CHIP LAN(贴片式网络磁元件)最常见的选法是打开选型表,按尺寸从小到大排,想着“先看最小的能不能用”。这个顺序会在第一步就走错——因为2012和3216这两个最小的尺寸里,根本没有变压器。
沃虎CHIP LAN目前在售23个料号、6个尺寸,分成两个完全不同的类别。这篇把它们按速率和PoE等级摊成一张二维表,说清楚哪个尺寸能做到哪一档、为什么。
#一、先分清两类:Cap+CMC 和 X'fmr+CMC
官网选型表里有个字段叫“分类(Classification)”,只有两个取值,这是整条产品线最重要的分界:
Cap+CMC是给无变压器(电容耦合)方案用的配套件:PHY两端靠隔直电容耦合,共模噪声靠共模电感压,整条链路没有磁隔离。它省面积、省成本,但也没有变压器带来的电气隔离和耐压能力。
X'fmr+CMC才是传统意义上的网络变压器,只是做成了贴片封装。要隔离、要过Hi-Pot、要走PoE,只能在这四个尺寸里选。
所以选型的第一个动作不是看尺寸,是先回答一个问题:这条链路需不需要磁隔离?需要就直接从3532A往上看,2012和3216可以整块划掉。
#二、按速率查:三张表覆盖全部23个料号
2.1 100/1000 BASE-T(千兆及以下)
2.2 2.5G/5G BASE-T
2.3 10G BASE-T
10G这一档只有三颗,但正好把整条产品线的规律摆得最清楚,下一节专门说。
#三、规律一:PoE等级上去,尺寸必须跟着上去
把10G那三颗横过来看:
电感量都是120µH,一模一样。变的是括号里那个直流偏置电流:10.5mA → 15mA → 15.75mA,而尺寸同步从3532A涨到4532B再涨到5335A。
原因很直接。PoE的直流电流是叠加在信号绕组上的,等级越高每对线上的电流越大,磁芯就越容易被这股直流偏置推向饱和。要在更大的偏置电流下仍然保住120µH的开路电感,只能加大磁芯截面——也就是加大封装。
所以“标称电感量一样”完全不代表能互换。判断一颗CHIP LAN能不能扛你这档PoE,要看的是OCL后面那个@xxmA的条件,不是前面的µH数字。
实际对应关系整理出来是这样:
这张表的实用价值在于:如果项目明确要做PoE++(bt),选型范围一开始就只剩一颗,板面必须按5335A留。先确认这一点,再去纠结其他参数,可以省掉一轮返工。
#四、规律二:速率越高,OCL要求反而越低
把三个速率档的电感量范围拉出来对比:
千兆档从120µH一直到350µH,跨度最大;到了10G,三颗全是120µH,没有第二个选择。这跟直觉相反——很多人以为速率越高,对磁元件的要求越苛刻,电感量应该越大。
实际上开路电感(OCL)管的是低频端:电感量决定了信号低频分量的插损和下限截止频率。10GBASE-T的编码方式和频谱分布与千兆不同,对低频端的要求没有千兆那么高,反而是高频端的插损、回波损耗和模式转换更吃紧——这些靠的是绕制工艺和寄生参数控制,不是靠堆电感量。
对选型的意义是:不要拿千兆的经验去套10G,看到120µH觉得“比千兆的350µH小太多、肯定不行”。这两档的评价标准不一样,按官网选型表里对应速率档的料号选就行。
#五、4532B 和 4532E:同尺寸,但不是同一条路
这两个系列尺寸代号都是4532,在选型表里看着几乎一样,但覆盖范围差很远:
更值得注意的是:WHLT-4532B-201MGN 和 WHLT-4532E-201MGN 这两颗,速率、分类、OCL(200µH @8mA)、PoE(Non-PoE)四个公开参数完全一致。
所以如果你的项目现在不走PoE,两颗都能用。但如果这块板后面有可能加PoE,建议直接落在4532B系列上——同系列内从201MGN换到201MGF(af)或121MGT(at)时,尺寸不变,改动最小。选了4532E,往上就没有PoE料号可换了。
提醒一句:尺寸代号相同不等于焊盘和引脚定义一定相同。真要在两个系列之间换料,请按各自规格书核对引脚图和推荐焊盘,不要直接沿用封装库。
#六、2012系列的八档共模阻抗怎么挑
如果你确定走无变压器方案,2012系列有八档共模阻抗可选:90、180、260、360、380、800、1000、1200Ω。
这八档不是“越大越好”。共模阻抗越高,对共模噪声的压制越强,但对差分信号的插损和相位一致性影响也越大。千兆及以下的常规做法是从中低档起步,先满足EMC,再看眼图有没有被压坏。
选完一定要实测:共模电感对差分信号的影响不能只看数据手册的典型值,板上的走线长度、过孔和参考平面都会改变实际表现。
#七、三步选型法与打样前核对清单
把上面的内容压成一个可执行的顺序:
第一步,定要不要磁隔离。要隔离、要过Hi-Pot、要走PoE——直接排除2012和3216,从X'fmr+CMC的四个尺寸里选。不需要隔离且板面极紧,才考虑Cap+CMC方案。
第二步,定PoE等级。bt只有5335A一颗;at从4532B里选;af可以用3532A或4532B;不走PoE的3532A、4532B、4532E都行。这一步决定了板面要留多大。
第三步,按速率档在对应的表里挑料号,然后翻规格书核对OCL的@mA条件、插损和回波损耗,确认和你的PHY要求对得上。
#八、常见问题
2012和3216这么小,是不是入门款的贴片网络变压器?
不是。这两个尺寸的分类是Cap+CMC,里面是电容加共模电感,没有变压器。它们用于无变压器(电容耦合)方案,不提供磁隔离。要变压器功能,最小的是3532A。
都是120µH,3532A能不能代替5335A?
不能。电感量一样,但直流偏置条件不同:3532A-121MMF是@10.5mA(PoE af),5335A-121MMB是@15.75mA(PoE bt)。PoE bt的电流下,3532A的磁芯会被推向饱和,电感量保不住。判断依据是@mA那个条件。
我要做PoE++(60W/90W),有几个选择?
目前在售料号里只有WHLT-5335A-121MMB一颗标的是PoE bt,速率档是10G BASE-T。如果你的速率不是10G但要走bt,请把具体需求发给我们确认可选方案。
4532B和4532E的Non-PoE料号参数一样,随便选一个?
当下能用,但建议选4532B。4532E整个系列只有Non-PoE这一颗,后续如果要升级到PoE就没有同系列料号可换;4532B系列内有af和at的料号,升级时尺寸不变。
料号里的121、201、351这些数字怎么读?
变压器型(WHLT)读作电感量:前两位是有效数字,第三位是10的幂次,121=12×10¹=120µH,351=350µH。电容型(WHLC)读作共模阻抗:102=10×10²=1000Ω,122=1200Ω。同样的数字在两个系列里单位不同,注意别看串。
CHIP LAN能直接替换传统插件式网络变压器吗?
功能上可以对应,但不是引脚级替换。封装、引脚定义、推荐焊盘、回流焊工艺都要重新做,而且CHIP LAN过炉后的电感和插损需要复测。这是换方案,不是换料,要按新设计走完验证流程。
把PHY型号、链路速率、是否走PoE及等级、板面尺寸限制发给我们,工程团队会给出对应料号、参考电路和验证建议。
——— VOOHU 沃虎电子 技术团队
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