多くの友人が、PoE の電力供給は安定しているかどうかを繰り返し尋ねてきました。 PoE給電に適したケーブルは何ですか? PoE スイッチから電力が供給されてもカメラが表示されないのはなぜですか?など、実はこれらはプロジェクトで見落とされがちなPOE電源の電力損失に関係しています。
1、POE電源とは何ですか
PoE は、既存の Ethernet Cat. に一切の変更を加えずに、一部の IP ベースの端末 (IP 電話、ワイヤレス ローカル エリア ネットワーク アクセス ポイント AP、ネットワーク カメラなど) に DC 電源を提供するテクノロジーを指します。 5 ケーブル配線インフラストラクチャ。
PoE テクノロジーは、既存のネットワークの通常の動作を確保しながら、既存の構造化ケーブルのセキュリティを確保し、コストを最小限に抑えることができます。
完全な PoE システムには、給電側デバイスと受信側デバイスの 2 つの部分が含まれます。
電源装置 (PSE): POE 機能をサポートするイーサネット スイッチ、ルーター、ハブ、またはその他のネットワーク スイッチング デバイス。
受電装置（PD）：監視システムでは主にネットワークカメラ（IPC）が該当します。
2、POE電源規格
最新の国際規格 IEEE802.3bt には、次の 2 つの要件があります。
最初のタイプ: そのうちの 1 つは、PSE が 60 W の出力電力を達成し、受信デバイスに到達する電力が 51 W (上の表に示されているように、これは最低のデータです)、および電力損失が 9 W を達成することを要求します。
2 番目の方法では、PSE が 90 W の出力電力を達成する必要があり、受信デバイスに到達する電力は 71 W、電力損失は 19 W になります。
上記の基準から、供給電力が増加すると、電力損失は供給電力に比例せず、むしろ増加することがわかります。では、実際のアプリケーションでは PSE の損失はどのように計算できるのでしょうか?
3、POE電源損失
それでは、まず中学校の物理で配線電力の損失を計算する方法を見てみましょう。
ジュールの法則は、電流を流すことによって電気エネルギーが熱エネルギーに変換されることを定量的に説明する法則です。
内容は、導体を流れる電流によって発生する熱は、電流の二次乗、導体の抵抗、通電時間に比例します。つまり、計算プロセス中に発生する人員の消費です。
ジュールの法則の数学的表現: Q=I ² Rt (すべての回路に適用可能)。ここで、Q は電力損失 P、I は電流、R は抵抗、t は時間です。
実際の使用では、PSE と PD が同時に動作するため、損失は時間に依存しません。結論としては、POE システムでは、ネットワーク ケーブルの損失電力は電流の 2 次乗に正比例し、抵抗の大きさに正比例するということです。簡単に言えば、ネットワーク ケーブルの消費電力を削減するには、ワイヤの電流とネットワーク ケーブルの抵抗を可能な限り減らす必要があります。特に電流低減の意義は重要です。
それでは、国際標準の具体的なパラメータを見てみましょう。
IEEE802.3af 規格では、ネットワーク ケーブルの抵抗は 20 Ω、必要な PSE 出力電圧は 44 V、電流は 0.35 A、損失電力 P=0.35 * 0.35 * 20=2.45 W です。
同様に、IEEE802.3at規格では、ネットワークケーブルの抵抗は12.5Ω、必要な電圧は50V、電流は0.6A、損失電力P=0.6*0.6*12.5=4.5Wとなります。
どちらの規格でもこの計算方法を使用しても問題ありません。しかし、IEEE802.3bt規格となるとこのようには計算できません。電圧が 50V で、60W に達する電力が 1.2A の電流である必要がある場合、損失電力は P=1.2 * 1.2 * 12.5=18W となります。損失を差し引くと、PD デバイスに到達する電力はわずか 42W です。
4、POEの電力損失の原因
では、その理由は一体何なのでしょうか？
実際に必要な 51W は、電気エネルギーの 9W 削減されます。では、計算ミスの原因は一体何だったのでしょうか。
電源装置 (PSE): POE 機能をサポートするイーサネット スイッチ、ルーター、ハブ、またはその他のネットワーク スイッチング デバイス。
受電装置（PD）：監視システムでは主にネットワークカメラ（IPC）が該当します。
2、POE電源規格
最新の国際規格 IEEE802.3bt には、次の 2 つの要件があります。
最初のタイプ: そのうちの 1 つは、PSE が 60 W の出力電力を達成し、受信デバイスに到達する電力が 51 W (上の表に示されているように、これは最低のデータです)、および電力損失が 9 W を達成することを要求します。
2 番目の方法では、PSE が 90 W の出力電力を達成する必要があり、受信デバイスに到達する電力は 71 W、電力損失は 19 W になります。
上記の基準から、供給電力が増加すると、電力損失は供給電力に比例せず、むしろ増加することがわかります。では、実際のアプリケーションでは PSE の損失はどのように計算できるのでしょうか?
3、POE電源損失
それでは、まず中学校の物理で配線電力の損失を計算する方法を見てみましょう。
ジュールの法則は、電流を流すことによって電気エネルギーが熱エネルギーに変換されることを定量的に説明する法則です。
内容は、導体を流れる電流によって発生する熱は、電流の二次乗、導体の抵抗、通電時間に比例します。つまり、計算プロセス中に発生する人員の消費です。
ジュールの法則の数学的表現: Q=I ² Rt (すべての回路に適用可能)。ここで、Q は電力損失 P、I は電流、R は抵抗、t は時間です。
実際の使用では、PSE と PD が同時に動作するため、損失は時間に依存しません。結論としては、POE システムでは、ネットワーク ケーブルの損失電力は電流の 2 次乗に正比例し、抵抗の大きさに正比例するということです。簡単に言えば、ネットワーク ケーブルの消費電力を削減するには、ワイヤの電流とネットワーク ケーブルの抵抗を可能な限り減らす必要があります。特に電流低減の意義は重要です。
それでは、国際標準の具体的なパラメータを見てみましょう。
IEEE802.3af 規格では、ネットワーク ケーブルの抵抗は 20 Ω、必要な PSE 出力電圧は 44 V、電流は 0.35 A、損失電力 P=0.35 * 0.35 * 20=2.45 W です。
同様に、IEEE802.3at規格では、ネットワークケーブルの抵抗は12.5Ω、必要な電圧は50V、電流は0.6A、損失電力P=0.6*0.6*12.5=4.5Wとなります。
どちらの規格でもこの計算方法を使用しても問題ありません。しかし、IEEE802.3bt規格となるとこのようには計算できません。電圧が 50V で、60W に達する電力が 1.2A の電流である必要がある場合、損失電力は P=1.2 * 1.2 * 12.5=18W となります。損失を差し引くと、PD デバイスに到達する電力はわずか 42W です。
4、POEの電力損失の原因
では、その理由は一体何なのでしょうか？
実際に必要な 51W は、電気エネルギーの 9W 削減されます。では、計算ミスの原因は一体何だったのでしょうか。
Q=I ² Rt の式によれば、優れたケーブルほど抵抗が小さいことがわかります。これは、電源供給プロセス中の電力損失が最小限であることを意味するため、ケーブルを使用する必要があるのです。良い。より安全なオプションとして、カテゴリ 6 ケーブルを使用することをお勧めします。
上で述べたように、電力損失の公式 Q=I ² Rt では、PSE 電源端子と PD 受信装置間の損失を最小限に抑えるために、電力全体で最高のパフォーマンスを達成するために最小限の電流と抵抗が必要です。供給プロセス。
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投稿時刻: 2023 年 5 月 30 日