Injetor Ethernet PoE DIY 10 / 100M: 6 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Aqui, faremos um inector PoE simples adequado para ethernet 10 / 100M, também pode ser alimentado diretamente com baterias.

Etapa 1: Qual é a necessidade?

Se você tiver que instalar um dispositivo conectado à rede, como ponto de acesso WiFi externo, câmera IP ou WiMax CPE, pode ser frustrante instalar outro cabo de alimentação separado.

Portanto, se o dispositivo remoto oferecer suporte a Power over Ethernet, você poderá usar essa funcionalidade para se livrar desse cabo de alimentação separado.

Etapa 2: Qual é o motivo pelo qual você deseja fazer um em vez de comprar?

• A primeira coisa que vem à mente é sobre dinheiro, existem injetores baratos disponíveis, mas muitos deles têm preços ridículos. Por que não usar alguns componentes elétricos sobressalentes para fazer o trabalho?
• Outra vantagem é que você pode conectá-lo diretamente a uma bateria, o que reduzirá drasticamente o desperdício de energia.
• E aprender sobre como funciona o PoE Ethernet é um benefício extra, sua próxima confusão com o PoE será muito mais fácil.

Etapa 3: Como funciona o PoE - Teoria

Em geral, usamos Ethernet sobre par trançado, o cabo é comumente conhecido como cabo LAN, mas a camada física da Ethernet não se limita apenas a pares trançados, inicialmente usava cabos coaxiais! Agora, as fibras ópticas estão sendo amplamente utilizadas.

Na Ethernet 10 / 100M sobre par trançado, apenas 2 pares (4 fios) são usados, portanto, podemos usar facilmente outros dois pares não usados de um cabo Cat5 / Cat6 para enviar a energia para um dispositivo distante.

Os injetores profissionais fazem muito mais do que apenas enviar poderes, eles são chamados de injetores PoE ativos, mas aqui vamos fazer a variante simples, PoE passivo.

Ele não escolhe automaticamente o perfil de energia, o consumo de energia do dispositivo ou qualquer coisa semelhante, apenas fornece a energia.

Como todos os 4 pares são usados em Gigabit Ethernet, você simplesmente não pode cortar os pares não usados para enviar energia.

Etapa 4: Vamos fazer um injetor PoE DIY

Esta etapa depende exclusivamente do seu roteador e dos componentes disponíveis.

• Se o roteador / AP / CPE pode receber energia diretamente da porta Ethernet, então você deve configurar apenas o equipamento de fonte de energia (PSE).
• Se o roteador / AP / CPE não pode receber energia da porta Ethernet, então você deve fazer um divisor de energia no dispositivo alimentado distante (PD).

Para mim, o ponto de acesso externo pode receber energia diretamente da porta Ethernet, então não tenho que fazer o divisor de energia. Para o equipamento de fonte de alimentação (PSE) você pode usar como quiser.

Eu simplesmente emendei cerca de 4 ″ da capa externa do cabo UTP Cat5e, separei os fios azul + branco / azul e marrom + branco / marrom, descasquei-os e soldei com alguns fios.

Você pode até conectar os fios sem soldar, mas isso pode não ser tão resistente quanto os soldados. Agora é apenas uma questão de conectá-los a uma fonte de alimentação, você pode usar um adaptador AC-DC adequado, de preferência aquele fornecido com o seu dispositivo.

Ou você pode conectá-lo a uma bateria adequada aos requisitos de energia do roteador. Poucos roteadores, AP outdoor aceita uma ampla faixa de entrada de 12V a 24V, então você pode conectá-lo com segurança a uma bateria de chumbo-ácido de 12V sem medo.

Se o seu roteador funciona com 5 V, você pode conectá-lo com segurança a uma bateria de chumbo-ácido de 6 V com dois diodos 1N4007 em série.

Abaixo, como conectei meu roteador e o CPE externo diretamente a uma bateria solar 12V 60Ah, ele fornece quase 3 dias de backup sem sol.

O cabo Cat5e tem cerca de 25 metros, conectado a um AP externo, que consome cerca de 500mA a 12V. O roteador TP-Link funciona perfeitamente em uma ampla faixa de voltagem, conectado diretamente a 12 Vcc da bateria.

Etapa 5: dicas e cálculos

• O cabo Cat5 sempre desperdiça um pouco de energia, voltagem mais alta significa menor corrente e, portanto, menor perda de energia. Tente alimentar o dispositivo com uma tensão mais alta, como 24 V ou 48 V, se possível.
• A maioria dos pontos de acesso externos não funcionam se a tensão cair abaixo de 10 V na extremidade receptora, resultando em reinicializações frequentes. Portanto, calcule a queda de tensão no cabo.

Aqui, como você poderia calcular a queda de tensão, de acordo com a especificação dos cabos Cat5e, a resistência do loop DC por par é em torno de ≤0,188Ω / m, com o pior cabo, digamos que seja 0,2Ω / m.

Como estamos usando um par de fios em paralelo, a resistência efetiva do loop DC é 0,1Ω / m, então, para 25m de cabo, a resistência total do loop DC é 25x (0,05 × 2) = 2,5Ω. A 500 mA, a queda de tensão será de 0,5 × 2,5 = 1,25 V.

Essa queda de tensão é calculada com as piores métricas, então podemos esperar uma queda de 1 V na extremidade receptora. Portanto, você deve escolher uma fonte de alimentação que seja capaz de fornecer tensão adequada, incluindo a queda.

Outra coisa sobre os cabos Cat5e ou Cat6 baratos, a maioria deles é feita de alumínio revestido de cobre, eles apresentam uma resistência muito maior, muito mais queda de tensão e perda de energia. Esses fios se rompem se forem torcidos com força, a maneira mais fácil de identificá-los. Portanto, para um projeto de injetor PoE DIY, use cabos de boa qualidade.

Como não há nenhum fio conectado ao magnetismo interno do adaptador ethernet, ele deve funcionar com qualquer dispositivo compatível com PoE e placa ethernet, incluindo um adaptador USB para ethernet.

Etapa 6: Conclusão

Então isso é tudo para este projeto, pode estar faltando alguma informação útil, deixe-me saber como posso melhorá-lo ainda mais através dos comentários. Leitura adicional na wikipedia.

PoE para Gigabit Ethernet vai ser um pouco difícil, pois está envolvido em empurrar a energia através do magnetismo Ethernet.

Em correntes mais altas, o magnetismo Ethernet certamente vai esquentar ou mesmo explodir devido ao seu enrolamento ultrafino e maior resistência, será interessante ver quanta corrente eles podem carregar.