Single Pair Ethernet

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.

Doch was bedeutet das für die Schaltung auf der Leiterplatte?

Sehen Sie sich auch unsere Webinaraufzeichnung zum Thema " Single Pair Ethernet - Filter-Design" an.

Kompaktes Design

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.

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.

Zusätzlicher EMI und ESD Schutz

Zusätzlich zum Übertrager ( 74930000) verbessert eine zusätzliche Common Mode Choke ( 744232222) das EMI-Verhalten bereits bei Frequenzen ab 1 MHz, ohne das Nutzsignal negativ zu beeinflussen. Die TVS Diode ( 824012823) bietet einen ESD Schutz nach IEC 61000-4-2 bis 8 kV.

Schaltbild 10BASE-T1

Schaltbild 100BASE-T1

Messergebnisse 10BASE-T1

Messergebnisse 100BASE-T1

Stückliste

TVS-Diode
Serie Größe VDC
(V)
CCh typ.
(pF)
WE-TVS DFN1210 3.3 0.18
Stromkompensierter SMT Line Filter
Serie Größe Z @ 100 MHz
(Ω)
IR.
(mA)
WE-CNSW 1206 2200 200
Signalübertrager
Serie Größe VT
(V(DC))
L
(µH)
WE-STST 1812 2250 350
Kondensatoren
Serie Name Größe C VR
(V(DC))
WCAP-CSMH MLCCs C1 1206 1 nF 2000
WCAP-CSGP MLCCs C2 0402 100 nF 50
WCAP-CSGP MLCCs C3 0603 100 nF 100

Widerstand mit 100 Ω (Größe 0603)

Würth Elektonik ist Mitglied im SPE Industrial Partner Network

Das SPE Industrial Partner Network 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.

Für zukünftige Anwender ist das Netzwerk erster Ansprechpartner in allen Fragen rund um den Aufbau von SPE Netzwerken und Geräten.

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