Transformadores LAN Ethernet—también conocido comoTransformadores de aislamiento Ethernet o magnéticos LAN.—son componentes críticos en las interfaces Ethernet 10/100/1000Base-T y PoE. Sin embargo, muchos ingenieros y compradores tienen dificultades para interpretar correctamente las especificaciones eléctricas del transformador LAN, comoOCL, pérdida de inserción, pérdida de retorno, diafonía, DCMR y voltaje de aislamiento.
Esta guía explicaQué significa realmente cada parámetro eléctrico del transformador LAN,como se mide, yPor qué es importante en diseños reales de Ethernet y PoE, ayudándole a seleccionar el material magnético adecuado con confianza.
| Parámetro | Valor típico | Condición de prueba | Lo que indica |
|---|---|---|---|
| Relación de vueltas | 1CT:1CT (TX/RX) | — | Coincidencia de impedancia entre PHY y cable de par trenzado |
| OCL (Inductancia de circuito abierto) | ≥ 350 µH | Polarización CC de 100 kHz, 100 mV y 8 mA | Estabilidad de la señal de baja frecuencia y supresión de EMI |
| Pérdida de inserción | ≤ -1,2 dB | 1–100MHz | Atenuación de señal en la banda de frecuencia Ethernet |
| Pérdida de retorno | ≥ -16 dB a 1–30 MHz | Modo diferencial | Calidad de adaptación de impedancia |
| Diafonía | ≥ -45 dB a 30 MHz | Pares adyacentes | Aislamiento de interferencias de par a par |
| DCMR | ≥ -43 dB a 30 MHz | Modo diferencial a común | Rechazo de ruido en modo común |
| Voltaje de aislamiento | 1500 Vrms | 60 seg | Aislamiento de seguridad entre línea y dispositivo. |
| Temperatura de funcionamiento | 0°C a 70°C | Ambiente |
Fiabilidad ambiental
|
Un transformador LAN proporciona:
Una interpretación incorrecta de las especificaciones eléctricas puede provocar:
Por lo tanto, comprender estos parámetros es esencial paraingenieros de hardware, diseñadores de sistemas y equipos de adquisiciones.
Elrelación de vueltasdefine la relación de voltaje entre el lado PHY y el lado del cable del transformador.
Ejemplos típicos:
Para10/100Base-T y PoE, aRelación de vueltas 1:1 con grifos centraleses el estándar de la industria y la opción más segura.
OCL (Inductancia de circuito abierto)Mide la inductancia del transformador con el secundario abierto, normalmente en:
OCL indica qué tan bien el transformador:
Inyecciones PoECorriente continua a través de los grifos centrales., lo que empuja el núcleo magnético hacia la saturación.
Un transformador LAN con clasificación PoE debe mantener una inductancia suficientebajo polarización DC, no solo con corriente cero.
| Valor OCL | Interpretación |
|---|---|
| < 200 µH | Riesgo de distorsión de baja frecuencia |
| 250–300 µH | Marginal |
| ≥ 350 µH | Diseño robusto y compatible con PoE |
Pérdida de inserciónMide cuánta potencia de señal se pierde al pasar por el transformador, expresada en dB.
Una alta pérdida de inserción da como resultado:
Para 10/100Base-T:
La baja pérdida de inserción es esencial para lograr enlaces estables y margen contra un cableado deficiente.
Pérdida de devoluciónCuantifica los reflejos de la señal causados por la falta de coincidencia de impedancia.
Los valores absolutos más altos (dB más negativos) significanmenos reflexión.
Reflexiones excesivas:
Los requisitos de pérdida de retorno se relajan ligeramente en frecuencias más altas, de acuerdo con las plantillas IEEE 802.3.
Una buena pérdida de retorno indica:
DiafoníaMide cuánta señal de un par diferencial se acopla a otro.
Ethernet utiliza múltiples pares diferenciales. Una alta diafonía conduce a:
| Diafonía a 100 MHz | Evaluación |
|---|---|
| −30dB | Marginal |
| −35dB | Bien |
| −40 dB o mejor | Excelente |
Un fuerte aislamiento de diafonía es especialmente importante endiseños PoE compactos.
DCMR mide la eficacia con la que el transformador evita que las señales diferenciales se conviertan en ruido de modo común (y viceversa).
Los sistemas PoE introducen:
Un DCMR deficiente conduce a:
voltaje de aislamientoEspecifica el voltaje de CA máximo que el transformador puede soportar entre primario y secundario sin averías.
Valores típicos:
Para la mayoría de los equipos Ethernet y PoE,1500 VrmsCumple con las expectativas de IEEE y UL.
Especifica el rango de temperatura ambiente donde se garantiza el rendimiento eléctrico.
Clases típicas:
Las clasificaciones de temperatura más altas generalmente implican:
Al comparar transformadores LAN, evalúe siempre los parámetros.juntos, no individualmente:
OCL (Inductancia de circuito abierto) mide la capacidad del transformador para mantener la integridad de la señal a bajas frecuencias. Los valores de OCL más altos mejoran la supresión de EMI y ayudan a cumplir con los requisitos de pérdida de retorno de IEEE 802.3.
La relación de vueltas garantiza la coincidencia de impedancia entre la PHY de Ethernet y el cable de par trenzado. Una relación 1:1 es estándar para Ethernet 10/100Base-T para minimizar la reflexión y la distorsión de la señal.
La pérdida de inserción representa cuánta potencia de señal se pierde al pasar por el transformador. Una menor pérdida de inserción garantiza una mejor calidad de la señal, especialmente en el ancho de banda Ethernet de 1 a 100 MHz.
La pérdida de retorno indica una falta de coincidencia de impedancia en la ruta de transmisión. Una pérdida de retorno deficiente provoca reflejos de la señal, lo que aumenta las tasas de error de bits y la inestabilidad del enlace en los sistemas Ethernet.
DCMR (Rechazo diferencial al modo común) mide qué tan bien un transformador suprime el ruido de modo común. Un alto DCMR es esencial para los sistemas PoE donde la energía y los datos comparten el mismo cable.
La mayoría de los transformadores LAN PoE requieren un aislamiento de al menos 1500 Vrms para proteger a los equipos y a los usuarios de sobretensiones y cumplir con estándares de seguridad como UL e IEEE 802.3.
