Mit dem neuen 10BASE-T1L-PHY von TI können Designer 10-MBit/s-Signale über die branchenweit führende Distanz von 1,7 km übertragen

 

 

07 Oktober, 2020

Dallas (Texas/USA), den 7. Oktober 2020 – Texas Instruments (TI) (Nasdaq: TXN) stellte heute einen neuen Ethernet-PHY (Physical Layer) vor, der auf einem einzigen Twisted-Pair-Leiterpaar Signale mit 10 MBit/s über eine Strecke von bis zu 1,7 km übertragen kann. Die vergrößerte Kabel-Reichweite des DP83TD510E übertrifft die Mindestanforderung von 200 m, wie sie in der 10BASE-T1L Single-Pair-Ethernet-Spezifikation 802.3cg des Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) vorgegeben ist, somit um volle 1.500 m. Diese erweiterte Übertragungsdistanz hilft Designern beim Ausbau der Reichweite industrieller Kommunikationslösungen, ohne das Gewicht oder die Verkabelungskosten des Systems zu erhöhen. Weitere Informationen gibt es auf www.ti.com/DP83TD510E-pr-eu.

Mehr über die 10BASE-T1L-Spezifikation erfahren Sie außerdem in dem Fachartikel „How 10BASE-T1L single-pair Ethernet brings the network edge closer with fewer cables”.

Erfüllung des Bandbreitenbedarfs bei der Kommunikation über große Distanzen

Mit der Komplexität von Fabrik- und Gebäudeautomations-Anwendungen wächst auch die Notwendigkeit, größere Datenmengen von und nach den Knoten an den Außengrenzen des Netzwerks zu übertragen. Von der Fähigkeit zum direkten Zugriff auf Edge-Node-Anwendungen können die Steuerung und die Zustandsüberwachung profitieren, und auch der Datenaustausch zwischen vernetzten Systemen gestaltet sich rationeller.

Derzeitige Lösungen zur Anbindung von Edge-Knoten nutzen oftmals ein fragmentiertes System aus mehreren Feldbus-Protokollen, das durch Protokollwandler in den Netzwerk-Gateways unterstützt wird. Das Zusammenfügen von Netzwerken per Protokollwandlung treibt jedoch die Komplexität und die Kosten in die Höhe und schränkt nicht zuletzt die Fähigkeit zur Fernüberwachung von Edge-Node-Applikationen ein.

Der DP83TD510E nun unterstützt Designer bei der Implementierung eines einheitlichen Kommunikations-Netzwerks, das von der Steuerung bis zum Edge-Knoten reicht und die Vollduplex-Datenübertragung über ein einziges Twisted-Pair-Leiterpaar ermöglicht. Da somit auf die Verwendung zusätzlicher Protokolle, Gateways und Kabel für eine breitbandigere Kommunikation verzichtet werden kann, können Designer nicht nur das Netzwerkmanagement vereinfachen, sondern auch die Steuerungseigenschaften und Interoperabilität in Einsatzszenarien mit langen Distanzen verbessern. Anwendungsbeispiele sind die Steuerung von Ventilen und Aktoren in HLK-Anlagen, Feld-Transmitter, Aufzugsteuerungen und Brandmeldezentralen.

Das technische Whitepaper „Leveraging single-pair Ethernet in building automation” beschreibt, wie 10BASE-T1L-Ethernet-PHYs die Konnektivität in Gebäudeautomations-Systemen verbessern können.

Indem sie von Zweidraht-Feldbuslösungen wie 4-20-mA-Stromschleifen auf Single-Pair-Ethernet aufrüsten, können Designer das Netzwerkdesign weiter rationalisieren und die Installationskosten senken, indem sie die bestehende Zweidraht-Feldbus-Infrastruktur für die Stromversorgung und Datenübertragung benutzen.

Ethernet-Konnektivität in eigensicheren Systemen

Der DP83TD510E ist für die Verwendung in eigensicheren Ethernet-APL-Systemen (Advanced Physical Layer) ausgelegt. Ethernet-APL ist eine Ethernet-Spezifikation auf Basis des IEEE 802.3.cg 10BASE-T1L-Standards und wurde mit der Zielsetzung entwickelt, die Implementierung von Ethernet-Netzwerken in Prozessautomations-Systemen mit der Forderung nach Eigensicherheit rationeller zu gestalten.

Ein wichtiger Designaspekt bei eigensicheren Ethernet-APL-Systemen – und hier insbesondere bei Systemen für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen – ist die Fähigkeit zur Absenkung des Leistungsniveaus und der Temperatur der Ethernet-PHYs bei Störungen im System. Indem er die Verwendung externer Abschlusswiderstände unterstützt, kann der DP83TD510E den Inrush-Strom reduzieren und niedrigere Betriebstemperaturen einhalten, wenn er in Prozessautomations-Anwendungen mit großen Übertragungsstrecken, zum Beispiel in Feld-Transmittern, eingesetzt wird.

Abgesehen davon, dass er Designern bei der einfacheren Erfüllung ihrer Eigensicherheits-Anforderungen hilft, sorgt die äußerst geringe Leistungsaufnahme des DP83TD510E von unter 45 mW am 1-V-Punkt für zusätzliche Leistungsreserven, die für andere kritische Schaltungen genutzt werden können, um die System-Performance zu steigern.

Gehäuse, Verfügbarkeit und Preis

Vorserien-Versionen des DP83TD510E sind jetzt im QFN-Gehäuse (Quad Flat No-lead) mit 32-Pins lieferbar (nur auf TI.com). Die Preise beginnen bei 3,20 US-Dollar (ab 1.000 Stück). Das Evaluierungs-Modul DP83TD510E-EVM kann auf TI.com zum Preis von 149,- US-Dollar erworben werden. Auf TI.com stehen verschiedene Bezahlungs- und Versandoptionen zur Auswahl. TI geht davon aus, dass der Baustein ab Anfang 2021 in Produktionsstückzahlen lieferbar sein wird.

Finden Sie den passenden Single-Pair-Ethernet-PHY für Ihr Systemdesign

Der DP83TD510E ergänzt das wachsende Portfolio an Ethernet-PHY-Transceivern, (Ethernet-PHY Transceiver -- das Deutsche ist eine Mischung aus Englisch und Deutsch – evtl. die englische Originalseite lassen?) das sämtliche Kategorien von Single-Pair-Ethernet-Spezifikationen unterstützt. Zu diesem Portfolio gehören bereits der neue IEEE 802.3.bp 1000BASE-T1 Automotive Ethernet PHY DP83TG720S-Q1 für die Gigabit-Kommunikation und der IEEE 802.3.bw 100BASE-T1 Automotive Ethernet PHY DP83TC811R-Q1 für die Kommunikation mit 100 MBit/s.

Über Texas Instruments

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