Viele Freunde haben immer wieder gefragt, ob die Stromversorgung von PoE stabil ist? Welches Kabel eignet sich für die PoE-Stromversorgung? Warum wird die Kamera immer noch nicht angezeigt, wenn sie über einen PoE-Switch mit Strom versorgt wird? Und so weiter, diese hängen tatsächlich mit dem Leistungsverlust der POE-Stromversorgung zusammen, der in Projekten leicht übersehen wird.
1、 Was ist eine POE-Stromversorgung?
PoE bezieht sich auf die Technologie zur Bereitstellung einer Gleichstromversorgung für einige IP-basierte Endgeräte (z. B. IP-Telefone, Access Points für drahtlose lokale Netzwerke, Netzwerkkameras usw.), ohne dass Änderungen am vorhandenen Ethernet Cat erforderlich sind. 5 Verkabelungsinfrastruktur.
Die PoE-Technologie kann die Sicherheit bestehender strukturierter Verkabelungen gewährleisten und gleichzeitig den normalen Betrieb vorhandener Netzwerke gewährleisten und so die Kosten minimieren.
Ein komplettes PoE-System besteht aus zwei Teilen: dem Stromversorgungsendgerät und dem Empfangsendgerät.
Stromversorgungsgeräte (PSE): Ethernet-Switches, Router, Hubs oder andere Netzwerk-Switching-Geräte, die die POE-Funktionalität unterstützen.
Stromempfangsgerät (PD): Im Überwachungssystem handelt es sich hauptsächlich um eine Netzwerkkamera (IPC).
2、 POE-Stromversorgungsstandard
Der neueste internationale Standard IEEE802.3bt stellt zwei Anforderungen:
Der erste Typ: Einer von ihnen erfordert, dass das PSE eine Ausgangsleistung von 60 W erreicht, wobei die Leistung, die das Empfangsgerät erreicht, 51 W beträgt (wie in der Tabelle oben gezeigt, handelt es sich hierbei um die niedrigsten Daten) und ein Leistungsverlust von 9 W auftritt.
Bei der zweiten Methode muss die PSE eine Ausgangsleistung von 90 W erreichen, wobei eine Leistung von 71 W das Empfangsgerät erreicht und eine Verlustleistung von 19 W entsteht.
Aus den oben genannten Standards ist ersichtlich, dass mit zunehmender Stromversorgung der Leistungsverlust nicht proportional zur Stromversorgung ist, sondern zunimmt. Wie lässt sich also der PSE-Verlust in praktischen Anwendungen berechnen?
3、 POE-Stromversorgungsausfall
Werfen wir also zunächst einen Blick darauf, wie die Physik der Mittelstufe den Verlust der Kabelleistung berechnet.
Das Joulesche Gesetz ist ein Gesetz, das die Umwandlung elektrischer Energie in thermische Energie durch Stromleitung quantitativ erklärt.
Der Inhalt lautet: Die durch den durch den Leiter fließenden Strom erzeugte Wärme ist proportional zur quadratischen Leistung des Stroms, zum Widerstand des Leiters und zur Zeit der Elektrifizierung. Das heißt, der Personalverbrauch, der während des Berechnungsprozesses entsteht.
Mathematischer Ausdruck des Jouleschen Gesetzes: Q=I ² Rt (gilt für alle Schaltkreise), wobei Q der Leistungsverlust P, I der Strom, R der Widerstand und t die Zeit ist.
Im praktischen Einsatz ist der Verlust unabhängig von der Zeit, da PSE und PD gleichzeitig arbeiten. Die Schlussfolgerung ist, dass in einem POE-System die Verlustleistung des Netzwerkkabels direkt proportional zur quadratischen Leistung des Stroms und direkt proportional zur Größe des Widerstands ist. Einfach ausgedrückt: Um den Stromverbrauch des Netzwerkkabels zu reduzieren, sollten wir versuchen, den Strom des Kabels und den Widerstand des Netzwerkkabels so weit wie möglich zu reduzieren. Besonders wichtig ist die Reduzierung des Stroms.
Werfen wir also einen Blick auf die spezifischen Parameter internationaler Standards:
Im IEEE802.3af-Standard beträgt der Widerstand des Netzwerkkabels 20 Ω, die erforderliche PSE-Ausgangsspannung beträgt 44 V, der Strom beträgt 0,35 A und die Verlustleistung P = 0,35 * 0,35 * 20 = 2,45 W.
Ebenso beträgt im IEEE802.3at-Standard der Widerstand des Netzwerkkabels 12,5 Ω, die erforderliche Spannung 50 V, der Strom 0,6 A und die Verlustleistung P = 0,6 * 0,6 * 12,5 = 4,5 W.
Für beide Standards ist die Anwendung dieser Berechnungsmethode kein Problem. Aber wenn es um den IEEE802.3bt-Standard geht, kann das nicht so berechnet werden. Wenn die Spannung 50 V beträgt und die Leistung zum Erreichen von 60 W 1,2 A betragen muss, beträgt die Verlustleistung P = 1,2 * 1,2 * 12,5 = 18 W. Wenn man den Verlust abzieht, beträgt die Leistung, die das PD-Gerät erreicht, nur 42 W.
4、 Gründe für den Stromausfall bei POE
Was genau ist also der Grund?
Der tatsächliche Bedarf von 51W reduziert sich um 9W elektrische Energie. Was genau hat den Berechnungsfehler verursacht?
Stromversorgungsgeräte (PSE): Ethernet-Switches, Router, Hubs oder andere Netzwerk-Switching-Geräte, die die POE-Funktionalität unterstützen.
Stromempfangsgerät (PD): Im Überwachungssystem handelt es sich hauptsächlich um eine Netzwerkkamera (IPC).
2、 POE-Stromversorgungsstandard
Der neueste internationale Standard IEEE802.3bt stellt zwei Anforderungen:
Der erste Typ: Einer von ihnen erfordert, dass das PSE eine Ausgangsleistung von 60 W erreicht, wobei die Leistung, die das Empfangsgerät erreicht, 51 W beträgt (wie in der Tabelle oben gezeigt, handelt es sich hierbei um die niedrigsten Daten) und ein Leistungsverlust von 9 W auftritt.
Bei der zweiten Methode muss die PSE eine Ausgangsleistung von 90 W erreichen, wobei eine Leistung von 71 W das Empfangsgerät erreicht und eine Verlustleistung von 19 W entsteht.
Aus den oben genannten Standards ist ersichtlich, dass mit zunehmender Stromversorgung der Leistungsverlust nicht proportional zur Stromversorgung ist, sondern zunimmt. Wie lässt sich also der PSE-Verlust in praktischen Anwendungen berechnen?
3、 POE-Stromversorgungsverlust
Werfen wir also zunächst einen Blick darauf, wie die Physik der Mittelstufe den Verlust der Kabelleistung berechnet.
Das Joulesche Gesetz ist ein Gesetz, das die Umwandlung elektrischer Energie in thermische Energie durch Stromleitung quantitativ erklärt.
Der Inhalt lautet: Die durch den durch den Leiter fließenden Strom erzeugte Wärme ist proportional zur quadratischen Leistung des Stroms, zum Widerstand des Leiters und zur Zeit der Elektrifizierung. Das heißt, der Personalverbrauch, der während des Berechnungsprozesses entsteht.
Mathematischer Ausdruck des Jouleschen Gesetzes: Q=I ² Rt (gilt für alle Schaltkreise), wobei Q der Leistungsverlust P, I der Strom, R der Widerstand und t die Zeit ist.
Im praktischen Einsatz ist der Verlust unabhängig von der Zeit, da PSE und PD gleichzeitig arbeiten. Die Schlussfolgerung ist, dass in einem POE-System die Verlustleistung des Netzwerkkabels direkt proportional zur quadratischen Leistung des Stroms und direkt proportional zur Größe des Widerstands ist. Einfach ausgedrückt: Um den Stromverbrauch des Netzwerkkabels zu reduzieren, sollten wir versuchen, den Strom des Kabels und den Widerstand des Netzwerkkabels so weit wie möglich zu reduzieren. Besonders wichtig ist die Reduzierung des Stroms.
Werfen wir also einen Blick auf die spezifischen Parameter internationaler Standards:
Im IEEE802.3af-Standard beträgt der Widerstand des Netzwerkkabels 20 Ω, die erforderliche PSE-Ausgangsspannung beträgt 44 V, der Strom beträgt 0,35 A und die Verlustleistung P = 0,35 * 0,35 * 20 = 2,45 W.
Ebenso beträgt im IEEE802.3at-Standard der Widerstand des Netzwerkkabels 12,5 Ω, die erforderliche Spannung 50 V, der Strom 0,6 A und die Verlustleistung P = 0,6 * 0,6 * 12,5 = 4,5 W.
Die Anwendung dieser Berechnungsmethode ist für beide Standards kein Problem. Aber wenn es um den IEEE802.3bt-Standard geht, kann das nicht so berechnet werden. Wenn die Spannung 50 V beträgt und die Leistung zum Erreichen von 60 W 1,2 A betragen muss, beträgt die Verlustleistung P = 1,2 * 1,2 * 12,5 = 18 W. Wenn man den Verlust abzieht, beträgt die Leistung, die das PD-Gerät erreicht, nur 42 W.
4、 Gründe für den Stromausfall bei POE
Was genau ist also der Grund?
Der tatsächliche Bedarf von 51W reduziert sich um 9W elektrische Energie. Was genau hat den Berechnungsfehler verursacht?
Es ist ersichtlich, dass der Widerstand umso kleiner ist, je besser das Kabel ist, gemäß der Formel Q=I²Rt, was bedeutet, dass der Leistungsverlust während des Stromversorgungsprozesses am geringsten ist, weshalb es notwendig ist, Kabel zu verwenden Also. Als sicherere Option wird die Verwendung von Kabeln der Kategorie 6 empfohlen.
Wie wir oben erwähnt haben, gilt die Verlustleistungsformel Q=I²Rt. Um den Verlust zwischen dem PSE-Stromversorgungsanschluss und dem PD-Empfangsgerät zu minimieren, sind ein minimaler Strom und ein minimaler Widerstand erforderlich, um die beste Leistung über die gesamte Stromversorgung zu erzielen Lieferprozess.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 30. Mai 2023