Trong thiết kế điện tử nhúng, viễn thông và tự động hóa công nghiệp, không gian cạnh bo mạch và khoảng hở vỏ máy quyết định tính khả thi của toàn bộ dòng sản phẩm. Khi bố trí giao diện Gigabit Ethernet hoặc PoE (Power over Ethernet), các nhà thiết kế phần cứng và kỹ sư cơ khí thường tìm kiếm kích thước đầu nối RJ45.
Thoạt nhìn, giao diện RJ45 có vẻ phổ biến. Phích cắm mô-đun 8P8C tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế nghiêm ngặt để đảm bảo khả năng tương tác trên các mạng toàn cầu. Tuy nhiên, ở phía bo mạch in (PCB), kích thước ổ cắm RJ45 (jack) thay đổi đáng kể.
Sự khác biệt trở nên đặc biệt rõ rệt khi chuyển từ các jack mô-đun thụ động, không được che chắn sang Jack RJ45 có từ tính (MagJack / ICM), tích hợp máy biến áp cách ly, cuộn cảm chế độ chung, đèn LED và che chắn EMI bên trong một vỏ duy nhất.
Hướng dẫn kỹ thuật toàn diện này phác thảo các kích thước cơ khí tiêu chuẩn, dấu chân PCB, thông số kỹ thuật cắt khoét bảng điều khiển và các tùy chọn cấu hình trên cấu hình một cổng, đa cổng và cấu hình từ tính có cấu hình thấp.
1. Cơ sở: Kích thước giao diện ghép nối RJ45 tiêu chuẩn (IEC 60603-7)
Giao diện ghép nối của hệ thống đầu nối RJ45 được tiêu chuẩn hóa theo IEC 60603-7 và FCC Phần 68, Phụ lục F. Điều này đảm bảo rằng bất kỳ dây vá RJ45 (phích cắm đực) tuân thủ nào cũng khớp liền mạch với bất kỳ jack RJ45 (ổ cắm cái) tuân thủ nào.
Jack RJ45
Chiều cao khoang bên trong : ~6,60 mm
(Chiều sâu khoang ghép nối) Chiều rộng: ~11,68 mm
Phích cắm RJ45 Phích cắm mô-đun 8P8C tiêu chuẩn
Dài: ~21,5mm | R: ~11,7mm
Kích thước giới hạn ghép nối tiêu chuẩn:
Chiều rộng phích cắm: Danh nghĩa 11,68 mm (±0,10 mm)
Chiều cao thân phích cắm: Danh nghĩa 6,60 mm (không bao gồm lẫy khóa linh hoạt)
Bước tiếp xúc: 1,02 mm (0,040 inch) tâm đến tâm giữa các ngón tay tiếp xúc
Tổng khoảng cách 8 tiếp điểm: 7,14 mm (0,281 inch)
Trong khi kích thước khoang ghép nối được quy định chặt chẽ, tổng phạm vi bao phủ của gói hàng — chiều dài, chiều rộng, chiều cao tổng thể và bố cục lắp trên PCB — hoàn toàn do mạch bên trong và công cụ cơ khí của nhà sản xuất quyết định.
2. Phân chia quan trọng: Kích thước Jack RJ45 tiêu chuẩn so với Jack RJ45 có từ tính (MagJack)
Khi chỉ định ổ cắm RJ45, các kỹ sư phải xác định xem thiết kế của họ có sử dụng mô-đun từ tính rời rạc trên bo mạch chủ hay Mô-đun đầu nối tích hợp (ICM).
Hạng mục so sánh
Jack mô-đun thụ động tiêu chuẩn
Jack RJ45 có từ tính tích hợp
Chiều sâu điển hình
15,0–18,0 mm
21,3–33,0 mm
Chiều cao điển hình
12,5–13,5 mm
13,5–14,5 mm
Số chân
8 chân tín hiệu
8–16 chân tín hiệu, cộng với chân nối đất và chân LED
Nam châm Ethernet
Yêu cầu nam châm LAN bên ngoài
Nam châm Ethernet tích hợp bên trong vỏ RJ45
Thành phần bên trong
Chủ yếu là các tiếp điểm đầu nối và che chắn
Có thể tích hợp máy biến áp, cuộn cảm chế độ chung, linh kiện kết cuối và tụ điện
Yêu cầu không gian PCB
Yêu cầu thêm diện tích PCB cho máy biến áp / nam châm LAN bên ngoài
Giảm dấu chân nam châm bên ngoài bằng cách kết hợp đầu nối và các thành phần nam châm
Lợi ích thiết kế điển hình
Cấu trúc đầu nối đơn giản hơn và tự do hơn trong việc lựa chọn nam châm bên ngoài
Giao diện Ethernet nhỏ gọn hơn và đơn giản hóa danh sách vật tư / tích hợp PCB
Bởi vì Jack RJ45 có từ tính chứa tới 4 đến 12 lõi từ (cho lọc 10/100, Gigabit hoặc 10G), cùng với các tụ điện điện áp cao và điện trở kết cuối, chiều sâu của chúng được kéo dài.
Kết luận kỹ thuật: Chuyển từ jack thụ động sang MagJack giúp tiết kiệm tới 50% diện tích bo mạch chủ tổng thể phía sau đầu nối bằng cách loại bỏ các máy biến áp rời rạc, nhưng nó làm tăng chiều sâu của bản thân vỏ đầu nối lên 5 mm đến 8 mm.
3. Hướng dẫn kích thước trên các dạng hình học Jack RJ45 có từ tính
Để phù hợp với các phạm vi cơ khí riêng biệt — chẳng hạn như khung máy chủ 1U gắn trên giá đỡ, vỏ công nghiệp gắn ray DIN hoặc các thiết bị IoT có cấu hình thấp — các nhà sản xuất thiết kế nhiều cấu hình đóng gói.
Bảng dưới đây phác thảo các kích thước điển hình trên các dạng hình học chính có sẵn trong danh mục Jack RJ45 có từ tính của LINK-PP:
Dạng hình học / Loại gói
Chiều rộng điển hình (W)
Chiều sâu điển hình (L)
Chiều cao điển hình (H)
Ứng dụng chính / Lợi ích cơ khí
Tiêu chuẩn 1 × 1 Tab-Up / Tab-Down
15,8–16,5 mm
21,3–21,8 mm
13,5–13,9 mm
Tiêu chuẩn toàn cầu cho IPC, bộ định tuyến và thiết bị kiểm tra.
Jack RJ45 cấu hình thấp
16,0 mm
21,5–22,5 mm
11,3–11,5 mm
Thiết yếu cho các lưỡi 1U nhỏ gọn, máy khách mỏng và cảm biến thông minh.
Thẳng đứng / Hướng lên (180°)
16,0 mm
16,5–17,0 mm
16,5–22,0 mm
Đầu vào thẳng đứng vuông góc với bo mạch chủ; giảm thiểu dấu chân cạnh.
Mid-Plane / Loại chìm (Drop-In)
16,5 mm
22,0 mm
8,5–9,5 mm phía trên PCB
Chìm 2–4 mm vào khoang cắt PCB; cấu hình thấp nhất phía trên bề mặt bo mạch.
Đa cổng 1 × 2 Ganged
31,2 mm
21,5–28,5 mm
13,8 mm
Card mạng kép và điểm truy cập nhỏ gọn.
Đa cổng 1 × 4 Ganged
59,0 mm
21,5–28,5 mm
13,8 mm
Bộ chuyển mạch và bộ chuyển đổi phương tiện mật độ cao không được quản lý/quản lý.
Đa cổng xếp chồng (2 × 1 đến 2 × 8)
17,2–115 mm
28,5 mm
25,4 mm
Bố cục mô-đun hai tầng tối đa hóa mật độ cổng trên bảng điều khiển 1U/2U.
4. Bốn cân nhắc thiết kế cơ khí quan trọng cho nhà thiết kế PCB
Bố cục phần cứng chức năng đòi hỏi nhiều hơn là chỉ khớp chiều cao, chiều rộng và chiều sâu. Nhiễu cơ khí thường xảy ra xung quanh các tính năng phụ.
+----------------------------------------+
| [LED] RJ45 Port Opening [LED] |