पल्स इलेक्ट्रॉनिक्स का आईसीएम गीगाबिट औद्योगिक नेटवर्क की आधारशिला बन गया है

औद्योगिक नेटवर्क कारखाने की कार्यशालाओं के उपकरणों को नियंत्रित कर सकते हैं, दूरस्थ मॉनिटरों को डेटा और छवियों को प्रसारित कर सकते हैं, और स्थानीय और दूरस्थ दोनों तरह से निर्बाध संचार और डेटा संचरण प्राप्त कर सकते हैं।वर्षों से, the Ethernet technology used in this network has evolved from 10BASE-T systems capable of transmitting 10 Mbps to wired Ethernet and wireless 5G transmission networks capable of supporting up to 400 Gbpsयह प्रगति नेटवर्क घटकों पर निर्भर करती है जो सिग्नल ट्रांसमिशन में सुधार और डेटा प्रवाह को प्रबंधित करने के लिए ईथरनेट केबलों के माध्यम से उपकरणों को स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क (LAN) से जोड़ते हैं।

डिजाइनर व्यक्तिगत औद्योगिक नेटवर्क उपकरणों का चयन कर सकते हैं या सर्वोत्तम घटकों को उन उत्पादों में जोड़ सकते हैं जिन्हें तैनात करना आसान है।विभिन्न विकल्पों को समझना भविष्य उन्मुख औद्योगिक नेटवर्क के कार्यान्वयन का पहला कदम है.

औद्योगिक परस्पर संबंध प्राप्त करने के लिए घटक
औद्योगिक नेटवर्क में, प्रत्येक डिवाइस में एक भौतिक परत (पीएचवाई) होती है, जो इसके प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (पीसीबी) में एम्बेडेड एक ईथरनेट चिप होती है। पीएचवाई उपकरणों के बीच द्विदिशात्मक संचार का प्रबंधन करती है।

डिवाइस से बाहर निकलने वाले डेटा को आमतौर पर भौतिक माध्यमों जैसे ईथरनेट केबलों के माध्यम से प्रेषित किया जाता है। केबल और PHY संयुक्त रूप से डेटा ट्रांसमिशन गति निर्धारित करते हैं।अधिकतर नए उपकरण कम से कम 1000BASE-T ईथरनेट का समर्थन करते हैं, जिसका अर्थ है कि उपकरण कई घुमावदार जोड़ी केबलों से बनी डेटा लाइनों के माध्यम से 1000 एमबीपीएस (या 1 जीबी / एस) तक की गति से डेटा प्रसारित या प्राप्त कर सकते हैं।

एकीकृत कनेक्टर मॉड्यूल (आईसीएम) पीएचवाई और ट्रांसमिशन माध्यम के बीच स्थित है, जिससे दोनों के बीच प्रभावी संचार संभव हो जाता है। आईसीएम को एक मीडिया रिलेटेड इंटरफेस (एमडीआई) प्रदान करना चाहिए,केबल डालने के लिए एक मानक RJ45 ईथरनेट जैक जैसेआईसीएम को पीएचवाई और केबल के प्रतिबाधा से मेल खाना चाहिए और कनेक्शन को ओवरज, ग्राउंड लूप और सिग्नल शोर से बचाने के लिए विद्युत अलगाव प्रदान करना चाहिए।अंततः प्रणाली के भीतर विद्युत चुम्बकीय संगतता (ईएमसी) सुनिश्चित करना.

IMC का अंतर्निहित 1:1 transformer will also be used to isolate the direct current (DC) bias used to operate the PHY from the DC bias used to transmit data or power to connected devices via Power over Ethernet (PoE) technology.

आईसीएम डेटा ट्रांसमिशन के लिए उपयोग की जाने वाली दो घुमावदार जोड़ी केबलों के बीच या ईथरनेट केबलों में दो अप्रयुक्त घुमावदार जोड़ी केबलों के बीच डीसी पूर्वाग्रह सुनिश्चित करके पीओई का प्रबंधन करता है।पीओई कारखाने कार्यशाला अनुप्रयोगों के वायरिंग को काफी सरल कर सकता है, लेकिन कम से कम ईएमआई सुनिश्चित करने के लिए केबलों, आईसीएम और अन्य नेटवर्क घटकों का सावधानीपूर्वक चयन किया जाना चाहिए।

पीओई की भूमिका निभाना
औद्योगिक वातावरण में पीओई को लागू करने के लिए, इंजीनियरों को लैन ट्रांसफार्मर जैसे पल्स इलेक्ट्रॉनिक्स के पल्सचिप लैन ट्रांसफार्मर टीसीएक्सजी श्रृंखला (चित्र 1) का उपयोग करने की आवश्यकता है।ये उपकरण 1 जीबीपीएस की बेसबैंड दरों पर डेटा प्रेषित कर सकते हैं, 2.5 जीबीपीएस, 5 जीबीपीएस या 10 जीबीपीएस, साथ ही 0 से 90 डब्ल्यू डीसी बिजली, घुमावदार जोड़ी केबलों के चार जोड़े के माध्यम से।

पल्स इलेक्ट्रॉनिक्स के पल्सचिप टीसीएक्सजी श्रृंखला लैन ट्रांसफार्मर
चित्र 1: चुंबकीय गोंद के साथ जोड़े गए पल्सचिप टीसीएक्सजी श्रृंखला के लैन ट्रांसफार्मर सिग्नल शोर को कम कर सकते हैं और 0W से 90W डीसी पोई और 10 जीबीपीएस तक डेटा दर प्रदान कर सकते हैं। (छवि स्रोतः पल्स इलेक्ट्रॉनिक्स)

सतह माउंट डिवाइस (एसएमडी) लोहे के कोर ट्रांसफार्मर में शोर और ईएमआई को कम करने के लिए 1500 वीआरएमएस की विद्युत अलगाव क्षमता होती है।TCxG श्रृंखला इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर्स (IEEE) 802 के संस्थान में ईथरनेट और वाई-फाई संचार उपकरणों के लिए विद्युत आवश्यकताओं को पूरा करती है या उससे अधिक है.3 विनिर्देश, विशेष रूप से 1G, 2.5G, 5G, और 10GBASE-T ईथरनेट ट्रांसमिशन आवश्यकताओं, साथ ही IEEE 802.3bt वर्ग 4 6/8 PoE अनुप्रयोग आवश्यकताओं।

टीसीएक्सजी श्रृंखला नेटवर्क ट्रांसफार्मर 1812 (4732) विनिर्देश चुंबकीय कोर को अपनाता है, और इसका डिजाइन मानक छह पैड पीसीबी लेआउट के साथ संगत है।TCxG00P श्रृंखला 60 W PoE प्रबंधन क्षमता 4 घंटे के भीतर प्राप्त करता है.70 ± 0.25 मिमी x 3.20 मिमी पैकेज. TCxG001P श्रृंखला ट्रांसफार्मर 90 वाट की शक्ति प्रेषित कर सकता है और विशेष रूप से छोटे चुंबकीय कोर लेआउट के लिए 4.60 ± 0.25 मिमी x 3.40 मिमी पैकेज में डिज़ाइन किया गया है।पल्स इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरों उच्च शक्ति पर तापमान वृद्धि को कम करने के लिए ट्रांसफार्मर के केबल पक्ष पर अतिरिक्त जगह छोड़ने की सलाह देते हैंइस ट्रांसफार्मर का कार्य तापमान -40° से +85° सेल्सियस है, जिसमें घटक के स्व-गर्म होने के कारण तापमान में वृद्धि शामिल है।

दोनों डिजाइनों में 200 मेगाहर्ट्ज तक की आवृत्तियों पर -1 डीबी से कम के सम्मिलन हानि होती है।टीसीएक्सजी श्रृंखला के ट्रांसफार्मर विशेष रूप से एसएमटी चुंबकीय चोक के साथ उपयोग के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जैसे कि पल्स इलेक्ट्रॉनिक्स की पीई-0805जीसीएमसी श्रृंखला। ये थोक कॉइल सिग्नल में इलेक्ट्रॉनिक शोर को फ़िल्टर करने में मदद करते हैं और प्रतिबाधा मिलान सुनिश्चित करने के लिए डेटा दरों पर लैन ट्रांसफार्मर के साथ मिलकर उपयोग किए जाते हैं।.ये चोक छोटे 0805 (2012) चुंबकीय कोर (2.00 मिमी x 1.2 मिमी) के लिए उपयुक्त हैं और ध्रुवीयता प्रतिबंधों की अनुपस्थिति के कारण पीसीबी डिजाइन में लचीले ढंग से रखा जा सकता है।

टीसीएक्सजी ट्रांसफार्मर और इसके जोड़े गए चोक एक लचीली मॉड्यूलर डिजाइन को अपनाते हैं, जो पीओई पावर सप्लाई फ़ंक्शन के समर्थन के साथ जुड़ा हुआ है,इसे मानव-मशीन इंटरफेस (एचएमआई) जैसे अनुप्रयोगों के लिए एक आदर्श विकल्प बनाते हैं, औद्योगिक ईथरनेट लैन स्विच, राउटर और सर्वर, साथ ही 5जी और वाईफाई वायरलेस एक्सेस पॉइंट (डब्ल्यूएपी) ।

आईसीएम के साथ कनेक्टिविटी का संयोजन
यद्यपि लैन ट्रांसफार्मर और चुंबकीय चोक को अलग से निर्दिष्ट करने में लचीलापन है, कई अनुप्रयोगों के लिए एकीकृत समाधानों की आवश्यकता होती है।आईसीएम में ईथरनेट केबल प्लग के लिए चुंबकीय चोक और आरजे45 सॉकेट के साथ लैन ट्रांसफार्मर शामिल हैं, जबकि आम तौर पर उपयोग किए जाने वाले PHY चिप्स के साथ संगतता बनाए रखते हैं।

पल्स इलेक्ट्रॉनिक्स के पल्सजैक जेएक्सटी7 सीरीज ईथरनेट आईसीएम (चित्र 2) में, ये घटक आईईईई 802.3 एएन द्वारा निर्दिष्ट 10 जीबीपीएस तक की डेटा दर या 2 के मल्टी-रेट ऑपरेशन को प्राप्त करने के लिए एक साथ काम करते हैं।IEEE 802 द्वारा निर्दिष्ट 5 Gbps और 5 Gbps.3bz. यह श्रृंखला 100 फीट लंबी अनस्क्रिल्ड ट्वॉइस्ड जोड़ी (UTP) केबलों (जैसे कैट5ई या कैट6 केबल) के माध्यम से IEEE 802.3bt द्वारा निर्दिष्ट 140 W DC बिजली तक भी प्रदान कर सकती है।

पल्स इलेक्ट्रॉनिक्स की पल्सजैक जेएक्सटी7 श्रृंखला आईसीएम
चित्र 2: Pulsejack JXT7 श्रृंखला ICM में LAN ट्रांसफार्मर, चुंबकीय चोक और RJ45 सॉकेट शामिल हैं, जो 1 Gbps से 10 Gbps और 140 W DC PoE तक की डेटा ट्रांसमिशन दरों का समर्थन करते हैं।यह एक मजबूत और टिकाऊ एसएमडी पैकेज में पैक किया जाता है, यह WAP के लिए एक आदर्श विकल्प बना रहा है।

JXT7 आईसीएम के कुल आयाम 34.29 मिमी गहरा, 16.51 मिमी चौड़ा और 13.33 मिमी ऊंचा है। यह उच्च शक्ति स्तरों और धाराओं के तहत संभावित ओवरहीटिंग से निपटने के लिए एक बड़ा गुहा डिजाइन अपनाता है।.3 A. इस श्रृंखला में एक व्यापक विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण डिजाइन है, जिसमें शीर्ष और निचले ईएमआई स्प्रिंग प्लेट्स, साथ ही अतिरिक्त ग्राउंडिंग प्लेट्स शामिल हैं।औद्योगिक और आउटडोर अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त -40 डिग्री सेल्सियस से +85 डिग्री सेल्सियस के तापमान सीमा में.

नेटवर्क निर्माण को एक नए स्तर पर ले जाना
आईसीएम औद्योगिक ईथरनेट नेटवर्क के लिए व्यक्तिगत उपकरणों को जोड़ने के लिए एक महत्वपूर्ण घटक है, लेकिन इस नेटवर्क के निर्माण के लिए स्विच, राउटर,और ऐंटेना जो उपकरणों की डेटा संचरण दर से मेल खा सकते हैंकॉम्पैक्ट आईसीएम और पीओई प्रौद्योगिकी द्वारा प्राप्त कारखाने कार्यशाला स्थान का उपयोग बनाए रखने के लिए, इन नेटवर्क उपकरणों को मौजूदा पीसीबी लेआउट के अनुकूल होने की आवश्यकता है।

इस उपयोग दर को प्राप्त करने के तरीकों में से एक बॉल ग्रिड सरणी (बीजीए) का उपयोग करना है, जो एसएमडी उपकरणों में नेटवर्क घटकों के उच्च घनत्व पैकेजिंग को प्राप्त कर सकता है।पल्स इलेक्ट्रॉनिक्स का 1-जीबी एसएमडी बीजीए ईथरनेट लैन मॉड्यूल (चित्र 3) 10BASE-T से 1000BASE-T तक ईथरनेट कनेक्शन का समर्थन करता है, जबकि प्रति बंदरगाह 140 मिमी 2 से कम घनत्व पर 70 वाट तक DC PoE प्रदान करता है।

पल्स इलेक्ट्रॉनिक्स का 1जीबी एसएमडी बीजीए ईथरनेट लैन मॉड्यूल
चित्रा 3: पल्स इलेक्ट्रॉनिक्स का 1-जीबी एसएमडी बीजीए ईथरनेट लैन मॉड्यूल एक अपग्रेडेबल नेटवर्क स्विच है जो उन्नत पीओई का समर्थन करता है जबकि 1 जीबीपीएस तक की डेटा ट्रांसफर दरों का भी समर्थन करता है।पल्स इलेक्ट्रॉनिक्स)

इन इकाइयों को उन स्थानों पर स्थापित किया जा सकता है जो कम डेटा दर या कम शक्ति के साथ पुराने घटकों का समर्थन करते हैं और दो पंक्तियों के पोर्ट के साथ 2xN कनेक्टर के पीछे अंतरिक्ष में स्थापित किया जा सकता है,प्रत्येक पंक्ति में एक से आठ पोर्ट होते हैंऔद्योगिक वातावरण के लिए डिज़ाइन किए गए मॉड्यूल का नाममात्र कार्य तापमान -40° से +80° सेल्सियस है।

ये उच्च घनत्व वाले मॉड्यूल वायरलेस वीडियो संचार के लिए 5जी एंटेना के जोड़ का भी समर्थन करते हैं।5जी एप्लिकेशन एंटीना समाधान जैसे कि पल्स इलेक्ट्रॉनिक्स का एंटीना (चित्र 4) पीसीबी या लचीले सर्किट बोर्ड (एफपीसी) पर उपकरणों के अंदर स्थापित किया जा सकता है, या हार्डवेयर या चुंबकों के माध्यम से बाहरी रूप से। एंटेना का चयन आवश्यक डेटा संचरण दर और बैंडविड्थ, रिसीवर की दूरी पर निर्भर करता है,और बाधाओं या हस्तक्षेप कारकों डेटा संचरण के दौरान.

ये एंटेना 617 मेगाहर्ट्ज और 7125 मेगाहर्ट्ज के बीच मध्य से निम्न आवृत्ति सीमा में 5जी संचरण का समर्थन करती हैं। इस आवृत्ति बैंड के भीतर,उच्च डेटा दरों और कम विलंबता पर सेंसर से स्मार्ट उपकरणों को डेटा प्रेषित किया जा सकता है.