Покритикуйте ESD защиту Ethernet Опции

[turnon]

Покритикуйте пожалуйста ESD защиту Ethernet на SRV05-4.

Разъем со встроенным трансформатором HR911105A, трансивер W5100.

Схема:


Непонятно, нужно ли подключать вывод 5 (REF) к +3.3V.
Еще вызывает сомнения, куда подключать GND - на GNDA или непосредственно на SHIELD разъема HR911105A.

Кусок трассировки ПП:


SRV05-4 встал довольно удачно (на мой взгляд) "жуком" между дифпарами, только переходные на GND и REF пришлось сделать непосредственно на падах.

Важно ли резисторы 49.9 Ом подключать после SRV05-4?

[x83]

Года три назад делал устройство с двумя ethernet портами на разъемах М12-4, и поддержкой PoE. Одним из требований была стойкость при воздействии МИП, НИП, ЭСД по самым высоким степеням жесткости по ГОСТ 51317.хх.
Так-же применял SRV05-4, подключал согласно даташиту. Плюсом разрядник перед трансформатором.
Испытания в лаборатории на ЭМС (по части работы Ethernet) прошел без замечаний. Помимо Ethernet`a у устройства был еще COM-порт. Вот с ним немного повозится пришлось, т.к. при стрельбе МИП`ам выжигали COM-порт на компьютере.



P/S/
А вообще у BOURNS поищите документы по защите интерфейсов, там хорошие рекомендации по схемотехнике есть.
Например документ под названием "Protecting Ethernet Solutions Against Lightning Disturbances" на сайте www.bourns.com

[sadat]

Года три назад делал устройство с двумя ethernet портами на разъемах М12-4.........

Кхм, судя по схеме, линию RD- трансформатора вы не особо захотели защитить. ;-)

Для prig, в продолжение:

- М.б. и странно, но факт. Скорее всего, производителем подразумевалось другое функциональное назначание. Вероятно, что -то из серии EMI.
Никакие известные мне стандарты не регламентируют разъёмы RJ-45 с экраном. И тем более, обеспечение контакта между экранами раъема и кабеля.
И я тоже не монтажник. А как разработчик полностью соглашусь с тем, что с с экранированным кабелем всяко будет лучше.

Пообщался с монтажниками, они подтвердили моё предположение - экранированный ethernet провод разделывают так: экран заворачивают на провод, при обжимке экранированного наконечника лепесток фиксации провода придавливается к экрану, что обеспечивает надежное соединение экрана провода к металлической части наконечника.
Есть еще суперспециальные наконечники - с ушком для неизолированного провода экрана, но они стоят 30 руб и не применяются массово.

[x83]

Кхм, судя по схеме, линию RD- трансформатора вы не особо захотели защитить. ;-)

Для prig, в продолжение:

Пообщался с монтажниками, они подтвердили моё предположение - экранированный ethernet провод разделывают так: экран заворачивают на провод, при обжимке экранированного наконечника лепесток фиксации провода придавливается к экрану, что обеспечивает надежное соединение экрана провода к металлической части наконечника.
Есть еще суперспециальные наконечники - с ушком для неизолированного провода экрана, но они стоят 30 руб и не применяются массово.

Действительно на схеме ошибка )) похоже двинул провод, когда скриншот делал.

P/S/ Топологию проверил, там ошибок нет. Топология конечно, не самая удачная, но претензий к функционированию не было.



Сообщение отредактировал x83 - Mar 4 2015, 12:25

[prig]

Действительно на схеме ошибка )) похоже двинул провод, когда скриншот делал.

P/S/ топологию проверил, там ошибок нет.

Строго говоря, брошенный провод от зенера - тоже не камильфо. Ну, да это ладно.
А в том, что касается эффективности такой защиты после трансформатора, то я полностью солидарен с sadat - толку от неё мало.
А в вашем случае, так вообще. Если что-то прилетит, зенер на 6В не защитит.
Уж лучше посадить этот вывод на питание. Тоже не вполне корректно, но Ethernet работать будет, и защита хоть сколько-нибудь поможет.

[x83]

Строго говоря, брошенный провод от зенера - тоже не камильфо. Ну, да это ладно.
А в том, что касается эффективности такой защиты после трансформатора, то я полностью солидарен с sadat - толку от неё мало.
А в вашем случае, так вообще. Если что-то прилетит, зенер на 6В не защитит.
Уж лучше посадить этот вывод на питание. Тоже не вполне корректно, но Ethernet работать будет, и защита хоть сколько-нибудь поможет.

В этом вопросе согласен вами. Уровень в 6В великоват для физики. Лучше подтянуть опору к питанию, хоть часть энергии туда уйдет.
Когда рисовал схему, сильно не задумывался над этим вопросом и делал все по даташиту. В частности рисунок 9, там для случая защиты порта Ethernet отсутствует подключение опоры на питание.

В вопросе эффективности защиты, и того где её ставить (после трансформатора или перед ним) все зависит от чего защищаемся. Если от статики и НИПов, думаю подойдет любой вариант. Если нужна защита от МИПов большой энергии, то Зенеры уже навряд ли помогут (у себя в схеме поставил разрядник). Если нужна защита от попадания молнии, то на уровне схемы не спасет никакая защита. Там должна прорабатываться многоступенчатая защита на уровне системы, и то без 100% гарантии.

В моем случае супрессорную сборку поставил после транса, т.к. использовался модуль инжектора питания Active PoE (IEEE 802.3af).
Как в этом случае будет работать супрессор без подключения опоры, и с разностью потенциалов между парами Tx/Rx = 48В?

Насколько смог понять, то в упоминавшейся Motorola Canopy (как и в оборудовании от Ubiquiti, Mikrotik) в основном используется Passive PoE. В таком варианте питание подается по неиспользуемым парам кабеля, без протокола согласования мощности. Поэтому там TVS-собрка стоит перед трансформатором.

Сообщение отредактировал x83 - Mar 4 2015, 14:50

[prig]

...
Active PoE (IEEE 802.3af).
Как в этом случае будет работать супрессор без подключения опоры, и с разностью потенциалов между парами Tx/Rx = 48В?

... Passive PoE. В таком варианте питание подается по неиспользуемым парам кабеля, без протокола согласования мощности. Поэтому там TVS-собрка стоит перед трансформатором.

Да, упомянутый супрессор на Active PoE не проходит. Я бы поискал что-то типа симметричного зенера на 2...3В с малой ёмкостью (м.б. сборка из двух встречных цепочек по 4 последовательных диода) для установки прямо на дифф. пару со стороны разъёма. Вместе с разрядниками должно работать неплохо.

А с Passive PoE явно легче, это да. Сделать защиту на SRV05-4 вполне корректным образом не слишком сложно. Я как раз подразумевал именно это в отношении Motorola Canopy.
Ну, м.б. только стоит поискать сборку на напряжение поменьше.