История одной типичной ошибки: как лишний трансформатор портил линию HiPoE и что мы с этим сделали

В сфере искусственного интеллекта произошло заметное событие. H1ppyq2 45 минут назад История одной типичной ошибки: как лишний трансформатор портил линию HiPoE и что мы с этим сделали Средний 5 мин 1. 5K Производство и разработка электроники * Прототипирование * Робототехника Сетевое оборудование Схемотехника * Кейс Из песочницы При переходе от прототипа к серии каждый миллиметр на плате и каждый цент в BOM‑листе имеют значение. В этой статье я как ведущий инженер покажу на реальном примере, почему бездумное копирование референсных схем PoE+/HiPoE/UPoE приводит к установке лишних компонентов, и дам решение, как выкинуть лишний (третий) трансформатор из сигнальной линии без нарушения стандартов IEEE 802.

3Далее речь пойдет про схемотехнику и разработку девайсов питающихся по стандартам IEEE 802. 3bt и скорее всего ко всему остальному набору стандартов PoE которые существуют. Проблема в том, что большинство разработчиков схемотехников используют референс дизайны как отправную точку, а иногда и полностью копируют референс дизайн, не погружаясь в физику процесса.

Технические детали

В таком случае на этапе отладки схема может работать, но при переходе в серию может возникнуть удивительно высокий процент брака. Схема питания HiPoEКонкретно в этом случае у нас был лишний сигнальный трансформатор на стороне девайса, нашей IP камеры. Исторически сложилось, что камера устройство проектировалось без технологии питания PoE вообще, и соответственно на основной материнской плате с PHY→RGMII уже должен быть трансформатор.

Со временем заказчики начали спрашивать про PoE+ (25Вт) и HiPoE (65Вт), поэтому нужно было внедрять технологию на уже отработанную плату. И если взять любой референс дизайн, по изучать материалы по теме, то быстро обнаруживается что питание снимается именно со средних выводов трансформатора. Смотрим на картинку выше — это фиолетовая и желтая линии на блоке PSE (power source) и PD (Power device).

Само собой при отработанной, поставленной в серию, произведенной и положенной на склад дорогой партии материнских плат, в голову приходит мысль сделать отдельную плату с просто еще одним трансформатором как во всех референс дизайнах. Да, на мат плате не было предусмотрено дополнительного коннектора со средних выводов трансформаторов. Получается вот такая схема:PD — это еще одна плата, в нашем случае платы HiPoEСтандарт IEEE 802.

3, и сам стандарт Ethernet очень устойчив к целостности сигнала, и на 8 из 10 первых сэмплов, все работало — и flyback преобразователь на 65Вт и 1Гбит ethernet, 2 платы мы скинули на банальный брак компонентов.

Этот прогресс даёт важные сигналы о будущем отрасли, и технологический мир внимательно наблюдает.