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PHY配套网络变压器怎么选?按速率、端口数、驱动方式与PoE对照景略PHY

沃虎技术团队 ·发布 ·约 8 分钟阅读

PHY配套网络变压器,先按PHY的速率和端口数进对应速率的网络变压器栏目,再按PHY数据手册里“Magnetic Interface”一节确认驱动方式和中心抽头接法,有PoE的再看中心抽头电流,最后对照PHY手册推荐值核对匝比、OCL、插入损耗、回波损耗和隔离电压。速率和端口数一样,不等于这颗变压器就适合这颗PHY。

新项目定下PHY以后,网口一侧还要配网络变压器和RJ45。很多工程师按“千兆就选千兆变压器”去挑,结果中心抽头接法、PoE电流或者端口数和板子对不上,打样后才发现要改。这篇按配套的先后顺序讲每一步看什么,并把沃虎电子(VOOHU)代理的景略以太网PHY芯片按速率和端口数整理成一张表,对应到网络变压器的栏目。想直接拿到工程师审核过的组合,可以走配套选型页面提交PHY型号。

#PHY配套网络变压器第一步:按速率和端口数定栏目

速率决定变压器要覆盖哪个测试频段和几对线,端口数决定选单口还是多口。沃虎的网络变压器按速率分成10/100BASE-T百兆网络变压器、100/1000BASE-T千兆网络变压器、2.5G/5G BASE-T网络变压器和10G BASE-T网络变压器几类。先按PHY的速率进栏目,再按端口数筛,范围会小很多。

下表是官网以太网PHY芯片栏目里18个料号按系列整理的速率、端口数和MAC接口,右边一列是对应去找变压器的栏目。表里只给栏目,具体型号要按后面几步核对,或者交给工程师匹配。

PHY系列速率端口数MAC接口配套变压器去哪个栏目找
JL1101系列(如JL1101BR-NI)100M1RMII10/100BASE-T百兆,单口
JL1111系列(如JL1111B-NI)100M1MII10/100BASE-T百兆,单口
JL2101系列(如JL2101C-NI)1G1RGMII100/1000BASE-T千兆,单口
JL2201系列(如JL2201B-NI)1G1RGMII100/1000BASE-T千兆,单口
JL2308系列(如JL2308-PI)1G8QSGMII100/1000BASE-T千兆,多口
JL2388系列(如JL2388-PI)1G8QSGMII100/1000BASE-T千兆,多口
JL4201系列(如JL4201-NI)2.5G1SGMII2.5G/5G BASE-T,单口

八口的JL2308、JL2388用在交换机和多网口设备上,变压器的端口数要和RJ45的端口数一起定,端口之间的串扰和一致性也要一并看。

#第二步:看PHY手册确认驱动方式和中心抽头接法

同样是千兆,PHY的输出驱动方式不同,变压器芯片侧中心抽头的接法就不同。沃虎FAE在电压驱动型PHY与电流驱动型PHY如何连接网络变压器里总结过几条规则:

对比项电流驱动型PHY电压驱动型PHY
芯片侧中心抽头接PHY供电电压(VCC)通过电容接地
2线共模电感位置必须放在线缆(RJ45)侧PHY侧或线缆侧都可以
3线共模电感位置放在PHY侧放在PHY侧
布局敏感度较敏感,共模电感位置不能随意改较灵活,仍建议照推荐电路

所以配套前先翻PHY数据手册的“Magnetic Interface”部分,确认驱动类型和推荐的变压器结构,再去看候选变压器的原理图,中心抽头的引出方式要能按手册接。中心抽头接错,可能导致信号幅度不足或噪声过大。两种驱动方式的区别可以再看电压型与电流型PHY怎么区分。

#第三步:有PoE的,单独核对中心抽头电流和RJ45

PoE的电流要经过变压器线缆侧的中心抽头。配套选型页面写明:PSE还是PD、af / at / bt哪个功率等级,会直接影响变压器中心抽头能承受的电流和RJ45的额定电流,要和变压器、RJ45一起核对。所以有PoE的项目,不能拿非PoE的变压器去配,哪怕速率、端口数、封装都一样。PoE怎么分级,可以看PoE以太网供电技术讲解(下)和PoE解决方案。

#第四步:对照PHY手册推荐值核对电气参数

栏目、驱动方式和PoE都对上以后,再拿候选变压器的规格书和PHY数据手册的推荐值逐项比。配套选型页面列的电气匹配项是这几项:

核对项看什么
匝比和PHY手册推荐的匝比一致(例如1CT:1CT)
OCL开路电感量在PHY手册要求的测试条件下达标
插入损耗、回波损耗规格书的测试频段要覆盖目标速率
共模抑制多口、高速率设备更要看
隔离电压按设备要求的耐压等级核对

规格书里这些参数怎么读,可以参考网络变压器规格书怎么看。

#第五步:温度和封装最后定

景略PHY同一系列常有几个温度档:例如JL2101C-NC是0~70℃,JL2101C-NI是-40~85℃,JL2101C-NE是-40~105℃。PHY选了工业宽温档,变压器和RJ45的工作温度也不能低于它。封装方面再看板卡高度、贴片还是插件、要不要带屏蔽或带灯,配好变压器后还要配RJ45连接器,端口数和PoE能力要和变压器一致。

#PHY配套网络变压器打样前的7条核对清单

序号核对项怎么核对
01速率变压器栏目和PHY速率一致,测试频段覆盖目标速率
02端口数变压器、RJ45的端口数和PHY端口数一致
03驱动方式查PHY手册“Magnetic Interface”,确认电流型还是电压型
04中心抽头接法电流型接VCC、电压型通过电容接地,按手册推荐电路
05PoE有PoE就只选支持PoE的变压器和RJ45,核对中心抽头电流
06电气参数匝比、OCL、插损、回损、共模抑制、隔离电压对照手册推荐值
07温度与封装温度档不低于PHY,高度、贴片插件、屏蔽带灯满足板卡

清单都对上以后再申请样品上板实测。参考设计对应的是特定PHY和测试条件,不代表对每个应用都同样适用,量产前要以样品验证为准。

#常见问题

PHY配套网络变压器只看速率可以吗?

不可以。速率只决定进哪个栏目,还要看端口数、PHY的驱动方式和中心抽头接法、是否PoE,以及匝比、OCL、损耗和隔离电压是否符合PHY手册推荐值。

怎么知道PHY是电流驱动型还是电压驱动型?

看PHY数据手册里的“Magnetic Interface”部分和推荐电路。电流驱动型的变压器芯片侧中心抽头接PHY供电电压,电压驱动型的通过电容接地。

八口千兆PHY怎么配变压器?

JL2308、JL2388这类八口千兆PHY,到千兆网络变压器栏目里按多口筛,变压器端口数要和RJ45端口数一起定,同时看端口间串扰和一致性。

有PoE的板子能用普通千兆变压器配PHY吗?

不能。PoE电流要经过变压器中心抽头,要按PSE / PD角色和af / at / bt功率等级选支持PoE的变压器,并和RJ45的额定电流一起核对。

工业宽温的PHY,变压器也要选宽温吗?

要。比如选了JL2101C-NI(-40~85℃)或JL2101C-NE(-40~105℃),变压器和RJ45的工作温度范围也不能比PHY窄。

沃虎能直接给出PHY配套组合吗?

可以。在配套选型页面提交PHY或交换芯片型号、速率与端口数、PoE角色与功率、温度和安装方式,工程师会给出变压器加RJ45的候选组合,并标注是已审核参考设计、参数匹配还是需人工评估。

#把PHY型号发给我们

已经定了PHY,可以到配套选型提交型号和应用条件;想先看整体方案,可以看以太网接口与磁性器件配套参考设计;确认候选后可以申请样品上板验证。

——— 沃虎电子 技术团队

技术支持邮箱:fae.thorne@voohu.cn | 电话:400-1048-018

苏州沃虎电子科技有限公司 | www.voohu.cn

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