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?

[prig]

Как Вы думаете, что за уровни будут на дифф. парах в статике, без подключения кабеля, и в динамике, когда идёт приём-передача?
А вообще-то, трансформатор с элементами развязки и есть защита от статики, а от чего ещё защищаться, не слишком понятно.

...

Непонятно, нужно ли подключать вывод 5 (REF) к +3.3V.

...

Что непонятного может быть в классической диодной защите? Не считая уместности её в вашей схеме.

[vadimp61]

Если кабель будет лежать вне помещений,особенно если на вышке, то эта защита лишней уж точно не будет. Разводите, а уж нужна она там или нет покажет практика.
ЗЫ.
на этих проводах будет пол-питания (3,3/2) без сигнала, ну и с питанием добавится размах сигнала около 1Vpp вокруг этого значения.

[prig]

...
на этих проводах будет пол-питания (3,3/2) без сигнала....

В том-то и фокус, что не половинка. И диодная защита может начинать отрабатывать тогда, когда это совсем не нужно.
З.Ы. Посмотрите ещё раз, куда подключена средняя точка трансформатора.

[vadimp61]

В том-то и фокус, что не половинка. И диодная защита может начинать отрабатывать тогда, когда это совсем не нужно.
З.Ы. Посмотрите ещё раз, куда подключена средняя точка трансформатора.

Точно, там питание. Диодную защиту ставить нельзя! Но есть трансиверы у которых средняя точка транса питается от 2,5В и ниже, тогда можно.
А если 3,3В то надо брать отдельно транс и разъем и ставить ее туда.

[turnon]

Что непонятного может быть в классической диодной защите? Не считая уместности её в вашей схеме.

Я в этом деле новичок, в принципе непонятно зачем этот REF. Подскажите пожалуйста.

[turnon]

Точно, там питание. Диодную защиту ставить нельзя! Но есть трансиверы у которых средняя точка транса питается от 2,5В и ниже, тогда можно.
А если 3,3В то надо брать отдельно транс и разъем и ставить ее туда.

А если вывод REF не подключать к 3.3В, оставить в воздухе?

[Jury093]

А если вывод REF не подключать к 3.3В, оставить в воздухе?

чего гадать то?
google.ru->"srv05-4 pdf"
первый линк:
www.semtech.com/images/datasheet/srv05-4.pdf
страница 9, нижний пример подключения - ваш случай

по разводке (на мой вкус) - дифпары надо было прогонять между контактами rg45 и подводить ближе к контактам, иначе у вас получился разброс по длине между проводниками. впрочем на ваших расстояниях и 100мбитах сойдет и так..

gnd (полигон или толстую шину) надо подключать к gnda, ни в коем случае не к экрану RG45, он кстати правильно отвязан от цифровой земли..

[turnon]

по разводке (на мой вкус) - дифпары надо было прогонять между контактами rg45 и подводить ближе к контактам, иначе у вас получился разброс по длине между проводниками. впрочем на ваших расстояниях и 100мбитах сойдет и так..

RXI_P - 19.8 мм, RXI_N - 14.5 мм, меньше разница может выйти, только если принудительно "закрутить" RXI_N вокруг вывода RG45.
Это будет лучше, или такой завиток наборот будет как индуктивность паразитная?

Сам разъем не курочил, но подозреваю что у него внутри RXI_P короче чем RXI_N.

gnd (полигон или толстую шину) надо подключать к gnda, ни в коем случае не к экрану RG45, он кстати правильно отвязан от цифровой земли..

SHLD разъема RG45 соединяется с GNDA через BLM21PG221SN1 (chip feriite bead).

Земля srv05-4 подключена минимальным путем к GNDA.

GND и GNDA тоже соединены через BLM18PG121SN1.

[vadimp61]

RXI_P - 19.8 мм, RXI_N - 14.5 мм, меньше разница может выйти, только если принудительно "закрутить" RXI_N вокруг вывода RG45.
Это будет лучше, или такой завиток наборот будет как индуктивность паразитная?

Сам разъем не курочил, но подозреваю что у него внутри RXI_P короче чем RXI_N.


SHLD разъема RG45 соединяется с GNDA через BLM21PG221SN1 (chip feriite bead).

Земля srv05-4 подключена минимальным путем к GNDA.

GND и GNDA тоже соединены через BLM18PG121SN1.

SHLD разъема надо подключать к защитному заземлению (корпусу аппаратуры) и более никуда.
Если у вас 100 Мбит то нечего там мерить длины проводников - 5 мм разницы роли не сыграют.

[sadat]

Занимаюсь как разработкой, так и ремонтом, в частности всякими ubnt, motorola и коммутаторов разных марок . Поделюсь накопленным опытом.
Всякие диодные защиты после трансформатора - малоэффективны, в основном пробиваются транзисторы (паразитные защитные диоды) внутри микросхемы физ.уровня, сами же диоды защиты - целые.

Возможно, что поставив в цепь к трансформатору четыре последовательных резистора 5-10 Ом (на пары Tx и Rx) можно было бы чуток сбавить dv/dt, что спасло б микросхему, однако нужны расчеты на то, что уровень сигнала не особо пострадает.

В сборке диодная защита хорошо себя проявляет на внешней стороне трансформатора (Motorola Canopy), однако они "зажали" конденсатор между GND и Vbus диодной сборки (а его очень рекомендуют ставить, к примеру, в pdf на USBLC6), поэтому, в некоторых случаях, дохнут и PHY AC201.

В свитчах проявляется такой "косяк": с внешней стороны "средняя точка" трансформатора подключена через резистор 75 Ом на GND устройства, т.е. корпус. Провод без зкрана. Где-то рядом разряд молнии, наведенный импульс в проводе "утекает" на землю через этот резистор (с перегоранием в итоге оного) и через внешнюю обмотку трансформатора, соответственно часть энергии трансформируется на входы-выходы микросхемы с плачевным результатом пробивания.


Какие меры самые эффективные, как считаю я:
1. Экранированный кабель, металлический наконечник RJ45 с контактом на экран, экран на заземление. В случае попадания молнии в провод по-любому пробьет всё и везде, однако если долбанет рядом, техника не умрет.
2. Диодная сборка с внешней стороны (как описано выше). Толстые дорожки обязательны!
3. Общие точки трансформатора с внешней стороны развязывать высоковольтным конденсатором+резистор.

[prig]

...
Какие меры самые эффективные, как считаю я:
1. Экранированный кабель, металлический наконечник RJ45 с контактом на экран, экран на заземление. В случае попадания молнии в провод по-любому пробьет всё и везде, однако если долбанет рядом, техника не умрет.
2. Диодная сборка с внешней стороны (как описано выше). Толстые дорожки обязательны!
3. Общие точки трансформатора с внешней стороны развязывать высоковольтным конденсатором+резистор.

В принципе, инфа интересная, но, за исключением п.п.3, малополезная для разработчиков.

- Металлические наконечники RJ45 как правило не имеют контакта с экраном/кондуктором кабеля.
В своё время искал что-то подходящее, с контактом на экран кабеля, правда для других целей. Приемлимого варианта не нашёл.
М.б. сейчас что-то найти можно, но навряд ли. Закладываться на такие решения при проектировании я бы не рекомендовал.
- Статические разряды и так не проблема, если всё сделано аккуратно и правильно (см. п.п.3), да и риск не слишком велик.
А от попадания молнии в кабель такая защита не спасёт.
Приходилось видеть девайсы с серьёзной противомолниевой защитой после попадания молнии в кабель. Печальное зрелище.
Так что, поставить диодную сборку можно (вероятно, подразумевались симметричные стабилитроны-разрядники), но более для самоуспокоения, имха.
- Общие точки, сигнальная и корпусная земля - действительно деликатное место. Где-то была такая тема. Кто с вопросом не знаком, очень рекомендую изучить.
Кроме того, как бы банально это не звучало. Всё это земляное хозяйство вокруг RJ45 существенно влияет на помехоустойчивость девайса в целом.

Если риски типа молнии действительно велики, надо ставить оптику.
Для готовых устройств с RJ45 сгодятся дешёвые китайские медиаконверторы.
В проектируемое устройство можно добавить SFP.

[sadat]

В принципе, инфа интересная, но, за исключением п.п.3, малополезная для разработчиков.

Спасибо!
Моё дело простое: рассказать людям (разработчикам) о слабых местах и как более обезопасить свою разработку.

- Металлические наконечники RJ45 как правило не имеют контакта с экраном/кондуктором кабеля.

На счет "не имеют контакта". Странно. А зачем же тогда продают металлические наконечники, если от них пользы - ноль?
Как я понимаю, при обжимке наконечника экран + проводник экрана заворачивают наружу кабеля, чтобы при обжимке металлический лепесток, фиксирующий кабель, касался с этим экраном.
Точно не могу сказать, не монтажник, однако на объектах с экранированным проводом гораздо реже отказывает оборудование, это статистика.

А от попадания молнии в кабель такая защита не спасёт.

Я об этом тоже говорил, прочитайте внимательнее.

Так что, поставить диодную сборку можно (вероятно, подразумевались симметричные стабилитроны-разрядники), но более для самоуспокоения, имха.

Я даже наименование дал, а не подразумевал.
Повторюсь, в устройствах Canopy Motorola разных модификаций есть версии, где USBLC6 (диодная сборка в корпусе SOT23-6) стоит сразу за разъемом до трансформатора, и есть версии (более старые), где диоды шоттки стоят на выводах PHY микросхемы, идущих к трансформатору (как предложил автор топика).
Так вот, в версии со сборкой на "внешней стороне" при ремонте приходится менять только USBLC6 (или RClamp0504F, оригинал), и редко что-то другое сдохшее, в другой версии платы почти обязательная замена PHY микросхемы.
Это мой опыт, принять его или нет - ваше право.

В проектируемое устройство можно добавить SFP.

Вот не поверите - валяется в хламе немного медиаконвертеров, убитых напрочь.
Спрашивал - "как так?"
А вот как: Оптокабель с металлическим тросом, монтажники трос заземляют на корпус ящика, в котором стоит медиаконвертер, естественно никакого настоящего заземления и в помине нет...

[prig]

...
На счет "не имеют контакта". Странно.
...
Точно не могу сказать, не монтажник, однако на объектах с экранированным проводом гораздо реже отказывает оборудование, это статистика.
---
Я даже наименование дал, а не подразумевал.
Повторюсь, в устройствах Canopy Motorola разных модификаций есть версии, где USBLC6 (диодная сборка в корпусе SOT23-6)
...
Это мой опыт, принять его или нет - ваше право.
---
... монтажники трос заземляют...

- 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.
В каких случаях и насколько такое решение оправдано, это отдельный вопрос. Для Canopy Motorola - почти наверняка оправдано.
Но с контактом между экранами раъема и кабеля это никак не связано.

- Ваш опыт с диодной защитой не на всё переносим (я далеко не сразу сообразил, в чём дело). Canopy Motorola имеет питание "снаружи".
Если "снаружи" питания нет, стандартная диодная защита не годится. А вот для POE реализуется достаточно легко.

- Квалифицированный монтажник делает то, что указано в проектной докуменации.
Т.е., или монтажники хреновые, или документация. Скорее последнее.
Ошибки с заземлением - это отдельная большая история.

П.С. А информация о реальной эксплуатации какого-то класса устройств всегда интересна и полезна.
Так что, не подумайте, что я всё это только ради красного словца. Действительно интересно разобраться с вашим опытом.

[sadat]

- Ваш опыт с диодной защитой не на всё переносим (я далеко не сразу сообразил, в чём дело). Canopy Motorola имеет питание "снаружи".
Если "снаружи" питания нет, стандартная диодная защита не годится. А вот для POE реализуется достаточно легко.

Диодная сборка на контактах разъема RJ45 до трансформатора ethernet будет полезна в любом случае, т.к. внутри у нее стоит стабилитрон (суппрессор) между выводам GND и Vbus, что ограничивает амплитуду возможных импульсов на обмотке трансформатора до 5 вольт, и в случае какого-нибудь разряда диодная сборка "возьмет всё на себя".
На POE ничего не завязано, выводы идут на преобразователь.

П.С. А информация о реальной эксплуатации какого-то класса устройств всегда интересна и полезна.
Так что, не подумайте, что я всё это только ради красного словца. Действительно интересно разобраться с вашим опытом.

В своё время мне много людей на форуме помогало советами, теперь и я стараюсь дать информацию о своём опыте и идеях повышения качества.
Главное, чтобы с пользой было.
Картинки: