Module magnétique Ethernet : Guide des spécifications et de la sélection

Un module magnétique Ethernet (également appelé magnétiques LAN) se situe entre le PHY Ethernet et le RJ45/câble et fournit une isolation galvanique, un couplage différentiel et une suppression du bruit en mode commun. Une sélection correcte des magnétiques — correspondant à l'OCL, aux pertes d'insertion/retour, à la tension d'isolement et à l'encombrement — empêche l'instabilité de la liaison, les problèmes d'interférences électromagnétiques et les défaillances aux tests de sécurité.

Ceci est un guide faisant autorité sur les modules magnétiques Ethernet : fonctions, spécifications clés (350µH OCL, ~1500 Vrms d'isolement), différences 10/100 vs 1G, disposition et liste de contrôle de sélection.

★​ Que fait un module magnétique Ethernet ?

Un module magnétique Ethernet remplit trois rôles étroitement liés :

1. Isolation galvanique. Il crée une barrière de sécurité entre le câble (MDI) et la logique numérique, protégeant les appareils et les utilisateurs contre les surtensions et répondant aux tensions de test de sécurité. La pratique industrielle et les directives IEEE exigent généralement un test de tenue d'isolement sur le port — généralement exprimé comme ~1500 Vrms pendant 60 s ou des tests d'impulsion équivalents.
2. Couplage différentiel et adaptation d'impédance. Les transformateurs fournissent le couplage différentiel à prise centrale requis par les PHY Ethernet et aident à façonner le canal afin que le PHY réponde aux exigences de perte de retour et de masque.
3. Suppression du bruit en mode commun. Les selfs en mode commun (CMC) intégrées réduisent la conversion différentiel-commun et limitent les émissions rayonnées des câbles à paires torsadées, améliorant ainsi les performances CEM.

Ces rôles sont interdépendants : les choix d'isolation influencent l'isolation et le cheminement des enroulements ; les paramètres OCL et CMC affectent le comportement à basse fréquence et les interférences électromagnétiques ; l'encombrement et le brochage déterminent si une pièce peut être un remplacement direct.

★ Spécifications clés du  module magnétique Ethernet

Vous trouverez ci-dessous les attributs que les équipes d'ingénierie et les achats utilisent pour comparer et qualifier les magnétiques. Considérez-les comme la liste de contrôle minimale pour toute décision de sélection ou de remplacement.

Spécifications électriques

Note pratique : Lors de la comparaison des fiches techniques, assurez-vous que la fréquence, la tension et le courant de polarisation du test OCL correspondent — ces variables modifient considérablement l'inductance mesurée.

Spécifications mécaniques et d'emballage

• Type de boîtier : SMD-16P, RJ45 intégré + magnétiques, ou traversants discrets.
• Dimensions du corps et hauteur d'assise : Important pour le dégagement du châssis et les connecteurs d'accouplement.
• Brochage et encombrement : La compatibilité des broches est essentielle pour les remplacements directs ; vérifiez le motif de brochage et les dimensions des pastilles recommandés.

Environnement, matériaux et conformité

• Plages de température de fonctionnement/stockage (commercial vs industriel).
• RoHS et sans halogène statut et indice de refusion maximal (par exemple, 255 ±5 °C typique pour les pièces RoHS).
• Cycle de vie/disponibilité: Pour les produits à long cycle de vie, vérifiez la prise en charge du fabricant et les politiques d'obsolescence.

 ★ Magnétiques LAN 10/100Base-T vs. 1000Base-T — Principales différences

Comprendre ces différences évite les erreurs coûteuses :

• Bande passante du signal et nombre de paires. 1000Base-T utilise quatre paires simultanément et fonctionne à des débits de symboles plus élevés, de sorte que les magnétiques doivent répondre à des masques de perte de retour et de diaphonie plus stricts. Les conceptions 10/100 ont une bande passante inférieure et tolèrent souvent des valeurs OCL plus élevées.
• Intégration et performances des selfs en mode commun. Les modules Gigabit nécessitent généralement des CMC avec une impédance plus stricte sur des bandes plus larges pour contrôler le couplage paire à paire et répondre aux exigences CEM. Les modules 10/100 ont des besoins CMC plus simples.
• Interopérabilité. Un ensemble de magnétiques 1000Base-T peut souvent satisfaire électriquement aux exigences 10/100, mais peut être plus coûteux. Inversement, un ensemble de magnétiques 10/100 est généralement inadapté au fonctionnement Gigabit. Validez avec les directives du fournisseur PHY et les tests en laboratoire.

Quand choisir quoi : Utilisez des magnétiques 10/100 pour les appareils Fast Ethernet sensibles aux coûts ; utilisez des magnétiques 1000Base-T pour les commutateurs, les liaisons montantes et les produits où un débit Gigabit complet est requis.
 

★ Pourquoi l'OCL est important et comment lire ses spécifications

Inductance en circuit ouvert (OCL) est l'inductance primaire du transformateur mesurée avec le secondaire ouvert. Pour les conceptions 10/100Base-T, un OCL plus élevé (généralement ≈350 µH minimum selon les conventions de test IEEE) garantit que les magnétiques fournissent suffisamment de stockage d'énergie à basse fréquence pour éviter la dérive et l'affaissement de la ligne de base pendant les longues trames. La dérive et l'affaissement de la ligne de base affectent le suivi du récepteur et peuvent entraîner une augmentation du taux d'erreur binaire s'ils ne sont pas contrôlés.

Conseils de lecture clés :

• Vérifiez les conditions de test. L'OCL est souvent donné à une fréquence de test, une tension et une polarisation CC spécifiques ; différents laboratoires rapportent des chiffres différents.
• Regardez la courbe OCL vs polarisation. L'OCL diminue avec l'augmentation du courant de polarisation déséquilibré — les fabricants tracent souvent l'OCL sur les niveaux de polarisation ; examinez les valeurs dans le pire des cas qui s'appliquent à votre système.

★ Selfs en mode commun (CMC) — Sélection et considérations PoE

Une CMC est un élément essentiel des magnétiques Ethernet. Il fournit une impédance élevée aux courants en mode commun tout en permettant au signal différentiel souhaité de passer. Lors de la sélection des CMC, faites attention à :

• Courbe impédance vs fréquence — assure la suppression dans la bande de fréquences problématique.
• Tension de saturation CC — critique pour les applications PoE où le courant CC circule à travers les prises centrales et peut polariser/saturer la self, réduisant ainsi le CMRR.
• Perte d'insertion et performances thermiques — les courants élevés (PoE+) créent de la chaleur ; les pièces doivent être déclassées ou vérifiées sous le courant PSE attendu.

 ★ Compatibilité et remplacement du module magnétique Ethernet

Lorsqu'une page produit prétend être « équivalente » ou « remplacement direct », suivez cette liste de contrôle avant d'approuver la substitution :

1. Correspondance du brochage et de l'encombrement. Toute non-concordance ici peut forcer une refonte du circuit imprimé.
2. Rapport de transformation et connexions de prise centrale. Confirmez que l'utilisation de la prise centrale correspond à la polarisation PHY.
3. Parité OCL et perte d'insertion/retour. Assurez des performances électriques égales ou supérieures — et confirmez que les conditions de test correspondent.
4. Marge Hi-Pot/isolement. Les cotes de sécurité doivent être égales ou supérieures à l'original. ﹘1500 Vrms est une référence courante.
5. Comportement thermique et de polarisation CC (PoE). Validez la saturation CC et le déclassement thermique sous les courants PoE.

Flux de travail pratique : comparez les fiches techniques ligne par ligne, demandez des échantillons, effectuez des pré-analyses de stabilité de liaison PHY, de taux d'erreur binaire et de CEM sur la carte cible avant le remplacement en volume.

★ Disposition du circuit imprimé du module magnétique Ethernet

Une bonne disposition évite de défaire les magnétiques que vous venez de choisir :

• Conservez une zone d'exclusion GND sous le corps des magnétiques lorsque cela est recommandé — cela préserve les performances en mode commun de la self et réduit la conversion de mode involontaire. Suivez les notes d'application du fournisseur PHY et les conseils de la fiche technique des magnétiques.
• Minimisez les longueurs de stub du PHY aux magnétiques — les stubs augmentent les réflexions et peuvent casser les masques de perte de retour. Ceci est particulièrement important pour les conceptions Gigabit.
• Acheminez correctement les prises centrales — généralement vers le réseau de polarisation CC (Vcc ou résistances de polarisation) et le découplage par référence PHY.
• Planification thermique et de cheminement pour PoE : maintenez un cheminement/dégagement suffisant et vérifiez l'élévation thermique lorsque les courants PoE circulent.

★ Liste de contrôle des tests et de la validation 

Avant d'approuver une pièce magnétique pour la production, effectuez ces vérifications :

• Test de liaison PHY : établissez une liaison aux vitesses requises sur des câbles et des longueurs représentatifs.
• Test de taux d'erreur binaire/contrainte : transfert de données soutenu et longues trames pour révéler les problèmes de dérive de la ligne de base.
• Balayage de perte de retour/perte d'insertion : validez par rapport aux masques PHY ou aux notes d'application du fournisseur.
• Test Hi-Pot/isolation : vérifiez les niveaux de tenue d'isolement selon la norme cible.
• Pré-analyse CEM : contrôles rapides rayonnés et conduits pour repérer les défaillances évidentes.
• Test de saturation thermique et CC PoE : si PoE/PoE+ s'applique, vérifiez la saturation CMC et l'élévation de température sous le courant PSE complet.

★ FAQ sur le module magnétique LAN

Q – Que signifie OCL et pourquoi 350 µH est-il spécifié ?

A – L'OCL (inductance en circuit ouvert) est l'inductance mesurée sur un primaire avec le secondaire ouvert. Dans les directives normatives 100Base-T, ~350 µH minimum (dans des conditions de test spécifiées) aide à contrôler la dérive de la ligne de base et à garantir le suivi du récepteur pour les longues trames.

Q – L'isolement de 1500 Vrms est-il requis ?

A – Les directives IEEE et les normes de sécurité référencées utilisent couramment 1500 Vrms (60 s) ou des tests d'impulsion équivalents comme test d'isolement cible pour les ports Ethernet ; les concepteurs doivent confirmer la version de la norme applicable pour leur catégorie de produit.

Q – Puis-je utiliser une pièce magnétique Gigabit dans une conception Fast Ethernet ?

A – Oui, électriquement, une pièce Gigabit répond généralement ou dépasse les masques 10/100, mais elle peut être plus coûteuse et son encombrement/brochage doit être compatible. Vérifiez les conseils du fournisseur et testez dans votre système.

Q – Comment puis-je vérifier une pièce « équivalente » revendiquée ?

A – Une comparaison ligne par ligne des fiches techniques, des tests d'échantillons (PHY, taux d'erreur binaire, CEM) et la validation du brochage sont requis. Les affirmations marketing seules sont insuffisantes.

Liste de contrôle de sélection rapide 

1. Confirmez la vitesse requise (10/100 vs 1G).
2. Faites correspondre le rapport de transformation et le schéma de prise centrale.
3. Vérifiez l'OCL et les conditions de test (350 µH min pour de nombreux cas 100Base-T).
4. Vérifiez la perte d'insertion et de retour sur la bande de fréquences PHY.
5. Confirmez la tension d'isolement (Hi-Pot) (~1500 Vrms cible).
6. Validez l'encombrement/le brochage et la hauteur du boîtier.
7. Pour PoE, vérifiez la saturation CC et le comportement thermique de la CMC.
8. Demandez des échantillons et effectuez des pré-tests PHY + CEM.

Conclusion

Le choix du bon module magnétique Ethernet est une décision de conception qui combine les performances électriques, la sécurité et la compatibilité mécanique. Utilisez l'OCL, la perte d'insertion/retour, la tension d'isolement et le brochage comme portes principales ; validez les affirmations avec les fiches techniques et les tests d'échantillons sur votre PHY et la disposition de votre carte réels.

téléchargez la fiche technique, demandez un fichier d'empreinte, ou commandez des échantillons d'ingénierie pour effectuer une pré-validation PHY/taux d'erreur binaire et CEM sur votre carte cible.