適用于惡劣工業(yè)環(huán)境下時(shí)限通信的可靠以太網(wǎng)物理層解決方案

1、適用于惡劣工業(yè)環(huán)境下時(shí)限通信的可靠以太網(wǎng)物理層解決方案隨著以太網(wǎng)技術(shù)向工業(yè)網(wǎng)絡(luò)邊緣蔓延，互聯(lián)節(jié)點(diǎn)的尺寸變得越來越小。以太網(wǎng)互聯(lián)/執(zhí)行器的產(chǎn)品尺寸可以十分小，因此需要將phy置于專為工業(yè)應(yīng)用開發(fā)的小封裝內(nèi)。事實(shí)證實(shí)，引腳間距為0.5毫米的lfcsp/qfn封裝較為牢靠，無需昂貴的創(chuàng)造流程，而且底部暴露焊盤可用于較高的環(huán)境溫度條件下，從而增強(qiáng)了功耗。6：產(chǎn)品耐久性產(chǎn)品壽命是工業(yè)設(shè)備創(chuàng)造商關(guān)懷的一個(gè)問題，由于其設(shè)備通?？稍诂F(xiàn)場(chǎng)用法15年以上。所以產(chǎn)品停產(chǎn)意味著需要重新設(shè)計(jì)新產(chǎn)品，這會(huì)帶來高成本，而且十分耗時(shí)。工業(yè)以太網(wǎng)phy設(shè)備必需具有較長的產(chǎn)品壽命，而消費(fèi)、大眾市場(chǎng)、以太網(wǎng)phy供給商通常不支持這

2、種產(chǎn)品。適合牢靠的工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用的工業(yè)以太網(wǎng)phy要求概覽表1. 消費(fèi)電子與工業(yè)以太網(wǎng)phy要求phy主要特性消費(fèi)電子以太網(wǎng)phy工業(yè)以太網(wǎng)phy優(yōu)勢(shì)工作溫度0°c至70°c-40°c至+105°c在惡劣的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境中牢靠運(yùn)行g(shù)b phy延遲(rgmii)>400 ns削減了網(wǎng)絡(luò)周期時(shí)光gb phy功率>500 mwip66/ip67產(chǎn)品，不含風(fēng)扇或散熱器emc/esd穩(wěn)健性不需要浪涌、eft、esd、射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度、射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)抗擾度、電磁輻射騷擾、傳導(dǎo)輻射削減產(chǎn)品開發(fā)和認(rèn)證時(shí)光和成本，產(chǎn)品穩(wěn)定牢靠封裝尺寸48引腳、7 mm &

3、#215; 7 mm40引腳、6 mm × 6 mm產(chǎn)品尺寸更小產(chǎn)品壽命短路20至25年產(chǎn)品用法壽命長表2. adin1200和adin1300特性產(chǎn)品型號(hào) mac接口io電纜 斷路檢測(cè)(s)延遲功耗(mw)溫度封裝數(shù)據(jù)速率(mbps) (v)長度(ns)范圍 (m) adin120010/100mii/rmii/rgmii1.8/2.5/3.3180300 (mii)139-40°c至+105°c32-lfcsp(5 mm × 5 mm)adin130010/100/1000mii/rmii/rgmii1.8/2.5/3.3150294 (rgmii)

4、330-40°c至+105°c40-lfcsp (6 mm × 6 mm)表3. adin1300穩(wěn)健型工業(yè)以太網(wǎng)gb phy emc/esd穩(wěn)健性測(cè)試測(cè)試/標(biāo)準(zhǔn)辦法相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)限制性能評(píng)估cispr 3230 mhz至230 mhz qp 50 dbv/m符合工業(yè)a類環(huán)境限制 230 mhz至1 ghz qp 57 dbv/m 電磁輻射騷擾（3米遠(yuǎn)）1 ghz至3 ghz pk 76 dbv/m，ave 56 dbv/m 3 ghz至6 ghz pk 80 dbv/m，ave 60 dbv/mcispr 320.15 mhz至0.5 mhz：qp：53 dba至43

5、 dba，符合工業(yè)a類環(huán)境限制 ave：40 dba至30 dba 0.5 mhz至30 mhz：qp：43 dba，傳導(dǎo)輻射ave：30 dba iec 61000-4-2 esd±4 kv接觸rj-45屏蔽線的±6 kv b類性能要求 b類性能iec 61000-4-5±1 kv接地線，i/o信號(hào)/控制，±4 kv a類性能浪涌b類性能iec 61000-4-4 eft±1 kv i/o信號(hào)/控制， ±4 kv b類性能b類性能iec 61000-4-63 v，150 khz至80 mhz，在am和cw兩種工作模式下，符合10 v

6、 a類要求射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)抗擾度a類性能射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度iec 61000-4-310 v/m（80 mhz至1 ghz，3米），a類性能。符合工業(yè)a類環(huán)境限制（高于1 ghz）。符合3 v/m a類（80 mhz至1 ghz）。3 v/m（1.4 ghz至2 ghz，3米）， 1 v/m（2 ghz至2.7 ghz，3米），在cw和am干擾模式下舉行了測(cè)試。1 v/m（2.7 ghz至6 ghz，3米）adin1300：emc/esd功能性能分類：u a類 鏈接不會(huì)斷開。 延續(xù)走失或錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)包不會(huì)超過兩個(gè)。* 系統(tǒng)必需正常運(yùn)行，且在應(yīng)力測(cè)試后無錯(cuò)誤，無需用戶干預(yù)。u b類 鏈接不會(huì)斷開。 允許數(shù)據(jù)包走失和浮現(xiàn)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)包。 系統(tǒng)必需正常運(yùn)行，且在應(yīng)力測(cè)試后無錯(cuò)誤，無需用戶干預(yù)。u c類 在測(cè)試和/或系統(tǒng)需要用戶干預(yù)時(shí)，鏈接斷開。例如，在應(yīng)力測(cè)試后重置或重啟以復(fù)原正常運(yùn)行。* 請(qǐng)注重，功能測(cè)試軟件無法確定問題包是否是延續(xù)的。新型工業(yè)以太網(wǎng)phy技術(shù)adi公司最近發(fā)布了兩款全新的工業(yè)以太網(wǎng)phy，可在環(huán)境溫度高達(dá)105的惡劣工業(yè)條件下牢靠運(yùn)行。公司向來致力于工業(yè)終端市場(chǎng)應(yīng)用，確保為工業(yè)應(yīng)用開發(fā)生產(chǎn)壽命較長的新產(chǎn)品。針對(duì)本文所述挑戰(zhàn)而特地開發(fā)的adin1300 和 adin1200 具有如下增加的phy特性：u 增加的鏈接斷開檢測(cè)，可在10 s內(nèi)檢測(cè)到鏈接斷開 實(shí)時(shí)工