পালস ইলেকট্রনিক্সের আইসিএম গিগাবিট শিল্প নেটওয়ার্কের ভিত্তি হয়ে উঠেছে

শিল্প নেটওয়ার্ক ফ্যাক্টরি ওয়ার্কশপের সরঞ্জাম নিয়ন্ত্রণ করতে পারে, দূরবর্তী মনিটরে ডেটা এবং চিত্র প্রেরণ করতে পারে এবং স্থানীয়ভাবে এবং দূরবর্তীভাবে উভয়ই নির্বিঘ্ন যোগাযোগ এবং ডেটা ট্রান্সমিশন অর্জন করতে পারে। বছরের পর বছর ধরে, এই নেটওয়ার্কে ব্যবহৃত ইথারনেট প্রযুক্তিটি 10BASE-T সিস্টেম থেকে বিকশিত হয়েছে যা 10 Mbps তারযুক্ত ইথারনেট এবং 400 Gbps পর্যন্ত সমর্থন করতে সক্ষম ওয়্যারলেস 5G ট্রান্সমিশন নেটওয়ার্কে প্রেরণ করতে সক্ষম। এই অগ্রগতি নেটওয়ার্ক উপাদানগুলির উপর নির্ভর করে যা ইথারনেট তারের মাধ্যমে ডিভাইসগুলিকে স্থানীয় এলাকা নেটওয়ার্ক (LAN) এর সাথে সংযুক্ত করে সংকেত সংক্রমণ উন্নত করতে এবং ডেটা প্রবাহ পরিচালনা করতে।

ডিজাইনাররা স্বতন্ত্র শিল্প নেটওয়ার্ক ডিভাইসগুলি বেছে নিতে পারেন বা মোতায়েন করা সহজ পণ্যগুলিতে সেরা উপাদানগুলিকে একত্রিত করতে পারেন। বিভিন্ন বিকল্প বোঝা একটি ভবিষ্যত ভিত্তিক শিল্প নেটওয়ার্ক বাস্তবায়নের প্রথম ধাপ।

শিল্প আন্তঃসংযোগ অর্জনের জন্য উপাদান
শিল্প নেটওয়ার্কগুলিতে, প্রতিটি ডিভাইসে একটি ফিজিক্যাল লেয়ার (PHY) থাকে, যা একটি ইথারনেট চিপ যা এর মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডে (PCB) এম্বেড করা থাকে। PHY ডিভাইসগুলির মধ্যে দ্বিমুখী যোগাযোগ পরিচালনা করে।

ডিভাইসটি ছেড়ে যাওয়া ডেটা সাধারণত ইথারনেট তারের মতো শারীরিক মিডিয়ার মাধ্যমে প্রেরণ করা হয়। কেবল এবং PHY যৌথভাবে ডেটা ট্রান্সমিশন গতি নির্ধারণ করে। বেশিরভাগ নতুন ডিভাইস কমপক্ষে 1000BASE-T ইথারনেট সমর্থন করে, যার মানে হল যে ডিভাইসগুলি একাধিক টুইস্টেড পেয়ার ক্যাবলের সমন্বয়ে গঠিত ডেটা লাইনের মাধ্যমে 1000 Mbps (বা 1 Gb/s) গতিতে ডেটা প্রেরণ বা গ্রহণ করতে পারে।

ইন্টিগ্রেটেড সংযোগকারী মডিউল (ICM) PHY এবং ট্রান্সমিশন মাধ্যমের মধ্যে অবস্থিত, যা উভয়ের মধ্যে কার্যকর যোগাযোগ সক্ষম করে। ICM অবশ্যই একটি মিডিয়া রিলেটেড ইন্টারফেস (MDI), যেমন ক্যাবল ঢোকানোর জন্য একটি স্ট্যান্ডার্ড RJ45 ইথারনেট জ্যাক প্রদান করবে। আইসিএম-কে অবশ্যই PHY এবং তারের প্রতিবন্ধকতার সাথে মেলে এবং সিস্টেমের মধ্যে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সামঞ্জস্য (EMC) নিশ্চিত করে সার্জেস, গ্রাউন্ড লুপ এবং সিগন্যাল নয়েজ থেকে সংযোগ রক্ষা করতে বৈদ্যুতিক বিচ্ছিন্নতা প্রদান করতে হবে।

IMC এর অন্তর্নির্মিত 1:1 ট্রান্সফরমারটি পাওয়ার ওভার ইথারনেট (PoE) প্রযুক্তির মাধ্যমে সংযুক্ত ডিভাইসগুলিতে ডেটা বা শক্তি প্রেরণ করতে ব্যবহৃত DC পক্ষপাত থেকে PHY পরিচালনা করতে ব্যবহৃত সরাসরি কারেন্ট (DC) পক্ষপাতকে আলাদা করতেও ব্যবহার করা হবে।

আইসিএম ডাটা ট্রান্সমিশনের জন্য ব্যবহৃত দুটি টুইস্টেড পেয়ার তারের মধ্যে বা ইথারনেট তারের দুটি অব্যবহৃত টুইস্টেড পেয়ার তারের মধ্যে ডিসি পক্ষপাত নিশ্চিত করে PoE পরিচালনা করে। PoE উল্লেখযোগ্যভাবে ফ্যাক্টরি ওয়ার্কশপ অ্যাপ্লিকেশনের ওয়্যারিং সহজতর করতে পারে, তবে ন্যূনতম ইএমআই নিশ্চিত করতে কেবল, আইসিএম এবং অন্যান্য নেটওয়ার্ক উপাদানগুলির যত্ন সহকারে নির্বাচন করতে হবে।

PoE এর ভূমিকা পালন করুন
শিল্প পরিবেশে PoE বাস্তবায়ন করতে, ইঞ্জিনিয়ারদের LAN ট্রান্সফরমার ব্যবহার করতে হবে যেমন পালস ইলেকট্রনিক্সের PulseChip LAN ট্রান্সফরমার TCxG সিরিজ (চিত্র 1)। এই ডিভাইসগুলি 1 Gbps, 2.5 Gbps, 5 Gbps, বা 10 Gbps বেসব্যান্ড হারে ডেটা প্রেরণ করতে পারে, সেইসাথে 0 থেকে 90 W DC পাওয়ার, চার জোড়া টুইস্টেড পেয়ার ক্যাবলের মাধ্যমে।

পালস ইলেকট্রনিক্স থেকে পালসচিপ টিসিএক্সজি সিরিজের ল্যান ট্রান্সফরমার
চিত্র 1: PulseChip TCxG সিরিজের LAN ট্রান্সফরমারগুলি চৌম্বকীয় চোকগুলির সাথে যুক্ত সিগন্যালের শব্দ কমাতে পারে এবং 0 W থেকে 90 W DC PoE এবং 10 Gbps পর্যন্ত ডেটা রেট প্রদান করতে পারে। (ছবির সূত্র: পালস ইলেকট্রনিক্স)

সারফেস মাউন্ট ডিভাইস (এসএমডি) আয়রন কোর ট্রান্সফরমারগুলির শব্দ এবং ইএমআই কমাতে 1500 VRMS এর বৈদ্যুতিক বিচ্ছিন্নতা ক্ষমতা রয়েছে। TCxG সিরিজ ইনস্টিটিউট অফ ইলেকট্রিক্যাল অ্যান্ড ইলেক্ট্রনিক্স ইঞ্জিনিয়ার্স (IEEE) 802.3 স্পেসিফিকেশন, বিশেষ করে 1G, 2.5G, 5G, এবং 10GBASE-T ইথারনেট ট্রান্সমিশন প্রয়োজনীয়তা, সেইসাথে IE2b368 ক্লাসের IE2b368 অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ইথারনেট এবং ওয়াই ফাই যোগাযোগ সরঞ্জামের বৈদ্যুতিক প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে বা অতিক্রম করে।

TCxG সিরিজের নেটওয়ার্ক ট্রান্সফরমার 1812 (4732) স্পেসিফিকেশন ম্যাগনেটিক কোর গ্রহণ করে এবং এর ডিজাইন স্ট্যান্ডার্ড সিক্স প্যাড PCB লেআউটের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। TCxG00P সিরিজ একটি 4.70 ± 0.25 মিমি x 3.20 মিমি প্যাকেজের মধ্যে 60 W PoE পরিচালনার ক্ষমতা অর্জন করে। TCxG001P সিরিজের ট্রান্সফরমারটি 90 W শক্তি প্রেরণ করতে পারে এবং এটি একটি 4.60 ± 0.25 মিমি x 3.40 মিমি প্যাকেজে বিশেষভাবে ছোট চৌম্বকীয় কোর লেআউটের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। যাইহোক, পালস ইলেকট্রনিক্স ইঞ্জিনিয়াররা উচ্চ শক্তিতে তাপমাত্রা বৃদ্ধি কমাতে ট্রান্সফরমারের তারের পাশে অতিরিক্ত জায়গা ছেড়ে দেওয়ার পরামর্শ দেন। এই ট্রান্সফরমারের কাজের তাপমাত্রা -40 ° C থেকে + 85 ° C, উপাদান স্ব- গরম করার কারণে তাপমাত্রা বৃদ্ধি সহ।

উভয় ডিজাইনেই 200 MHz পর্যন্ত ফ্রিকোয়েন্সিতে -1 dB-এর কম সন্নিবেশ ক্ষয় হয়। সিগন্যাল লস আরও কমাতে, TCxG সিরিজের ট্রান্সফরমারগুলি বিশেষভাবে SMT ম্যাগনেটিক চোকগুলির সাথে ব্যবহারের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যেমন পালস ইলেকট্রনিক্সের PE-0805GCMC সিরিজ। এই চোক কয়েলগুলি সিগন্যালে বৈদ্যুতিন শব্দ ফিল্টার করতে সাহায্য করে এবং প্রতিবন্ধকতা মিল নিশ্চিত করতে ডেটা হারে ল্যান ট্রান্সফরমারের সাথে ব্যবহার করা হয়। এই চোকগুলি ছোট 0805 (2012) চৌম্বকীয় কোর (2.00 মিমি x 1.2 মিমি) এর জন্য উপযুক্ত এবং পোলারিটি সীমাবদ্ধতার অনুপস্থিতির কারণে পিসিবি ডিজাইনে নমনীয়ভাবে স্থাপন করা যেতে পারে।

TCxG ট্রান্সফরমার এবং এর পেয়ারড চোক একটি নমনীয় মডুলার ডিজাইন গ্রহণ করে, যার সাথে PoE পাওয়ার সাপ্লাই ফাংশন সমর্থন করে, এটি মানব-মেশিন ইন্টারফেস (HMI), শিল্প ইথারনেট ল্যান সুইচ, রাউটার এবং সার্ভারের পাশাপাশি 5G এবং Wi Fi ওয়্যারলেস অ্যাক্সেস পয়েন্ট (WAP) এর মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য একটি আদর্শ পছন্দ করে তোলে।

আইসিএম-এর সাথে সংযোগের সমন্বয়
যদিও ল্যান ট্রান্সফরমার এবং ম্যাগনেটিক চোক আলাদাভাবে নির্দিষ্ট করার নমনীয়তা রয়েছে, অনেক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সমন্বিত সমাধান প্রয়োজন। ICM সাধারণত ব্যবহৃত PHY চিপগুলির সাথে সামঞ্জস্য বজায় রেখে ইথারনেট কেবল প্লাগের জন্য ম্যাগনেটিক চোক এবং RJ45 সকেটগুলির সাথে LAN ট্রান্সফরমারকে একীভূত করে৷

পালস ইলেকট্রনিক্সের পালসজ্যাক JXT7 সিরিজ ইথারনেট আইসিএম (চিত্র 2) এ, এই উপাদানগুলি IEEE 802.3an দ্বারা নির্দিষ্ট করা 10 Gbps পর্যন্ত ডেটা রেট অর্জন করতে বা IEEE 802.2 দ্বারা নির্দিষ্ট করা 2.5 Gbps এবং 5 Gbps এর মাল্টি রেট অপারেশন করতে একসাথে কাজ করে। এই সিরিজটি IEEE 802.3bt দ্বারা 100 ফুট লম্বা আনশিল্ডেড টুইস্টেড পেয়ার (UTP) তারের (যেমন Cat5e বা Cat6 ক্যাবল) মাধ্যমে নির্দিষ্ট করা 140 W DC পাওয়ারও প্রদান করতে পারে।

পালস ইলেকট্রনিক্স থেকে Pulsejack JXT7 সিরিজ ICM
চিত্র 2: Pulsejack JXT7 সিরিজের ICM LAN ট্রান্সফরমার, চৌম্বকীয় চোক এবং RJ45 সকেটগুলিকে একত্রিত করে, 1 Gbps থেকে 10 Gbps এবং 140 W DC PoE পর্যন্ত ডেটা ট্রান্সমিশন হার সমর্থন করে। এটি একটি মজবুত এবং টেকসই SMD প্যাকেজে প্যাকেজ করা হয়েছে, এটিকে WAP-এর জন্য একটি আদর্শ পছন্দ করে তুলেছে। (ছবির সূত্র: পালস ইলেকট্রনিক্স)

JXT7 ICM-এর সামগ্রিক মাত্রা হল 34.29 মিমি গভীর, 16.51 মিমি চওড়া এবং 13.33 মিমি উচ্চ। এটি 1.3 A পর্যন্ত উচ্চ শক্তির স্তর এবং স্রোতের অধীনে সম্ভাব্য অতিরিক্ত উত্তাপের সাথে মোকাবিলা করার জন্য একটি বৃহত্তর গহ্বরের নকশা গ্রহণ করে। এই সিরিজে একটি ব্যাপক ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শিল্ডিং ডিজাইন রয়েছে, যার মধ্যে উপরের এবং নীচের EMI স্প্রিং প্লেট, পাশাপাশি অতিরিক্ত গ্রাউন্ডিং প্লেট রয়েছে। JXT7 ICM মজবুত এবং টেকসই, -40 ° C থেকে + 85 ° C তাপমাত্রা পরিসরে শিল্প এবং বহিরঙ্গন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত।

নেটওয়ার্ক নির্মাণকে একটি নতুন স্তরে উন্নীত করুন
শিল্প ইথারনেট নেটওয়ার্কগুলির সাথে পৃথক ডিভাইসগুলিকে সংযুক্ত করার জন্য আইসিএম একটি মূল উপাদান, তবে এই নেটওয়ার্ক তৈরি করতে সুইচ, রাউটার এবং অ্যান্টেনা প্রয়োজন যা ডিভাইসগুলির ডেটা ট্রান্সমিশন হারের সাথে মেলে। কমপ্যাক্ট ICM এবং PoE প্রযুক্তি দ্বারা অর্জিত ফ্যাক্টরি ওয়ার্কশপের জায়গার ব্যবহার বজায় রাখার জন্য, এই নেটওয়ার্ক ডিভাইসগুলিকে বিদ্যমান PCB বিন্যাসের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে হবে।

এই ব্যবহারের হার অর্জনের একটি পদ্ধতি হল বল গ্রিড অ্যারে (BGA) ব্যবহার করা, যা SMD ডিভাইসে নেটওয়ার্ক উপাদানগুলির উচ্চ-ঘনত্বের প্যাকেজিং অর্জন করতে পারে। পালস ইলেকট্রনিক্সের 1-GB SMD BGA ইথারনেট ল্যান মডিউল (চিত্র 3) 10BASE-T থেকে 1000BASE-T পর্যন্ত ইথারনেট সংযোগ সমর্থন করে, যখন প্রতি পোর্টে 140 mm ² এর নিচে ঘনত্বে 70 W পর্যন্ত DC PoE প্রদান করে।

পালস ইলেকট্রনিক্সের 1Gb SMD BGA ইথারনেট ল্যান মডিউল
চিত্র 3: পালস ইলেকট্রনিক্সের 1-GB SMD BGA ইথারনেট ল্যান মডিউল হল একটি আপগ্রেডযোগ্য নেটওয়ার্ক সুইচ যা উন্নত PoE সমর্থন করে এবং 1 Gbps পর্যন্ত ডেটা স্থানান্তর হারকে সমর্থন করে। (ছবির সূত্র: পালস ইলেকট্রনিক্স)

এই ইউনিটগুলি এমন জায়গায় ইনস্টল করা যেতে পারে যেগুলি কম ডেটা রেট বা কম শক্তি সহ পুরানো উপাদানগুলিকে সমর্থন করে এবং দুটি সারি পোর্ট সহ একটি 2xN সংযোগকারীর পিছনের জায়গায় ইনস্টল করা যেতে পারে, প্রতিটি সারিতে এক থেকে আটটি পোর্ট রয়েছে৷ শিল্প পরিবেশের জন্য ডিজাইন করা মডিউলগুলির রেট করা অপারেটিং তাপমাত্রা হল -40 ° C থেকে +80 ° C।

এই উচ্চ-ঘনত্বের মডিউলগুলি ওয়্যারলেস ভিডিও যোগাযোগের জন্য 5G অ্যান্টেনা যুক্ত করতেও সমর্থন করে। 5G অ্যাপ্লিকেশন অ্যান্টেনা সমাধান যেমন পালস ইলেকট্রনিক্সের অ্যান্টেনা (চিত্র 4) পিসিবি বা নমনীয় সার্কিট বোর্ড (এফপিসি) ডিভাইসের ভিতরে বা হার্ডওয়্যার বা চুম্বকের মাধ্যমে বাহ্যিকভাবে ইনস্টল করা যেতে পারে। অ্যান্টেনা নির্বাচন প্রয়োজনীয় ডেটা ট্রান্সমিশন রেট এবং ব্যান্ডউইথ, রিসিভারের দূরত্ব এবং ডেটা ট্রান্সমিশনের সময় বাধা বা হস্তক্ষেপের কারণগুলির উপর নির্ভর করে।

এই অ্যান্টেনা 617 MHz এবং 7125 MHz এর মধ্যে মধ্য থেকে নিম্ন ফ্রিকোয়েন্সি রেঞ্জে 5G ট্রান্সমিশন সমর্থন করে। এই ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডের মধ্যে, উচ্চ ডেটা হারে এবং কম বিলম্বে সেন্সর থেকে স্মার্ট ডিভাইসগুলিতে ডেটা প্রেরণ করা যেতে পারে।