产品基本介绍单-对以太网(SPE) 连接器

在传统的工业自动化金字塔中，现场层（传感器、执行器）和控制层（PLC）长期以来被各种封闭的、低速的现场总线（如Profibus、CAN、IO-Link等）分隔开。
这种架构导致布线复杂、协议转换成本高、数据孤岛众多，严重阻碍了工业物联网和工业4.0所倡导的数据透明和云协作。
单对以太网 (SPE) 是为了结束这种情况而开发的。它旨在以前所未有的简化方式（仅使用单对双绞线）将以太网的功能、开放性和高速扩展到每个微型现场设备。作为该技术物理基础设施的核心，SPE连接器以其标准化、高性能、工业级的设计，正在成为构建下一代全IP工厂网络的基石。

更多 SPE 相关信息请参见本网站：固相萃取连接器、 SPE：单-对以太网解决方案、SPE 单-对以太网解决方案（第 2 阶段）、SPE 标准电路设计参考

一、结构介绍（从外到内）

1.金属屏蔽壳（最外层）
材质：
· 不锈钢/镀镍-锌合金，哑光处理
功能：
· 提供360°连续电磁屏蔽，抑制EMI
· 作为机械支撑，增强抗振/冲击能力
· 与插头的金属屏蔽壳形成金属-对-金属接触，确保屏蔽连续性
· 底部有4个金属焊脚，用于焊接到PCB地平面，实现可靠接地

2. 绝缘子本体
材质：高温工程塑料（如PA66、PPS），UL94V-0阻燃等级，正面标准配合面有两个插座孔与插头插脚一一对应

3. 联系方式
· 2（差分对，A/B线）
材质：
· 铜合金（如黄铜），接触区镀金-，尾部镀锡
功能：
· 传输高速差分信号，承载... PoDL电流

4. PCB安装
4 个金属屏蔽壳焊针：焊接到 PCB 地平面，用于屏蔽接地。
2个接触焊脚：焊接到PCB信号层，用于传输差分信号。
功能：
· 与插头锁臂配合形成机械锁，防止意外脱落。
· 屏蔽板通常具有增强的锁定装置，以确保屏蔽接触不会失效。

二.分类

1.卧式SPE IP20 PCB插座
这是目前工业SPE应用中最主流的形式。
结构特点：连接器本体贴附于PCB表面，引脚与PCB平行，适合空间有限的板边走线。

2. 立式SPE IP20 PCB插座
结构特点：连接器本体直立在PCB上，插针与PCB垂直。适用于需要频繁插拔或垂直走线的场景。



优点：
1. 与 2-对和 4-对布线相比，单对电缆降低了成本、重量和空间要求。

2.设计紧凑，节省空间。通过仅使用一对电线，减少了电路中无源元件的数量。与RJ45相比，可节省70%的电路板空间。

3、支持网段长度40米、数据速率1Gb/s的以太网协议，以及网络长度1公里、数据速率10Mb/s的以太网协议。



4.支持PoDL，最大线缆长度1公里，信号无衰减。 PoDL 是一种非常紧凑的连接方法，仅使用两条信号线即可集成电源和数据。该技术已在 IEEE 802.3bu 中标准化。
它可以支持未来所需的大量新应用，从而实现更小、更轻的连接解决方​​案。
目前，PoDL的定义适用于点对点连接，其中一侧是供电端，称为“供电设备”（PSE），另一侧是“受电设备”（PD）。
当向数据线注入或断开电源时，数据传输不应受到影响。
将PHY芯片和电源连接到数据线的典型电路结构如图所示。
SPE 的基本电路设计需要共模电流互感器 (CMC) 和共模节点终端以抑制共模噪声，以及隔直电容器。
电源线与SPE线的连接可以通过添加低通滤波器或者简单地在PSE或PD与数据线之间串联一个电感来避免对数据信号的干扰。

应用场景：

1. 工业物联网（IIoT）应用
智能传感器网络：温度、压力和流量传感器的直接以太网连接。
分布式I/O系统：远程I/O模块通过SPE连接到主控制器。
机器视觉集成：工业相机的直接以太网视频流输出。
预测性维护：振动传感器的实时数据传输和分析。

2. 工厂自动化应用
机器人工作站：机器人控制器和末端执行器之间的连接。
输送线系统：分布式电机驱动器的网络连接。
质量检测站：从各种检测设备集中采集数据。
AGV通讯：自动导引车的实时控制和监控。

3. 医疗设备：
医学成像设备的内部连接。
患者监护仪的网络集成。
实验室自动化设备的通信。

4、运输及施工：
智能交通监控系统。
建筑自动化控制网络。
电梯控制系统通讯。

常见问题 (FAQ)

1：什么是单对以太网 (SPE) 连接器？ VOOHU电子在该领域提供哪些解决方案？
单对以太网 (SPE) 连接器是一种工业连接器，仅使用一对双绞线即可实现高速以太网通信，将以太网的开放性和高带宽扩展到传感器和执行器等现场设备。
VOOHU Electronics 提供完整的 SPE 解决方案，旨在完全符合 IEEE 802.3 信号要求并满足 1.5 kV 隔离以太网安全标准 (IEC 62368-1)。
VOOHU 的 SPE 解决方案支持 10BASE-T1 和 100BASE-T1 标准，信号稳定性可达 1000 米。它们布局简单紧凑，是工业物联网和全IP工厂网络的核心组件。

2：VOOHU的SPE连接器的主要结构特点是什么？
VOOHU的SPE连接器采用工业级设计，由以下核心部件组成：
金属屏蔽外壳：采用不锈钢/镀镍锌合金材质，提供360°连续电磁屏蔽，抑制EMI，增强抗振、抗冲击能力。
绝缘体：高温工程塑料（PA66、PPS），UL94V-0阻燃等级。
触点：两个差分信号触点，铜合金基板，接触面镀金，支持高速差分信号传输和PoDL（数据线供电）。
电路保护：VOOHU解决方案集成了TVS阵列（ESD保护高达15 kV）、共模电感（噪声衰减）和自耦变压器（隔离电压1.5 kV），以确保接口可靠性。

3：VOOHU的SPE连接器有哪些应用场景？
VOOHU的SPE连接器广泛应用于以下领域：
工业物联网：智能传感器网络（温度、压力和流量传感器的直接以太网连接）、分布式 I/O 系统、机器视觉集成、预测性维护。
工厂自动化：机器人工作站、输送系统、质检站、AGV实时控制和监控。
医疗设备：医疗成像设备的内部连接、患者监护仪网络集成、实验室自动化设备的通信。
交通与楼宇：智能交通监控系统、楼宇自动化控制网络、电梯控制系统通讯。
过程自动化：化学防爆领域通过SPE+隔离栅实现Ex ia认证，取代传统的4-20mA解决方案。
能源物联网：油田井场传感器通过10BASE-T1L传输压力数据，减少公里级传输的中继器部署。

4：VOOHU的SPE连接器有哪些安装方法？与传统RJ45相比，它们有哪些优势？
VOOHU的SPE连接器主要有水平和垂直两种PCB安装形式，适应不同的空间布局要求。
与传统的RJ45相比，VOOHU的SPE连接器具有以下显着优势：
尺寸更小：节省高达 75% 的 PCB 空间。
接线更简单：仅需一对电线，减少电缆数量 75%，重量减少 50%，安装效率提高 60%。
传输距离更远：支持1Gb/s 40-米传输或10Mb/s 1000-米传输（10BASE-T1L标准）。
集成电源：支持PoDL（数据线供电），最大供电功率50W，可实现数据和电力同时传输。
卓越的屏蔽：360°全-金属屏蔽设计，通过IEC 61000-4-5 4kV浪涌和EN 61373振动测试。

5. VOOHU电子在SPE技术方面提供哪些支持和服务？
VOOHU电子不仅提供高性能SPE连接器产品，还构建了完整的解决方案生态系统：
一站式采购：客户可以从VOOHU购买所有必需的硬件产品，包括SPE连接器、网络变压器、ESD保护器件和以太网PHY芯片。
技术支持：VOOHU的技术支持团队由经验丰富的工程师组成，提供从硬件选型到电路设计、从测试验证到制造的全过程专业支持。
数字平台：VOOHU专有的互联网平台提供选材、文件下载、索样、小批量采购、解决方案等一站式在线服务，节省客户选材、时间和沟通成本。
定制服务：我们根据客户的具体需求提供个性化的硬件设计和制造服务。
沃虎网站 （www.voohuele.com） 设有专门的SPE解决方案专区，用户可以在其中获取各种场景的完整解决方案文档（包括拓扑图、组件选型列表和性能参数表），下载技术手册，并从解决方案实施案例中获取真实的测试数据和优化建议。

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