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Filterdesign von Würth Elektronik ermöglicht Single Pair Ethernet für die Industrie
Würth Elektronik berät zum Einsatz von SPE im Industrieumfeld. Ein neues Schaltungslayout ermöglicht leistungsfähige Lösungen mit besten Eigenschaften hinsichtlich Signalqualität, EMV und ESD-Schutz.
Die Herausforderung: Die aus dem Automobilbereich kommende SPE Technologie kann nicht eins zu eins für industrielle Anwendungen übernommen werden, da in der Industrie die Anforderungen bezüglich Leitungslängen und Gerätesicherheit höher sind.
Die Lösung: Würth Elektronik hat die erste industrietaugliche SPE-Schaltung entwickelt, die vollständig kompatibel mit den IEEE-802.3-Signalanforderungen und der Anforderung einer 1,5-kV-Sicherheitsisolation nach IEC 62368-1 ist. Die Lösung für 10BASE-T1 und 100BASE-T1 ist kompakt und leistungsfähig mit einer Signalstabilität bis zu 1 000 m Kabellänge.
Das im Automobilbereich übliche Schaltbild für 100BASE-T1 Single Pair Ethernet besteht aus einer Gleichtaktdrossel, zwei parallel geschalteten Kondensatoren und einem Terminierungsnetzwerk für Common-Mode-Störungen. Die Kondensatoren mit 50 Volt galvanischer Trennung reichen jedoch nicht für eine in der Industrie übliche galvanische Trennung von 1,5 kV/60 s nach IEC 62368-1 aus. Der innovative Ansatz von Würth Elektronik: Statt mit zwei Kondensatoren erfolgt die galvanische Trennung über einen Signalübertrager.
Der Übertrager WE-STST ist wie geschaffen für diese Anwendung. Er verbindet eine hervorragende Performance mit einer sehr kompakten Bauform von nur 4,5 x 3,2 mm. Durch die Verbindung der Transformer-Mittelanzapfung zu GND werden auch Common-Mode-Signale effektiv abgeleitet. Zusätzlich zum Übertrager WE-STST verbessert der stromkompensierte Datenleitungsfilter WE-CNSW das EMV-Verhalten bereits bei Frequenzen ab 1 MHz, ohne das Nutzsignal negativ zu beeinflussen. Eine TVS-Diode (WE-TVS) bietet einen ESD-Schutz nach IEC 61000-4-2 bis 8 kV.
Nähere Informationen zum industriellen Einsatz von Singe Pair Ethernet befinden sich auf der Homepage von Würth Elektronik sowie in der Webinar-Aufzeichnung zum Thema „Single Pair Ethernet - Filter-Design“. Alle passiven Bauelemente, die in dem von Würth Elektronik entwickelten Layout verwendet wurden, sind ab Lager verfügbar. Kostenlose Muster können angefragt werden.
www.we-online.de/spe
