Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik PoE - Ethernet und die Übertragerschaltungen


von Markus B. (besser)


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Hi Leute!

Ich beschäftige mich schon ein weilchen mit PoE und dem Rundherum weil 
ich eine Custom PoE-Lösung fabrizieren möchte.

Ich fang am Besten damit an was ich alles kapiere:

Wie das ganze am Papier funktioniert ist mir klar, also mit/ohne 
Handshake, Mode A und Mode B usw.

Eine allgemeine Ethernet-Buchse besteht ja aus der Buchse selbst und den 
"Magnetic"- Bauteilen dahinter. Diese Bauteile gibt es teilweise fix 
integriert in die Buchse oder auch alleine zum Hintendrann löten.

https://www.we-online.de/katalog/media/o119954v446%20Tutorials_Verdrahtung%20von%20LAN%20Transformern_DE%20%28rev1%29.pdf 
Hier wird auch grob die Funktion der einzelnen Übertrager-Bauteile 
erklärt. Ab da entstehen dann die Fragezeichen. Es ist die Rede von 
Stromkompensierten Drosseln (funktion bekannt), in mehreren Stufen.

Zitat- "Weitere Elemente, die vorkommen können, sind dreifache Common 
Mode Chokes, mehrere Common Mode Chokes auf einem Kern oder sogenannte 
Autotransformer. Dass diese Elemente bei manchen Schaltungen vorhanden 
sind und bei machen nicht, liegt an der Verdrahtung von Stecker zur 
Applikation des Kunden."

Ist eine dreifache CMC nichts anderes als 3 CMCs hintereinander? Welche 
Parameter machen sowas notwendig? Oder anders formuliert, ab welchen 
Bedingungen sollte man sowas verwenden und bis wohin, kann man sich das 
sparen?

Ausserdem ist in dem Dokument eine Übertragerschaltung gezeigt bei der 
zusätzlich zu den 75Ohm für den Wellenwiderstand als Kabelabschluss noch 
50Ohm Widerstände vorkommen. Sind das immer 50er oder hängt das vom Phy 
ab?

Zum Schluss noch die PoE- Schaltung; Warum sind hier die Kondensatoren 
VOR den Abschlusswiderständen und nicht so wie bei den Anderen 
umgekehrt? Verstehe ich das richtig dass die Gleichrichter nur dafür da 
sind, damit es egal ist ob der PoE Mode A oder B gefahren wird? Bei 
welchen Bedinungen sind die optionalen CMCs nicht mehr optional?

Vielleicht kann mir das wer erklären. Danke schon mal!

von Der Zahn der Zeit (🦷⏳) (Gast)


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Mit PoE habe ich auch mal was entwickelt. Ist aber lange her, ich habe 
nicht mehr alles im Gedächtnis. Aber deine Frage läuft ja nur unter 
Anderem auch auf PoE hinaus.

Markus B. schrieb:
> dreifache Common Mode Chokes
Sie letztes Bild, 3 Wicklungen auf einem Kern. Wenn du eine CM-Choke 
verstehst, verstehst du auch das hier - oder umgekehrt.

> ab welchen Bedingungen sollte man sowas verwenden und bis wohin,
> kann man sich das sparen?
Klar kannst du das. Alle EMV-Maßnahmen sind nicht relevant für die 
Funktion. Wenn du alles weg lässt, und anschließend die EMV-Prüfung 
bestehst (oder wenn du in Fernost entwickelst), hast du Glück gehabt. 
Wenn nicht, gibt's Ärger mit dem Chef.

> Sind das immer 50er oder hängt das vom Phy ab?
Es sind die Abschlusswiderstände für das CAT-Kabel. Die haben 100 Ohm 
Impedanz. Hmmmm... das solltest du wirklich wissen. Auch, dass die 75 
Ohm nicht wegen der Impedanz der Datenleitung, sondern wegen der 
Impedanz des Datenleitungspaares dort sind, deswegen der Anschluss an 
der Mittelanzapfung. Stehende CM-Wellen auf den Datenleitungspaaren 
sollen damit bedämpft werden.

> Gleichrichter nur dafür da sind, damit es egal ist ob der PoE Mode A oder B
Ich weiß nicht (mehr), was die Modi sind, aber es ist einfach so, dass, 
egal wo mit welcher Polarität Spannung anliegt, sie genutzt werden kann.

> Bei welchen Bedingungen sind die optionalen CMCs nicht mehr optional?
S.o.

von Markus B. (besser)


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Danke für die Antwort, hat mir sehr geholfen.

Das einzige was noch übrig bleibt ist die verdrehte Reihenfolge der 
Kondesatoren und Widerstände. Vielleicht kann mir das jemand erläutern.

von argos (Gast)


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Markus B. schrieb:
> Ist eine dreifache CMC nichts anderes als 3 CMCs hintereinander?

"Dreifach" ist missverständlich. Es geht um eine trifilar (3 Wicklungen) 
gewickelte CM-Drossel, im Gegensatz zu der üblichen, bifilar gewickelten 
CM-Drossel.

Markus B. schrieb:
> zusätzlich zu den 75Ohm für den Wellenwiderstand als Kabelabschluss

Es handelt sich hier um die sogenannte "Bob Smith Terminierung", um 
Gleichtaktstörungen zusätzlich zu bedämpfen. Diese bezieht sich auf 
einem 145 Ohm Leitungspaar (alle sonstigen Leitungspaare offen) was 
heutzutage überholt ist, jedoch immer noch unverändert verbaut wird.

Markus B. schrieb:
> Sind das immer 50er oder hängt das vom Phy
> ab?

Hängt vom Kabeltyp (UTP/STP) bzw. der Kabelimpedanz (100, 120, 150 Ohm) 
ab. Normalerweise sind es (manchmal schon intern vorgesehen) 2 x 50 Ohm.

Markus B. schrieb:
> Verstehe ich das richtig dass die Gleichrichter nur dafür da sind...

Die Gleichrichter dienen als Verpolungsschutz.

Markus B. schrieb:
> Warum sind hier die Kondensatoren
> VOR den Abschlusswiderständen und nicht so wie bei den Anderen
> umgekehrt?

Vor oder dahinter ist bei der PoE-Variante (hier C vor R) egal.

von ElektroFH (Gast)


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Achtung, diese Würth-Elektronik Dokument hat ein paar "geälterte" Info.

Zum Beispiel zeigt er noch 50Ohms am PHYs.
Nun neue Generation PHYs haben das intern bei Chip bzw. die 
Ersatz-Techniken drin.

Ex Linear Technology hatte sehr gute Papiere über PoE.
Sie sind jetzt unter:

https://www.analog.com/en/products/monitor-control-protection/power-over-ethernet-poe-interface-controllers.html

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