LED de Ethernet y despeje de difusores

Question

¿Cómo se mantiene la distancia de fuga entre los pares de diferenciales y los terminales del LED en un conector Ethernet?

Tengo entendido que, según la norma EN60950, para los equipos informáticos de 250 V, el espacio libre es de 2 mm y la distancia de fuga es de 2,5 mm. Sin embargo, la colocación de las clavijas de los LED en los conectores Ethernet montados en placa de circuito impreso casi obliga a violar esta regla de separación.

¿Debería conducir mis LEDs a través de un aislador óptico de 2kV?

¿Debería trasladar mis pares de diferencias a una capa interna? Lo he hecho para los pares PoE no utilizados, pero no quiero hacerlo para los pares de señales activas porque las vías actuarán como stubs e introducirán un cambio de impedancia.

Las notas de aplicación que he encontrado para el diseño de Ethernet parecen centrarse sólo en el lado de la EMI de las cosas, y ni siquiera mencionan las distancias de fluencia / separación.

¿Estoy tratando de resolver un problema que en realidad no existe? ¿Estoy entendiendo mal la norma?

A continuación se muestra una imagen de mi diseño actual.

EDIT: La imagen de abajo está ligeramente ampliada y muestra el aislamiento alrededor de mi conector ethernet.

Answer 1

No es necesario accionar los LEDs a través de un aislador.

En primer lugar, Ethernet especifica 1,5 kVrms @ 50/60 Hz @ 1 min básico aislamiento. ¿Qué significa? Significa que normalmente la tensión aplicada/existente entre los lados del transformador de aislamiento debe ser alrededor de cero todo el tiempo que el dispositivo funciona y sólo durante el tiempo especificado (generalmente, una vez en el ciclo de vida) la tensión podría ser 1500 Vrms sinusoidal (no distorsionada fuertemente) continuamente durante 60 seg. como máximo. Una vez que se produzca esa tensión, hay que dejar de utilizar el dispositivo y volver a probar sus propiedades de aislamiento. Es difícil decir antes de qué diferencia de voltaje entre los lados del transformador (devanados) el dispositivo seguirá funcionando, pero las condiciones básicas de aislamiento significan que cualquier voltaje fuera de un cero "técnico" hace que el dispositivo no funcione. Para el ejemplo opuesto a un transformador Ethernet para el que sólo se especifican los parámetros básicos de aislamiento (Viso @ frec @ tiempo), un dispositivo de aislamiento ADuM se determina adicionalmente con los parámetros (Viorm < Viso) que especifican la diferencia de tensión máxima entre los lados del chip antes de que el dispositivo continuará su función correctamente.

En segundo lugar, mira tu diseño. ¿Por qué te das cuenta de los pares tx/rx pero no de las trazas desde el RJ45 hasta la terminación BS? ¿Y por qué no entre las trazas de los LEDs y la tierra del chasis? Además, recuerda que el conector RJ45 tiene una pantalla metálica conectada a la tierra (¿del chasis?) y la única que lo separa de los pares tx/rx es la capa superior de la máscara. De nuevo, la Ethernet cableada está diseñada para funcionar (correctamente) en entornos bien conectados a tierra, donde no se producirá un hi-pot entre dos puntos. Si se produce un hi-pot es una condición de fallo y los puntos deben (intentar) soportarlo durante un tiempo muy corto un poco (pero garantizado) más largo que el tiempo que necesitan los dispositivos externos (interruptores) para aislar/eliminar/apagar/etc el hi-pot y/o las condiciones de fallo. Si tiene que lidiar con hi-pot y/u otras fallas eléctricas, tiene que usar fibra óptica Ethernet de vidrio/plástico.

En tercer y último lugar, hay muchos ejemplos de enrutamiento de PCBs proporcionados por los fabricantes de chips de Ethernet, creo que hay muchos casos similares a tus objetivos de interés/diseño. Tienes que mirar más y mejor :-)