Les spécifications techniques de base et les directives de prévention des risques et de contrôle pour le câblage du transformateur de réseau

Les spécifications techniques de base et les directives de prévention des risques et de contrôle pour le câblage du transformateur de réseau

(Points clés pour contrôler l'ensemble du processus d'installation et de débogage de composants magnétiques à haute vitesse - Speed ​​Ethernet)

En tant que composant magnétique central du système de communication Ethernet, la qualité de câblage du transformateur de réseau affecte directement l'intégrité du signal, les performances EMC et la durée de vie de l'équipement. Cet article explique systématiquement 30 spécifications techniques clés du fonctionnement du câblage du point de vue de la structure physique de l'appareil, des caractéristiques du circuit et de la pratique de l'ingénierie, et fournit des solutions d'analyse de profondeur pour les défauts typiques.

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1. Définition des broches et spécifications de câblage physique de base

1. Règles de confirmation de polarité des broches

• Vérification de polarité de la paire différentielle: utilisez le mode bip du multimètre pour mesurer les mêmes bornes de nom:
• TX + / TX - correspond au même - le nom de nom de la bobine primaire (l'écart de valeur d'inductance doit être <3%)
• L'impédance DC du Tap central (CT) à la terre doit être> 10mΩ (test de Megohmmmeètre 500 V)
• Le type d'alimentation POE doit vérifier le V + / V - PIN TENSION RESTANT: 1500VAC / 60S appliqué entre les broches sans panne
• Exemple typique de câblage incorrect: en raison de la connexion inverse de Rx + / Rx - Du côté secondaire Phy du transformateur, un dispositif de contrôle industriel a fait que la négociation de la liaison 100m était de 10 Mbps, entraînant une baisse de 92% du débit du réseau. Le point de mutation d'impédance a été mesuré par le réflectomètre du domaine temporel TDR et était de 1,2 cm de la puce Phy. Une fois le câblage corrigé, le taux a été restauré.

2. Contrôle des contraintes de pad et de traces

• Conception de pad:
• Utilisez la transition de tampon de larme, diamètre de la plate-forme ≥ 2 fois la largeur de ligne
• Distance de fabrication: tension de travail 250 V, primaire - Espacement secondaire ≥ 2,5 mm (norme CEI 60950)
• Fixation mécanique:
• L'espace entre le corps du transformateur et le PCB est contrôlé à 0,1 mm (en utilisant le joint en silicone pour la résistance aux chocs)
• Rayon de flexion des broches ≥ 3 fois le diamètre de la broche pour éviter la fracture de la fatigue métallique

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2. Points clés de l'isolement haute tension et de la protection EMC

1. Spécifications de sélection des moyens d'isolation

• Matériaux recommandés:
• Isolation intercouche: film de polyimide (épaisseur 0,05 mm, résistance à la température 400 ℃)
• Potting Material: Epoxy Resin EP310 (CTE 28PPM / ℃)

2. Conception du système de mise à la terre

• Multi - point de mise à la terre des malentendus: un interrupteur POE avait une boucle de sol formée parce que le boîtier du transformateur était connecté au PGND à quatre points de mise à la terre, provoquant le rayonnement dépassant la norme de 15 dB. Après avoir passé à la mise à la terre unique (en utilisant la bille de ferrite FB0805 - 601R), l'EMI dans la bande de fréquence de 30 MHz - 1GHz a chuté de 22 dB μV / m.
• Topologie du sol idéale:

Bouclier de transformateur → Condensateur en céramique 1NF / 2KV → Perle de ferrite (600Ω @ 100MHz) → Ferme de châssis
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terre de circuit secondaire → résistance 0Ω ← terre du signal PCB
 

3. Conception de suppression des surtensions

• Schéma de protection combiné:
• Protection de niveau 1: Temps de réponse du tube de décharge de gaz (GDT) <100ns
• Protection secondaire: diode TVS (SMBJ58CA) tension de serrage <90V
• Protection de niveau 3: Impédance de starter en mode commun (CMCC)> 1000Ω à 100 MHz

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3. Technologie d'assurance de l'intégrité du signal

1. Règles d'or pour le routage des paires différentielles

• Compensation de l'enroulement du serpent: Formule de calcul de déviation de longueur de paire différentielle:

Δl = \ frac {c \ cdot Δt} {\ sqrt {\ varepsilon_r}}
 

Exemple: la carte FR4 (ε_r = 4,3), le signal 5Gbps permet le retard Δt = 7ps, alors Δl_max = 0,43 mm

• Contrôle d'impédance Données mesurées: Conditions: Largeur de ligne 5mil, espacement de 6mil, haut empilé - Espacement GND 4mil

2. Technologie de suppression de la diaphonie

• Trois - Structure de blindage dimensionnelle:
• Insérez la paroi de blindage en cuivre de 0,2 mm d'épaisseur entre les paires différentielles TX / RX
• Utilisez des condensateurs de pontage à travers les partitions (package 10pf 0402)
• Comparaison réelle de mesure:

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4. Liste de contrôle des processus

1. Paramètres du processus de soudage

2. revêtement et repottage

• Case de défaut: une caméra en plein air n'a pas appliqué de revêtement conforme à la racine de la broche de transformateur. Après avoir travaillé dans un environnement avec 85% d'humidité pendant 72 heures, la résistance à l'isolation est passée de 10 gΩ à 5 mΩ. Après avoir utilisé le revêtement en polyuréthane (Dow Corning 1 - 2577), il a réussi le test de certification IP67.
• Points clés du procédé de rempotage:
• Traitement de dégazage à l'aspirateur (degré de vide <- 95kpa, maintenir pendant 30 minutes)
• Durcissement de pas: 60 ℃ / 2H → 80 ℃ / 4h → refroidissement naturel
• Test de dureté après durcissement: rivage D dureté ≥80

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5. Diagnostic des défauts et analyse des mégadonnées *

1. Bibliothèque de mode de défaillance typique

2. Entretien prédictif intelligent

• Seuil d'avertissement des paramètres:
• Résistance à l'isolation Taux de diminution ＞ 5% / mois → indique un risque d'humidité
• Changement de perte d'insertion> 0,5 dB / trimestre → indique le vieillissement de base
• Déviation de résistance à la bobine ＞ 10% → Indique une défaillance de la migration des métaux

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En mettant strictement la mise en œuvre des spécifications techniques ci-dessus, le temps moyen entre les échecs (MTBF) des transformateurs de réseau peut être passé de 50 000 heures à 150 000 heures. Il est recommandé que l'équipe d'ingénierie établit un système d'inspection d'imagerie thermique infrarouge pour les processus de câblage (une fois par semaine) et utilise un système visuel d'IA pour détecter automatiquement la qualité des joints de soudure pour obtenir une gestion complète de la fiabilité du cycle de vie. Lors du déploiement de l'équipement du réseau supérieur à 1G, utilisez l'oscilloscope Tektronix DPO70000 Series pour effectuer des tests de diagramme oculaire pour vous assurer que la qualité du signal après le câblage répond aux exigences standard de l'IEEE 802.3.