RU201775U1 - Искробезопасный интерфейс ethernet - Google Patents

Искробезопасный интерфейс ethernet Download PDF

Info

Publication number
RU201775U1
RU201775U1 RU2020126685U RU2020126685U RU201775U1 RU 201775 U1 RU201775 U1 RU 201775U1 RU 2020126685 U RU2020126685 U RU 2020126685U RU 2020126685 U RU2020126685 U RU 2020126685U RU 201775 U1 RU201775 U1 RU 201775U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ethernet
signal
intrinsically safe
protection unit
transformer
Prior art date
Application number
RU2020126685U
Other languages
English (en)
Inventor
Ксения Георгиевна Феодориди
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "НПО Уран"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "НПО Уран" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "НПО Уран"
Priority to RU2020126685U priority Critical patent/RU201775U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU201775U1 publication Critical patent/RU201775U1/ru

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21FSAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F9/00Devices preventing sparking of machines or apparatus
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/20Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for electronic equipment
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/02Details

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к оборудованию, предназначенному для передачи информации между устройствами компьютерных и промышленных сетей, работающими во взрывоопасных средах. Искробезопасный интерфейс Ethernet содержит по меньшей мере два сигнальных Ethernet-трансформатора с соотношением витков 1:1 и по меньшей мере один блок защиты, расположенный между сигнальными Ethernet-трансформаторами. Технический результат обеспечивает искробезопасность электрических цепей линии передачи данных Ethernet.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Полезная модель относится к технологии пакетной передачи данных Ethernet по витой паре по стандарту группы IEEE 802 подгруппы 802.3, в частности, к оборудованию, предназначенному для передачи информации между устройствами компьютерных и промышленных сетей, работающими во взрывоопасных средах.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Наиболее близким аналогом является источник информации RU 147256 U1, опубл. 27.10.2014, который раскрывает искробезопасный блок для Ethernet, содержащий драйвер Ethernet, отличающийся тем, что выходы драйвера Ethernet соединены соответственно с входами первого и второго трансформаторов, выполняющих функцию гальванической развязки на напряжение не менее 1500 В, к выходу каждого из которых подключены по четыре ограничивающих резистора и одному шунту-диоду, включенных по симметричной Т-образной схеме, причем в цепь каждого шунта-диода введены высокочастотные диоды по встречно-параллельной схеме.
Предлагаемое решение отличается от известного из уровня техники решения тем, что блок защиты, обеспечивающий взрывобезопасность, расположен между двумя сигнальными Ethernet трансформаторами, данное расположение устраняет шум, который исходит от блока защиты.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Задачей заявленной полезной модели является разработка искробезопасного интерфейса Ethernet, который можно использовать в системах, работающих во взрывоопасных зонах разных классов.
Техническим результатом заявленной полезной модели является обеспечение искробезопасности электрических цепей линии передачи данных Ethernet.
Заявленный технический результат достигается посредством искробезопасного интерфейса Ethernet, содержащего по меньшей мере два сигнальных Ethernet трансформатора, с соотношением витков 1:1, соединенных с по меньшей мере одним блоком защиты, расположенным между сигнальными Ethernet трансформаторами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Полезная модель будет более понятной из описания, не имеющего ограничительного характера и приводимого со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
Фиг. 1 иллюстрирует пример выполнения искробезопасного интерфейса Ethernet.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
В приведенном ниже подробном описании реализации полезной модели приведены многочисленные детали реализации, призванные обеспечить отчетливое понимание настоящей полезной модели. Однако, квалифицированному в предметной области специалисту, будет очевидно каким образом можно использовать настоящую полезную модель, как с данными деталями реализации, так и без них. В других случаях хорошо известные методы, процедуры и компоненты не были описаны подробно, чтобы не затруднять излишне понимание особенностей настоящей полезной модели.
Кроме того, из приведенного изложения будет ясно, что полезная модель не ограничивается приведенной реализацией. Многочисленные возможные модификации, изменения, вариации и замены, сохраняющие суть и форму настоящей полезной модели, будут очевидными для квалифицированных в предметной области специалистов.
На фиг. 1 проиллюстрирован пример схемы предлагаемого искробезопасного интерфейса Ethernet, который работает во взрывоопасной среде. Искробезопасный интерфейс Ethernet содержит по меньшей мере два сигнальных Ethernet трансформатора и по меньшей мере один блок защиты, причем вход первого сигнального Ethernet трансформатора подключен к входу первого подключаемого устройства, выход первого сигнального Ethernet трансформатора подключен к входу блока защиты, вход второго сигнального Ethernet трансформатора подключен к выходу блока защиты, а выход второго сигнального Ethernet трансформатора подключен к входу второго подключаемого устройства.
Дополнительно выход второго сигнального Ethernet трансформатора может быть подключен к входу второго блока защиты, выход второго блока защиты подключен к входу третьего сигнального Ethernet трансформатора, а выход третьего сигнального Ethernet трансформатора подключен к входу второго подключаемого устройства, который находится во взрывобезопасной среде. Второй блок защиты и третий сигнальный Ethernet трансформатор устанавливаются при необходимости.
Передача данных осуществляется по витой паре.
Использование сигнальных Ethernet трансформаторов обусловлено тем что, витая пара в качестве линии передачи вносит множество искажений в передаваемый сигнал. Эти искажения включают в себя, зависящее от частоты затухание сигнала, отражения передаваемого сигнала в местах изменения волнового сопротивления или от других неоднородностей, таких как разъёмы, неидеально терминированные концы линии и тому подобное, а также наводки от близких и дальних передатчиков с соседних трёх витых пар.
Сигнальный Ethernet-трансформатор несет различные функции:
1. позволяет требуемым информационным сигналам проходить без изменений;
2. отклонение электромагнитных помех в линии передачи данных;
3. ограничение мощности;
4. разное затухание сигнала на разных частотах.
Сигнальные Ethernet трансформаторы передают мощность не более 1Вт, это связано с ограниченной габаритной мощностью трансформатора, т.к. площадь поперечного сечения магнитопровода и площадь сечения сердечника ограничивают мощность сигнала, таким образом не попадает сигнал мощностью более 1Вт.
Сигнальные Ethernet трансформаторы с соотношением витков 1:1 обеспечивают разное затухание сигнала на разных частотах, т.к. сигнальные Ethernet трансформаторы работают как фильтры средних и низких частот, т.е. при снижении частоты он фильтрует сигнал.
Отклонение электромагнитных помех происходит следующим образом: когда через трансформатор протекают дифференциальные токи, магнитные поля, индуцированные этими токами, взаимно уничтожают друг друга. Если пренебречь омическим сопротивлением катушек трансформатора, то их входной импеданс в этом случае будет равен нулю. Теоретически они не влияют на прохождение дифференциальных сигналов. В случае появления синфазных токов магнитные потоки катушек складываются, и входной импеданс увеличивается, что приводит к подавлению синфазных токов и значительному снижению амплитуды шумового сигнала.
Трансформаторы для дифференциального сигнала работают как простой проводник, а для синфазного тока (шума) – как индуктивность. Таким образом, применение сигнального Ethernet трансформатора обеспечивает большой импеданс для синфазного тока и большую эффективность подавления синфазных шумов по сравнению с обычными индуктивностями. Даже если частоты полезного сигнала и шума пересекаются, использование дифференциального режима позволяет подавлять только шум.
Блок защиты предназначен для ограничения напряжения, приложенного к искробезопасной цепи и ограничения тока, который может проходить по цепи. Блок защиты заземлен.
Блок защит может содержать различные полупроводниковые компоненты, например, стабилитроны, защитные диоды и т.д., которые зачастую являются источником шума. Установка блока защиты между двумя трансформаторами помогает устранить данный шум.
Сигнал передачи данных от каждой витой пары сначала подается с LAN-порта первого подключаемого устройства на вход первого сигнального Ethernet трансформатора, затем сигнал поступает в блок защиты, далее сигнал поступает на второй сигнальный Ethernet трансформатор и сигнал передается на вход LAN-порта второго подключаемого устройства.
В случае необходимости повышения уровня взрывозащиты устройства, предусмотрено использование второго блока защиты и третьего сигнального Ethernet трансформатора. В данном случае сигнал со второго сигнального Ethernet трансформатора передается на вход второму блоку защиты, а затем сигнал поступает на вход третьего трансформатора и далее передается на вход LAN-порта второго подключаемого устройства.
В настоящих материалах заявки было представлено предпочтительное раскрытие осуществление заявленного технического решения, которое не должно использоваться как ограничивающее иные, частные воплощения его реализации, которые не выходят за рамки испрашиваемого объема правовой охраны и являются очевидными для специалистов в соответствующей области техники.

Claims (1)

  1. Искробезопасный интерфейс Ethernet содержит по меньшей мере два сигнальных Ethernet-трансформатора с соотношением витков 1:1, соединенных с по меньшей мере одним блоком защиты, расположенным между сигнальными Ethernet-трансформаторами.
RU2020126685U 2020-08-10 2020-08-10 Искробезопасный интерфейс ethernet RU201775U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020126685U RU201775U1 (ru) 2020-08-10 2020-08-10 Искробезопасный интерфейс ethernet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020126685U RU201775U1 (ru) 2020-08-10 2020-08-10 Искробезопасный интерфейс ethernet

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU201775U1 true RU201775U1 (ru) 2021-01-12

Family

ID=74183583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020126685U RU201775U1 (ru) 2020-08-10 2020-08-10 Искробезопасный интерфейс ethernet

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU201775U1 (ru)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201682509U (zh) * 2010-01-16 2010-12-22 徐州华讯科技有限公司 矿用本安型工业以太环网交换机
CN202906929U (zh) * 2012-11-17 2013-04-24 西安西瑞保护控制设备有限责任公司 一种本安与非本安设备之间的以太网信号隔离单元
RU147256U1 (ru) * 2014-05-23 2014-10-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Конструкторско-технологический институт вычислительной техники Сибирского отделения Российской академии наук ИСКРОБЕЗОПАСНЫЙ БЛОК ДЛЯ Ethernet

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201682509U (zh) * 2010-01-16 2010-12-22 徐州华讯科技有限公司 矿用本安型工业以太环网交换机
CN202906929U (zh) * 2012-11-17 2013-04-24 西安西瑞保护控制设备有限责任公司 一种本安与非本安设备之间的以太网信号隔离单元
RU147256U1 (ru) * 2014-05-23 2014-10-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Конструкторско-технологический институт вычислительной техники Сибирского отделения Российской академии наук ИСКРОБЕЗОПАСНЫЙ БЛОК ДЛЯ Ethernet

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5659273A (en) Line termination for multiple differential transmission lines
US4017845A (en) Circuitry for simultaneous transmission of signals and power
CN203554436U (zh) 用于低压电路线载波通信的传导干扰隔离电路
US6492880B1 (en) Common mode termination
US7405574B2 (en) Signal detector
Brauer et al. Investigation of hardening measures for IT equipment against radiated and conducted IEMI
RU201775U1 (ru) Искробезопасный интерфейс ethernet
KR20200068067A (ko) 칩 보호 회로
CN202750087U (zh) 一种电力线载波通信系统线路驱动电路
CN103969532A (zh) 一种用于分离差模信号与共模信号的模块
WO2017096806A1 (zh) 抑制电磁干扰的方法以及装置
Alamin et al. Common Mode Chokes Basics and Applications
Tsai et al. A novel common mode choke and its application for 5 Gbps USB 3.0
CN202841146U (zh) 一种以太网电磁干扰抑制装置
Weichert The avoidance of electrical interference in instruments
WO2020012794A1 (ja) バイアスt回路および信号伝送装置
Li et al. Inductor Winding Capacitance Cancellation for Flyback Converters without Grounding Paths
Chernikova et al. Comparative analysis of an LC-filter and a reflection symmetric modal filter
Munir et al. Analysis and design of EMI filters to mitigate conducted emissions
CN117849439B (zh) 一种磁平衡式电流传感器
Azgın et al. EMI Filter Design with Passive Components for Power Lines
Mıloudı et al. Optimization of EMC Filter for a Variable Speed Drive System in Electric Aircraft
CN215871185U (zh) 一种开关电源端口传导噪声自动检测对消电路
Kurniawan et al. Insertion loss analysis of low voltage power line filter based on EMC standards
Wang et al. Research on Modeling and Suppression Methods of Conducted EMI Noise

Legal Events

Date Code Title Description
PD9K Change of name of utility model owner