Doppelte Ethernet-Magnetik für eine passive medizinische Anwendung

Ich entwerfe medizinische Datenerfassungsgeräte, die eine mäßig schnelle Datenübertragung erfordern. Als Teil des Designs verwenden wir eine benutzerdefinierte 100BASE-T-PoE-Architektur (und Verkabelung) zur Datenerfassungs-Headstage, zusammen mit einem zwischengeschalteten "dummen" Gerät, um (1) eine Isolierung auf medizinischer Ebene bereitzustellen, (2) PoE-Strom einzuspeisen, (3) Ethernet an den Computer anschließen, (4) zusätzliche nicht isolierte Geräte anschließen (über zwei zusätzliche Ethernet-Paare von der Headstage, deshalb beschränken wir uns auf 100BASE-T).

Die einzigen isolierten Magnete in medizinischer Qualität, die ich finden kann, sind die HXU6200NL von Pulse, die zum Anschluss an den Computer dienen und sich in dem dummen Gerät befinden, das die Kopfstufe selbst isoliert.

Die Frage ist: Wäre es in Ordnung, zwei Sätze von Ethernet-Magneten Rücken an Rücken innerhalb des dummen Geräts zu verwenden?

Das heißt, einen zweiten Satz PoE-Magnete zu verwenden, um Strom einzuspeisen und ohne Zwischenschaltung (außer vielleicht einigen Gleichtaktabschlüssen für beide Kabel) mit der Headstage zu verbinden.

Bearbeitungen:

  • Es wird einen Standardsatz von Magneten in der Headstage geben, wodurch sich die Gesamtzahl im Link auf 4 erhöht (das absolute Minimum, um die erforderliche Isolierung bereitzustellen, wäre 3).

  • Die gesamte Verkabelungslänge (Headstage-Box-Computer) würde weniger als 10m betragen, sehr wahrscheinlich weniger als 5m.

  • Ein Grund für die Verwendung eines zweiten Satzes von Magneten ist die Bereitstellung eines "Standard"-Gleichtaktabschlusses (dh Bob-Smith-Abschluss) für jedes Kabelsegment.

  • Ein weiterer Grund ist, dass die Ethernet-Magnetik nicht symmetrisch ist, da Gleichtaktdrosseln und Spartransformatoren häufig vorhanden sind.

Willkommen bei EE.SE. Sie möchten die Magnete in Reihe haben, um die Durchbruchspannung von normalerweise 500 VAC zu verdoppeln? Auch für 100BASE-T muss die Signalquelle in der Nähe sein.
Anstatt einen vorzertifizierten Magneten zu erhalten, sollten Sie in Erwägung ziehen, Produkte von der Stange zu testen. Medizinische Anforderungen können durch viele Designs problemlos erfüllt werden.
Die Zwischenmagnete sollen (1) Energie einspeisen und (2) für medizinische Isolation sorgen. Mindestens einer der Magnetsätze muss "medizinisch qualifiziert" sein, um die erforderliche Durchbruchspannung und die Luftspaltanforderungen zu erfüllen. Standard-Ethernet-Magnete sind weit davon entfernt, diese zu erfüllen.
Welchen Standard versuchst du zu erfüllen? Können Sie nicht einfach die Patientenseite isolieren und die gesamte Kommunikation auf einem nicht isolierten Teil ablaufen lassen?
Medizinische Norm IEC60601 Teile 1-11. Gerät in Kontakt mit dem Patienten und möglicher Einsatz im Operationssaal. Und nein. Die vom Patienten zu übertragende Datenmenge erfordert mindestens 25 Mb/s. Deshalb verwenden wir 100BASE-T. Sie müssen diese Daten irgendwie zwischen den isolierten und nicht isolierten Teilen übertragen.

Antworten (2)

Sie sollten in der Lage sein, mit zwei Sätzen von Magneten davonzukommen, was effektiv bei POE-Midspan-Injektoren passiert (ein Transformator an jedem Ende plus einer für den Midspan-Injektor).

Midspan-Injektionsmagnete scheinen normalerweise nur 1: 1-Transformatoren mit Zugang zum Mittelabgriff zu sein, dh relativ einfache Geräte. Die gebräuchlicheren Ethernet-Magnete enthalten mindestens eine Gleichtaktdrossel und manchmal einen zusätzlichen Spartransformator. Obwohl ich denke, dass es immer noch funktionieren sollte, sind das ziemlich viele zusätzliche Komponenten in einem Link.
Es wird alles auf Verluste und parasitäre Kapazitäten hinauslaufen. Ich habe in einigen Systemen Standard-POE-Magnete für Midspans verwendet und hatte keine Probleme mit 50-m-Kabeln (3-W-POE-Lasten) für 10/100-Verbindungen. Ich vermute, dass die mit dem Gleichtaktdrosselpaar verbundenen Verluste im Vergleich zum Transformator gering sind.

Sie müssen kein Fahrrad erfinden – ich bin sicher, dass es Hub- oder Ethernet-Switch-Geräte auf dem Markt gibt, die für medizinische Anwendungen zertifiziert sind und PoE für die angeschlossenen Geräte bereitstellen können. Wenn Sie einen benutzerdefinierten Stecker in Ihrem Design haben, stellen Sie einfach ein geeignetes Kabel mit RJ-45 an einem Ende und einem benutzerdefinierten Stecker am anderen Ende bereit.

Ich glaube nicht, dass das Verbinden von zwei Magneten Rücken an Rücken richtig funktioniert oder überhaupt funktioniert. Ich habe niemanden gesehen, der es versucht hat, vielleicht, weil sie einfach die Begründung dafür nicht sehen. Die Magnetik selbst in Ihrem Gerät dient als Entkoppler, daher müssen Sie sicherstellen, dass die Steckverbinder, die Sie bei Ihrer Entwicklung verwenden, für medizinische Anwendungen zertifiziert sind.

Ein passiver Ethernet-Pass-Through zu sein, ist nur eine der Funktionen dieser "Box". Aus viel zu vielen Gründen (einschließlich einiger in der Frage aufgeführter) kann ich nicht einfach einen kommerziellen PoE-Injektor verwenden.
Dann wäre die IMHO richtige Frage "Wie mache ich einen passiven Ethernet-Switch mit PoE".
Doppelte Ethernet-Magnetik für eine passive medizinische Anwendung
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