Wielu znajomych wielokrotnie pytało, czy zasilanie PoE jest stabilne? Jaki kabel jest dobry do zasilania PoE? Dlaczego kamera nadal nie wyświetla obrazu, gdy jest zasilana za pomocą przełącznika PoE? I tak dalej, są one w rzeczywistości związane ze stratą mocy zasilacza POE, którą łatwo przeoczyć w projektach.
1. Co to jest zasilacz POE
PoE odnosi się do technologii zapewniania zasilania prądem stałym dla niektórych terminali opartych na protokole IP (takich jak telefony IP, punkty dostępowe bezprzewodowej sieci lokalnej, kamery sieciowe itp.) bez żadnych modyfikacji istniejącego Ethernet Cat. 5 infrastruktura okablowania.
Technologia PoE może zapewnić bezpieczeństwo istniejącego okablowania strukturalnego, zapewniając jednocześnie normalne działanie istniejących sieci, minimalizując koszty.
Kompletny system PoE składa się z dwóch części: końcowego urządzenia zasilającego i końcowego urządzenia odbiorczego.
Sprzęt zasilający (PSE): przełączniki Ethernet, routery, koncentratory lub inne urządzenia przełączające sieć obsługujące funkcjonalność POE.
Urządzenie odbierające energię (PD): W systemie monitorowania jest to głównie kamera sieciowa (IPC).
2, standard zasilania POE
Najnowszy międzynarodowy standard IEEE802.3bt ma dwa wymagania:
Pierwszy typ: Jeden z nich wymaga, aby PSE osiągał moc wyjściową 60 W, przy mocy docierającej do urządzenia odbiorczego 51 W (jak pokazano w tabeli powyżej, są to najniższe dane) i utracie mocy 9 W.
Druga metoda wymaga, aby PSE osiągnęło moc wyjściową 90 W, przy mocy 71 W docierającej do urządzenia odbiorczego i stracie mocy 19 W.
Z powyższych standardów wynika, że wraz ze wzrostem mocy utrata mocy nie jest proporcjonalna do mocy zasilania, a raczej wzrasta. Jak zatem można obliczyć utratę PSE w zastosowaniach praktycznych?
3. Utrata zasilania POE
Przyjrzyjmy się więc najpierw, jak fizyka w gimnazjum oblicza stratę mocy drutu.
Prawo Joule’a to prawo, które ilościowo wyjaśnia przemianę energii elektrycznej w energię cieplną w wyniku przewodzenia prądu.
Treść jest następująca: Ciepło wytwarzane przez prąd przepływający przez przewodnik jest proporcjonalne do kwadratowej mocy prądu, rezystancji przewodnika i czasu elektryfikacji. Oznacza to zużycie personelu wygenerowane podczas procesu obliczeń.
Wyrażenie matematyczne prawa Joule'a: Q=I ² Rt (dotyczy wszystkich obwodów), gdzie Q to strata mocy P, I to prąd, R to opór, a t to czas.
W praktyce, ponieważ PSE i PD działają jednocześnie, straty są niezależne od czasu. Wniosek jest taki, że w systemie POE moc strat kabla sieciowego jest wprost proporcjonalna do kwadratowej mocy prądu i wprost proporcjonalna do wielkości rezystancji. Mówiąc najprościej, aby zmniejszyć pobór mocy kabla sieciowego, powinniśmy starać się maksymalnie zmniejszyć prąd drutu i rezystancję kabla sieciowego. Szczególnie istotne jest znaczenie ograniczenia prądu.
Przyjrzyjmy się więc konkretnym parametrom norm międzynarodowych:
W standardzie IEEE802.3af rezystancja kabla sieciowego wynosi 20 Ω, wymagane napięcie wyjściowe PSE wynosi 44V, prąd wynosi 0,35A, a moc strat P=0,35*0,35*20=2,45W.
Podobnie w standardzie IEEE802.3at rezystancja kabla sieciowego wynosi 12,5 Ω, wymagane napięcie to 50V, prąd 0,6A, a moc strat P=0,6*0,6*12,5=4,5W.
Nie ma problemu z zastosowaniem tej metody obliczeń dla obu standardów. Ale jeśli chodzi o standard IEEE802.3bt, to nie da się tego tak obliczyć. Jeśli napięcie wynosi 50 V, a moc do osiągnięcia 60 W wymaga prądu 1,2 A, wówczas moc strat wynosi P = 1,2 * 1,2 * 12,5 = 18 W. Odejmując stratę, moc docierająca do urządzenia PD wynosi tylko 42 W.
4. Przyczyny utraty mocy w POE
Więc jaki jest dokładnie powód?
Rzeczywiste zapotrzebowanie wynoszące 51 W jest zmniejszone o 9 W energii elektrycznej. Co więc dokładnie spowodowało błąd obliczeniowy.
Sprzęt zasilający (PSE): przełączniki Ethernet, routery, koncentratory lub inne urządzenia przełączające sieć obsługujące funkcjonalność POE.
Urządzenie odbierające energię (PD): W systemie monitorowania jest to głównie kamera sieciowa (IPC).
2, standard zasilania POE
Najnowszy międzynarodowy standard IEEE802.3bt ma dwa wymagania:
Pierwszy typ: Jeden z nich wymaga, aby PSE osiągał moc wyjściową 60 W, przy mocy docierającej do urządzenia odbiorczego 51 W (jak pokazano w tabeli powyżej, są to najniższe dane) i utracie mocy 9 W.
Druga metoda wymaga, aby PSE osiągnęło moc wyjściową 90 W, przy mocy 71 W docierającej do urządzenia odbiorczego i stracie mocy 19 W.
Z powyższych standardów wynika, że wraz ze wzrostem mocy utrata mocy nie jest proporcjonalna do mocy zasilania, a raczej wzrasta. Jak zatem można obliczyć utratę PSE w zastosowaniach praktycznych?
3. Utrata zasilania POE
Przyjrzyjmy się więc najpierw, jak fizyka w gimnazjum oblicza stratę mocy drutu.
Prawo Joule’a to prawo, które ilościowo wyjaśnia przemianę energii elektrycznej w energię cieplną w wyniku przewodzenia prądu.
Treść jest następująca: Ciepło wytwarzane przez prąd przepływający przez przewodnik jest proporcjonalne do kwadratowej mocy prądu, rezystancji przewodnika i czasu elektryzacji. Oznacza to zużycie personelu wygenerowane podczas procesu obliczeń.
Wyrażenie matematyczne prawa Joule'a: Q=I ² Rt (dotyczy wszystkich obwodów), gdzie Q to strata mocy P, I to prąd, R to opór, a t to czas.
W praktyce, ponieważ PSE i PD działają jednocześnie, straty są niezależne od czasu. Wniosek jest taki, że w systemie POE moc strat kabla sieciowego jest wprost proporcjonalna do kwadratowej mocy prądu i wprost proporcjonalna do wielkości rezystancji. Mówiąc najprościej, aby zmniejszyć pobór mocy kabla sieciowego, powinniśmy starać się maksymalnie zmniejszyć prąd drutu i rezystancję kabla sieciowego. Szczególnie istotne jest znaczenie ograniczenia prądu.
Przyjrzyjmy się więc konkretnym parametrom norm międzynarodowych:
W standardzie IEEE802.3af rezystancja kabla sieciowego wynosi 20 Ω, wymagane napięcie wyjściowe PSE wynosi 44V, prąd wynosi 0,35A, a moc strat P=0,35*0,35*20=2,45W.
Podobnie w standardzie IEEE802.3at rezystancja kabla sieciowego wynosi 12,5 Ω, wymagane napięcie to 50V, prąd 0,6A, a moc strat P=0,6*0,6*12,5=4,5W.
Nie ma problemu z zastosowaniem tej metody obliczeń dla obu standardów. Ale jeśli chodzi o standard IEEE802.3bt, to nie da się tego tak obliczyć. Jeśli napięcie wynosi 50 V, a moc do osiągnięcia 60 W wymaga prądu 1,2 A, wówczas moc strat wynosi P = 1,2 * 1,2 * 12,5 = 18 W. Odejmując stratę, moc docierająca do urządzenia PD wynosi tylko 42 W.
4. Przyczyny utraty mocy w POE
Więc jaki jest dokładnie powód?
Rzeczywiste zapotrzebowanie wynoszące 51 W jest zmniejszone o 9 W energii elektrycznej. Co więc dokładnie spowodowało błąd obliczeniowy.
Można zauważyć, że im lepszy kabel, tym najmniejszy opór, zgodnie ze wzorem Q=I ² Rt, co oznacza, że straty mocy w procesie zasilania są najmniejsze, dlatego konieczne jest stosowanie kabli Dobrze. Jako bezpieczniejszą opcję zaleca się stosowanie kabli kategorii 6.
Jak wspomnieliśmy powyżej, wzór na moc strat Q=I ² Rt, aby zminimalizować straty pomiędzy zaciskiem zasilania PSE a urządzeniami odbiorczymi wyładowań niezupełnych, wymagany jest minimalny prąd i rezystancja, aby osiągnąć najlepszą wydajność w całym zakresie mocy proces dostaw.
Śledź CF FIBERLINK, aby dowiedzieć się więcej o wiedzy o bezpieczeństwie!!! Globalna infolinia serwisowa: 86752-2586485
Czas publikacji: 30 maja 2023 r