Kabelstandard für Daten und Strom

USB Typ C, richtig konfiguriert, kann bis zu 100 W liefern und auch ein Mittel zum Anschließen eines seriellen Geräts mit dem grundlegenden DP/DM-Paar.

Mehr hier: Wie liefert ein USB-C-Anschluss die Energie zum Laden von Laptops?

Der Grund, warum PoE die Leistung begrenzt, hat mit der Magnetik zu tun: Die Kerndrähte sind ziemlich klein, kleiner als die 24 AWG, die Cat5 verwendet, die bis zu 2 A oder so pro Draht führen können.

Zufällig hat PoE einige Upgrades erfahren und kann jetzt bis zu 90 W unterstützen. Mehr hier: https://www.versatek.com/what-is-power-over-ethernet/

Nicht. (Oder noch nicht.)

Aus Ihren Kommentaren zu Antworten beschreiben Sie sich als "Neuling in der Elektronik" und sind sich nicht einmal der Fähigkeit verschiedener Drahtstärken bewusst, Strom sicher zu führen.

Dies ist eine erhebliche Menge an Leistung, mit erheblichen Risiken einer Überhitzung. Erschwerend kommt hinzu, dass Sie auch davon sprechen, mit Netzspannungen zu beginnen, was bedeutet, dass Sie sich ein komplettes Netzteil bauen, und das ist wirklich kein Ort für Anfänger.

Das Worst-Case-Szenario hier ist, dass Sie Ihr Haus niederbrennen und Sie und Ihre Familie in den Flammen sterben. Das nächste Worst-Case-Szenario ist, dass Sie sich einen Stromschlag einfangen und sich umbringen. Das nächste Worst-Case-Szenario daraus ist, dass Sie und Ihre Familie aussteigen, aber Ihr Haus abbrennt und die Versicherungsgesellschaft nicht dafür zahlt, dass Sie etwas so offensichtlich Gefährliches tun. All dies sind keine seltenen Szenarien, wenn es um die Heimwerker-Netzverkabelung geht, und damit spielen Sie hier im Wesentlichen.

Es gibt kein magisches Geheimnis bei der Arbeit mit Hochleistungsgeräten und Netzstrom, genauso wie beim Autofahren, Fliegen eines Flugzeugs oder jeder anderen Aktivität, die mit Risiken verbunden ist. Sie müssen nur wissen, was Sie tun, die Risiken/Probleme kennen und geeignete Schritte unternehmen, um mit diesen Risiken/Problemen umzugehen. Im Moment wissen Sie einfach nicht, wo die Bärenfallen sind, und Ihre Schritte können Ihren Fuß in eine setzen.

Bitte nehmen Sie dies nicht als Reflexion auf sich als Person - es ist nur so, dass Sie es noch nicht gelernt haben. Mit ein bisschen mehr Erfahrung wird man so etwas gut hinbekommen. Im Moment schlage ich vor, dass dies keine gute Idee ist.

(Bearbeiten, um hinzuzufügen: Ich arbeite seit ungefähr 30 Jahren an Niederspannungselektronik und habe seltsame Teile der unauffälligen Neuverkabelung im Haushalt durchgeführt. Ich weiß im Allgemeinen, wo ich meine Finger nicht hinstecken soll! Aber wenn es darum geht Hochleistungs-Zeug, oder wenn ich ernsthafte Hausverkabelung brauche, ist meine erste Anlaufstelle immer noch, jemanden dafür zu finden, der bessere Fähigkeiten hat als ich.)

Ich nehme eine SWAG, da es nicht genügend Informationen gibt, um die Frage vollständig zu beantworten. Die Kenntnis der Lasten würde zusammen mit einem groben Schema helfen. Haben Sie die Größe des Drahtes berücksichtigt, den Sie benötigen. #16 AWG-Kabel bei 2 Metern wird etwa 0,5 V abfallen, so dass Sie 4,5 V am Ende des Kabels mit einer Last von 10 Ampere haben. Dies ist ungefähr die Mindestspannung für viele 5-V-Geräte. Probieren Sie diesen Rechner aus, er hilft Ihnen bei der Bestimmung der Kabelgröße, da Sie nicht genügend Informationen angeben, um dies genau zu tun. Ich weiß, dass dies nicht das ist, was Sie tun möchten, aber ziehen Sie in Betracht, eine 12-V- oder 24-V-Versorgung mit einem Abwärtswandler am Ende des 2-Meter-Kabels zu verwenden. Ihre Spannung wird viel stabiler sein, insbesondere wenn es sich nicht um eine konstante Last handelt, was Sie getan haben nicht erwähnen. Sie können auch einen zweiten Abwärtswandler am Controller-Ende verwenden, sodass Sie nur noch ein Netzteil haben. Wenn Sie an PoE denken, indem Sie Abwärtswandler verwenden, können Sie die Spannung erhöhen und die Kabelgröße noch weiter reduzieren. OOPS, der Link zum Rechner ist hier nicht hängengeblieben:https://grealpha.com/resources/dc-load-wiring-calculator/calc/voltage-drop/

Hier ist eine Idee, um die Dinge einfach zu halten und etwas Geld zu sparen: Stecken Sie das Netzteil in das Gerät und versorgen Sie den Controller über das Gerät. Alles andere erfordert wahrscheinlich zwei Hochleistungswandlungsstufen anstelle von einer.

Ich gehe davon aus, dass Sie alles über das Stromnetz mit Strom versorgen, das Gerät benötigt 10 A bei 5 V und der Controller benötigt 5 V und minimalen Strom. Jetzt wäre das Gerät idealerweise das, was an das Stromnetz angeschlossen wird, aber wenn Sie möchten, dass der Controller das ist, was an das Stromnetz angeschlossen wird, gibt es keinen Grund, warum die Netzspannung nicht einfach durch den Controller und dann über das Kabel zum Gerät fließen kann. Ein normales Netzkabel erfüllt den Zweck, aber bedenken Sie, dass Sie eine Erdung benötigen, wenn das Gerät nicht doppelt isoliert ist. Dann müssen Sie 5 V zurück an den Controller senden und eine serielle Verbindung herstellen. Ein preiswertes CAT5-Kabel könnte beide Zwecke erfüllen. Verwenden Sie ein verdrilltes Paar, um 5 V-Strom vom Gerät zurück zum Controller zu senden. Verwenden Sie ein weiteres verdrilltes Paar für die serielle Verbindung oder zwei Paare, wenn Sie eine bidirektionale Kommunikation benötigen.

Jetzt haben Sie zwei Kabel, obwohl Sie sicher eine elegante Lösung mit nur einem wollten. Sie könnten die beiden Kabel mit einem Geflechtschlauch zusammenwickeln. Dies ist aufgrund der möglichen Interferenzen nicht ideal, um Strom und Daten zusammen zu senden, aber Sie benötigen sowieso nur eine niedrige Datenrate. Für eine bessere Störfestigkeit können Sie differenzielle Signalisierung für die seriellen Daten verwenden und möglicherweise Tiefpassfilter auf 5-V-Strom mit ausreichender Kapazität am Controller-Ende setzen, um eine stabile Spannung zu gewährleisten. Wenn Sie einen 3D-Drucker haben, können Sie ein Steckergehäuse herstellen, das einen IEC-Stecker für die Stromversorgung mit einem Niederspannungsstecker Ihrer Wahl zu einer eleganten Einheit kombiniert.

Es gibt ein paar Firmen, die ziemlich teure "Hybridkabel" herstellen, die entweder 2 oder 4 verdrillte 100-Ohm-Doppelpaare für Ethernet und 4x 16AWG-Drähte für die Stromversorgung haben. Harting und Lapp kommen mir in den Sinn.

Ich habe PoE nachgeschlagen, aber es ist wirklich nicht genug in Bezug auf die Leistung.

IEEE 802.3bt-2018, auch bekannt als 4PPoE, bietet bis zu 71 W (bei 100 m Kabel).

Die Wahrheit ist, dass es dafür kein allgemein verfügbares Kabel gibt.

Eine einfache und vernünftige Lösung besteht darin, einen Stecker zu verwenden, der 10 A pro Pin verarbeiten kann, und einen mit genügend Pins für Strom und Daten zu erhalten, obwohl die Daten keine großen Pins benötigen.

Wenn Sie mit diesen Steckern Ihr eigenes Kabel herstellen, können Sie die Adern für die Daten entsprechend dimensionieren.

Bearbeiten: Sie sollten auch erklären, warum Sie nicht einfach 2 Kabel zusammenbündeln können.