So entwerfen Sie einen PoE-Splitter für Modus A und B

NOTIZ BEARBEITEN:

In den Zeichnungen mit nur 2 Paaren habe ich die Paare mit 0 und 1 nummeriert. Diese Nummern beziehen sich nicht auf die tatsächliche Paarordnung, wenn es um die Gleichspannungen zwischen ihnen geht.

Ich war einfach zu faul, neben der Formulierung dieser Antwort auch die Standards-PDFs auf meinem alten PC nachzuschlagen, um zu sehen, welche in den vorgeschlagenen frühen Standards, den späteren Standards, wie mit DC verbunden waren und wie sich einige Hersteller dafür entschieden haben " bevor vorgeschlagen ging zu eingereicht. Ich erinnere mich nur daran, dass ich schließlich zu dem Schluss gekommen bin, dass Vollbrücken die sichersten sind, wie in meinem letzten Schema gezeigt.

Ursprüngliche Antwort:

In der Ethernet-Elektronik, ob 10, 100 oder 1000 Mbit, wird das Signal durch induktive Kopplung oder Transformatoren isoliert.

Unter Vernachlässigung etwaiger Abschlusswiderstände lässt sich dies wie folgt darstellen:

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Dadurch werden alle Risiken von DC-Offsets zwischen zwei Geräten, die über das verkabelte Medium kommunizieren, eliminiert. Die Hochfrequenzsignale passieren leicht die Magnetik, und der Gleichstrom wird weggelassen.

Dies wird dann später in PoE „missbraucht“. Wenn Sie eine Gleichspannung an zwei Paare anlegen, wird diese auf beiden Seiten nicht in die Elektronik eingekoppelt, unabhängig davon, ob sie den Gleichstrom kennen oder nicht, solange sie ihn richtig handhaben, wenn sie es wissen.

Unabhängig davon, ob Typ A oder Typ B oder beide verwendet werden, wird der positive Gleichstrom vollständig auf ein Paar und der negative auf ein anderes Paar gelegt, um keine hohen Gleichstromströme in den oben abgebildeten Spulen zu verursachen. Da die Paare mit unabhängigen Transformatoren abgeschlossen sind, kann kein Gleichstrom fließen, es sei denn, er wird auf der Kabelseite aktiv gesucht.

Mit nur zwei Paaren würde es so aussehen:

^{Simulieren Sie diese Schaltung}

(Dargestellt mit 48 V, aber 72 V und möglicherweise 96 V (vorgeschlagenes Standard-Design, das ich zuletzt erstellt habe, aber mit den Entwicklungen nicht Schritt gehalten habe) existieren ebenfalls.)

Nun spielt es keine Rolle, ob es sich bei diesen Paaren um die zusätzlichen Gigabit-Paare oder die mittleren 10/100-Paare handelt, aber normalerweise hat der DC ein + und ein - in einem Satz von Paaren, sodass die mittleren Paare nicht beide + oder sind beide -, einer wäre +, der andere -. Aber einige Unternehmen könnten diesbezüglich seltsam sein. Nehmen Sie am besten nichts an, wenn Sie nicht müssen.

Eines ist garantiert, wenn sie sich an die Spezifikation halten, dass es ihnen verboten ist, ein Paar zu verwenden, um die volle Gleichspannung allein zu transportieren, wie hier:

^{Simulieren Sie diese Schaltung}

Aus diesem Grund müssen bei einem Paar immer beide Drähte positiv oder beide Drähte negativ sein, aber niemals beide!

Um nun Ihre eigentliche Frage zu beantworten, ist der Weg, den Gleichstrom aus einem Kabel herauszuholen, das beiden Standards entspricht, recht einfach, sobald Sie erkennen, wie diese Transformatoren funktionieren und dass der Gleichstrom nur zwischen Paaren vorhanden ist.

Der Gleichstrom wird mit symmetrischen Transformatoren wie folgt auf das Kabel gelegt:

^{Simulieren Sie diese Schaltung}

Wie Sie sehen können, existiert der Gleichstrom nun zwischen den Paaren 0 und 1, während das Signal symmetrisch auf diese Gleichspannung gekoppelt wird. Das Signal kann über das Paar laufen, als ob nichts passiert wäre, während alles, was über den DC weiß, es herausholen kann.

Natürlich können Sie das Signal nicht einfach "kurzschließen", indem Sie den Gleichstrom von einem der Drähte abreißen, ohne das Signal zu berücksichtigen. In diesem Fall würde das Signal abgeflacht oder ganz zerstört werden.

Auf Ihrer Seite müssen Sie also genau das tun, was ein PoE-Anbieter tut, um den Strom herauszuholen: Entkoppeln Sie den Gleichstrom mit einem symmetrischen Transformator.

Diese Transformatoren sind, 4 in einem einzigen Block, von vielen verschiedenen Anbietern erhältlich. Suchen Sie einfach nach einem Abschnitt über PoE Magnetics.

Ihr Schaltplan, der mit jeder Situation kompatibel ist, die zu den bestehenden Sicherheitspraktiken passt, würde folgendermaßen aussehen:

^{Simulieren Sie diese Schaltung}

Jetzt ist es egal, welches Paar positiv oder negativ ist, Sie bekommen immer, was Sie brauchen, auch wenn ein Hersteller vorgeschlagene DC-Richtungen ... "anders" interpretiert ... Und Sie bekommen alle Ihre Ethernet-Signale schön und gut sauber in die Elektronik, die diese handhabt.

Auch wenn die Versorgungsseite die Paare 0 und 3 schmutzig mit DC verbindet. Es ist wahr, dass einige Arten von „Remote Supply“-Zugangspunkten von Marken wie TP-Link dies mit dem kleinen Plastikblock tun, den sie für das „PoE“ liefern. Diese Blöcke trennen oft die äußeren Paare von der "Eingangsseite" und verbinden diese mit dem Adapterstecker auf der "Ausgangsseite". Aber die Verwendung von PoE-Magneten in Ihrem Gerät ermöglicht es Ihnen immer noch, dieses DC-Signal auszugeben, aber auch, dass Ihr Gerät mit normalen Gigabit-Netzwerken kompatibel bleibt.