ETH PHY Protección durante la condición "sin suministro"

De hecho, es generalmente un problema. Ahora, echemos un vistazo a las hojas de datos de algunos chips PHY, solo para verificar.

Aquí están las clasificaciones máximas absolutas de un ETH PHY típico, el KSZ8051 (de Micrel, ahora Microchip):

Aquíestánlasclasificacionesmáximasabsolutasdeotra,laLAN8720(losé,tambiénesMicrochip,perosolocompraronatodos,noesmiculpa):

Entonces, mientras estés dentro de esto, está bien. Y con los niveles normales en los pares de Ethernet y la polarización adecuada del transformador, debería estar dentro de esto.

Cuando el chip puede dañarse al proporcionar un voltaje de entrada mientras está apagado, la hoja de datos indica algo así como VCC + 0.5V como su voltaje de entrada máximo. Aquí, tenemos un valor absoluto, por lo que la tolerancia del voltaje de entrada no depende de si el chip está encendido o no.

Tenga en cuenta que, en el caso de las PHY de Ethernet, todas las soluciones, por supuesto, tienen esto en cuenta, y ninguna PHY puede dañarse cuando hay señal pero no se aplica alimentación. Esto es lo mismo para los controladores RS-232, RS-485, CAN, etc. Todos son inmunes a este problema, o nadie los compraría.

EDIT

Disculpas ... Después de algunos intercambios de comentarios con @SimonRichter (ver más abajo), me di cuenta de que, en realidad, lo que digo arriba sería correcto y completo para cualquier tipo de interfaz física excepto ethernet. El motivo es que hay un transformador para aislar el nodo y el cable. La toma central del transformador generalmente está atada al riel de suministro para llevar la señal dentro de las especificaciones del rango de entrada, y todo está bien. Pero cuando el circuito no está alimentado, el riel de suministro es cero y la señal se centra alrededor del suelo. Por lo tanto, excedería las calificaciones máximas cuando fuera negativo.

Así que empecé a pensar mucho ¹ , pero no encontré una explicación.

Lo que garantizo con seguridad es que no es un problema . Los PHY de Ethernet y la señalización de Ethernet están diseñados para que no se rompan cuando un nodo sin alimentación esté conectado a un nodo con alimentación, y no tiene que tomar precauciones particulares en su circuito para estar seguro al respecto.

Pero es cierto que eché un vistazo a varias hojas de datos de PHY, y las calificaciones máximas no son suficientes para garantizar eso, y nunca vi un capítulo que explique por qué sigue siendo seguro.

Bueno, debo admitir que no sé la respuesta completa, en realidad.

Por lo tanto, he establecido una recompensa por esa pregunta para que alguien nos explique, con datos concretos , cómo puede ser seguro, o proporcionar pruebas reales de que las hojas de datos son Falta información (como un rango seguro extendido para pares TX / RX que no está especificado).

^{1 - Primero, pensé que tal vez los diodos de protección devolverían la señal dentro del rango. Pero no puede: la llave central tendría que abastecer todo el circuito, lo que no tiene sentido. Entonces pensé que tal vez el protocolo de detección de enlace se especificaba de una manera que en realidad nunca puede ocurrir: la señal de Ethernet normal nunca se envía a menos que la otra parte identifique que el nodo distante está realmente activo y encendido. Pero tampoco tiene sentido: el protocolo de detección de enlace es utilizando la señalización de Ethernet normal.}

Dichos IC que están protegidos contra la sobretensión en las entradas de datos generalmente incluyen matrices de diodos Schottky internamente. Estas matrices también se venden como ICs separados . Cada línea de datos está protegida por dos diodos que la vinculan a Vcc y GND:

Cuandoelvoltajeenlalíneadedatosaumenta,Vccseelevaaesemismopotencial(menoslacaídadevoltajedeldiodoSchottky).Porlotanto,silatarjetaEthernetnotienealimentación(Vcc=0),cualquiertensiónenlosdatossefijaráollevaráaVccasunivel.Estafunciónseusaavecesenproyectosdehobbypara alimentación IC a través de pines de datos . Algo similar sucede cuando el voltaje en el pin de datos cae por debajo de la GND. Además, los mismos diodos proporcionan una ruta de descarga que protege las líneas de datos contra ESD.

En el caso de Ethernet, la tensión en los pines de datos se reducirá efectivamente, ya que la corriente en las líneas de datos es muy limitada. De acuerdo con la especificación IEEE 802.3 , los niveles de voltaje en las líneas de señal están limitados a +/- 3.5V, lo que equivale a una corriente máxima de 35 mA a través de una carga de 100 ohmios. Esta corriente se atenuará aún más por las pérdidas en los magnetos tanto en el transmisor como en el receptor. En el peor de los casos (sin atenuación alguna) esta corriente deberá ser disipada por los diodos de sujeción.