以太網簡史

1972年，施樂帕洛阿爾托研究中心(PARC)首次開發出以太網。自此，以太網的靈活性使其成為備受歡迎的計算機網絡接口。它有多種邏輯拓撲實現形式（星型、環型

、總線型等）
，並使用互聯網協議(IP)傳輸數據。以太網最初設計為通過同軸電纜以高達10 MB/秒(Mbps)的速度傳輸數據
，經過數十年的標準化

，不斷演變並提高運行速度，從100 Mbps、1 Gbps直到最近的千兆級(MG)。以太網支持從非屏蔽雙絞線(UTP)銅纜到光纖電纜等各種類型的介質。雖然最初旨在用於學術和商業場所的計算機網絡，但其靈活性使其迅速適應了家庭和工業網絡。表1顯示了以太網標準的一些主要（非光纖）版本及其目標市場。

什麼是“工業以太網”？

它與“普通”以太網有何不同？

“工業”以太網一詞僅表示網絡運行的位置
，即工業環境。在物理層，家庭/辦公室以太網和“工業”以太網的運行方式沒有區別，它們使用相同的介質（電纜）hexinhaodianyadianping，bingzaiwangluojiedianchuanshuhuojieshoushujudeshijianhesudufangmianzunshouxiangtongdeguize。zheyiweizhezaiwuliceng，tamenjuyoudianqijianrongxing。liangzhezhijiandechayitixianzaigenggaodeOSI層（網絡層）
，這超出了以太網規範的範圍。工業以太網使用不同的網絡層協議，例如Profinet和以太網/IP，它們比互聯網協議能夠更好地滿足工業操作的實時要求。其他差異在於將電纜連接到接口的連接器類型。以太網標準規定使用RJ45連接器，但在存在高電壓/電流和大量重型設備的惡劣工業環境中，這些連接器有時可能容易因灰塵和濕氣而損壞。一些製造商設計了具有更高穩健性（更好的機械和電氣屏蔽）的連接器，以便適應這些條件
，但這不屬於任何以太網規範。除了連接器不同之外，基於工業以太網的設備通常使用可安裝在35 mm DIN導軌上的器件
，並可采用工業應用中常用的24 V直流電源運行。

保護以太網電路

最簡單的以太網接口電路如圖1所示。PHY（物理層的縮寫）是shi管guan理li以yi太tai網wang傳chuan輸shu和he接jie收shou數shu據ju的de規gui則ze的de集ji成cheng電dian路lu。盡jin管guan電dian纜lan兩liang端duan的de電dian壓ya電dian位wei存cun在zai差cha異yi，但dan隔ge離li變bian壓ya器qi可ke提ti供gong電dian氣qi隔ge離li
，同tong時shi仍reng能neng發fa出chu信xin號hao。它ta們men還hai提ti供gong一yi些xie針zhen對dui瞬shun態tai浪lang湧yong和heESD事件的保護。共模扼流圈用於減少電纜中雙絞線之間的電磁幹擾(EMI)，這對於非屏蔽雙絞線尤其重要。

對於如何實現變壓器和CMC電路
，有多種不同的選擇：

► 集成磁性模塊
，包括變壓器和CMC

► 集成連接器，包括RJ45連接器
、變壓器和CMC

感性器件的實現方式決定了ESD保護器件的布局和產品選擇。如果隔離變壓器PHY側的中心抽頭接地，則需要使用雙向器件。最常見的情況是它保持懸空或通過電容接地。那麼
，單向和雙向器件都可以使用。如圖1所示，放置ESD保護器件有兩種選擇。首先，它可以放置在PHY和感性器件之間，這也適用於所有形式的集成感性器件。如果CMC和隔離變壓器是獨立的器件
，則可以將ESD保護器件放置在CMC和隔離變壓器之間

，從ESD保護的角度來看
，這是首選位置。無論哪種情況，此處所示的ESD保護器件需要放置在隔離變壓器的PHY側。

圖1：磁性器件的實施會影響ESD器件的放置

Nexperia為所有以太網實施提供ESD保護

為了給設計人員提供最大的靈活性
，Nexperia為以太網接口中磁性器件的每種實施提供了廣泛的ESD保護器件（表2）。

表2：選擇Nexperia的ESD保護器件來保護工業以太網

這些器件的主要特性包括多種封裝選項（無引腳和有引腳），並bing且qie它ta們men的de電dian容rong值zhi適shi合he其qi設she計ji時shi所suo遵zun守shou的de以yi太tai網wang規gui範fan要yao求qiu的de運yun行xing速su度du。數shu據ju速su率lv越yue高gao，電dian容rong越yue低di，同tong時shi在zai惡e劣lie的de工gong業ye環huan境jing中zhong仍reng提ti供gong高gao級ji別bie保bao護hu。

結論

工業以太網在電氣方麵與標準以太網相同，但工業環境更加惡劣
，發生電壓浪湧和ESD事件的可能性更大。