适合单对以太网 (SPE) 应用的电感器

为10BASE-T1L定制

单对以太网 (SPE) 是一种新的行业标准，仅使用一对双绞线连接现场设备就能和云端基于IP持续通信并行传输电力。

TDK携手主流IC公司和行业团体，致力于为基于IEEE 802.3cg或Ethernet-APL标准的10Base-T1L应用提供全系列电感器和其他无源元件。我们专为SPE而开发的电感器经过专门测试，可确保符合这些新标准的要求。我们齐全的产品组加上额外的支持可帮助您更快地开发相关应用。

主要和典型应用

根据应用的电力需求和安全要求，有不同架构供选择。

其一是仅将10Base-T1L用于控制传感或执行元件之间的数据传输，因此只需使用共模扼流圈 (CMC) 或隔离电感器。而若要传输电力，也称为PoDL（数据线供电），则需要使用差模扼流圈。该差模扼流圈，可以使用2颗单电感，我们的设计包含2个绕组，只需要使用1颗。

产品线

RCM70CGI

用于抑制不对称干扰的共模扼流圈

额定电感：470 µH
额定电流：700 mA
额定电压：80 V DC
工作温度范围： -40至+125 °C
尺寸：7.1 x 6.0 mm，最大高度为4.8 mm

ICI70CGI

用于1:1耦合数据信号的隔离电感器

额定电感：1至2.2 mH
电压强度：最高2.250 V DC
工作温度范围： -40至+125 °C
尺寸：7.1 x 6.0 mm，最大高度为4.8 mm
寄生电容：＜20 pF

PID

数据线供电 (PoDL) 的差模电感器

额定电感：56 µH、65 µH，或每个绕组250 µH
PoDL电感：225 µH、250 µH或1000 µH
功能绝缘电压：最高500 V
工作温度范围： -40至+150°C
尺寸范围： 7.5x7.5 mm至15.5x15.5 mm
适合IEEE 802.3cg和APL电力等级

优势

TDK能一站式为10BASE-T1L应用提供所有电感器
高可靠性元件
大电流能力
低寄生电容
支持无铅回流焊接，符合JEDEC J-STD 020E标准
符合RoHS

测量和仿真结果

回波损耗 (S DD11)

回波损耗 (S_DD11)

用来判断因阻抗不匹配造成的噪声，回波损耗 (RL) 是正确的S参数。SDD11是指逻辑端口1的混合模式4端口RL。

回波损耗 (S DD22)

回波损耗 (S_DD22)

用来判断因阻抗不匹配造成的噪声，回波损耗 (RL) 是正确的S参数。SDD22是指逻辑端口2的混合模式4端口RL。

纵向转换损耗 (S CD11)

纵向转换损耗 (S_CD11)

用来判断信号的对称性和模式转换，纵向转换损耗 (LCL, SCD11) 是正确的S参数。 Scd11是指逻辑端口1的混合模式4端口模式转换 (MC)。SCD11描述了在逻辑端口1处将差模信号转换为共模信号的过程。

纵向转换损耗 (S DC11)

纵向转换损耗 (S_DC11)

用来判断信号的对称性和模式转换，纵向转换损耗 (LCL, S_DC11) 是正确的S参数。S_DC11是指逻辑端口1的混合模式4端口模式转换 (MC)。S_dc11描述了在逻辑端口1处将共模信号转换为差模信号的过程。

常见问答 (FAQ)

PoE、PoE+、SPoE和PoDL之间有什么区别？

最初的IEEE 802.3af-2003 PoE（以太网供电）标准在每个端口上提供最高15.4 W的直流电源（最小44 V DC和350 mA）。但由于电缆功耗的原因，设备端只能保证12.95 W左右的可用功率。升级的IEEE 802.3at-2009（也被称为PoE+或PoE plus）能为类型2设备提供最高25.5 W的功率。IEEE 802.3at-2009标准禁止禁止设备使用全部四对线路来获得电力。前述两个标准后来都被纳入了IEEE 802.3-2012。

为满足对更大功率的需求，IEEE于2018年9月定义了IEEE 802.3bt 4PPoE。这个标准提供了两种不同的供电类型：对于类型3设备提供最高55 W的功率，和对于类型4设备提供最高90-100 W的功率。每对双绞线最高能提供600mA（类型3）或960mA（类型4）的电流。

单对供电以太网 (SPoE) 也称为数据线供电 (PoDL)，由IEEE 802.3bu-2016修正案定义。使用单对以太网并行传输电力和数据，并定义了10个功率级别，能对受电设备提供0.5到10 W的电力（在PD处）。

SPE可实现什么速度和距离？

SPE通常仅使用一堆对双绞线，广泛适合各种应用，并支持不同数据速率。其数据速率最低为10 Mbps，最高可达10 Gbps甚至更快，非常适合工业和汽车应用。

不同的标准定义了不同的数据速率、最大距离、拓扑结构和其他参数。

名称	IEEE标准	数据速率	最大距离
10BASE-T1S	802.3cg 2019	10 MBit/s	15 m
10BASE-T1L	802.3cg 2019	10 MBit/s	1000 m
100BASE-T1	802.3bw 2015	100 MBit/s	15 m
100BASE-T1	802.3bp 2016	1000 MBit/s	15 / 40 m ¹
MultiGBASE-T1	802.3ch 2020	2.5 / 5 / 10 GBit/s	15 m

¹ 取决于电缆类型

如何实现电力传输？

通过数据线传输电力的主要困难在于在一条线缆上耦合并分离数据（交流）和电力（直流），而不会干扰到数据传输。

通常情况下，要分离直流信号和交流信号，需要两个主要元件：一个电感器和一个电容器。电感器可允许直流信号通过并阻止电力路径中的数据通信，而电容器则相反，会阻止直流信号并允许通信路径中的交流信号通过。

最后，还要监测并控制元件和线路上的电压和电流。对于这类特殊应用，需使用电源管理集成电路芯片 (PMIC) 。

有哪些功率等级可用？

IEEE 802.3cg定义了6种功率等级

VPSE最大值 (VPSE OC最大值)	30 V (20 V)			58 V (40 V)
等级	10级	11级	12级	13级	14级	15级
I_PI最大值	92 mA	240 mA	632 mA	231 mA	600 mA	1579 mA
Pclass（最小值）W 【P_PD（最大值）W】	1.85 W (1.23 W)	4.8 W (3.2 W)	12.63 W (8.4 W)	11.54 W (7.7 W)	30 W (20 W)	79 W (52 W)
V_PD最小值	14 V	14 V	14 V	35 V	35 V	35 V
AWG线规/（长度）	18/1000 m	14/1000 m	24/300 m	18/1000 m	14/1000 m	24/300 m

Ethernet-APL定义了3种功率等级

VPS最大值 VPSE最小值	15 V 9.6 V	15 V 11.61 V	50 V 46 V
等级	A	C	3
I_PS最小值	55.56 mA	95 mA	1250 mA
P_PS（最小值）【P_PD（最小值）】	0.54 W (0.5 W)	1.1 W (1.0 W)	57.5 W (36 W)
V_PL最小值	9 V	10.6 V	28.8 V
AWG线规/（长度）	14 … 26/最长1000 m

适合单对以太网应用的电感器概览

适用领域

获取数据表和检索

应用	温度	以太网功率（PoE）	端口	型号
10BASE-T1L magnetics module, Commercial	-40…+125	---	---	ICI70CGI
10BASE-T1L magnetics module, Commercial	-40…+125	---	---	RCM70CGI
Commercial	---	---	---	PID-560M, PID-650M
Commercial	---	---	---	PID*-251M
Commercial	---	---	---	PIS150H