LAN cablate: spesso

May 13, 2023

Joe Pulomena 14 agosto 2018

Negli ultimi dieci anni, le innovazioni tecnologiche hanno aiutato le connessioni wireless a diventare più diffuse e più affidabili, consentendo connessioni condivise tra dispositivi e su distanze maggiori. Il wireless ha sicuramente il suo posto. Tuttavia, le LAN cablate presentano numerosi vantaggi fondamentali per la progettazione della maggior parte delle reti. Includono velocità, minori interferenze elettromagnetiche (EMI), migliore sicurezza, maggiore stabilità e maggiore affidabilità. Con i nuovi progressi tecnologici, i vantaggi delle LAN cablate stanno aumentando in modo esponenziale.

1. Nella foto è raffigurata una struttura di interfaccia LAN (100BASE-TX) con due trasformatori di impulsi e due induttanze di modo comune. (Fonte immagine: Product Marketing Magnetics, EPCOS Inc., A TDK Group Co.)

Spesso associamo il wireless all'Internet delle cose (IoT), ma è anche alimentato da LAN cablate. Ad esempio, con l’aumento di server, PC, laptop, smart TV, dispositivi audio/video, punti di accesso wireless e altri dispositivi digitali all’interno di una rete, garantire che una LAN cablata di qualità sia il più vicino possibile ai dispositivi aiuterà a salvaguardare la successo della rete. In poche parole, si affidano alla connettività LAN cablata per funzionare bene.

Di conseguenza, il numero di server e router che servono sempre più porte LAN continuerà a crescere, così come la moltitudine di dispositivi consumer, come PC notebook, TV digitali e altri dispositivi audiovisivi, che trarranno vantaggio dai vantaggi della connessione cablata. Connettività LAN.

La chiave per LAN cablate affidabili

Affinché le LAN cablate funzionino, i trasformatori di impulsi inviano trasmissioni di impulsi rettangolari. I trasformatori di impulsi sono proprio come qualsiasi altro trasformatore; contengono sia gli avvolgimenti primari che quelli secondari all'interno di un unico nucleo. La separazione galvanica aiuta a proteggere i circuiti integrati sensibili e i dispositivi collegati in rete all'interno della rete dalla polarizzazione CC. Inoltre, questi nuclei prevengono le distorsioni della forma d'onda degli impulsi su un'ampia gamma di frequenze. Hanno anche basse perdite che trasmettono onde di impulso, aventi molte frequenze diverse risultanti dalla trasformata veloce di Fourier.

I trasformatori di impulsi LAN più recenti, sviluppati negli ultimi anni, utilizzano materiali di ferrite ad alte prestazioni all'interno del nucleo. Oltre a migliorare le prestazioni, ciò aiuta i trasformatori ad avere una durata operativa più lunga.

2. Un nuovo tipo di starter di modo comune viene prodotto utilizzando materiali avanzati e processi di carica automatica. Ciò produce moduli trasformatore di impulsi sufficientemente piccoli da essere integrati nei connettori LAN RJ-45 standard. (Fonte immagine: Product Marketing Magnetics, EPCOS Inc., A TDK Group Co.)

I trasformatori di impulsi LAN vengono generalmente utilizzati insieme a un'induttanza di modo comune per formare un modulo trasformatore di impulsi, che limita il rumore di modo comune in entrata o in uscita dal sistema. Un modulo trasformatore di impulsi è spesso incorporato nel connettore RJ-45 per formare un modulo connettore. Di conseguenza, i trasformatori di impulsi LAN devono essere estremamente compatti per essere utilizzati nei connettori RJ-45 standard (vedere figura 1).

Prestazioni estremamente affidabili

La domanda di trasformatori di impulsi LAN SMD è aumentata in modo significativo negli ultimi anni, soprattutto perché vengono collegati sempre più dispositivi. Tuttavia, i metodi di produzione tradizionali e manuali sono stati la norma. Per accelerare la produzione e migliorare le prestazioni, la qualità e la miniaturizzazione dei trasformatori di impulsi, era necessario evolvere nuovi metodi di produzione e progetti di trasformatori di impulsi.

Per migliorare le prestazioni, i moduli trasformatore di impulsi utilizzano nuclei ad anello sia nell'induttanza di modo comune che nel trasformatore. I nuclei anulari hanno un flusso di dispersione inferiore grazie al loro design, che riduce al minimo i traferri che sono caratteristiche normali di altre forme di nucleo. Inoltre, i nuclei ad anello possono essere fabbricati utilizzando un processo di avvolgimento automatico, prevenendo irregolarità nel processo di produzione e all'interno dei lotti di produzione, anche per i progetti SMD compatti.

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Questi nuovi processi di produzione hanno contribuito a creare tipi completamente nuovi di filtri SMD di modo comune e trasformatori di impulsi LAN. Gli ingegneri hanno scoperto che l'utilizzo di un portabobina negli induttanze di modo comune SMD, con un profilo rettangolare (nucleo DR) che viene automaticamente avvolto e fissato a un nucleo o una piastra di ferrite SP, creerebbe l'equivalente funzionale di un nucleo ad anello. Per realizzare questo progetto, all'interno di questi nuclei viene utilizzato uno speciale materiale di ferrite Ni-Zn per creare un'elevata permeabilità magnetica e densità di flusso di saturazione in tutti gli intervalli di temperatura che si trovano tipicamente negli ambienti LAN.