Gehäuseerdung am Ethernet-RJ45-Anschluss

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Im Referenzschaltbild eines Ethernet-Transceivers ist mir aufgefallen, dass die Masse des Gehäuses über einen 1nF/2kV-Kondensator (C24) mit System-GND verbunden ist. Was ist der Zweck, dies zu tun?

Der Stecker (J1B121ZCCD) enthält einen Transformator.

Da jemand darauf hingewiesen hat, dass meine Frage doppelt ist, werde ich es erklären. Meine Frage ist, warum der 2-kV-Kondensator da ist und nicht, warum er 2 kV hat.

Elektronik duplizieren.stackexchange.com/questions/66119/…
@ efox29: Diese Frage fragt, warum es 2 kV sind, nicht warum es überhaupt da ist
@efox29 NEIN. Es ist keine doppelte Frage. Ich habe mir Ihren Link angesehen und er beantwortet meine Frage, warum der 2-kV-Kondensator vorhanden ist (nicht warum er 2 kV sein sollte), überhaupt nicht.
Der Zweck besteht darin, einen Rückweg (zum Gehäuse) für ein Gleichtakt-HF-Rauschen bereitzustellen, das über den (eingebetteten/freigelegten) Transformator "austritt". Typischerweise können 1 oder 2 (aber auch 3 und mehr) HV-Kappen pro Port (Buchse) platziert werden. Die Kappe(n) muss/müssen so nah wie möglich am Transformator/transformatorfähigen Anschluss platziert werden.

Antworten (2)

Der Kondensator stellt einen Pfad mit niedriger Impedanz für HF-Ströme zwischen dem Kabelschirm und Erde bereit.

Um die Abstrahlung des Kabels wirksam zu reduzieren, muss die Abschirmung mit der Gehäuseerde jedes Geräts verbunden werden.

Aber da Thick Ethernet eine galvanische Trennung zwischen Geräten bis zu einem kV-Niveau bietet, würde es nicht ausreichen, einfach die beiden Erdungen miteinander zu verbinden.

Ein 1-nF-Kondensator hat eine Impedanz von 1,6 Ohm bei 100 MHz, dies ist niedrig genug, um eine gute HF-Masse bereitzustellen. Bei 60 Hz ist es > 2 MOhm, sodass bei Netzfrequenzen kein nennenswerter Strom durchgelassen wird.

(Ethernet verwendet eine NRZ-Codierung und hat theoretisch keine niederfrequenten Komponenten, siehe hier für einige Details).

Dies ist natürlich nur sinnvoll, wenn das Kabel geschirmt ist. Wenn das Kabel nicht abgeschirmt ist, hilft der Kondensator nur dabei, das Steckerchassis mit seinen Magneten abzuschirmen, viel weniger wichtig. Außerdem bin ich überrascht, keinen Bleeder-Widerstand zu sehen. Alles, was durch einen Kondensator isoliert ist, kann unter idealen Bedingungen durch statische Aufladung in der Atmosphäre auf bis zu viele kV aufgeladen werden. Wenn dieser 2 oder 3 kV erreicht, bricht er durch und zerstört den Kondensator. Ein 1 MOhm Bleeder würde dies verhindern. Möglicherweise hat die Buchse bereits eine Funkenstrecke im Inneren, um ESD zu kontaktieren.

Ich denke, Sie führen das OP im Allgemeinen in die Irre, weil:
1) Der Schirm = koaxbezogener Begriff?, Abschirmung bei Twisted-Pair-Fall, falls vorhanden, muss mindestens an einer Seite der Verbindung angeschlossen werden
2) Thick Ethernet = 10BASE5 arbeitet über ein Koaxialkabel. Wie aus den Schaltplänen hervorgeht, ist OP an 10BASE-T / 100BASE-TX interessiert, die beide über ein Twisted-Pair-Kabel arbeiten.
3) Ethernet verwendet NRZ nur bei MII. Bei MDI verwendet 10BASE-T Manchester, 100BASE-TX verwendet MLT-3, 10BASE5 verwendet auch Manchester, sogar 100BASE-FX verwendet NRZI.
4) Das Fehlen eines Zuchtwiderstands ist keine Überraschung. Wie sieht Ihrer Meinung nach ein 1,5-kVrms-1-MOhm-Widerstand aus? Ein BR wird an der Stelle platziert, an der (und wenn) das Chassis und die gemeinsame Masse verbunden sind. Im Allgemeinen wird der BR auch parallel zu einem Niederspannungskondensator (50 V-100 V) verwendet.
5) Ein HV-Kondensator wird dort verwendet, um einen Rückweg (zum Chassis) für ein Gleichtakt-HF-Rauschen zu schaffen, das über den Transformator "leckt".
Danke für die umfangreichen Kommentare. Ich bin mir nicht sicher, ob Schirm und Abschirmung so streng definiert sind, aber wir sprechen hier sowieso nicht von Koax. Sie haben Recht mit der Verlustleistung von 1 MOhm, 100 M wären besser oder eine Funkenstrecke. Mein Punkt war, dass der Kondensator nicht die Funkenstrecke sein sollte. Und die Codierschemata haben alle keine niederfrequenten Komponenten, da sie wechselstromgekoppelt sind. Der Kondensator leitet also nicht nur externes abgestrahltes / leitungsgebundenes Rauschen, sondern auch Ethernet-Rauschen, das möglicherweise abgestrahlt wurde. Und nur wenn ein Schirm/Schild vorhanden ist.
6) Dieser Kondensator dient dazu, hochfrequente Rauschströme zur Erde zurückzuleiten, nicht um den (möglichen) Potentialunterschied zwischen Chassis (direkt oder indirekt geerdet) und gemeinsamer (ICs) Masse auszugleichen.
7) 100M? Funkenstrecke? Haben Sie eine solche Designmethode im modernen Twisted-Pair-Ethernet gesehen? Ich hab nicht.
8) NRZ (Sie haben es bereits erwähnt) ist nicht gleichstromausgeglichen.
9) Dieser Kondensator funktioniert unabhängig davon, was Sie verwenden: UTP oder STP, da die Gehäusemasse immer geerdet ist: direkt oder indirekt (effektiv) ist eine andere Frage.
Schlussfolgerungen: Sie führen das OP immer noch in die Irre. Bitte überprüfen Sie Ihre Antwort erneut und korrigieren Sie sie.

Der Grund für den Kondensator besteht darin, den elektrischen Sicherheitsstandard für Streuverluste von anderen Signalen zum Chassis zu erfüllen. Um die Isolierung zu validieren, wird an allen Produktionseinheiten ein Hi-Pot-Test bei 1500 V AC durchgeführt.

Gehäuseerdung am Ethernet-RJ45-Anschluss
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