يعلمك لمعرفة المزيد عن مصدر الطاقة POE!

لقد سأل العديد من الأصدقاء عدة مرات عما إذا كان مصدر الطاقة poe مستقرًا؟ما هو أفضل كابل لإمداد الطاقة بو؟لماذا استخدم مفتاح poe لتشغيل الكاميرا حتى الآن بدون شاشة؟وما إلى ذلك ، في الواقع ، ترتبط هذه بفقدان الطاقة لمصدر الطاقة POE ، والذي يسهل تجاهله في المشروع.
1. ما هو مصدر الطاقة POE
يشير PoE إلى نقل البيانات لبعض المحطات المستندة إلى IP (مثل هواتف IP ونقاط وصول LAN اللاسلكية وكاميرات الشبكة وما إلى ذلك) دون إجراء أي تغييرات على البنية التحتية الحالية لكابلات Ethernet Cat.5.في الوقت نفسه ، يمكنها أيضًا توفير تقنية إمداد طاقة التيار المستمر 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 تبديل الشبكة الأخرى التي تدعم وظائف POE.
جهاز يعمل بالطاقة (PD): في نظام المراقبة ، تكون بشكل أساسي كاميرا الشبكة (IPC).
2. معيار امدادات الطاقة POE
يشتمل أحدث معيار دولي IEEE802.3bt على متطلبين:
النوع الأول: أحدها أن طاقة خرج PSE مطلوبة لتصل إلى 60 واط ، والطاقة التي تصل إلى جهاز استقبال الطاقة هي 51 واط (يمكن أن نرى من الجدول أعلاه أن هذه هي أقل البيانات) ، و فقدان الطاقة 9 واط.
النوع الثاني: PSE مطلوب لتحقيق طاقة خرج تبلغ 90 وات ، والقدرة التي تصل إلى جهاز استقبال الطاقة هي 71 وات ، وفقدان الطاقة 19 وات.
من المعايير المذكورة أعلاه ، يمكن معرفة أنه مع زيادة مصدر الطاقة ، لا يتناسب فقدان الطاقة مع مصدر الطاقة ، ولكن الخسارة تزداد أكبر وأكبر ، فكيف يمكن حساب فقدان 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 بواسطة تيار التوصيل.
المحتوى هو: الحرارة الناتجة عن مرور التيار عبر الموصل تتناسب مع مربع التيار ، وتتناسب مع مقاومة الموصل ، وتتناسب مع وقت تنشيطها.أي ، استهلاك الموظفين الناتج في عملية الحساب.
التعبير الرياضي لقانون جول: Q = I²Rt (ينطبق على جميع الدوائر) حيث Q هي القدرة المفقودة ، P ، I التيار ، R هي المقاومة ، و t هو الوقت.
في الاستخدام الفعلي ، نظرًا لأن PSE و PD يعملان في نفس الوقت ، فإن الخسارة لا علاقة لها بالوقت.الاستنتاج هو أن فقد 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 تقليل تيار السلك وتقليل مقاومة كابل الشبكة.من بينها ، أهمية خفض التيار مهمة بشكل خاص.
ثم دعونا نلقي نظرة على المعلمات المحددة للمعيار الدولي:
في معيار IEEE802.3af ، تكون مقاومة كابل الشبكة 20Ω ، والجهد المطلوب لإخراج PSE هو 44V ، والتيار 0.35A ، وفقدان الطاقة هو P = 0.35 * 0.35 * 20 = 2.45W.
وبالمثل ، في معيار IEEE802.3at ، تكون مقاومة كابل الشبكة 12.5Ω ، والجهد المطلوب 50 فولت ، والتيار 0.6 أمبير ، 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 ، يجب أن تتطلب طاقة 60 واط تيار 1.2 أمبير.في هذا الوقت ، فقدان الطاقة هو P = 1.2 * 1.2 * 12.5 = 18W ، مطروحًا منه الخسارة للوصول إلى PD. قوة الجهاز هي 42W فقط.
4. أسباب فقدان طاقة POE
فما هو السبب؟
بالمقارنة مع المتطلبات الفعلية 51 واط ، هناك طاقة أقل 9 واط.إذن ما الذي يسبب خطأ الحساب بالضبط.

دعونا نلقي نظرة على العمود الأخير من الرسم البياني للبيانات مرة أخرى ، ونلاحظ بعناية أن التيار في معيار IEEE802.3bt الأصلي لا يزال 0.6A ، ثم ننظر إلى مزود الطاقة الزوجي الملتوي ، يمكننا أن نرى أن أربعة أزواج من قوة الزوج الملتوية يتم استخدام الإمداد (IEEE802.3af ، IEEE802. 3at يتم تشغيله بواسطة زوجين من الأزواج الملتوية) بهذه الطريقة ، يمكن اعتبار هذه الطريقة بمثابة دائرة موازية ، تيار الدائرة بأكملها هو 1.2A ، لكن الخسارة الإجمالية مرتين أن من زوجين من زوج من امدادات الطاقة الملتوية ،
لذلك ، فإن الخسارة P = 0.6 * 0.6 * 12.5 * 2 = 9W.بالمقارنة مع زوجين من الكابلات المزدوجة المجدولة ، فإن طريقة إمداد الطاقة هذه توفر 9 وات من الطاقة ، بحيث يمكن لـ PSE أن تجعل جهاز PD يتلقى الطاقة عندما تكون طاقة الخرج 60 وات فقط.يمكن أن تصل الطاقة إلى 51 واط.
لذلك ، عندما نختار معدات PSE ، يجب أن ننتبه إلى تقليل التيار وزيادة الجهد قدر الإمكان ، وإلا فسيؤدي ذلك بسهولة إلى فقد مفرط للطاقة.يمكن استخدام قوة معدات PSE وحدها ، لكنها غير متوفرة عمليًا.

يحتاج جهاز PD (مثل الكاميرا) إلى استخدام 12.95 وات 12 فولت.إذا تم استخدام 12V2A PSE ، فإن طاقة الإخراج هي 24W.
في الاستخدام الفعلي ، عندما يكون التيار 1A ، فإن 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 المرسلة بواسطة PSE ، ولن يكون للكاميرا مصدر طاقة كافٍ ولا يمكن أن تعمل بشكل طبيعي.
هذه المشكلة شائعة أيضًا في الممارسة.في كثير من الحالات ، يبدو أن مصدر الطاقة كبير بما يكفي لاستخدامه ، ولكن لا يتم احتساب الخسارة.نتيجة لذلك ، لا يمكن للكاميرا العمل بشكل طبيعي بسبب عدم كفاية مصدر الطاقة ، ولا يمكن العثور على السبب دائمًا.
5. مقاومة امدادات الطاقة POE
طبعا ما تم ذكره أعلاه هو مقاومة كابل الشبكة عندما تكون مسافة إمداد الطاقة 100 متر ، وهي الطاقة المتاحة عند أقصى مسافة لإمداد الطاقة ، ولكن إذا كانت مسافة الإمداد بالطاقة الفعلية صغيرة نسبيًا ، مثل 10 فقط متر ، إذن تكون المقاومة 2Ω فقط ، وبالتالي فإن خسارة 100 متر هي 10٪ فقط من خسارة 100 متر ، لذلك من المهم أيضًا مراعاة الاستخدام الفعلي عند اختيار معدات PSE.
مقاومة 100 متر من كابلات الشبكة من مواد مختلفة من خمسة أنواع من الأزواج الملتوية:
1. سلك فولاذي مُغطى بالنحاس: 75-100Ω 2. سلك ألومنيوم مُغطى بالنحاس: 24-28Ω 3. سلك فضي مُغطى بالنحاس: 15Ω
4. كبل الشبكة النحاسية المغطى بالنحاس: 42Ω 5. كابل الشبكة النحاسية الخالي من الأكسجين: 9.5Ω
يمكن ملاحظة أنه كلما كان الكابل أفضل ، كانت المقاومة الأصغر.وفقًا للصيغة Q = I²Rt ، أي أن الطاقة المفقودة أثناء عملية تزويد الطاقة هي الأقل ، ولهذا السبب يجب استخدام الكابل جيدًا.كن آمنا.
كما ذكرنا أعلاه ، فإن معادلة فقدان الطاقة ، Q = I²Rt ، من أجل أن يكون لمزود الطاقة poe أقل خسارة من طرف مزود الطاقة PSE إلى جهاز استقبال الطاقة PD ، فإن الحد الأدنى للتيار والحد الأدنى للمقاومة مطلوبان لتحقيق أفضل تأثير في عملية تزويد الطاقة بأكملها.