DIY 10/100M Ethernet PoE Injector: 6 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Εδώ θα φτιάξουμε ένα απλό inector PoE κατάλληλο για 10/100M ethernet, θα μπορούσε επίσης να τροφοδοτηθεί απευθείας με μπαταρίες.

Βήμα 1: Ποια είναι η ανάγκη;

Εάν πρέπει να εγκαταστήσετε μια συσκευή συνδεδεμένη στο δίκτυο, όπως εξωτερικό σημείο πρόσβασης WiFi, κάμερα IP ή WiMax CPE, θα ήταν απογοητευτικό να εκτελέσετε ένα άλλο ξεχωριστό καλώδιο τροφοδοσίας.

Έτσι, εάν η απομακρυσμένη συσκευή υποστηρίζει Power over Ethernet, τότε μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτήν τη λειτουργικότητα για να απαλλαγείτε από αυτό το ξεχωριστό καλώδιο τροφοδοσίας.

Βήμα 2: Ποιος είναι ο λόγος που θέλετε να φτιάξετε ένα αντί να αγοράζετε;

• Το πρώτο πράγμα που μου έρχεται στο μυαλό είναι τα χρήματα, υπάρχουν φθηνά μπεκ ψεκασμού, αλλά πολλά από αυτά έχουν γελοία τιμή. Γιατί να μην χρησιμοποιήσετε κάποια ανταλλακτικά ηλεκτρικά εξαρτήματα που βρίσκονται γύρω για να κάνετε τη δουλειά;
• Ένα άλλο πλεονέκτημα είναι ότι μπορείτε να το συνδέσετε απευθείας σε μια μπαταρία, το οποίο θα μειώσει δραματικά τη σπατάλη ισχύος.
• Και το να μάθετε πώς λειτουργεί το Ethernet PoE είναι επιπλέον όφελος, το επόμενο μπέρδεμά σας με το PoE θα είναι πολύ πιο εύκολο.

Βήμα 3: Πώς λειτουργεί το PoE - Θεωρία

Σε γενικές γραμμές χρησιμοποιούμε Ethernet over twisted pair, το καλώδιο είναι κοινώς γνωστό ως καλώδιο LAN, αλλά το φυσικό επίπεδο του Ethernet δεν περιορίζεται μόνο σε στριμμένα ζεύγη, αρχικά χρησιμοποιούσε ομοαξονικά καλώδια! Τώρα οι οπτικές ίνες χρησιμοποιούνται ευρέως.

Σε 10/100M Ethernet over twisted, χρησιμοποιούνται μόνο 2 ζεύγη (4 καλώδια), έτσι μπορούμε εύκολα να χρησιμοποιήσουμε άλλα δύο αχρησιμοποίητα ζεύγη καλωδίου Cat5/Cat6 για να στείλουμε την ισχύ σε μακρινή συσκευή.

Οι επαγγελματίες εγχυτήρες κάνουν πολλά περισσότερα από την απλή αποστολή, αυτά ονομάζονται ενεργά μπεκ PoE, αλλά εδώ θα κάνουμε την απλή παραλλαγή, παθητικό PoE.

Δεν επιλέγει αυτόματα το προφίλ τροφοδοσίας, την κατανάλωση ενέργειας της συσκευής ή κάτι παρόμοιο, απλώς παρέχει ενέργεια.

Καθώς και τα 4 ζεύγη χρησιμοποιούνται στο Gigabit Ethernet, απλά δεν μπορείτε να κόψετε τα αχρησιμοποίητα ζεύγη για να στείλετε την ισχύ.

Βήμα 4: Let's Make a DIY PoE Injector

Αυτό το βήμα εξαρτάται αποκλειστικά από το δρομολογητή σας και τα διαθέσιμα εξαρτήματα.

• Εάν ο δρομολογητής/AP/CPE μπορεί να πάρει ενέργεια απευθείας από τη θύρα ethernet, τότε πρέπει να διαμορφώσετε μόνο τον εξοπλισμό τροφοδοσίας ενέργειας (PSE).
• Εάν ο δρομολογητής/AP/CPE δεν μπορεί να πάρει ενέργεια από τη θύρα ethernet, τότε πρέπει να κάνετε διαχωριστή ρεύματος στη μακρινή τροφοδοτούμενη συσκευή (PD).

Για μένα, το εξωτερικό σημείο πρόσβασης μπορεί να πάρει ενέργεια απευθείας από τη θύρα ethernet, οπότε δεν χρειάζεται να κάνω το διαχωριστή ρεύματος. Για τον εξοπλισμό τροφοδοσίας (PSE) μπορείτε να το κάνετε όπως θέλετε.

Απλώς έδεσα περίπου 4 ″ εξωτερικό μπουφάν του καλωδίου UTP Cat5e, χώρισα τα μπλε+λευκά/μπλε και καφέ+λευκά/καφέ σύρματα, τα απογύμνωσα και τα κόλλησα με μερικά καλώδια.

Μπορείτε ακόμη να συνδέσετε τα καλώδια χωρίς συγκόλληση, αλλά αυτό μπορεί να μην είναι τόσο ανθεκτικό όσο τα συγκολλημένα. Τώρα το θέμα είναι να τα συνδέσετε σε μια πηγή ενέργειας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν κατάλληλο προσαρμογέα AC-DC, κατά προτίμηση αυτόν που παρέχεται με τη συσκευή σας.

Or μπορείτε να το συνδέσετε σε μια μπαταρία που είναι κατάλληλη με την απαίτηση ισχύος του δρομολογητή. Λίγα δρομολογητές, εξωτερικά AP δέχονται ένα ευρύ φάσμα εισόδου 12V έως 24V, ώστε να μπορείτε να το συνδέσετε με ασφάλεια σε μπαταρία μολύβδου-οξέος 12V χωρίς κανένα φόβο.

Εάν ο δρομολογητής σας λειτουργεί με 5V, τότε μπορείτε να τον συνδέσετε με ασφάλεια σε μπαταρία μολύβδου-οξέος 6V με δύο διόδους 1N4007 σε σειρά.

Παρακάτω πώς συνδέω τόσο το δρομολογητή μου όσο και το εξωτερικό CPE απευθείας σε ηλιακή μπαταρία 12V 60Ah, παρέχει εφεδρική σχεδόν 3 ημέρες χωρίς ήλιο.

Το καλώδιο Cat5e είναι περίπου 25 μέτρα, συνδεδεμένο με εξωτερικό AP, το οποίο καταναλώνει περίπου 500mA στα 12V. Ο δρομολογητής TP-Link λειτουργεί ευτυχώς σε ένα ευρύ φάσμα τάσης, που συνδέεται απευθείας με 12V DC από την μπαταρία.

Βήμα 5: Συμβουλές και υπολογισμοί

• Το καλώδιο Cat5 σπαταλά πάντα κάποια ενέργεια, υψηλότερη τάση σημαίνει χαμηλότερο ρεύμα, συνεπώς μικρότερη απώλεια ισχύος. Προσπαθήστε να τροφοδοτήσετε τη συσκευή με υψηλότερη τάση, όπως 24V ή 48V, αν είναι δυνατόν.
• Τα περισσότερα υπαίθρια σημεία πρόσβασης δεν θα λειτουργούν εάν η τάση πέσει κάτω από τα 10V στο τέλος λήψης, θα οδηγήσει σε συχνή επαναφορά. Υπολογίστε λοιπόν την πτώση τάσης στο καλώδιο.

Εδώ πώς θα μπορούσατε να υπολογίσετε την πτώση τάσης, σύμφωνα με τις προδιαγραφές των καλωδίων Cat5e, η αντίσταση βρόχου DC ανά ζεύγος είναι περίπου.0,188Ω/m, με το χειρότερο καλώδιο, ας πούμε ότι είναι 0,2Ω/m.

Καθώς χρησιμοποιούμε παράλληλα ένα ζεύγος καλωδίων, έτσι η πραγματική αντίσταση βρόχου DC είναι 0,1Ω/m, οπότε για 25 μέτρα καλωδίου, η συνολική αντίσταση βρόχου DC είναι 25x (0,05 × 2) = 2,5Ω. Στα 500mA, η πτώση τάσης θα είναι 0,5 × 2,5 = 1,25V.

Αυτή η πτώση τάσης υπολογίζεται με τις χειρότερες μετρήσεις, οπότε μπορεί να αναμένουμε πτώση 1V στο τέλος λήψης. Έτσι, πρέπει να επιλέξετε ένα τροφοδοτικό που μπορεί να παρέχει επαρκή τάση, συμπεριλαμβανομένης της πτώσης.

Τώρα ένα άλλο πράγμα σχετικά με τα φθηνά καλώδια Cat5e ή Cat6, τα περισσότερα από αυτά είναι κατασκευασμένα από αλουμίνιο με επένδυση χαλκού, παρουσιάζουν πολύ μεγαλύτερη αντίσταση, πολύ μεγαλύτερη πτώση τάσης και απώλεια ισχύος. Αυτά τα καλώδια σπάνε αν στριφτούν σκληρά, ο ευκολότερος τρόπος για να τα αναγνωρίσετε. Έτσι, για ένα DIY PoE project injector πηγαίνετε με καλά καλώδια.

Καθώς δεν υπάρχει καλώδιο συνδεδεμένο με την εσωτερική μαγνητική του προσαρμογέα ethernet, θα πρέπει να λειτουργεί με οποιαδήποτε συσκευή και κάρτα ethernet με δυνατότητα PoE, συμπεριλαμβανομένου ενός προσαρμογέα usb σε ethernet.

Βήμα 6: Συμπέρασμα

Αυτό είναι όλο για αυτό το έργο, μπορεί να λείπουν κάποιες χρήσιμες πληροφορίες, ενημερώστε με πώς μπορώ να το βελτιώσω περαιτέρω μέσω των σχολίων. Περαιτέρω ανάγνωση στη wikipedia.

Το PoE για το Gigabit Ethernet θα είναι λίγο δύσκολο, καθώς εμπλέκεται στην ώθηση της δύναμης μέσω των μαγνητικών Ethernet.

Σε υψηλότερο ρεύμα, οι μαγνήτες Ethernet σίγουρα θα ζεσταθούν ή ακόμα και θα ανατιναχτούν λόγω της εξαιρετικά λεπτής περιέλιξης και της υψηλότερης αντίστασής τους, θα έχει ενδιαφέρον να δούμε πόσο ρεύμα μπορούν να μεταφέρουν.