Injector PoE de bricolatge 10 / 100M Ethernet: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Aquí farem un senzill inector PoE adequat per a Ethernet 10 / 100M, que també es pot alimentar directament amb bateries.

Pas 1: Quina és la necessitat?

Si heu d’instal·lar un dispositiu connectat a la xarxa, com ara un punt d’accés WiFi exterior, càmera IP o WiMax CPE, pot ser frustrant executar un altre cable d’alimentació independent.

Per tant, si el dispositiu remot admet Power over Ethernet, podeu utilitzar aquesta funcionalitat per desfer-vos d’aquest cable d’alimentació separat.

Pas 2: Quina és la raó per la qual en voleu fer una en lloc de comprar-la?

• El primer que em ve al cap són els diners, hi ha injectors barats disponibles, però molts d’ells tenen un preu ridícul. Per què no fer servir alguns components elèctrics de recanvi per fer la feina?
• Un altre avantatge és que podeu connectar-lo directament a una bateria, cosa que reduirà dràsticament el malbaratament d’energia.
• I conèixer el funcionament d’Ethernet PoE és un avantatge addicional. El vostre proper embolic amb PoE serà molt més fàcil.

Pas 3: Com funciona PoE: teoria

En general, fem servir Ethernet per parells trenats, el cable es coneix habitualment com a cable LAN, però la capa física d’Ethernet no es limita només a parells trenats, sinó que inicialment feia servir cables coaxials. Ara s’utilitzen àmpliament les fibres òptiques.

A 10 / 100M Ethernet sobre parells trenats, només s’utilitzen 2 parells (4 cables), de manera que podem utilitzar fàcilment altres dos parells no utilitzats d’un cable Cat5 / Cat6 per enviar l’energia a un dispositiu distant.

Els injectors professionals fan molt més que enviar potències, s’anomenen injectors PoE actius, però aquí farem la variant simple, PoE passiva.

No tria automàticament el perfil d’alimentació, el consum d’energia del dispositiu ni res semblant, només subministra l’energia.

Com que els quatre parells s’utilitzen a Gigabit Ethernet, simplement no podeu tallar els parells que no s’utilitzen per enviar l’energia.

Pas 4: fem un injector PoE de bricolatge

Aquest pas depèn exclusivament del vostre encaminador i dels components disponibles.

• Si l’encaminador / AP / CPE pot prendre energia directament des del port ethernet, heu de configurar només l’equip d’alimentació (PSE).
• Si l’encaminador / AP / CPE no pot prendre energia des del port ethernet, haureu de fer un divisor d’alimentació al dispositiu alimentat a distància (PD).

Per a mi, el punt d’accés exterior pot prendre energia directament des del port ethernet, de manera que no he de fer el divisor d’alimentació. Per als equips de subministrament d'energia (PSE), podeu fer-ho com vulgueu.

Simplement vaig empalmar al voltant de 4 ″ capa exterior del cable UTP Cat5e, vaig separar els cables blau + blanc / blau i marró + blanc / marró, els vaig despullar i soldar amb alguns cables.

Fins i tot podeu connectar els cables sense soldar, però pot ser que no siguin tan resistents com els soldats. Ara només es tracta de connectar-los a una font d’alimentació, podeu utilitzar un adaptador AC-DC adequat, preferiblement el que es proporciona amb el dispositiu.

O bé, podeu connectar-lo a una bateria adequada a la necessitat d’alimentació del router. Poc enrutador, el PA exterior accepta una àmplia gamma d’entrada de 12V a 24V, de manera que podeu connectar-lo de manera segura a una bateria de plom àcid de 12V sense por.

Si el vostre encaminador funciona amb 5V, podeu connectar-lo amb seguretat a una bateria de plom àcid de 6V amb dos díodes 1N4007 en sèrie.

A continuació es mostra com he connectat el meu enrutador i el CPE exterior directament a una bateria solar de 12V 60Ah, que proporciona còpia de seguretat de gairebé 3 dies sense sol.

El cable Cat5e fa uns 25 metres i està connectat a un punt de connexió exterior que consumeix uns 500 mA a 12 V. El router TP-Link treballa feliçment en un ampli rang de voltatge, connectat directament a 12V CC des de la bateria.

Pas 5: consells i càlculs

• El cable Cat5 sempre malgasta una mica de potència, un voltatge més alt significa un corrent més baix, per tant, una pèrdua d’energia menor. Intenteu alimentar el dispositiu amb un voltatge més alt, com ara 24V o 48V, si és possible.
• La majoria dels punts d’accés a l’exterior no funcionaran si la tensió baixa per sota dels 10V a l’extrem receptor, donant lloc a un reinici freqüent. Calculeu la caiguda de tensió al cable.

Aquí, com es pot calcular la caiguda de tensió, segons l’especificació dels cables Cat5e, la resistència del bucle de CC per parell és al voltant de ≤0,188Ω / m, amb el pitjor cable, diguem que és de 0,2Ω / m.

Com que fem servir un parell de cables en paral·lel, la resistència efectiva del bucle de CC és de 0,1Ω / m, de manera que per a 25 m de cable, la resistència total del bucle de CC és de 25x (0,05 × 2) = 2,5Ω. A 500 mA, la caiguda de tensió serà de 0,5 × 2,5 = 1,25 V.

Aquesta caiguda de voltatge es calcula amb les mètriques pitjors, de manera que podem esperar una caiguda de 1V a l’extrem receptor. Per tant, heu de triar una font d’alimentació capaç de subministrar una tensió adequada, inclosa la caiguda.

Ara una altra cosa sobre els cables Cat5e o Cat6 barats, la majoria estan fabricats amb alumini revestit de coure, presenten una resistència molt més gran, molta més caiguda de tensió i pèrdua de potència. Aquests cables es trenquen si es trenquen amb força, la forma més senzilla d’identificar-los. Per tant, per a un projecte d’injectors PoE de bricolatge, aneu amb bons cables.

Com que no hi ha cap cable connectat a la magnètica interna de l'adaptador ethernet, hauria de funcionar amb qualsevol dispositiu i targeta Ethernet capaços de PoE, inclòs un adaptador USB a Ethernet.

Pas 6: Conclusió

Per tant, això és tot per a aquest projecte; pot ser que falti alguna informació útil. Feu-me saber com puc millorar-lo encara més a través dels comentaris. Més lectura a la viquipèdia.

El PoE per a Gigabit Ethernet serà una mica difícil, ja que està implicat en impulsar l’alimentació mitjançant els magnètics d’Ethernet.

A un corrent més alt, els magnètics d’Ethernet segurament s’escalfaran o fins i tot explotaran a causa del seu bobinatge ultra prim i una major resistència, serà interessant veure la quantitat de corrent que poden transportar.