많은 친구들이 poe 전원 공급 장치가 안정적인지 여러 번 물었습니다.Poe 전원 공급 장치에 가장 적합한 케이블은 무엇입니까?Poe 스위치를 사용하여 카메라에 전원을 공급하는데 여전히 디스플레이가 표시되지 않는 이유는 무엇입니까?실제로 이는 POE 전원 공급 장치의 전력 손실과 관련이 있으며 이는 프로젝트에서 무시하기 쉽습니다.
1. POE 전원 공급 장치 란 무엇입니까?
PoE는 기존 이더넷 Cat.5 케이블링 인프라를 변경하지 않고 일부 IP 기반 단말기(예: IP 전화, 무선 LAN 액세스 포인트 AP, 네트워크 카메라 등)에 대한 데이터 전송을 의미합니다.동시에 이러한 장치에 DC 전원 공급 기술도 제공할 수 있습니다.
PoE 기술은 기존 구조화된 케이블링의 보안을 보장하면서 기존 네트워크의 정상적인 작동을 보장하고 비용을 최소화할 수 있습니다.
완전한 PoE 시스템은 전원 공급 장비와 전력 수신 장비라는 두 부분으로 구성됩니다.
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PSE(전원 공급 장치): POE 기능을 지원하는 이더넷 스위치, 라우터, 허브 또는 기타 네트워크 스위칭 장치입니다.
PD(Powered Device): 모니터링 시스템에서는 주로 네트워크 카메라(IPC)가 사용됩니다.
2. POE 전원 공급 장치 표준
최신 국제 표준 IEEE802.3bt에는 두 가지 요구 사항이 있습니다.
첫 번째 유형: 그 중 하나는 PSE의 출력 전력이 60W에 도달해야 하고, 전력 수신 장치에 도달하는 전력은 51W(위 표에서 볼 수 있듯이 가장 낮은 데이터임)이며, 전력 손실은 9W입니다.
두 번째 유형: PSE는 90W의 출력 전력을 달성해야 하며, 전력 수신 장치에 도달하는 전력은 71W, 전력 손실은 19W입니다.
위의 기준을 통해 전원 공급량이 증가함에 따라 전력 손실은 전원 공급량에 비례하지 않고 손실이 점점 커지고 있음을 알 수 있는데 실제 적용 시 PSE의 손실은 어떻게 계산할 수 있습니까?
3. POE 전력 손실
그럼 중학교 물리학에서 도체 전력 손실이 어떻게 계산되는지 살펴보겠습니다.
줄의 법칙은 전도 전류에 의해 전기 에너지가 열로 변환되는 현상을 정량적으로 설명하는 것입니다.
내용은 다음과 같습니다: 도체를 통과하는 전류에 의해 생성된 열은 전류의 제곱에 비례하고, 도체의 저항에 비례하고, 도체에 전원이 공급되는 시간에 비례합니다.즉, 계산 과정에서 생성된 직원 소비입니다.
줄(Joule) 법칙의 수학적 표현: Q=I²Rt(모든 회로에 적용 가능) 여기서 Q는 손실된 전력, P, I는 전류, R은 저항, t는 시간입니다.
실제 사용에서는 PSE와 PD가 동시에 작동하기 때문에 손실은 시간과 관련이 없습니다.결론적으로 POE 시스템에서 네트워크 케이블의 전력 손실은 전류의 제곱에 비례하고 저항의 크기에 비례한다는 것입니다.간단히 말해서, 네트워크 케이블의 전력 소비를 줄이려면 전선의 전류를 더 작게 만들고 네트워크 케이블의 저항을 더 작게 만들어야 합니다.그 중에서도 전류를 줄이는 것의 중요성이 특히 중요합니다.
그런 다음 국제 표준의 특정 매개변수를 살펴보겠습니다.
IEEE802.3af 표준에서 네트워크 케이블의 저항은 20Ω, 필요한 PSE 출력 전압은 44V, 전류는 0.35A, 전력 손실은 P=0.35*0.35*20=2.45W입니다.
마찬가지로 IEEE802.3at 표준에서는 네트워크 케이블의 저항이 12.5Ω, 필요한 전압은 50V, 전류는 0.6A, 전력 손실은 P=0.6*0.6*12.5=4.5W이다.
두 표준 모두 이 계산 방법을 사용하면 문제가 없습니다.그러나 IEEE802.3bt 표준에 도달하면 이 방법으로 계산할 수 없습니다.전압이 50V라면 60W의 전력에는 1.2A의 전류가 필요합니다.이때 전력 손실은 P=1.2*1.2*12.5=18W에서 PD에 도달하는 손실을 뺀 값이다. 기기의 전력은 42W에 불과하다.
4. POE 전원 손실 이유
그렇다면 이유는 무엇입니까?
실제 요구 사항인 51W에 비해 전력은 9W 적습니다.그렇다면 계산 오류의 원인은 정확히 무엇입니까?
이 데이터 그래프의 마지막 열을 다시 살펴보고 원래 IEEE802.3bt 표준의 전류가 여전히 0.6A임을 주의 깊게 관찰한 다음 트위스트 페어 전원 공급 장치를 보면 네 쌍의 트위스트 페어 전원이 있음을 알 수 있습니다. (IEEE802.3af, IEEE802.3at는 두 쌍의 연선으로 전원이 공급됩니다.) 이런 방식으로 이 방법은 병렬 회로로 간주할 수 있으며 전체 회로의 전류는 1.2A이지만 총 손실은 두 배입니다. 두 쌍의 트위스트 페어 전원 공급 장치,
따라서 손실 P=0.6*0.6*12.5*2=9W입니다.2쌍의 연선 케이블에 비해 이 전원 공급 방식은 9W의 전력을 절약하므로 PSE는 출력 전력이 60W에 불과할 때 PD 장치에 전원을 공급할 수 있습니다.전력은 51W에 도달할 수 있습니다.
따라서 PSE 장비를 선택할 때 전류를 최대한 줄이고 전압을 높이는 데 주의를 기울여야 합니다. 그렇지 않으면 과도한 전력 손실이 발생하기 쉽습니다.PSE 장비의 전원만으로 활용이 가능하지만 실제로는 사용이 불가능합니다.
PD 장치(예: 카메라)를 사용하려면 12V 12.95W가 필요합니다.12V2A PSE를 사용하는 경우 출력 전력은 24W입니다.
실제 사용 시 전류가 1A일 때 손실 P=1*1*20=20W입니다.
전류가 2A일 때 손실 P=2*2*20=80W,
이때 전류가 클수록 손실도 커지며 대부분의 전력이 소모됩니다.분명히 PD 장치는 PSE에서 전송되는 전력을 수신할 수 없으며 카메라는 전력 공급이 부족하여 정상적으로 작동할 수 없습니다.
이 문제는 실제로도 일반적입니다.많은 경우, 전원 공급 장치는 사용할 수 있을 만큼 큰 것으로 보이지만 손실은 계산되지 않습니다.결과적으로 전원 공급 부족으로 인해 카메라가 정상적으로 작동하지 않으며 항상 그 이유를 찾을 수는 없습니다.
5. POE 전원 저항
물론 위에서 언급한 것은 전원 공급 거리가 100미터일 때 네트워크 케이블의 저항으로, 이는 최대 전원 공급 거리에서 사용 가능한 전력이지만, 실제 전원 공급 거리가 10미터와 같이 비교적 작은 경우에는 미터의 경우 저항은 2Ω에 불과합니다. 따라서 100미터 손실은 100미터 손실의 10%에 불과하므로 PSE 장비를 선택할 때 실제 사용을 충분히 고려하는 것도 매우 중요합니다.
다양한 재질의 슈퍼 5가지 연선 쌍으로 구성된 네트워크 케이블 100m의 저항:
1. 구리 피복 강선: 75-100Ω 2. 구리 피복 알루미늄 전선: 24-28Ω 3. 구리 피복 은선: 15Ω
4. 구리 피복 구리 네트워크 케이블: 42Ω 5. 무산소 구리 네트워크 케이블: 9.5Ω
케이블이 좋을수록 저항이 가장 작다는 것을 알 수 있습니다.Q=I²Rt 공식에 따르면, 즉 전원 공급 과정에서 전력 손실이 가장 적기 때문에 케이블을 잘 사용해야 합니다.안전한.
위에서 언급한 바와 같이 전력 손실 공식 Q=I²Rt는 PoE 전원 공급 장치가 PSE 전원 공급 장치 끝에서 PD 전력 수신 장치까지 최소 손실을 가지기 위해서는 최소 전류와 최소 저항이 필요합니다. 전체 전원 공급 과정에서 최고의 효과를 발휘합니다.
게시 시간: 2022년 3월 17일