DIY 10/100M Ethernet PoE inžektors: 6 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:52

Šeit mēs izgatavosim vienkāršu PoE inektoru, kas piemērots 10/100 M Ethernet, un to var darbināt arī ar baterijām.

1. darbība: kāda ir vajadzība?

Ja jums ir jāinstalē ar tīklu savienota ierīce, piemēram, āra WiFi piekļuves punkts, IP kamera vai WiMax CPE, var būt apgrūtinoši izmantot citu atsevišķu barošanas kabeli.

Tātad, ja attālā ierīce atbalsta Power over Ethernet, jūs varētu izmantot šo funkcionalitāti, lai atbrīvotos no šī atsevišķā barošanas kabeļa.

2. solis: kāds ir iemesls, kāpēc vēlaties to iegādāties, nevis pirkt?

• Pirmais, kas nāk prātā, ir par naudu, ir pieejami lēti inžektori, taču daudziem no tiem ir smieklīga cena. Kāpēc neizmantot dažas rezerves elektriskās sastāvdaļas, kas atrodas apkārt, lai veiktu darbu?
• Vēl viena priekšrocība ir tā, ka jūs varat to tieši savienot ar akumulatoru, kas ievērojami samazinās enerģijas zudumus.
• Un uzzināt vairāk par to, kā darbojas Ethernet PoE, ir papildu ieguvums, un nākamā kļūda ar PoE būs daudz vienkāršāka.

3. darbība. Kā darbojas PoE - teorija

Kopumā mēs izmantojam Ethernet pār vītā pāra, kabeli parasti pazīst kā LAN kabeli, taču Ethernet fiziskais slānis neaprobežojas tikai ar vītā pāra palīdzību, sākotnēji tas izmantoja koaksiālos kabeļus! Tagad optiskās šķiedras tiek plaši izmantotas.

10/100M Ethernet pār vītā pāra tiek izmantoti tikai 2 pāri (4 vadi), tāpēc mēs varam viegli izmantot pārējos divus neizmantotos Cat5/Cat6 kabeļu pārus, lai nosūtītu strāvu uz attālu ierīci.

Profesionāli inžektori veic daudz vairāk nekā tikai pilnvaru nosūtīšana, tos sauc par aktīviem PoE injektoriem, taču šeit mēs izveidosim vienkāršo variantu - pasīvo PoE.

Tas automātiski neizvēlas enerģijas profilu, ierīces enerģijas patēriņu vai kaut ko tamlīdzīgu, bet tikai piegādā strāvu.

Tā kā visi 4 pāri tiek izmantoti Gigabit Ethernet, jūs vienkārši nevarat sagriezt neizmantotos pārus, lai nosūtītu jaudu.

4. solis: izgatavosim DIY PoE inžektoru

Šis solis ir atkarīgs tikai no jūsu maršrutētāja un pieejamajiem komponentiem.

• Ja maršrutētājs/AP/CPE var uztvert strāvu tieši no Ethernet porta, tad jums ir jākonfigurē tikai barošanas avota iekārta (PSE).
• Ja maršrutētājs/AP/CPE nevar uztvert strāvu no Ethernet porta, tad tālvadības ierīcē (PD) ir jāizveido strāvas sadalītājs.

Manuprāt, āra piekļuves punkts var saņemt strāvu tieši no Ethernet porta, tāpēc man nav jādara strāvas sadalītājs. Enerģijas ieguves iekārtām (PSE) varat izmantot to, kā vēlaties.

Es vienkārši savienoju apmēram 4 collu UTP Cat5e kabeļa ārējo apvalku, atdalīju zilos+baltos/zilos un brūnos+baltos/brūnos vadus, noņemu tos un pielodēju ar dažiem vadiem.

Jūs pat varat savienot vadus bez lodēšanas, taču tas var nebūt tik izturīgs kā lodēti. Tagad ir tikai jāpievieno tie strāvas avotam, varat izmantot piemērotu maiņstrāvas līdzstrāvas adapteri, vēlams to, kas pievienots jūsu ierīcei.

Vai arī varat to savienot ar akumulatoru, kas atbilst maršrutētāja jaudas prasībām. Daži maršrutētāji, āra AP pieņem plašu 12V līdz 24V ieejas diapazonu, lai jūs to bez bailēm varētu droši savienot ar 12V svina-skābes akumulatoru.

Ja jūsu maršrutētājs darbojas ar 5 V spriegumu, varat to droši savienot ar 6 V svina-skābes akumulatoru ar divām sērijveidā esošām 1N4007 diodēm.

Zemāk, kā es savienoju gan savu maršrutētāju, gan āra CPE tieši ar 12V 60Ah saules bateriju, tas nodrošina gandrīz 3 dienu rezerves bez saules.

Cat5e kabelis ir aptuveni 25 metrus garš, savienots ar āra AP, kas patērē aptuveni 500 mA pie 12 V sprieguma. TP-Link maršrutētājs laimīgi darbojas plašā sprieguma diapazonā, tieši savienots ar 12 V līdzstrāvu no akumulatora.

5. solis: padomi un aprēķini

• Cat5 kabelis vienmēr tērē nedaudz enerģijas, augstāks spriegums nozīmē zemāku strāvu, līdz ar to mazākus enerģijas zudumus. Ja iespējams, mēģiniet barot ierīci ar augstāku spriegumu, piemēram, 24V vai 48V.
• Lielākā daļa āra piekļuves punktu nedarbosies, ja spriegums uztveršanas galā nokrītas zem 10 V, kā rezultātā bieža atiestatīšana. Tātad aprēķiniet kabeļa sprieguma kritumu.

Lūk, kā jūs varētu aprēķināt sprieguma kritumu saskaņā ar Cat5e kabeļu specifikāciju, līdzstrāvas cilpas pretestība vienam pārim ir aptuveni ≤0.188Ω/m, ar sliktāko kabeli, pieņemsim, ka tas ir 0.2Ω/m.

Tā kā mēs paralēli izmantojam vadu pāri, tad faktiskā līdzstrāvas cilpas pretestība ir 0,1 Ω/m, tātad 25 m kabeļa kopējā līdzstrāvas cilpas pretestība ir 25x (0,05 × 2) = 2,5Ω. Pie 500 mA sprieguma kritums būs 0,5 × 2,5 = 1,25 V.

Šis sprieguma kritums tiek aprēķināts ar sliktākajiem rādītājiem, tāpēc mēs varam sagaidīt 1 V kritumu uztvērēja galā. Tāpēc jums jāizvēlas barošanas avots, kas spēj nodrošināt atbilstošu spriegumu, ieskaitot kritumu.

Tagad vēl viena lieta par lētiem Cat5e vai Cat6 kabeļiem, lielākā daļa no tiem ir izgatavoti no vara pārklāta alumīnija, tie rada daudz lielāku pretestību, tātad daudz lielāku sprieguma kritumu un jaudas zudumu. Šie vadi saplīst, ja tie ir stipri savīti, vienkāršākais veids, kā tos identificēt. Tātad DIY PoE inžektora projektam izmantojiet labus kabeļus.

Tā kā Ethernet adaptera iekšējai magnētikai nav pievienots vads, tam vajadzētu darboties ar jebkuru ierīci, kas spēj nodrošināt PoE un Ethernet karti, ieskaitot USB -Ethernet adapteri.

6. darbība. Secinājums

Tātad tas ir viss šim projektam, iespējams, ka tajā trūkst noderīgas informācijas, ļaujiet man zināt, kā to vēl uzlabot, izmantojot komentārus. Sīkāk lasiet wikipedia.

PoE Gigabit Ethernet būs nedaudz grūts, jo tas ir saistīts ar jaudas izspiešanu caur Ethernet magnētiku.

Pie lielākas strāvas Ethernet magnētika noteikti uzsilst vai pat uzspridzināsies, pateicoties to īpaši plānam tinumam un augstākai pretestībai, būs interesanti redzēt, cik daudz strāvas tie var pārvadāt.