概述

       四星電子出品的10BASE-T1L單對以太網（SPE）和Ethernet-APL通用介質轉換器評估板DP83TD510E-EVM-APL，將單對以太網和Ethernet-APL應用融為一體，實現單對以太網和Ethernet-APL到標準以太網之間雙向數據透明傳輸。該產品具有1個10Mbit/s標準以太網口（采用RJ45連接器），1個符合IEEE802.3cg-2019，10Base-T1L標準的10Mbit/s單對以太網（Ethernet-APL）接口（采用5.08-3Pin插拔式接線端子），支持數據線供電（PoDL），即可作為供電端（PSE），又可作為受電端（PD），單對以太網口使用一對雙絞線全雙工傳輸數據和電力，最大傳輸距離1000米。9～60VDC超寬工作電源電壓支持SPE和Ethernet-APL（下面簡稱APL）規定的各種PoDL電壓和功率等級。同時板上預留RMII、MDC、MDIO等插針接口，方便用戶連接MCU進行二次開發。

DP83TD510E-EVM-APL作為單對以太網到標準以太網介質轉換器：

       電源電壓為24VDC，支持PoDL功率等級Class10、11、12，PoDL輸出功率≥12.63W。

電源電壓為54VDC，支持PoDL功率等級Class13、14、15，PoDL輸出功率≥79W。

DP83TD510E-EVM-APL作為Ethernet-APL到標準以太網介質轉換器（相當于單口APL現場交換機）：

電源電壓為12VDC，支持PoDL功率等級A和C，PoDL輸出功率≥1.1W。

DP83TD510E-EVM-APL作為Ethernet-APL到標準以太網介質轉換器（相當于單口APL電源交換機）：

       電源電壓為48VDC，支持PoDL功率等級3和4，PoDL輸出最大功率92W。

       四星電子DP83TD510E-EVM-APL介質轉換器評估板，在9～60VDC超寬工作電源電壓范圍內，根據下游所連接的SPE（或APL）受電設備（PD設備）的不同，而選擇其不同的電源電壓。其SPE口（APL口）輸出的PoDL電源電壓等于本產品輸入的工作電源電壓。SPE口（APL口）輸出的PoDL電源功率等于本產品輸入的工作電源功率（通?？紤]需增加40%以上富余量）。

       本產品的PoDL供電沒有PD檢測和功率分級（SCCP）過程，采用撥碼開關來開啟和關閉SPE口（APL口）的數據線供電（PoDL），上電后即開始通過SPE（APL）電纜給終端受電設備（PD）供電，因此用戶需確認終端受電設備是支持數據線供電的設備，且終端設備的PoDL電壓與本產品接入的工作電源電壓相同。關閉PoDL供電則無需考慮這些問題。

主要技術參數

四星電子單對以太網和APL介質轉換器評估板DP83TD510E-EVM-APL基本參數

產品外形和各部件說明

1、SPE（APL）接線端子，信號定義如下：

2、PoDL數據線供電撥碼開關K：該撥碼開關設置PoDL供電的開啟與關閉。撥碼開關按箭頭方向往下撥為ON，SPE（APL）口開啟PoDL供電，同時PoDL指示燈點亮，此時SPE（APL）電纜同時傳輸數據和電力，其輸出的數據線電壓就是本產品輸入的電源電壓；向上撥為OFF，SPE（APL）口關閉PoDL供電，同時PoDL指示燈熄滅，此時的SPE（APL）口只傳輸數據，沒有電源供出。

3、工作電源接線端子：

按以下原則給本產品接入工作電源：

?  作為單對以太網介質轉換器：

       電源電壓為20V～30VDC（標稱值24VDC），支持單對以太網PoDL功率等級Class10、11、12，SPE口的PoDL輸出功率≥12.63W。

電源電壓為50V～58VDC（標稱值54VDC），支持單對以太網PoDL功率等級Class13、14、15，SPE口的PoDL輸出功率≥79W。

?  作為Ethernet-APL到標準以太網介質轉換器（相當于單口APL現場交換機）：

電源電壓為9V～15VDC（標稱值12VDC），這時的APL口作為分支（Spur），支持PoDL功率等級A和C，APL口的PoDL輸出功率≥1.1W。

?  作為Ethernet-APL到標準以太網介質轉換器（相當于單口APL電源交換機）：

       電源電壓為45V～50VDC（標稱值48VDC），這時的APL口作為干線（Trunk），支持PoDL功率等級3和4，APL口的PoDL輸出最大功率為92W。

       特別說明：設置開啟PoDL供電時，如果本產品接入的電源電壓為54V，則切記不要用SPE（APL）電纜連接24V及以下電壓的終端受電設備，否則可能損壞終端受電設備。

       開啟PoDL供電時本產品所需工作電源的功率，應大于SPE（APL）終端受電設備的功率再加40%以上的富余量，本產品SPE（APL）口的PoDL輸出功率最高可達92W。如果不使用PoDL供電，則本產品的功耗不大于1瓦。

       當然，如果不開啟使用PoDL供電，本產品對工作電源電壓的大小沒有什么要求，其范圍在9～60DC之間都可以。

4、SPE（APL）輸出信號峰峰值設置跳線帽：可設置信號峰峰值Vpp=2.4V或Vpp=1.0V。

5、RMII信號連接跳線帽J1～J6：

   跳線帽全部插在ETH位置（出廠默認設置）時，連通標準以太網芯片U2，這時評估板作為單對以太網或Ethernet-APL到標準以太網的介質轉換器。

   跳線帽全部插在RMII位置時，斷開標準以太網芯片U2，將單對以太網芯片U1的RMII信號連接到排針插孔J9，方便用戶連接MCU進行二次開發。

6、擴展排針接口J9：信號定義如下：

7、擴展排針接口J8：信號定義如下：

       在單對以太網芯片U1周圍有一些帶編號的焊盤，這些焊盤是連接到U1的對應引腳上，編號就是U1的引腳號，方便用戶將U1的引腳用飛線連接到J8、J9的備用插針孔上。

8、10Mbit/s標準RJ45以太網接口，信號定義如下：

9、SPE（APL）信號指示燈Act：

10、數據線供電PoDL指示燈：

11、標準以太網口連接指示燈Link：

12、電源指示燈PWR：

       本產品的PoDL供電沒有PD檢測和功率分級（SCCP）過程，當PoDL開關為ON時，上電后即開始通過SPE電纜給終端受電設備供電，因此用戶需確認終端受電設備是支持PoDL供電的設備，且終端設備的工作電源電壓與本產品接入的工作電源電壓相同。如果不開啟PoDL供電則無需考慮這些問題。

使用指南  

       不開啟使用PoDL供電時，對SPE（APL）雙絞線電纜的截面積沒什么要求，通常采用AWG22（截面積約0.3mm2）的雙絞線即可，最大傳輸距離為1000米。

       開啟使用PoDL供電時，由于SPE（APL）電纜中流過功率電流，會在電纜上產生一定的壓降，功率越大壓降越大，電纜電阻越大壓降越大，所以在不同受電設備PD的功率等級下，電纜的截面積決定了最大傳輸距離，參考下表IEEE802.3cg標準。

1、評估測試：

       四星電子設計的這款DP83TD510E-EVM-APL評估板，即可作為供電設備PSE給雙絞線提供電力，又可做為受電設備PD從雙絞線獲取電力。

       如下圖所示，上面的評估板做為PSE，接入9-60VDC之間任意電壓的工作電源，將撥碼開關K撥到ON開啟PoDL供電。下面的評估板做為PD，無需接電源，從雙絞線獲取電力，撥碼開關K撥到OFF或ON均可（因為沒有接工作電源），通常撥到OFF位置。用戶可將兩塊評估板的網口連接到你的任何網口設備進行測試，如PC、PLC、交換機等。

2、DP83TD510E-EVM-APL評估板作為單對以太網或Ethernet-APL到標準以太網介質轉換器：

       四星電子DP83TD510E-EVM-APL評估板是一種物理層的介質轉換器，實現單對以太網與標準以太網之間數據雙向透明轉換，支持所有工業以太網上層協議，如PROFINET、MODBUS TCP/IP、Ethernet/IP、CC-Link IE、POWERLINK 等，在這些上層協議的網絡軟件拓撲組態配置時，不需作為通信設備參與組態配置，只需將其視為一根電纜即可，透明模式的交換機也不需要IP地址。

       作為單對以太網介質轉換器使用時，根據IEEE802.3cg標準，數據線供電（PoDL）有以下二種供電電壓等級，需確保本產品接入的工作電源電壓與用戶的受電設備（PD）的電壓相符：

       24VDC（范圍20V～30VDC）支持PoDL功率等級Class10、11、12，其SPE口的PoDL輸出功率≥12.63W。

       54VDC（范圍50V～58VDC），支持PoDL功率等級Class13、14、15，其SPE口的PoDL輸出功率≥79W。

       作為Ethernet-APL到標準以太網介質轉換器（相當于單口APL現場交換機）：

       本產品作為Ethernet-APL到標準以太網介質轉換器，相當于帶輔助電源供電的單口APL現場交換機，其APL為分支（Spur）接口，點對點連接現場的APL設備（儀表、傳感器、執行器等），這時本產品的工作電源電壓為12VDC（范圍9V～15VDC），支持PoDL功率等級A和C，APL接口的PoDL輸出功率≥1.1W。上行標準網口連接各種控制器、交換機、PLC、DCS、電腦等。十分方便用于APL設備調試。

       DP83TD510E-EVM-APL評估板作為單口APL現場交換機時的端口類型為：SPCX（S：APL分支；P：供電端口；4：15V DC/1.11W；X：非危險區域/危險區域非本質安全。）。

作為SPE和APL介質轉換器連接拓撲