Viele Freunde haben oft gefragt, ob die PoE-Stromversorgung stabil ist?Welches ist das beste Kabel für die PoE-Stromversorgung?Warum den PoE-Schalter verwenden, um die Kamera mit Strom zu versorgen, obwohl immer noch kein Display angezeigt wird?usw. Tatsächlich hängen diese mit dem Leistungsverlust der POE-Stromversorgung zusammen, der im Projekt leicht ignoriert werden kann.
1. Was ist eine POE-Stromversorgung?
Unter PoE versteht man die Übertragung von Daten für einige IP-basierte Endgeräte (z. B. IP-Telefone, WLAN-Zugangspunkt-APs, Netzwerkkameras usw.), ohne dass Änderungen an der vorhandenen Ethernet-Cat.5-Verkabelungsinfrastruktur vorgenommen werden müssen.Gleichzeitig kann es auch die DC-Stromversorgungstechnologie für solche Geräte bereitstellen.
Die PoE-Technologie kann den normalen Betrieb des bestehenden Netzwerks gewährleisten, gleichzeitig die Sicherheit der bestehenden strukturierten Verkabelung gewährleisten und die Kosten minimieren.
Ein komplettes PoE-System besteht aus zwei Teilen: Stromversorgungsgeräten und Stromempfangsgeräten.

Stromversorgungsgeräte (PSE): Ethernet-Switches, Router, Hubs oder andere Netzwerk-Switching-Geräte, die POE-Funktionen unterstützen.
Powered Device (PD): Im Überwachungssystem ist es hauptsächlich die Netzwerkkamera (IPC).
2. POE-Stromversorgungsstandard
Der neueste internationale Standard IEEE802.3bt stellt zwei Anforderungen:
Der erste Typ: Einer davon ist, dass die Ausgangsleistung des PSE 60 W erreichen muss, die Leistung, die das Leistungsempfangsgerät erreicht, 51 W beträgt (aus der obigen Tabelle ist ersichtlich, dass dies die niedrigsten Daten sind) und die Die Verlustleistung beträgt 9W.
Der zweite Typ: Das PSE muss eine Ausgangsleistung von 90 W erreichen, die Leistung, die das Stromempfangsgerät erreicht, beträgt 71 W und der Leistungsverlust beträgt 19 W.
Aus den oben genannten Kriterien lässt sich erkennen, dass mit zunehmender Stromversorgung der Leistungsverlust nicht proportional zur Stromversorgung ist, sondern der Verlust immer größer wird. Wie kann also der PSE-Verlust in der praktischen Anwendung berechnet werden?
3. POE-Stromausfall
Schauen wir uns also an, wie der Verlust der Leiterleistung in der Physik der Mittelstufe berechnet wird.
Das Joulesche Gesetz ist eine quantitative Beschreibung der Umwandlung elektrischer Energie in Wärme durch Leitungsstrom.
Der Inhalt ist: Die Wärme, die durch den durch den Leiter fließenden Strom erzeugt wird, ist proportional zum Quadrat des Stroms, proportional zum Widerstand des Leiters und proportional zur Zeit, in der er mit Strom versorgt wird.Das heißt, der im Berechnungsprozess generierte Personalverbrauch.
Der mathematische Ausdruck des Jouleschen Gesetzes: Q=I²Rt (gilt für alle Schaltkreise), wobei Q die verlorene Leistung, P, I der Strom, R der Widerstand und t die Zeit ist.
Da PSE und PD im tatsächlichen Einsatz gleichzeitig arbeiten, hat der Verlust nichts mit der Zeit zu tun.Die Schlussfolgerung ist, dass der Leistungsverlust des Netzwerkkabels im POE-System proportional zum Quadrat des Stroms und 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 kleiner zu machen.Dabei ist die Bedeutung der Verringerung des Stroms besonders wichtig.
Dann werfen wir einen Blick auf die spezifischen Parameter des internationalen 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 der Leistungsverlust beträgt P = 0,35 * 0,35 * 20 = 2,45 W.
In ähnlicher Weise beträgt im IEEE802.3at-Standard der Widerstand des Netzwerkkabels 12,5 Ω, die erforderliche Spannung beträgt 50 V, der Strom beträgt 0,6 A und der Leistungsverlust beträgt P = 0,6 * 0,6 * 12,5 = 4,5 W.
Beide Standards haben mit dieser Berechnungsmethode kein Problem.Wenn jedoch der IEEE802.3bt-Standard erreicht ist, kann er nicht auf diese Weise berechnet werden.Bei einer Spannung von 50 V muss die Leistung von 60 W einen Strom von 1,2 A erfordern.Zu diesem Zeitpunkt beträgt der Leistungsverlust P = 1,2 * 1,2 * 12,5 = 18 W, abzüglich des Verlusts zum Erreichen des PD. Die Leistung des Geräts beträgt nur 42 W.
4. Gründe für den POE-Stromausfall
Was ist also der Grund?
Gegenüber dem tatsächlichen Bedarf von 51 W ergibt sich eine um 9 W geringere Leistung.Was genau verursacht also den Berechnungsfehler?
Schauen wir uns noch einmal die letzte Spalte dieses Datendiagramms an und beobachten Sie sorgfältig, dass der Strom im ursprünglichen IEEE802.3bt-Standard immer noch 0,6 A beträgt. Schauen wir uns dann das Twisted-Pair-Netzteil an, können wir sehen, dass es vier Twisted-Pair-Stromversorgungspaare gibt Die Stromversorgung wird verwendet (IEEE802.3af, IEEE802.3at wird über zwei verdrillte Paare mit Strom versorgt). Auf diese Weise kann diese Methode als Parallelschaltung betrachtet werden, der Strom der gesamten Schaltung beträgt 1,2 A, aber der Gesamtverlust ist doppelt so hoch die der beiden Paare der Twisted-Pair-Stromversorgung,
Daher ist der Verlust P=0,6*0,6*12,5*2=9W.Im Vergleich zu 2 Paar Twisted-Pair-Kabeln spart diese Stromversorgungsmethode 9 W Strom, sodass das PSE das PD-Gerät mit Strom versorgen kann, wenn die Ausgangsleistung nur 60 W beträgt.Die Leistung kann 51 W erreichen.
Daher müssen wir bei der Auswahl von PSE-Geräten darauf achten, den Strom so weit wie möglich zu reduzieren und die Spannung so weit wie möglich zu erhöhen, da es sonst leicht zu einem übermäßigen Leistungsverlust kommt.Die Leistung der PSE-Ausrüstung allein kann genutzt werden, steht aber in der Praxis nicht zur Verfügung.
Für den Einsatz eines PD-Geräts (z. B. einer Kamera) sind 12 V und 12,95 W erforderlich.Bei Verwendung eines 12V2A PSE beträgt die Ausgangsleistung 24W.
Im tatsächlichen Gebrauch beträgt der Strom 1 A und der Verlust P = 1 * 1 * 20 = 20 W.
Wenn der Strom 2 A beträgt, ist der Verlust P = 2 * 2 * 20 = 80 W,
Zu diesem Zeitpunkt gilt: Je größer der Strom, desto größer der Verlust und der größte Teil der Energie wurde verbraucht.Offensichtlich kann das PD-Gerät den vom PSE übertragenen Strom nicht empfangen, und die Kamera verfügt dann nicht über eine unzureichende Stromversorgung und kann nicht normal funktionieren.
Dieses Problem kommt auch in der Praxis häufig vor.In vielen Fällen scheint das Netzteil groß genug zu sein, um verwendet zu werden, der Verlust wird jedoch nicht berücksichtigt.Infolgedessen kann die Kamera aufgrund unzureichender Stromversorgung nicht normal funktionieren und die Ursache kann nicht immer gefunden werden.
5. Widerstand der POE-Stromversorgung
Was oben erwähnt wurde, ist natürlich der Widerstand des Netzwerkkabels, wenn die Stromversorgungsentfernung 100 Meter beträgt. Dies ist die verfügbare Leistung bei der maximalen Stromversorgungsentfernung, aber wenn die tatsächliche Stromversorgungsentfernung relativ klein ist, beispielsweise nur 10 Meter Meter, dann beträgt der Widerstand entsprechend nur 2 Ω. Der Verlust von 100 Metern beträgt nur 10 % des Verlusts von 100 Metern. Daher ist es auch sehr wichtig, bei der Auswahl von PSE-Geräten die tatsächliche Verwendung vollständig zu berücksichtigen.
Der Widerstand von 100 Metern Netzwerkkabeln aus verschiedenen Materialien mit Super-Five-Typen von verdrillten Paaren:
1. Kupferummantelter Stahldraht: 75–100 Ω 2. Kupferummantelter Aluminiumdraht: 24–28 Ω 3. Kupferummantelter Silberdraht: 15 Ω
4. Kupferummanteltes Kupfernetzwerkkabel: 42 Ω 5. Sauerstofffreies Kupfernetzwerkkabel: 9,5 Ω
Es ist ersichtlich, dass der Widerstand umso geringer ist, je besser das Kabel ist.Nach der Formel Q=I²Rt ist der Leistungsverlust bei der Stromversorgung am geringsten, weshalb das Kabel sinnvoll genutzt werden sollte.Sicher sein.
Wie wir oben erwähnt haben, ist die Leistungsverlustformel Q=I²Rt, damit die PoE-Stromversorgung den geringsten Verlust vom PSE-Stromversorgungsende zum PD-Stromempfangsgerät aufweist, müssen der Mindeststrom und der Mindestwiderstand erreicht werden die beste Wirkung im gesamten Stromversorgungsprozess.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 17. März 2022