Багато друзів багато разів запитували, чи стабільний блок живлення poe?Який найкращий кабель для живлення Poe?Навіщо використовувати перемикач poe для живлення камери, досі немає дисплея?і так далі, насправді це пов’язано із втратою потужності джерела живлення POE, що легко проігнорувати в проекті.
1. Що таке блок живлення POE
PoE означає передачу даних для деяких IP-терміналів (таких як IP-телефони, точки доступу до бездротової локальної мережі, мережеві камери тощо) без внесення будь-яких змін до існуючої кабельної інфраструктури Ethernet Cat.5.У той же час він також може забезпечити технологію живлення постійного струму для таких пристроїв.
Технологія PoE може забезпечити нормальну роботу існуючої мережі, одночасно забезпечуючи безпеку існуючої структурованої кабельної розводки та мінімізуючи витрати.
Повна система PoE включає дві частини: обладнання джерела живлення та обладнання прийому живлення.

Обладнання джерела живлення (PSE): комутатори Ethernet, маршрутизатори, концентратори або інші комутаційні пристрої мережі, які підтримують функції POE.
Powered device (PD): У системі моніторингу це в основному мережева камера (IPC).
2. Стандарт живлення POE
Останній міжнародний стандарт IEEE802.3bt має дві вимоги:
Перший тип: один із них полягає в тому, що вихідна потужність PSE повинна досягати 60 Вт, потужність, що досягає пристрою прийому живлення, становить 51 Вт (з таблиці вище видно, що це найнижчі дані), а втрата потужності 9 Вт.
Другий тип: PSE необхідний для досягнення вихідної потужності 90 Вт, потужність, що досягає пристрою прийому живлення, становить 71 Вт, а втрата потужності становить 19 Вт.
З наведених вище критеріїв можна знати, що зі збільшенням джерела живлення втрати потужності не пропорційні джерелу живлення, але втрати стають все більшими і більшими, тож як можна розрахувати втрати PSE у практичному застосуванні?
3. Втрата потужності POE
Тож давайте розглянемо, як розраховується втрата потужності провідника на фізиці для молодших класів.
Закон Джоуля є кількісним описом перетворення електричної енергії в тепло за допомогою струму провідності.
Зміст: теплота, що виділяється струмом, що проходить через провідник, пропорційна квадрату сили струму, пропорційна опору провідника та пропорційна часу, протягом якого він знаходиться під напругою.Тобто споживання персоналу, створене в процесі розрахунку.
Математичний вираз закону Джоуля: Q=I²Rt (застосовується до всіх ланцюгів), де Q — втрачена потужність, P, I — струм, R — опір, а t — час.
У реальному використанні, оскільки PSE і PD працюють одночасно, втрата не має нічого спільного з часом.Висновок полягає в тому, що втрати потужності мережевого кабелю в системі POE пропорційні квадрату струму та пропорційні розміру опору.Простіше кажучи, щоб зменшити енергоспоживання мережевого кабелю, потрібно намагатися зробити струм проводу меншим і опір мережевого кабелю.Серед них особливо важливе значення має зменшення струму.
Тоді давайте подивимося на конкретні параметри міжнародного стандарту:
У стандарті IEEE802.3af опір мережевого кабелю становить 20 Ом, необхідна вихідна напруга PSE – 44 В, сила струму – 0,35 А, а втрати потужності – P=0,35*0,35*20=2,45 Вт.
Так само в стандарті IEEE802.3at опір мережевого кабелю становить 12,5 Ом, необхідна напруга — 50 В, сила струму — 0,6 А, а втрати потужності — P=0,6*0,6*12,5=4,5 Вт.
Обидва стандарти без проблем використовують цей метод розрахунку.Однак, коли досягнуто стандарту IEEE802.3bt, його неможливо обчислити таким чином.Якщо напруга становить 50 В, то для потужності 60 Вт необхідний струм 1,2 А.У цей час втрати потужності становлять P=1,2*1,2*12,5=18 Вт мінус втрати для досягнення PD. Потужність пристрою становить лише 42 Вт.
4. Причини втрати живлення POE
Так в чому ж причина?
Порівняно з фактичною потребою в 51 Вт, потужність на 9 Вт менша.Отже, що саме спричиняє помилку розрахунку.
Давайте знову подивимося на останній стовпець цього графіка даних і уважно спостерігаємо, що струм в оригінальному стандарті IEEE802.3bt все ще становить 0,6 А, а потім подивіться на джерело живлення на витій парі, ми побачимо, що чотири пари живлення на витій парі використовується джерело живлення (IEEE802.3af, IEEE802. 3at живиться від двох пар кручених пар). Таким чином, цей метод можна розглядати як паралельне коло, струм усього контуру становить 1,2 А, але загальні втрати вдвічі що з двох пар витої пари джерела живлення,
Отже, втрати P=0,6*0,6*12,5*2=9W.Порівняно з 2 парами кабелів витої пари, цей спосіб живлення економить 9 Вт електроенергії, так що PSE може змусити пристрій PD отримувати живлення, коли вихідна потужність становить лише 60 Вт.Потужність може досягати 51 Вт.
Тому, коли ми вибираємо обладнання PSE, ми повинні звернути увагу на зменшення струму та збільшення напруги, наскільки це можливо, інакше це легко призведе до надмірних втрат потужності.Можна використовувати тільки потужність обладнання PSE, але це недоступно на практиці.
Для використання пристрою PD (наприклад, фотоапарата) потрібно 12 В 12,95 Вт.Якщо використовується PSE 12V2A, вихідна потужність становить 24 Вт.
При фактичному використанні, коли струм становить 1 А, втрати P=1*1*20=20 Вт.
Коли струм становить 2 А, втрати P=2*2*20=80 Вт,
У цей час, чим більший струм, тим більші втрати, і більша частина енергії споживається.Очевидно, що PD-пристрій не може отримати потужність, яку передає PSE, і камера матиме недостатнє живлення та не зможе нормально працювати.
Ця проблема також поширена на практиці.У багатьох випадках здається, що блок живлення достатньо великий для використання, але втрати не враховуються.В результаті камера не може нормально працювати через недостатнє живлення, а причину не завжди можна знайти.
5. Опір джерела живлення POE
Звичайно, те, що згадано вище, є опором мережевого кабелю, коли відстань джерела живлення становить 100 метрів, що є доступною потужністю на максимальній відстані джерела живлення, але якщо фактична відстань джерела живлення є відносно невеликою, наприклад лише 10 метрів, тоді опір становить лише 2 Ом, відповідно. Втрата на 100 метрах становить лише 10% від втрати на 100 метрах, тому також дуже важливо повністю враховувати фактичне використання при виборі обладнання PSE.
Опір 100 метрів мережевих кабелів з різних матеріалів супер п'яти типів кручених пар:
1. Обміднений сталевий дріт: 75-100 Ом 2. Обміднений алюмінієвий дріт: 24-28 Ом 3. Обміднений срібний дріт: 15 Ом
4. Мережевий кабель з мідної оболонки: 42 Ом 5. Мережевий кабель з безкисневої міді: 9,5 Ом
Видно, що чим якісніший кабель, тим менший опір.Відповідно до формули Q=I²Rt, тобто потужність, яка втрачається в процесі живлення, найменша, тому кабель слід використовувати правильно.Будь обережним.
Як ми згадували вище, формула втрат потужності, Q=I²Rt, для того, щоб джерело живлення Poe мало втрати від кінця джерела живлення PSE до пристрою прийому живлення PD, мінімальний струм і мінімальний опір необхідні для досягнення найкращий ефект у всьому процесі живлення.
Час публікації: 17 березня 2022 р