قدرت بر روی اترنت (PoE) به یک فناوری استاندارد برای تغذیه دوربین های IP، نقاط دسترسی بی سیم، تلفن های VoIP و سایر دستگاه های شبکه با استفاده از یک کابل اترنت تبدیل شده است.در حالی که سوئیچ های PoE و دستگاه های تغذیه شده اغلب بیشترین توجه را به خود جلب می کنند، یکی از اجزای مهم در داخل هر پورت اترنت با قابلیت PoEترانسفورماتور PoE LAN.
یک ترانسفورماتور PoE LAN مسئول انتقال داده های ارتنر با سرعت بالا در حالی که همزمان اجازه می دهد که قدرت DC به طور ایمن از طریق همان کابل عبور کند.یکپارچگی سیگنال، و یک مسیر کنترل شده برای تزریق قدرت PoE، اطمینان از عملکرد قابل اعتماد و مطابق با استاندارد شبکه.
در این مقاله، شما یاد خواهید گرفتیک ترانسفورماتور PoE LAN چیست، چگونه در سیستم های PoE Ethernet کار می کند و چرا از یک ترانسفورماتور LAN استاندارد متفاوت استما همچنین موارد استفاده رایج PoE، ملاحظات طراحی و سوالات مکرر را برای کمک به مهندسان و یکپارچه سازان سیستم برای درک بهتر طراحی سخت افزار PoE توضیح خواهیم داد.
Aترانسفورماتور LANیک جزء مغناطیسی است که در رابط های اترنت برای تامین انزوا الکتریکی، تطبیق مقاومت و اتصال سیگنال بین دستگاه های شبکه استفاده می شود.این تضمین انتقال داده های قابل اعتماد در حالی که حفاظت از Ethernet PHY از افزایش ولتاژ، سر و صدا و تفاوت های بالقوه زمین.
ترانسفورماتورهای LAN بخشی ضروری از مغناطیس اترنت هستند و به طور معمول در پورت های اترنت، کانکتورهای RJ45 با مغناطیس یا ماژول های ترانسفورماتور مستقل در تجهیزات شبکه ادغام می شوند.
ترانسفورماتورهای LAN چندین عملکرد مهم را در ارتباطات اترنت انجام می دهند:
از اتصال الکتریکی مستقیم بین دستگاه ها جلوگیری می کند و مدارهای حساس را محافظت می کند.
مقاومت دیفرانسیل 100 اوم را برای کابل های اترنت جفت پیچ خورده ثابت نگه می دارد.
باعث کاهش سر و صدا در حالت معمول می شود و یکپارچگی سیگنال را در طول کابل های طولانی بهبود می بخشد.
بدون یک ترانسفورماتور LAN، پیوندهای اترنت بیشتر در معرض تداخل، تخریب سیگنال و آسیب الکتریکی قرار می گیرند.
ترانسفورماتورهای LAN تقریباً در تمام دستگاه های سیم کشی اترنت یافت می شوند، از جمله:
آنها ممکن است به عنوانقطعات متمایز ترانسفورماتوربر روی PCB یامغناطیس یکپارچهداخلکانکتورهای RJ45، بسته به فضای، هزینه و نیازهای عملکرد.
اگر چه به طور نزدیک مرتبط است، یک ترانسفورماتور LAN و یک PHY اترنت نقش های مختلفی را انجام می دهند:
هر دو قطعه برای یک پورت اترنت کاربردی و مطابق با استانداردها مورد نیاز هستند.
Aسوئیچ PoE LANیک سوئیچ اترنت است که هم داده های شبکه و هم قدرت DC را به دستگاه های متصل از طریق کابل های استاندارد اترنت تامین می کند.تجهیزات منبع برق (PSE)و با استانداردهای IEEE PoE مانند 802.3af، 802.3at، یا 802.3bt مطابقت دارد.
سوئیچ های PoE LAN نیاز به آداپتورهای قدرت جداگانه را از بین می برند، نصب را ساده می کنند و پیچیدگی کابل را کاهش می دهند.
یک سوئیچ PoE LAN قدرت DC را به جفت کابل های اترنت تزریق می کند در حالی که اجازه می دهد سیگنال های داده به طور طبیعی عبور کنند:
این طراحی اجازه می دهد تا قدرت و داده ها به طور ایمن در یک کابل اترنات همزیستی داشته باشند.
سوئیچ های PoE LAN معمولاً برای تغذیه استفاده می شوند:
توانایی آنها در تحویل قدرت متمرکز آنها را برای شبکه های سازمانی، تجاری و صنعتی ایده آل می کند.
در یک سوئیچ PoE LAN، ترانسفورماتور LAN نقش دوگانه ای دارد:
برای کاربردهای PoE، ترانسفورماتور باید طوری طراحی شود که بتواندجریان بالاتر، ولتاژ بالاتر و استرس حرارتی بیشتردر مقایسه با ترانسفورماتورهای LAN استاندارد.
یک ترانسفورماتور LAN جداسازی الکتریکی و یکپارچگی سیگنال را در اتصالات اترنت فراهم می کند، در حالی که سوئیچ PoE LAN از ترانسفورماتورهای LAN برای تحویل داده ها و قدرت از طریق کابل های اترنت استفاده می کند.
Aترانسفورماتور PoE LANیک قطعه مغناطیسی تخصصی اترنت است که برای انتقال ایمن قدرت DC در کنار سیگنال های داده با سرعت بالا طراحی شده است.قدرت از طریق اترنت(PoE) سیستم ها برای تحویل قدرت الکتریکی و داده های اترنت از طریق همان کابل جفت پیچ خورده در حالی که حفظ انزوا، یکپارچگی سیگنال و انطباق با استانداردهای IEEE PoE.
بر خلاف ترانسفورماتورهای استاندارد اترنت، ترانسفورماتورهای PoE LAN برای مدیریت سطوح جریان بالاتر، مسیرهای تزریق قدرت کنترل شده و الزامات سختگیرانه ترمی و الکتریکی طراحی شده اند.
تفاوت اصلی بین ترانسفورماتورهای PoE و غیر PoE LAN در توانایی آنها برای پشتیبانی از انتقال قدرت DC علاوه بر سیگنال های داده است.
تفاوت های کلیدی عبارتند از:
1. قابلیت کنترل قدرت
ترانسفورماتورهای PoE LAN برای حمل جریان ثابت بدون اشباع هسته طراحی شده اند، در حالی که ترانسفورماتورهای غیر PoE فقط برای سیگنال های داده AC بهینه شده اند.
2سازگاری استاندارد PoE
ترانسفورماتورهای PoE از الزامات IEEE 802.3af، 802.3at و 802.3bt پشتیبانی می کنند، در حالی که ترانسفورماتورهای LAN استاندارد مطابقت PoE را تضمین نمی کنند.
3عملکرد حرارتی
جریان جریان بالاتر در برنامه های PoE نیاز به از بین بردن گرما و انتخاب مواد را بهبود می بخشد.
استفاده از یک ترانسفورماتور LAN غیر PoE در یک سیستم PoE ممکن است منجر به گرم شدن بیش از حد، تحریف سیگنال یا شکست در تحویل قدرت شود.
یک ویژگی تعریف کننده یک ترانسفورماتور PoE LANطراحی نل مرکزی، که اجازه می دهد قدرت DC بدون دخالت در انتقال داده های اترنت تزریق شود.
در یک سیستم PoE:
این طراحی اجازه می دهد تا قدرت و داده ها در یک کابل با حفظ کیفیت سیگنال و برآورده کردن الزامات ایمنی در کنار هم باشند.
نل مرکزی به عنوان نقطه ورودی کنترل شده برای تزریق قدرت PoE عمل می کند.
ترانسفورماتورهای PoE LAN باید در شرایط فشار الکتریکی بالاتر در مقایسه با ترانسفورماتورهای LAN استاندارد به طور قابل اعتماد کار کنند.
الزامات اصلی طراحی عبارتند از:
این الزامات در کاربردهای PoE با قدرت بالاتر مانند IEEE 802.3bt که سطح قدرت می تواند بیش از 60 وات در هر پورت باشد، به طور فزاینده ای مهم می شوند.
یک ترانسفورماتور PoE LAN دستگاه های اترنت را قادر می سازد تا داده ها را انتقال دهند و قدرت DC را به طور همزمان با استفاده از مغناطیس های مرکزی طراحی شده برای جداسازی جریان بالا و الکتریکی ارائه دهند.
Aترانسفورماتور PoE LANبا اتصال مغناطیسی سیگنال های داده ای اترنت با سرعت بالا در حالی که همزمان اجازه می دهد که قدرت DC از طریق لوله های مرکزی تزریق شود.این طراحی سیستم های Power over Ethernet را قادر می سازد تا داده ها و قدرت را از طریق یک کابل جفت پیچیده بدون تداخل الکتریکی یا خطرات ایمنی منتقل کنند..
سیگنال های داده ایترنت به عنوان سیگنال های متناوب AC از طریق کابل های جفت پیچیده منتقل می شوند. در داخل یک ترانسفورماتور PoE LAN:
از آنجا که سیگنال های داده ای AC-coupled هستند، آنها از طریق هسته ترانسفورمور بدون تأثیر حضور قدرت DC عبور می کنند.
ترانسفورماتور یکپارچگی سیگنال را تضمین می کند در حالی که جداسازی گالوانیکی بین دستگاه ها را حفظ می کند.
قدرت DC در یک سیستم PoE به صورت جداگانه از مسیر داده ها با استفاده ازنل های مرکزیروی پیچ و تاب ترانسفورماتور
فرآیند تزریق قدرت به شرح زیر کار می کند:
این روش اجازه می دهد تا قدرت و داده ها در یک کابل در حالی که از نظر الکتریکی جدا هستند، در کنار هم باشند.
در سمت دستگاه تغذیه شده، ترانسفورماتور PoE LAN نقش مکمل ای را بازی می کند:
ترانسفورماتور تضمین می کند که قدرت DC به اجزای حساس پردازش داده آسیب نمی رساند.
جداسازی الکتریکی یک عملکرد ایمنی اصلی یک ترانسفورماتور PoE LAN است:
ولتاژ عایق بندیرتبه بندی و مواد مغناطیسی به دقت انتخاب می شوند تا اطمینان از قابلیت اطمینان طولانی مدت در محیط های PoE وجود داشته باشد.
یک ترانسفورماتور PoE LAN با استفاده از اتصال مغناطیسی برای انتقال داده ها و نل های مرکزی برای تزریق قدرت کنترل شده، داده های اترنت و قدرت DC را جدا می کند.
PoE LAN برای تحویل داده های اترنت و قدرت DC به دستگاه های شبکه از طریق یک کابل اترنت استفاده می شود.PoE نصب را با حذف منابع برق جداگانه ساده می کند در حالی که انتقال داده های قابل اعتماد را از طریق سوئیچ های سازگار با PoE تضمین می کند، کابل ها و ترانسفورماتورهای LAN.
PoE LAN به طور گسترده ای برای تغذیه دستگاه های شبکه کم تا متوسط استفاده می شود، از جمله:
اين دستگاه ها مثلدستگاه های مجهز به برق (PD)و از سوئیچ های PoE یا تزریق کننده های PoE دریافت می کنند.
PoE LAN به طور معمول در محیط هایی که نیاز به قرار دادن دستگاه های انعطاف پذیر و مدیریت انرژی متمرکز دارند استفاده می شود:
در این سناریوها، PoE LAN پیچیدگی کابل را کاهش می دهد و هزینه های نصب را کاهش می دهد.
یک راه اندازی LAN PoE کاربردی نیاز به چندین جزء سازگار با PoE دارد:
هر قطعه باید با همان استاندارد PoE مطابقت داشته باشد تا عملکرد ایمن و قابل اعتماد را تضمین کند.
هنگام استفاده از PoE LAN در کاربردهای واقعی، باید از دست دادن قدرت در طول کابل در نظر گرفته شود:
انتخاب مناسب کابل ها و طراحی ترانسفورمور ها به حداقل رساندن تلفات برق و گرم شدن بیش از حد کمک می کند.
برای اطمینان از عملکرد پایدار و امن PoE LAN:
پیروی از این بهترین شیوه ها به جلوگیری از مشکلات تحویل برق و محافظت از سخت افزار شبکه کمک می کند.
آرهبرخی از سوئیچ های کوچک اترنت می توانند از طریق PoE تغذیه شوند، زمانی که به عنوان دستگاه های قدرتمند (PD) طراحی شده اند.این سوئیچ ها از یک منبع PoE، مانند یک سوئیچ PoE یا تزریق کننده PoE، از طریق یک کابل استاندارد اترنت، در حالی که هنوز داده های شبکه را ارسال می کنند، انرژی الکتریکی دریافت می کنند.
با این حال، همه سوئیچ های اترنت از ورودی PoE پشتیبانی نمی کنند. تنها سوئیچ هایی که به طور خاص با مدار PoE PD و مغناطیسی LAN PoE طراحی شده اند می توانند به طور ایمن قدرت را از طریق اترنت بپذیرند.
سوئیچ های PoE و تزریق کننده های PoE نقش های مختلفی در یک سیستم PoE LAN دارند:
1سوئیچ های PoE
دریافت برق از یک منبع PoE و توزیع داده ها به دستگاه های پایین جریان. آنها پیاده سازی در مکان هایی که بدون قطعات برق محلی هستند را ساده می کنند.
2تزریق کننده های PoE
اضافه کردن قدرت PoE به خطوط داده ایترنت برای سوئیچ های غیر PoE یا تجهیزات شبکه، که به عنوان منابع انرژی خارجی عمل می کنند.
در حالی که تزریق کننده ها برق را تامین می کنند، سوئیچ های PoE طراحی شده اند تامصرفقدرت PoE به عنوان PD.
درک نقش های PD و PSE هنگام طراحی سیستم های PoE ضروری است:
1تجهیزات منبع برق (PSE)
دستگاه هایی مانند سوئیچ های PoE یا تزریق کننده هایی که به کابل اترنت برق می دهند.
2دستگاه های قدرت (PD)
دستگاه هایی مانند دوربین های IP، نقاط دسترسی یا سوئیچ های PoE که از کابل قدرت دریافت می کنند.
یک سوئیچ اترنت PoE به عنوان یکPD، PSE نیست، مگر اینکه به طور خاص برای ارائه خروجی PoE به دستگاه های دیگر طراحی شده باشد.
سوئیچ های PoE معمولاً در سناریوهایی استفاده می شوند که در آن قدرت محلی محدود یا در دسترس نیست:
در این موارد استفاده، سوئیچ های PoE باعث کاهش پیچیدگی نصب و بهبود انعطاف پذیری است.
یک سوئیچ اترنت تنها زمانی می تواند توسط PoE تغذیه شود که به عنوان یک دستگاه تغذیه شده (PD) طراحی شده و به یک منبع تغذیه با قابلیت PoE متصل شده باشد.
ترانسفورماتورهای PoE LAN و ترانسفورماتورهای استاندارد LAN نقش مشابهی در انتقال داده های اترنت دارند، اما برای نیازهای مختلف الکتریکی و انرژی طراحی شده اند. تفاوت اصلی این است کهترانسفورماتورهای PoE LAN برای پشتیبانی از هر دو داده و قدرت DC طراحی شده اند، در حالی که ترانسفورماتورهای LAN استاندارد فقط برای سیگنال های داده بهینه شده اند.
| ویژگی | ترانسفورماتور PoE LAN | ترانسفورماتور LAN استاندارد |
|---|---|---|
| پشتیبانی PoE | IEEE 802.3af / at / bt | تضمین نشده |
| کنترل قدرت DC | طراحی شده برای جریان برق DC | برای جریان ثابت طراحی نشده |
| طراحی نل مرکزی | مورد نیاز برای تزریق قدرت | اختیاری یا استفاده نشده |
| رتبه بندی فعلی | بالا (حمایت از بار PoE) | کم |
| مقاومت اشباع هسته | بالا | محدود |
| ولتاژ عایق بندی (Hi-Pot) | بالاتر (مطابق با ایمنی PoE) | جداسازی استاندارد اترنت |
| عملکرد حرارتی | برای از بین بردن قدرت بهبود یافته است | فقط برای سیگنال بهینه شده |
| کاربردهای معمول | سوئیچ های PoE، دستگاه های PD، PoE MagJack | پورت های اترنت غیر PoE |
| ریسک در سیستم های PoE | امن و سازگار | خطر گرم شدن بیش از حد یا خرابی |
ترانسفورماتورهای LAN استاندارد برای حمل جریان ثابت طراحی نشده اند. هنگامی که در سیستم های PoE استفاده می شوند ممکن است:
به همین دلیل، برنامه های PoE همیشه نیاز بهترانسفورماتورهای LAN با رتبه PoE یا مغناطیس PoE یکپارچه.
یک ترانسفورماتور PoE LAN باید انتخاب شود:
در مقابل، ترانسفورماتورهای LAN استاندارد برای رابط های Ethernet غیر PoE که در آن تحویل قدرت درگیر نیست، مناسب هستند.
ترانسفورماتورهای PoE LAN به طور خاص برای مدیریت قدرت DC و جریان بالا طراحی شده اند، در حالی که ترانسفورماتورهای LAN استاندارد فقط از انتقال داده های اترنت پشتیبانی می کنند.
در هنگام انتخاب یک ترانسفورماتور PoE LAN، مهندسان و خریداران باید عملکرد الکتریکی و انطباق PoE را ارزیابی کنند. مشخصات کلیدی تعیین می کند که آیا ترانسفورماتور می تواند به طور ایمن قدرت را ارائه دهد،حفظ یکپارچگی سیگنال، و به طور قابل اعتماد در طول زمان کار می کنند.
همیشه بررسی کنید کهاستانداردهای IEEE PoEترانسفورماتور از:
استانداردهای قدرت بالاتر نیاز به ترانسفورماتورها با مدیریت جریان و عملکرد حرارتی افزایش یافته دارند.
ترانسفورماتورهای PoE LAN باید از جریان ثابت بدون اشباع هسته مغناطیسی پشتیبانی کنند.
ملاحظات کلیدی عبارتند از:
جریان نامناسب می تواند منجر به گرم شدن بیش از حد و خرابی طولانی مدت شود.
ولتاژ عایق یک پارامتر ایمنی حیاتی است:
درجه بندی انزوا بالاتر به ویژه در کاربردهای صنعتی و بیرونی مهم است.
حتی در سیستم های PoE، کیفیت سیگنال اترنت همچنان ضروری است.
برای:
عملکرد سیگنال ضعیف می تواند سرعت و قابلیت اطمینان شبکه را محدود کند.
برنامه های PoE باعث تولید گرما اضافی به دلیل جریان برق DC می شوند.
عوامل مهم حرارتی شامل:
ترانسفورماتورهای PoE LAN قابل اعتماد برای کار در محیط های با دمای بالا بدون تخریب طراحی شده اند.
ترانسفورماتورهای PoE LAN در فاکتورهای مختلف موجود هستند:
انتخاب بسته مناسب بر فضای تخته، پیچیدگی مونتاژ و هزینه سیستم تاثیر می گذارد.
اطمینان حاصل شود که ترانسفورماتور با استانداردهای قابل اجرا مطابقت دارد:
انطباق گواهینامه سیستم را ساده می کند و خطر طراحی را کاهش می دهد.
مشخصات کلیدی برای ترانسفورماتورهای PoE LAN شامل سازگاری استاندارد PoE، نرخ جریان، ولتاژ عایق بندی، عملکرد سیگنال و قابلیت اطمینان حرارتی است.
در شبکه های مدرن اترنت، درک ترانسفورماتورهای PoE LAN برای طراحی و استفاده از راه حل های قدرتمند Power over Ethernet ضروری است.جداسازی سیگنال و تزریق قدرتبهبرقراری توافق با استاندارد PoE، هر جنبه ای از یک ترانسفورماتور PoE LAN بر قابلیت اطمینان و عملکرد سیستم تأثیر می گذارد. با انتخاب اجزای مطابق با استانداردهای صنعت و مشخصات مهندسی،شما می توانید ثبات طولانی مدت برای دستگاه هایی مانند دوربین های IP را تضمین کنید، نقاط دسترسی و سوئیچ های PoE.
برای مهندسان و طراحان سیستم به دنبالترانسفورماتورهای PoE LAN با کیفیت بالا و مغناطیس,LINK-PP ارائه یک نمونه کار گسترده از قطعات مغناطیسی اترنت طراحی شده برای برنامه های کاربردی دنیای واقعی. LINK-PP دارای بیش از دو دهه تجربه در قطعات مغناطیسی شبکه و مخابرات است.ارائه راه حل ها از 10/100/1000 Mbps تا 10 GbE پشتیبانی PoE با کنترل کیفیت دقیق و قابلیت های عرضه جهانی.
