EtherCAT可以用电容式Chip LAN吗
EtherCAT可以用电容式Chip LAN吗在EtherCAT硬件设计中常见的100BASE-TX接口由PHY、网络变压器、共模电感和连接器组成。网络变压器负责信号耦合及直流隔离共模电感负责抑制共模干扰。那么能否去掉传统变压器改用电容式Chip LAN答案是技术上可以但只能用于满足特定条件并经过完整验证的方案不能直接替代标准EtherCAT网络变压器。什么是电容式方案电容式Chip LAN通常利用串联电容传递交流差分信号同时阻断两端的直流通路再配合终端电阻、共模电感或自耦结构完成PHY之间的信号连接。它具有体积小、重量轻和高度低等优点适合空间紧张的机器人关节、模块内部通信或板间连接。Microchip在LAN9252 EtherCAT控制器的官方应用说明中确实给出了无变压器连接方案。但其前提是通信两端均为已知且固定的Ethernet器件距离和电源关系可控并按照芯片要求设置PHY。示例中还需要关闭自动协商和Auto-MDIX固定为100 Mbps全双工。Microchip AN2189为什么不能直接用于外部网口标准外接EtherCAT端口面对的设备、线缆长度、地电位和现场干扰可能并不确定。传统网络变压器能够承受两端地电位差并减少外部共模噪声直接进入PHY。普通耦合电容虽然可以隔断直流但不能仅凭“电容隔离”就认定其达到网络变压器相同的安全隔离和浪涌能力。必须确认电容的额定电压、失效模式、爬电距离、电气间隙和整机适用标准。长距离无变压器连接还容易受到地电位变化、噪声和高压积累影响Microchip也不建议把这种方案直接用于长距离未知链路。哪些场合可以考虑电容式方案更适合同一PCB内部的短距离连接两块固定电路板之间的受控连接两端PHY型号和电源关系均已知不对外开放的封闭式内部链路已有芯片厂商参考设计支持如果接口连接外部网线、设备品牌不确定、距离较长或者需要明确的隔离耐压、ESD及浪涌能力仍应优先采用变压器式Chip LAN。因此EtherCAT能否使用电容式Chip LAN关键不在协议名称而在PHY兼容性、连接距离、地电位关系和隔离要求。它可以成为小型化设计方案但必须基于完整原理图和实验验证不能仅凭“支持100M”直接替换传统网络变压器。
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