4. MLCC Kondensatoren: Tragen durch die HF-technische Verbindung der Mittelanzapfungen der Übertrager mit der Masse (GND) zur Gleichtaktunterdrückung bei

5. TVS-Dioden-Array: Begrenzt schnittstellenseitig auftretende transiente Störungen zum PHY gegen GND

Die Teile 1, 2, 3 und 4 sind in der WE-LAN Buchse mit Magnetics bereits integriert. Mehr Informationen zur Ethernet-Schnittstelle finden Sie in unserem Application Guide.