يعلمك معرفة المزيد عن مصدر الطاقة POE!

لقد سأل العديد من الأصدقاء عدة مرات عما إذا كان مصدر الطاقة poe مستقرًا؟ما هو أفضل كابل لإمدادات الطاقة poe؟لماذا تستخدم مفتاح poe لتشغيل الكاميرا حتى الآن بدون عرض؟وما إلى ذلك، في الواقع، يرتبط ذلك بفقدان الطاقة في مصدر طاقة POE، وهو أمر يسهل تجاهله في المشروع.
1. ما هو مصدر الطاقة POE
يشير PoE إلى نقل البيانات لبعض المحطات الطرفية المستندة إلى IP (مثل هواتف IP ونقاط وصول الشبكة المحلية اللاسلكية وكاميرات الشبكة وما إلى ذلك) دون إجراء أي تغييرات على البنية التحتية الحالية لكابلات Ethernet Cat.5.وفي الوقت نفسه، يمكنها أيضًا توفير تقنية إمداد الطاقة DC لمثل هذه الأجهزة.
يمكن أن تضمن تقنية PoE التشغيل العادي للشبكة الحالية مع ضمان أمان الكابلات الهيكلية الحالية وتقليل التكلفة.
يشتمل نظام PoE الكامل على جزأين: معدات إمداد الطاقة ومعدات استقبال الطاقة.

معدات إمداد الطاقة (PSE): محولات Ethernet أو أجهزة التوجيه أو لوحات الوصل أو أجهزة تحويل الشبكة الأخرى التي تدعم وظائف POE.
جهاز يعمل بالطاقة (PD): في نظام المراقبة، يكون بشكل أساسي كاميرا الشبكة (IPC).
2. معيار إمدادات الطاقة POE
يحتوي أحدث معيار دولي IEEE802.3bt على متطلبين:
النوع الأول: أحدها أن الطاقة الخارجة لجهاز PSE يجب أن تصل إلى 60W، والطاقة الواصلة إلى جهاز استقبال الطاقة هي 51W (يلاحظ من الجدول أعلاه أن هذه أقل البيانات)، والنوع الأول: فقدان الطاقة هو 9 واط.
النوع الثاني: يتطلب جهاز PSE تحقيق طاقة خرج 90W، والطاقة الواصلة إلى جهاز استقبال الطاقة 71W، وفقدان الطاقة 19W.
من المعايير المذكورة أعلاه يمكن معرفة أنه مع زيادة إمدادات الطاقة، فإن فقدان الطاقة لا يتناسب مع مزود الطاقة، بل إن الخسارة تكبر أكثر فأكثر، فكيف يمكن حساب خسارة PSE في التطبيق العملي؟
3. فقدان الطاقة POE
لذلك دعونا نلقي نظرة على كيفية حساب فقدان قوة الموصل في فيزياء المدرسة الثانوية.
قانون جول هو وصف كمي لتحويل الطاقة الكهربائية إلى حرارة عن طريق تيار التوصيل.
المحتوى هو: الحرارة الناتجة عن مرور التيار عبر الموصل تتناسب مع مربع التيار، وتتناسب مع مقاومة الموصل، وتتناسب مع الوقت الذي يتم فيه تنشيطه.وهذا هو، استهلاك الموظفين الناتج في عملية الحساب.
التعبير الرياضي لقانون جول: Q=I²Rt (ينطبق على جميع الدوائر) حيث Q هي القدرة المفقودة، P، I هي التيار، R هي المقاومة، وt هو الوقت.
في الاستخدام الفعلي، نظرًا لأن PSE وPD يعملان في نفس الوقت، فإن الخسارة لا علاقة لها بالوقت.الاستنتاج هو أن فقدان الطاقة لكابل الشبكة في نظام POE يتناسب مع مربع التيار ويتناسب مع حجم المقاومة.ببساطة، من أجل تقليل استهلاك الطاقة لكابل الشبكة، يجب أن نحاول جعل تيار السلك أصغر ومقاومة كابل الشبكة أصغر.من بينها أهمية خفض التيار أهمية خاصة.
ثم دعونا نلقي نظرة على المعلمات المحددة للمعايير الدولية:
في معيار IEEE802.3af، تبلغ مقاومة كابل الشبكة 20 أوم، وجهد إخراج PSE المطلوب هو 44 فولت، والتيار 0.35 أمبير، وفقدان الطاقة هو P = 0.35*0.35*20=2.45 واط.
وبالمثل، في معيار IEEE802.3at، تبلغ مقاومة كابل الشبكة 12.5Ω، والجهد المطلوب هو 50V، والتيار 0.6A، وفقدان الطاقة هو P=0.6*0.6*12.5=4.5W.
كلا المعيارين ليس لديهما مشكلة في استخدام طريقة الحساب هذه.ومع ذلك، عند الوصول إلى معيار IEEE802.3bt، لا يمكن حسابه بهذه الطريقة.إذا كان الجهد 50 فولت، فإن قوة 60 واط يجب أن تتطلب تيارًا قدره 1.2 أمبير.في هذا الوقت، يكون فقدان الطاقة P=1.2*1.2*12.5=18W، مطروحًا منه فقدان الوصول إلى PD. تبلغ طاقة الجهاز 42W فقط.
4. أسباب فقدان الطاقة POE
فما هو السبب؟
بالمقارنة مع المتطلبات الفعلية البالغة 51 واط، هناك طاقة أقل بمقدار 9 واط.فما هو بالضبط سبب الخطأ الحسابي.

دعونا نلقي نظرة على العمود الأخير من مخطط البيانات هذا مرة أخرى، ونلاحظ بعناية أن التيار في معيار IEEE802.3bt الأصلي لا يزال 0.6A، ثم ننظر إلى مصدر طاقة الزوج الملتوي، يمكننا أن نرى أن أربعة أزواج من طاقة الزوج الملتوي يتم استخدام العرض (IEEE802.3af، IEEE802.3at يتم تشغيله بواسطة زوجين من الأزواج الملتوية) بهذه الطريقة، يمكن اعتبار هذه الطريقة دائرة متوازية، تيار الدائرة بأكملها هو 1.2A، لكن الخسارة الإجمالية مضاعفة أن اثنين من أزواج من إمدادات الطاقة الزوج الملتوي،
ولذلك فإن الخسارة P=0.6*0.6*12.5*2=9W.بالمقارنة مع زوجين من الكابلات المجدولة، فإن طريقة إمداد الطاقة هذه توفر 9 وات من الطاقة، بحيث يمكن لـ PSE أن يجعل جهاز PD يتلقى الطاقة عندما تكون طاقة الخرج 60 وات فقط.يمكن أن تصل الطاقة إلى 51 واط.
لذلك، عندما نختار معدات PSE، يجب علينا الانتباه إلى تقليل التيار وزيادة الجهد قدر الإمكان، وإلا فسيؤدي ذلك بسهولة إلى فقدان الطاقة بشكل مفرط.يمكن استخدام قوة معدات PSE وحدها، ولكنها غير متوفرة عمليًا.

يحتاج جهاز PD (مثل الكاميرا) إلى 12 فولت 12.95 وات لاستخدامه.إذا تم استخدام 12V2A PSE، تكون طاقة الخرج 24 وات.
في الاستخدام الفعلي، عندما يكون التيار 1A، تكون الخسارة P=1*1*20=20W.
عندما يكون التيار 2A، فإن الخسارة P=2*2*20=80W،
في هذا الوقت، كلما زاد التيار، زادت الخسارة، وتم استهلاك معظم الطاقة.من الواضح أن جهاز PD لا يمكنه استقبال الطاقة المنقولة عن طريق PSE، ولن يكون لدى الكاميرا مصدر طاقة كافٍ ولن تتمكن من العمل بشكل طبيعي.
هذه المشكلة شائعة أيضًا في الممارسة العملية.في كثير من الحالات، يبدو أن مصدر الطاقة كبير بما يكفي لاستخدامه، ولكن لا يتم احتساب الخسارة.ونتيجة لذلك، لا يمكن للكاميرا أن تعمل بشكل طبيعي بسبب عدم كفاية مصدر الطاقة، ولا يمكن دائمًا العثور على السبب.
5. مقاومة مصدر الطاقة POE
بالطبع ما ذكر أعلاه هو مقاومة كابل الشبكة عندما تكون مسافة إمداد الطاقة 100 متر، وهي الطاقة المتوفرة عند أقصى مسافة إمداد الطاقة، أما إذا كانت مسافة إمداد الطاقة الفعلية صغيرة نسبيًا، مثل 10 فقط متر، ثم المقاومة هي 2Ω فقط، وبالتالي فإن خسارة 100 متر هي 10٪ فقط من خسارة 100 متر، لذلك من المهم جدًا أيضًا مراعاة الاستخدام الفعلي بشكل كامل عند اختيار معدات PSE.
مقاومة 100 متر من كابلات الشبكة من مواد مختلفة سوبر خمسة أنواع من الأزواج الملتوية:
1. سلك فولاذي مكسو بالنحاس: 75-100Ω 2. سلك ألومنيوم مكسو بالنحاس: 24-28Ω 3. سلك فضي مكسو بالنحاس: 15Ω
4. كابل الشبكة النحاسي المغطى بالنحاس: 42Ω 5. كابل الشبكة النحاسي الخالي من الأكسجين: 9.5Ω
ويمكن ملاحظة أنه كلما كان الكابل أفضل، كانت المقاومة أصغر.وفقًا للصيغة Q=I²Rt، أي أن الطاقة المفقودة أثناء عملية إمداد الطاقة هي الأقل، ولهذا السبب يجب استخدام الكابل جيدًا.كن آمنا.
كما ذكرنا أعلاه، فإن صيغة فقدان الطاقة، Q=I²Rt، لكي يحصل مصدر طاقة poe على أقل خسارة من طرف مصدر الطاقة PSE إلى جهاز استقبال الطاقة PD، يلزم وجود الحد الأدنى من التيار والحد الأدنى من المقاومة لتحقيقه أفضل تأثير في عملية إمدادات الطاقة بأكملها.