Analyse du connecteur RJ45 de VOOHU Electronics

2. Composition du matériau et caractéristiques du produit

La composition matérielle principale de l'interface réseau RJ45 est illustrée dans la figure ci-dessous :


3. Caractéristiques du produit :

Blindé

Boîtier métallique, offrant une protection EMI/RFI*. EMI/RFI* est une énergie électromagnétique indésirable (ou « bruit ») dans la plage de fréquences couramment utilisée dans les communications radio.
EMI — Interférence électromagnétique

· RFI — Interférences radiofréquences

Options de mise à la terre

Terre de boîtier - Contact avec le boîtier pour connexion à la terre

Terre pour PCB - Contact avec le PCB pour connexion à la terre


CLÉ (Interface)

Conçu pour être utilisé avec des fiches mâles RJ45 pour garantir un accouplement correct, et peut également accepter des fiches standard.

Chevilles de montage (pieds à souder)

Fournit le positionnement de la soudure des extrémités de la carte et fournit un support de positionnement et de fixation pendant le processus de soudure, mais n'a pas de fonction de verrouillage de la carte. La plupart des trous de prise femelle RJ45 sont équipés d'un certain type de broches de montage.
Les ports sont inversés

Les contacts sont en bas et le loquet est en haut pour un branchement et un débranchement faciles.
Ports vers le haut

Ports orientés vers le bas


Arrêts de support de panneau

Fournir un support mécanique supplémentaire, en particulier pour les crics à entrée supérieure.

Lumière LED

Intégré à la prise femelle, aucun espace système supplémentaire n'est requis pour installer le voyant lumineux. Disponible dans une variété de couleurs et de configurations.

2. Classification générale des produits VOOHU RJ45

1. Classification par port (port unique, multi-port, empilable)


2. Classification par tarif produit (100M, 1000M, 5G, 5G, 10G)


3. Selon la structure mécanique du produit (intégré, séparé, avec/sans blindage, avec ou sans lumières LED, angles de port 90, 180, 45, plaque encastrée, plug-in, patch, hauteur régulière et faible hauteur)

4. Types de produits spéciaux RJ45

Classé par application de produit (RJ45 étanche, XLR RJ45 (monté sur panneau, intégré, avec/sans blindage, autobloquant, encliquetable), connecteur droit-traversant, RJ45 intégré à d'autres interfaces)

3. Suggestions de sélection RJ45

1. La différence entre les types intégrés et séparés et leurs scénarios applicables respectifs

Le type séparé (sans transformateur/sans composants magnétiques) et le type intégré (avec transformateur réseau/composants magnétiques) de connecteurs RJ45 sont les principales catégories de prises femelles montées sur carte PCB. Leur sélection affecte directement la conception des circuits, leur coût, leurs performances et les scénarios applicables. Ce qui suit est une comparaison détaillée des deux et une analyse des scénarios applicables :

1.1 Prise discrète / Non-Intégré

Caractéristiques structurelles :

Pas de transformateur réseau intégré, uniquement une infrastructure de prises RJ45 (contact, boîtier, serrure).

Un module de transformateur de réseau indépendant (généralement un boîtier SMD ou DIP) doit être connecté au PCB.

Scénarios applicables :

·Contrôle industriel et environnements difficiles

Les équipements industriels (PLC, HMI, servomoteur) doivent résister à de fortes interférences électromagnétiques (EMI) et le transformateur externe peut être placé à l'écart de la source d'interférence.

Prend en charge une plage de température plus large (-40 °C ~ 105 °C) pour éviter une défaillance à haute température des composants magnétiques.

·Équipement PoE++ haute-puissance

Pour les appareils prenant en charge 802,3bt (90 W) (tels que les points d'accès et les caméras), le transformateur externe a une meilleure dissipation thermique pour éviter la saturation magnétique causée par la surchauffe.

·Exigences de conception flexibles

Les paramètres du transformateur (tels que la tension d'isolement et le taux de réjection en mode commun) doivent être personnalisés pour répondre à des scénarios de haute fiabilité tels que l'utilisation médicale/militaire.

·Facile à réparer et à remplacer

En cas de panne du transformateur, seul le module indépendant doit être remplacé, sans démonter l'ensemble de la prise RJ45.

Inconvénients :

Occupe une plus grande surface PCB (transformateur + prise), augmentant la complexité de la disposition.

Il faut acheter des transformateurs supplémentaires et les coûts de gestion de la chaîne d'approvisionnement sont plus élevés.

1.2 Prise femelle RJ45 intégrée (Jack intégré/magnétique)

Caractéristiques structurelles :

Transformateur de réseau intégré et starter de mode commun pour réaliser le filtrage du signal, l'isolation électrique et l'adaptation d'impédance.

Directement soudé sur le PCB sous forme de module unique (boîtier SMT ou DIP).

Scénarios applicables :

· Electronique grand public et petits appareils

Produits à espace limité (routeurs, téléviseurs intelligents, NAS), hautement intégrés pour économiser de la surface PCB.

· Équipement Ethernet standard

Applications Cat5e/Cat6 telles que les commutateurs de qualité commerciale, les imprimantes, les téléphones IP, etc., avec moins d'interférences environnementales.

· Exigences de production de masse à faible coût

Réduisez le nombre de composants, simplifiez le processus de patch SMT et réduisez les coûts d’assemblage.

· Projets avec des cycles de conception courts

Pas besoin de sélectionner un transformateur séparément, évitez les problèmes d'adaptation d'impédance et accélérez le lancement du produit.

Inconvénients :

Dissipation thermique limitée, PoE++ haute puissance (>60 W) peut surchauffer (un type industriel amélioré doit être sélectionné).

La capacité anti-interférence est plus faible que le type séparé (le transformateur est proche de la prise et est facilement affecté par le bruit du châssis).

L'ensemble de l'appareil doit être remplacé en cas de panne et le coût de maintenance est élevé.

La prise femelle RJ45 séparée (transformateur externe) est adaptée aux environnements difficiles (interférences industrielles, PoE haute puissance, température étendue), tandis que la prise femelle RJ45 intégrée (transformateur intégré) convient aux équipements conventionnels avec un espace limité et une sensibilité aux coûts.

2. La différence entre les broches rondes et les broches plates et leurs scénarios d'application respectifs

La prise Keystone utilisée pour la communication réseau générale comporte 8 broches en or (broches de contact, un fil métallique avec une surface recouverte d'une couche d'or sur nickel d'une épaisseur de 50 micropouces) installées à l'intérieur du corps pour connecter les 8 pièces de verrouillage en or installées sur la prise réseau. Habituellement, les broches en or peuvent être divisées en deux types : les broches rondes avec une surface en coupe transversale de 0,166190251 mm2 et les broches plates avec une surface en coupe transversale de 0,12 mm2, et les méthodes de placage à l'or sont également différentes.

Processus de fabrication :

Les aiguilles rondes ont toujours été fabriquées en tréfilant des fils, et il n'y a aucun gaspillage dans le processus de fabrication. Étant donné que les aiguilles rondes n’ont pas de directionnalité, elles sont faciles à concevoir pour une production automatisée ;

Les aiguilles plates sont produites par la courroie de matériau tirant les aiguilles plates, mais la courroie de matériau n'est plus nécessaire après le traitement et l'utilisation proprement dits, des déchets seront donc générés et environ 0,6 unités de déchets seront générées dans 1 unité de surface.

Du point de vue du processus de production, le processus d'estampage est bien supérieur à celui des fils de tréfilage en termes de coût de production des aiguilles rondes et des aiguilles plates.

Coût du placage à l’or :

Les aiguilles rondes utilisent une technologie de placage complet, et les aiguilles plates peuvent également définir la plage de contact entre la surface supérieure du placage sélectionné et la tête mâle, réduisant ainsi considérablement les coûts, mais face à une production automatisée, il est nécessaire de surmonter le problème du contrôle de la direction de l'aiguille plate.


Performances mécaniques et fiabilité :

Grâce à la structure physique des broches rondes, l'enfichage et l'adaptation aux environnements difficiles des broches rondes sont généralement supérieures à celles des broches plates. C'est pourquoi les broches rondes sont souvent utilisées dans les équipements industriels, tandis que les broches plates sont souvent utilisées dans les appareils électroniques grand public.

Scénarios d'application de différentes broches :

Scénarios applicables de broches rondes :

Équipement industriel (PLC/ordinateur industriel), transmission haute-vitesse Cat6A+/10G, PoE++ haute-puissance (≥60W), environnements difficiles tels que véhicule/médical

Scénarios applicables de broches plates :

Electronique grand public (routeurs/imprimantes), Ethernet standard Cat5e/Cat6, PoE basse consommation (≤30 W), produits fabriqués en masse sensibles aux coûts

3. Différences de produits avec ou sans coques de protection

Les fiches du connecteur RJ45 sont divisées en deux types : non blindées et blindées. Les fiches de connecteur RJ45 non blindées sont le type le plus courant, avec une structure simple et un prix bas, adaptées aux environnements généraux de maison et de bureau où les exigences de blindage électromagnétique ne sont pas élevées. La fiche du connecteur RJ45 blindé a de meilleures capacités anti-interférences et anti-fuite électromagnétique, elle est donc largement utilisée dans les occasions où les exigences sont élevées en matière de qualité de transmission du signal et de sécurité des données, telles que la finance, les soins médicaux, l'armée, etc.

La fiche du connecteur RJ45 blindée est recouverte d'une couche de blindage sur la périphérie, ce qui peut réduire efficacement l'impact des interférences externes sur la transmission du signal et améliorer la stabilité et la précision de la transmission des données. Dans le même temps, la fiche blindée du connecteur RJ45 peut également empêcher les fuites d'ondes électromagnétiques et protéger la sécurité des données utilisateur. Bien que l'apparence de la fiche du connecteur RJ45 blindé ne soit pas différente de celle de la fiche non blindée, son rôle est très important dans l'utilisation réelle.

IV. Projet de vérification de la fiabilité des produits

1. La différence entre les types intégrés et séparés et leurs scénarios applicables respectifs

Boîtier de test basé sur RJ45 intégré plaqué or 6u"

Test électrique réussi

·Test de résistance de contact

·Résistance d'isolation

· Résistance haute tension

·Force d'insertion et test de durée de vie ;

·Test TR

·Test de choc/chute mécanique

· Soudabilité, résistance de soudure, test LED

· Force élastique à broche unique

·Test de vibrations

Test en environnement difficile réussi

· Résistance à l'humidité/température et humidité constantes

·Test de résistance à la température/durée de vie en température

·Test au brouillard salin 24H ;

·Résistance au froid

5. Processus de personnalisation des produits non standard

Cas de personnalisation d'étanchéité à l'intérieur du port réseau

Un client a utilisé une fiche mâle personnalisée et a constaté que la fiche était desserrée après la connexion à notre échantillon. Il a ensuite confirmé la demande auprès de nos techniciens. Nos techniciens ont personnalisé le moule en fonction de la demande, ont terminé la livraison du nouvel échantillon demandé dans le délai spécifié et ont réussi le test, et ont mis en œuvre la production et le stockage en série.

VI. Scénarios d'application du produit

Applicable à divers équipements industriels et applications électroniques grand public avec connexion RJ45
Applications industrielles nécessitant Ethernet
Contrôle industriel, communication de données, électronique grand public, stockage d'énergie photovoltaïque, surveillance de sécurité, contrôle vidéo et autres domaines
VII. Principes de conception de référence

1. Type de tension PHY+transformateur réseau+RJ45
Circuit conventionnel discret 100 Base-T

2. Filtre 100M intégré PHY+RJ45 piloté par tension
Connecté à un PHY piloté par tension, le circuit Bob-Smith a les fonctions suivantes :
1. Protection contre les surtensions
2. Adaptation d'impédance
3. Réduire les rayonnements CEM


3. Filtre gigabit intégré actuel-type PHY+RJ45
La prise centrale connectée au PHY piloté par le courant est tirée jusqu'à Vdd, qui est la tension de fonctionnement du PHY, puis connectée au condensateur de masse (0,01 uF - 0,1 uF) ;
La plus visible ici est la résistance de 50 Ω allant de la ligne de données à la terre, située entre le RJ45 intégré et le PHY. La raison en est qu'il y a un amplificateur à haute impédance à l'entrée du PHY et que la résistance empêche le signal de données de se refléter sur la ligne de signal.
Pour éviter une surcharge de tension transitoire, une diode TVS peut être utilisée entre le RJ45 intégré et le PHY.

La distance entre le PHY et le RJ45 doit être aussi courte que possible.


4. Tension - type PHY+RJ45 filtre 100M intégré (POE)
Le POE peut fournir de l’énergie aux périphériques externes. La figure montre une source de tension, appelée ici PSE (Power Supply Equipment)
Tout d’abord, la tension d’alimentation sera combinée avec le signal de données. Le pont de diodes 1000 Base-T piloté par le courant est la protection contre l'inversion de polarité du dispositif d'alimentation (PD)
Dans le diagramme schématique, il est dessiné à côté du dispositif d'alimentation. Si le risque de bruit en mode commun est élevé, il est recommandé de placer une self de mode commun supplémentaire dans la ligne PoE.