Ich habe gerade das Datenblatt des Ethernet-Controllers Microchip ENC28J60 durchgesehen und festgestellt, dass der Betriebsstrom während der Übertragung bis zu 180 mA betragen kann und 120 mA typisch sind, wenn er aktiv ist, aber nicht sendet. Bei 3,3 V sprechen wir von 400 bis 600 mW Leistung. Wofür wird all diese Kraft verwendet? Ist es möglich, Ethernet mit geringem Stromverbrauch zu implementieren?
Antworten:
Der größte Teil des Stroms ist der Ruhestrom des Sendetreibers. Wenn Sie das Datenblatt lesen , wird erklärt, dass der Ausgangstreiber die ganze Zeit Strom durch beide Seiten der Primärwicklung des Sendetransformators zieht . Die beiden Abschlusswiderstände von 49,9 Ω machen 66 mA aus.
Wenn er aktiv ist, muss der Sendetreiber eine erhebliche Menge an Energie über das Kabel leiten, was für die zusätzliche erforderliche Leistung verantwortlich ist.
Die Empfangsseite des PHY zieht insbesondere in den anfänglichen analogen Stufen ebenfalls eine nicht unwesentliche Strommenge. Bei all den Einschränkungen in Bezug auf Verstärkung und Bandbreite hat die Minimierung des Stromverbrauchs keine hohe Priorität.
Dies liegt hauptsächlich daran, dass Ethernet kein mobiler Standard ist. Es war nie für einen geringen Stromverbrauch gedacht (wenn Sie verkabelt sind, wird davon ausgegangen, dass auch Strom in der Nähe verfügbar ist).
Der ENC28j60 ist einer der wenigen seiner Klasse. Es handelt sich um eine vollständige Ethernet-Karte ohne die Magnetbuchse (Transformator). Ein Mikrocontroller / Host, RAM, Hochqualitäts- und Frequenzoszillator, LED-Steuerungen, Ethernet Mac und Ethernet PHY. Grundsätzlich alles, was Sie auf einer riesigen Computernetzwerkkarte sehen (erinnern Sie sich an diese?). Es ist aber auch eine der Ersten. Andere Geräte der gleichen Klasse haben ähnliche Stromanforderungen (ohne den Magjack- / Transformatorstrom). http://www.silabs.com/Support%20Documents/TechnicalDocs/CP2200.pdf http://www.micrel.com/_PDF/Ethernet/datasheets/ksz8851snl_ds.pdf http://www.marvell.com/transceivers/ Assets / Marvell-88E3016-Fast-Ethernet.pdf
Die größte Stromaufnahme in einer Betriebsart ist das integrierte PHY. Es hält die Ethernet-Verbindung aktiv. Solange ein Kabel eingesteckt ist (an beiden Enden und beide Geräte eingeschaltet sind), ist die Verbindung aktiv. 10baseT behält ± 2 V für jedes Paar bei. So wurde der Standard (IEEE 802.3) entwickelt, eine immer aktive Datenverbindung.
Sie können einen niedrigen Stromverbrauch erzielen, indem Sie ein besseres Gerät auswählen. Der CP2200 hat einen Sende- / Leerlaufstrom von 75/60 mA (ohne die Magjacks). Der ksz8851snl hat 90 / 20ma. Beide beachten jedoch, dass die Transformatoren / Magjacks weitere 45 mA Strom hinzufügen.
Zum anderen weisen alle einen vergleichsweise geringen Standby- / Powerdown-Strom auf. Wenn Sie ein "Low-Power" -Ethernet benötigen, möchten Sie Power-Management durchführen. Wenn Sie das Ethernet nicht benötigen, schalten Sie das gesamte Gerät aus. Dies funktioniert hervorragend, wenn Sie nur Projekte übertragen. Beliebige Empfangsmodus-Projekte, nicht so sehr (zum Beispiel Webhost).
Es gibt einen neuen Standard, Ethernet EEE: Energy Efficient Ethernet, 802.3az:
http://en.wikipedia.org/wiki/Energy-Efficient_Ethernet
Das Prinzip besteht darin, den Transceiver (auch als PHY bezeichnet) in den Energiesparmodus zu versetzen, wenn eine Zeit lang keine Übertragung erfolgt.
Leider ist dieser Standard noch nicht weit verbreitet und ändert die während der Übertragung verbrauchte Leistung nicht (eine kontinuierlich genutzte Verbindung wird niemals in den Energiesparmodus versetzt).
Es muss das Signal ziemlich weit treiben ... von Wikipedia :
Bei Verwendung für 10/100 / 1000BASE-T beträgt die maximal zulässige Länge eines Cat 6-Kabels 100 Meter. Dies besteht aus 90 Metern (300 ft) fester "horizontaler" Verkabelung zwischen dem Patchfeld und der Wandbuchse sowie 10 Metern (33 ft) verseiltem Patchkabel zwischen jeder Buchse und dem angeschlossenen Gerät. Da verseiltes Kabel eine höhere Dämpfung aufweist als festes Kabel, wird die zulässige Länge des horizontalen Kabels verringert, wenn die Länge der Patch-Verkabelung 10 Meter überschreitet.