به شما یاد می دهد تا در مورد منبع تغذیه POE بیشتر بدانید!

خیلی از دوستان بارها پرسیده اند که آیا پاور poe پایدار است؟بهترین کابل برای منبع تغذیه poe چیست؟چرا از سوئیچ poe برای روشن کردن دوربین استفاده می کنیم که هنوز صفحه نمایش ندارد؟و غیره، در واقع، اینها مربوط به اتلاف برق منبع تغذیه POE است که به راحتی در پروژه نادیده گرفته می شود.
1. منبع تغذیه POE چیست
PoE به انتقال داده برای برخی از پایانه های مبتنی بر IP (مانند تلفن های IP، AP های نقطه دسترسی بی سیم LAN، دوربین های شبکه و غیره) بدون ایجاد هیچ تغییری در زیرساخت کابل کشی Ethernet Cat.5 موجود اشاره دارد.در عین حال، می تواند فناوری منبع تغذیه DC را برای چنین دستگاه هایی نیز فراهم کند.
فناوری PoE می تواند عملکرد عادی شبکه موجود را تضمین کند و در عین حال امنیت کابل کشی ساختار یافته موجود را تضمین کند و هزینه را به حداقل برساند.
یک سیستم PoE کامل شامل دو بخش است: تجهیزات منبع تغذیه و تجهیزات دریافت برق.

تجهیزات منبع تغذیه (PSE): سوئیچ های اترنت، روترها، هاب ها یا سایر دستگاه های سوئیچینگ شبکه که از عملکردهای POE پشتیبانی می کنند.
دستگاه برقی (PD): در سیستم مانیتورینگ عمدتاً دوربین شبکه (IPC) است.
2. استاندارد منبع تغذیه POE
آخرین استاندارد بین المللی IEEE802.3bt دو الزام دارد:
نوع اول: یکی از آنها این است که توان خروجی PSE باید به 60 وات برسد، توانی که به دستگاه گیرنده برق می رسد 51 وات است (از جدول بالا می توان دریافت که این کمترین داده است) و تلفات برق 9 وات است.
نوع دوم: PSE برای دستیابی به توان خروجی 90 وات مورد نیاز است، توانی که به دستگاه گیرنده برق می رسد 71 وات و تلفات برق 19 وات است.
از معیارهای فوق می توان فهمید که با افزایش منبع تغذیه، تلفات برق متناسب با منبع تغذیه نیست، بلکه تلفات بیشتر و بیشتر می شود، پس چگونه می توان تلفات PSE را در کاربرد عملی محاسبه کرد؟
3. از دست دادن توان POE
بنابراین بیایید نگاهی به نحوه محاسبه افت قدرت هادی در فیزیک دبیرستان بیندازیم.
قانون ژول توصیف کمی از تبدیل انرژی الکتریکی به گرما توسط جریان هدایت است.
محتوا عبارت است از: گرمای تولید شده توسط جریان عبوری از هادی متناسب با مجذور جریان، متناسب با مقاومت رسانا و متناسب با زمان روشن شدن آن است.یعنی مصرف پرسنل تولید شده در فرآیند محاسبات.
بیان ریاضی قانون ژول: Q=I²Rt (قابل استفاده برای همه مدارها) که در آن Q توان از دست رفته، P، I جریان، R مقاومت و t زمان است.
در استفاده واقعی، از آنجایی که PSE و PD همزمان کار می کنند، ضرر ربطی به زمان ندارد.نتیجه این است که تلفات برق کابل شبکه در سیستم POE متناسب با مجذور جریان و متناسب با اندازه مقاومت است.به زبان ساده برای کاهش مصرف برق کابل شبکه باید سعی کنیم جریان سیم و مقاومت کابل شبکه کمتر شود.در میان آنها، اهمیت کاهش جریان از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
سپس بیایید به پارامترهای خاص استاندارد بین المللی نگاهی بیندازیم:
در استاندارد IEEE802.3af مقاومت کابل شبکه 20Ω، ولتاژ خروجی PSE مورد نیاز 44 ولت، جریان 0.35 آمپر و تلفات برق P=0.35*0.35*20=2.45W است.
به همین ترتیب در استاندارد IEEE802.3at مقاومت کابل شبکه 12.5Ω، ولتاژ مورد نیاز 50 ولت، جریان 0.6 آمپر و تلفات برق P=0.6*0.6*12.5=4.5W است.
هر دو استاندارد با استفاده از این روش محاسبه مشکلی ندارند.اما وقتی به استاندارد IEEE802.3bt رسید، نمی توان آن را به این شکل محاسبه کرد.اگر ولتاژ 50 ولت باشد، توان 60 وات باید به جریان 1.2 آمپر نیاز داشته باشد.در این زمان، تلفات برق P=1.2*1.2*12.5=18W است، منهای تلفات برای رسیدن به PD قدرت دستگاه تنها 42 وات است.
4. دلایل کاهش توان POE
پس دلیل آن چیست؟
در مقایسه با نیاز واقعی 51 وات، 9 وات برق کمتری وجود دارد.بنابراین دقیقا چه چیزی باعث خطای محاسباتی می شود.

بیایید دوباره به ستون آخر این نمودار داده نگاه کنیم و با دقت مشاهده کنیم که جریان در استاندارد اصلی IEEE802.3bt هنوز 0.6A است و سپس به منبع تغذیه جفت پیچ خورده نگاه کنیم، می توانیم ببینیم که چهار جفت توان جفت پیچ خورده منبع تغذیه استفاده می شود (IEEE802.3af، IEEE802. 3at توسط دو جفت جفت پیچ خورده تغذیه می شود) به این ترتیب، این روش را می توان به عنوان یک مدار موازی در نظر گرفت، جریان کل مدار 1.2A است، اما تلفات کل دو برابر است. از دو جفت منبع تغذیه جفت پیچ خورده،
بنابراین تلفات P=0.6*0.6*12.5*2=9W.در مقایسه با 2 جفت کابل جفت پیچ خورده، این روش منبع تغذیه باعث صرفه جویی در مصرف برق 9 وات می شود، به طوری که PSE می تواند دستگاه PD را زمانی که توان خروجی تنها 60 وات است، دریافت کند.قدرت می تواند به 51 وات برسد.
بنابراین هنگام انتخاب تجهیزات PSE باید به کاهش جریان و افزایش ولتاژ تا حد امکان توجه کنیم در غیر این صورت به راحتی منجر به تلفات بیش از حد برق می شود.قدرت تجهیزات PSE به تنهایی قابل استفاده است، اما در عمل در دسترس نیست.

یک دستگاه PD (مانند دوربین) برای استفاده به 12 ولت 12.95 وات نیاز دارد.اگر از 12V2A PSE استفاده شود، توان خروجی 24 وات است.
در استفاده واقعی، زمانی که جریان 1A باشد، تلفات P=1*1*20=20W.
وقتی جریان 2A باشد، تلفات P=2*2*20=80W،
در این زمان هر چه جریان بیشتر باشد تلفات بیشتر می شود و بیشتر برق مصرف شده است.بدیهی است که دستگاه PD نمی تواند برق ارسالی توسط PSE را دریافت کند و دوربین منبع تغذیه کافی نخواهد داشت و نمی تواند به طور عادی کار کند.
این مشکل در عمل نیز رایج است.در بسیاری از موارد، به نظر می رسد که منبع تغذیه به اندازه کافی بزرگ است که بتوان از آن استفاده کرد، اما تلفات محاسبه نمی شود.در نتیجه، دوربین به دلیل منبع تغذیه ناکافی نمی تواند به طور عادی کار کند و همیشه نمی توان دلیل آن را پیدا کرد.
5. مقاومت منبع تغذیه POE
البته آنچه در بالا ذکر شد مقاومت کابل شبکه در زمانی است که فاصله منبع تغذیه 100 متر است که توان موجود در حداکثر فاصله منبع تغذیه است، اما اگر فاصله منبع تغذیه واقعی نسبتا کم باشد مثلاً فقط 10 متر، سپس مقاومت فقط 2Ω است، به ترتیب از دست دادن 100 متر تنها 10 درصد از دست دادن 100 متر است، بنابراین بسیار مهم است که هنگام انتخاب تجهیزات PSE، استفاده واقعی را به طور کامل در نظر بگیرید.
مقاومت 100 متری کابل شبکه از مواد مختلف سوپر پنج نوع جفت تابیده:
1. سیم فولادی با روکش مس: 75-100Ω 2. سیم آلومینیومی با روکش مس: 24-28Ω 3. سیم نقره با روکش مس: 15Ω
4. کابل شبکه مسی با روکش مس: 42Ω 5. کابل شبکه مسی بدون اکسیژن: 9.5Ω
مشاهده می شود که هر چه کابل بهتر باشد، کمترین مقاومت را نشان می دهد.طبق فرمول Q=I²Rt، یعنی برق از دست رفته در طول فرآیند منبع تغذیه کمترین مقدار را دارد، بنابراین به همین دلیل باید از کابل به خوبی استفاده شود.مراقب باش.
همانطور که در بالا اشاره کردیم، فرمول تلفات توان، Q=I²Rt، برای اینکه منبع تغذیه poe کمترین تلفات را از انتهای منبع تغذیه PSE به دستگاه دریافت برق PD داشته باشد، حداقل جریان و حداقل مقاومت برای دستیابی به آن مورد نیاز است. بهترین اثر در کل فرآیند منبع تغذیه.