DIY 10/100M Ethernet PoE-injector - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Hier zullen we een eenvoudige PoE-inector maken die geschikt is voor 10/100M ethernet, die ook rechtstreeks met batterijen kan worden gevoed.

Stap 1: Wat is de behoefte?

Als u een op het netwerk aangesloten apparaat zoals een wifi-toegangspunt voor buiten, IP-camera of WiMax CPE moet installeren, kan het frustrerend zijn om nog een aparte voedingskabel te gebruiken.

Dus als het externe apparaat Power over Ethernet ondersteunt, dan zou je die functionaliteit kunnen gebruiken om van die aparte stroomkabel af te komen.

Stap 2: Wat is de reden dat u er een wilt maken in plaats van te kopen?

• Het eerste dat in je opkomt is geld, er zijn goedkope injectoren beschikbaar, maar veel daarvan zijn belachelijk geprijsd. Waarom zou u niet wat rondslingerende elektrische onderdelen gebruiken om de klus te klaren?
• Een ander voordeel is dat je deze direct op een batterij kunt aansluiten, waardoor de stroomverspilling drastisch wordt verminderd.
• En leren over hoe Ethernet PoE werkt, is een extra voordeel, uw volgende puinhoop met PoE zal veel gemakkelijker zijn.

Stap 3: Hoe PoE werkt - theorie

Over het algemeen gebruiken we Ethernet via twisted pair, de kabel is algemeen bekend als LAN-kabel, maar de fysieke laag van Ethernet is niet alleen beperkt tot twisted pairs, in eerste instantie gebruikte het coaxkabels! Nu worden optische vezels op grote schaal gebruikt.

In 10/100M Ethernet over twisted pair worden slechts 2 paren (4 draden) gebruikt, dus we kunnen gemakkelijk twee andere ongebruikte paren van een Cat5/Cat6-kabel gebruiken om de stroom naar een afgelegen apparaat te sturen.

Professionele injectoren doen veel meer dan alleen stroom sturen, dit worden actieve PoE-injectoren genoemd, maar hier gaan we de simpele variant, passieve PoE, maken.

Het kiest niet automatisch het energieprofiel, het stroomverbruik van het apparaat of iets dergelijks, het levert alleen de stroom.

Omdat alle 4 de paren worden gebruikt in Gigabit Ethernet, kun je de ongebruikte paren gewoon niet doorknippen om de stroom te verzenden.

Stap 4: Laten we een doe-het-zelf PoE-injector maken

Deze stap is uitsluitend afhankelijk van uw router en beschikbare componenten.

• Als de router/AP/CPE stroom rechtstreeks van de ethernetpoort kan krijgen, hoeft u alleen de Power sourcing-apparatuur (PSE) te configureren.
• Als de router/AP/CPE geen stroom kan krijgen van de ethernetpoort, moet u een stroomsplitter maken op het verre aangedreven apparaat (PD).

Voor mij kan het toegangspunt voor buiten rechtstreeks stroom krijgen van de ethernetpoort, dus ik hoef de stroomsplitter niet te maken. Voor de stroomvoorzieningsapparatuur (PSE) kunt u het gebruiken zoals u wilt.

Ik heb eenvoudig ongeveer 4 buitenmantel van de UTP Cat5e-kabel gesplitst, de blauw + wit / blauwe en bruin + wit / bruine draden gescheiden, ze gestript en met enkele draden gesoldeerd.

Je kunt de draden zelfs aansluiten zonder te solderen, maar dat is misschien niet zo stevig als gesoldeerde. Nu is het gewoon een kwestie van ze op een stroombron aan te sluiten, je kunt een geschikte AC-DC-adapter gebruiken, bij voorkeur degene die bij je apparaat is geleverd.

Of je sluit deze aan op een accu die past bij de stroombehoefte van de router. Weinig router, AP voor buiten accepteert een breed ingangsbereik van 12V tot 24V, zodat u het zonder angst veilig kunt aansluiten op een 12V-loodaccu.

Als je router op 5V werkt, dan kun je hem veilig aansluiten op een 6V loodaccu met twee 1N4007 diodes in serie.

Hieronder hoe ik zowel mijn router als outdoor CPE rechtstreeks heb aangesloten op een 12V 60Ah zonnebatterij, het biedt bijna 3 dagen back-up zonder zon.

De Cat5e-kabel is ongeveer 25 meter lang, aangesloten op een buiten-AP, die ongeveer 500mA verbruikt bij 12V. De TP-Link-router werkt gelukkig op een breed spanningsbereik, rechtstreeks aangesloten op 12V DC van de batterij.

Stap 5: Tips en berekeningen

• De Cat5-kabel verspilt altijd wat stroom, hogere spanning betekent lagere stroom, dus minder vermogensverlies. Probeer het apparaat indien mogelijk van stroom te voorzien met een hogere spanning zoals 24V of 48V.
• De meeste toegangspunten voor buiten werken niet als de spanning aan de ontvangende kant onder 10V daalt, wat resulteert in frequente reset. Bereken dus de spanningsval in de kabel.

Hier, hoe zou je de spanningsval kunnen berekenen, volgens de Cat5e-kabelspecificatie, is de DC-lusweerstand per paar ongeveer -0,188Ω/m, met de slechtste kabel, laten we zeggen dat het 0,2/m is.

Omdat we een draadpaar parallel gebruiken, is de effectieve DC-lusweerstand 0,1 /m, dus voor 25 m kabel is de totale DC-lusweerstand 25x (0,05 × 2) = 2,5. Bij 500mA zal de spanningsval 0,5×2,5=1,25V zijn.

Deze spanningsval wordt berekend met de slechtste statistieken, dus we kunnen een daling van 1V verwachten aan de ontvangende kant. Je moet dus een voeding kiezen die in staat is om voldoende spanning te leveren, inclusief de drop.

Nog iets over goedkope Cat5e- of Cat6-kabels, de meeste zijn gemaakt van met koper bekleed aluminium, ze hebben een veel hogere weerstand, dus veel meer spanningsverlies en vermogensverlies. Deze draden breken als ze hard worden gedraaid, de gemakkelijkste manier om ze te identificeren. Dus ga voor een doe-het-zelf PoE-injectorproject met goede kabels.

Omdat er geen draad is aangesloten op de interne magneten van de ethernetadapter, zou deze moeten werken met elk PoE-compatibel apparaat en ethernetkaart, inclusief een usb-naar-ethernet-adapter.

Stap 6: Conclusie

Dus dat is alles voor dit project, er kan wat nuttige informatie ontbreken, laat me weten hoe ik het verder kan verbeteren via de opmerkingen. Verder lezen op wikipedia.

PoE voor Gigabit Ethernet zal een beetje moeilijk zijn, omdat het betrokken is bij het duwen van de stroom door de Ethernet-magneten.

Bij hogere stroomsterkte zullen de Ethernet-magneten zeker opwarmen of zelfs opblazen vanwege hun ultradunne wikkeling en hogere weerstand, het zal interessant zijn om te zien hoeveel stroom ze kunnen dragen.