Hallo,
Ich heiße Philipp und studiere Elektrotechnik.
Ich soll für meine Arbeit einen Überspannungsschutz für Gigabit Ethernet
realisieren. Das ganze soll auf eine Leiterplatte mit vorderseitig RJ45
Buchsen und rückseitig LSA Klemmen. Angestrebt wird die Norm TIA Cat 6a
bzw ISO Class Ea mit 500MHz und 10GBit/s.
Meine erste Überlegung war: jeder Leiter erhält einen Gasableiter
(C<<1pF) und eine Suppressordiode (C=862pF). Die hohe Kapazität der
Suppressordiode führte Simulativ, gemessen zu einer starken Erhöhung der
Einfügedämpfung.
Die nächste Überlegung war, eine kleine Kapazität zur S-Diode in Reihe
zu schalten. Der Markt bietet hier z.B. Kapazitätsarme PIN Dioden, die
jedoch wenig Strombelastbarkeit zeigen (20A/1 mikrosekunde). Im Labor
wird laut ISO 61000-4-5 mit einem Spannungsimpuls von 4kV und einem
Stromimpuls von 2kA geprüft. Die Stirnzeit des Impulses beträgt dabei
10us und die Rückenhalbwertszeit 700us. Deshalb ist es diskutabel, ob
die PIN Diode, der vielen Leistung standhält, bis die Gasableiter
ansprechen (bei ca 90V).
Die dritte Überlegung war es, das Netzwerk galvanisch zu entkoppeln.
Dies könnte z.B. mit einem Optokoppler geschehen. Allerdings sind die
schnellsten Optokoppler, die ich gefunden habe 50MBaud, das wäre recht
grenzwertig, da das Signal verschliffen würde.Ausserdem weiß ich nicht
wie man dann den Abschlusswiderstand dimensionieren würde.
Wie würdet ihr denn vorgehen?
Habe bereits mit vielen die Machbarkeit diskutiert. Und es gab
grundsätzlich 2 meinungen: "Das geht" und "Das geht auf keinen Fall".
Diese Diskussion möchte ich nicht nochmal führen. Ich wäre aber sehr
dankbar für hilfreiche Tipps und Ideen. Vielen Dank schonmal im voraus.
Philipp schrieb:> Die dritte Überlegung war es, das Netzwerk galvanisch zu entkoppeln.> Dies könnte z.B. mit einem Optokoppler geschehen. Allerdings sind die> schnellsten Optokoppler, die ich gefunden habe 50MBaud, das wäre recht> grenzwertig, da das Signal verschliffen würde.Ausserdem weiß ich nicht> wie man dann den Abschlusswiderstand dimensionieren würde.
Obigen Post bitte löschen.
Philipp schrieb:> Die dritte Überlegung war es, das Netzwerk galvanisch zu entkoppeln.> Dies könnte z.B. mit einem Optokoppler geschehen. Allerdings sind die> schnellsten Optokoppler, die ich gefunden habe 50MBaud, das wäre recht> grenzwertig, da das Signal verschliffen würde.Ausserdem weiß ich nicht> wie man dann den Abschlusswiderstand dimensionieren würde.
Mach dir erst ein mal ein Bild wie Ethernet(LAN) überhaupt aufgebaut
ist.
> Die dritte Überlegung war es, das Netzwerk galvanisch zu entkoppeln.
Gute Idee... aber dann könnte man auch gleich Glasfaser- Tranceiver
benutzen, oder? Soo teuer sind die nicht.
Ach ja: Ethernet arbeitet mit Übertrager, d.h. es ist eigentlich immer
galvanisch getrennt. Für die verschärften 4kV/2kV Prüfungen musst Du
eigentlich nur geeignete Bauteile einbauen.
@Bastler, ich entschuldige mich bei dir. Komme nicht aus der
Netzwerktechnik, deswegen ist es so einer herausforderung für mich.
@Jim Meba, Danke für die Hilfestellung. Das Entkoppeln bringt ja im
endeffekt auch nichts, wenn mein Optokoppler/ Transceiver dann
zerfliegt. Wie ist denn die Netzwerkkarte vom Pc bzw wie sind
Etherneteingänge geschützt und was für einen Schutzpegel haben die?
Die Idee, in einer riskanten Umgebung einen Kupfer-Adapter umständlich
gegen Überspannung zu sichern, wirkt etwas bizarr, angesichts der
problemlos verfügbaren und dagegen völlig immunen LWL-Technik.
Oder werden solche Aufgaben eben deshalb gestellt, weil man Lösungen für
sinnarme Aufgaben schlechter guttenbergen kann?
Das Marktsegment in dieser Richtung ist leer. Weil es bisher niemand
geschafft hat mit wirksamen Überschpannungsschutz 500MHz zu erreichen.
Die Nachfrage der Kunden in diesem Bereich steigt aber. Allein das ist
Beweggrund genug, sich damit zu beschäftigen.
Nein, keine Wandler auf Glasfaser.
Ich meine einen reinen Überspannugnsschutz für 10GBit. Dafür gibt es
schon einzelne Geräte, sprich einen Eingang, einen Ausgang für ca 140
euro. Wenn man aber z.B. einen Switch mit 24 Ports hat, wird der keine
>3000 Euro dafür ausgeben wollen. Sondern es wird ein Patchverteiler mit
Überspannungsschutz verlangt.
Gut... es wird am Thema vorbeigeredet.
Kann jemand meine Frage zum Schutzpegel von Etherneteingängen
beantworten?
Philipp schrieb:> enn man aber z.B. einen Switch mit 24 Ports hat, wird der keine>>3000 Euro dafür ausgeben wollen. Sondern es wird ein Patchverteiler mit> Überspannungsschutz verlangt.
was glaubst du was ein switch mit 24 Ports und 10Gbit kostet?
Bastler schrieb:> http://de.wikipedia.org/wiki/Ethernet
danke, sehr hilfreich! Aber da bin ich auch selbst schon drauf gekommen.
Jim Meba schrieb:> Ach ja: Ethernet arbeitet mit Übertrager, d.h. es ist eigentlich immer> galvanisch getrennt.
Was wird da verwendet? Habe auf einer Leiterplatte mal kleine
Spulen/Trafos gesehen, kann das sein? Welche Spannung hält so ein
Eingang aus?
Sollte sowas (Recherche/Stand der Technik) nicht am Beginn jeder Arbeit
an der Uni stehen? Typischerweise haben sich nämlich schon andere viele
Gedanken drüber gemacht, man muss nicht jedes Rad (egal ob rund oder
eckig) neu erfinden...
Mein ja nur ;)
Christoph C. schrieb:> es gibt steckdosenleisten die haben einen überspannungsschutz fürs> netzwerk schon eingebaut habe auch so eine (für ca 20€) gekauft.
Und diese Leisten kann man auf eine Platine für einen Netzwerkverteiler
integrieren? Und diese Teile können 10GBit/s? Und das für 20 Euros?
Wohl eher nicht, oder?
HF-Werkler schrieb:> Und diese Leisten kann man auf eine Platine für einen Netzwerkverteiler> integrieren? Und diese Teile können 10GBit/s? Und das für 20 Euros?>> Wohl eher nicht, oder?
So ist es leider. Dazu kommt, dass die Hersteller gerne tricksen, die
Übertragungsraten nicht schaffen, oder den Ü-Spannungsschutz abspecken
(Nur Gasableiter bringen keine großen Kapazitäten rein und beeinflussen
das Übertragungsverhalten nicht).
Es gibt auch vorarbeit, aber nicht viel. Das meiste bewegt sich auf 10
bis 1000MHz. Und ich will gewiss das Rad nicht neu erfinden, habe mir
das auch nicht selbst ausgesponnen, sondern das sind Kundenwünsche. Der
OBO Bettermann Net Defender
http://www.obo-bettermann.com/de/net_defender.php
ist z.B. ein Produkt. Aber der ist nur für einen Kanal und kostet ca
140€.
Ich bin aber mittlerweile etwas fortgeschritten mit meinen Recherchen.
Habe mir mittlerweile die IEEE 802.3, die VDE 0805 und die DIN 61000-4-5
durchgelesen. Mit den gewonnenen Erkenntnissen werde in der nächsten
Zeit einen Leiterplattenprototypen herstellen und mal Messen
(Übertragungsverhalten und Überspannungsableitverhalten).
Die sollen vermutlich das Nutzsignal von den Varistoren fernhalten. Ein
Blitz hat so eine 'Resonanzfrequenz' von 100KHz. Das Ethernet ab 10MHz.
Ich zweifele aber an deren Schaltung wie deren Website-Experten. Was ich
kenne, ist immer mindestens dreistufig.
Philipp schrieb:> einen Überspannungsschutz für Gigabit Ethernet
Eine kleine statische Entladung vom Kamm hält Dein Anschuß auch so aus.
Falls jedoch der Blitz einschlägt glüht selbst der dicke Blitzableiter.
Möchtest Du diesen Strom auch ableiten ???
Gefährlich werden im LAN verschleppte Spannungen auf der Abschirmung,
die z.B. von anderen schadhaften Geräten stammen!
oszi40 schrieb:> Gefährlich werden im LAN verschleppte Spannungen auf der Abschirmung,> die z.B. von anderen schadhaften Geräten stammen!
Oder Fehlströme über die Abschirmung, aufgrund schlechter
Gebäudeverkabelung.
