ネットワークトランス用のPOE電源

ネットワークテクノロジーの継続的な開発により、その利便性と効率のために、Ethernet（POE）テクノロジーの電力が広く使用されてきました。 POEテクノロジーは、イーサネットケーブルを介して電力とデータを同時に送信し、ネットワーク機器の設置と展開を大幅に簡素化します。 POE電源システムの重要なコンポーネントとして、ネットワークトランスの配線方法と設計は、システムのパフォーマンスと信頼性に重​​要な役割を果たします。この記事では、アイドルペアの電源とデータペア電源の特性、違い、配線要件など、POE電源におけるネットワーク変圧器のさまざまな配線方法について詳しく説明します。

1. 1.ポー電源の基本原則

POEテクノロジーの中核は、イーサネットケーブルを介して電力とデータシグナルを同時に送信することです。このテクノロジーは、IEEE 802.3AFおよびIEEE 802.3AT標準に基づいており、DC電源を標準のイーサネットケーブルに送信できます。 POEシステムは主に2つの部分で構成されています。

• パワーソース装置（PSE）：通常はスイッチまたはPOEインジェクターに統合された電力を提供する責任があります。

• パワーアプリケーションデバイス（PD、電源デバイス）：IPカメラ、ワイヤレスアクセスポイントなど、電源を必要とするデバイス。

POE電源の鍵は、ネットワークトランスを介して電力とデータシグナルを分離して、2つが互いに干渉しないようにすることです。

2. 2.ネットワークトランスの役割

ネットワークトランスは、POE電源システムで重要な役割を果たします。その主な機能には次のものが含まれます。

• 電気分離：高電圧干渉が機密データリンクを入力するのを防ぎ、データ信号の整合性を確保します。

• インピーダンスマッチング：送信機と受信機の間のエネルギー伝達効率を最適化し、信号反射を減らします。

• 一般的な-モード拒否：電磁互換性の問題の影響を軽減し、信号の品質を向上させます。

• 信号の結合とデカップリング：データ信号が埋め込まれたDCコンポーネントを抽出しながら、データ信号がスムーズに通過するようにします。

3. 3.POE電源の配線方法

IEEE 802.3AFおよびIEEE 802.3AT基準によれば、POE電源には2つの主要な配線方法があります：アイドルペア電源（代替B）とデータペア電源（代替A）。

（i）アイドルペア電源（代替b）

予備のペアパワートランスミッションは、データ送信に使用されないイーサネットケーブルのワイヤペア（通常はワイヤペア4、5、7、8）を使用して電力を送信します。この方法は、10ベース- Tおよび100ベース- Tネットワークに適しています。これらのネットワークは、データ送信にワイヤペア1、2、3、6のみを使用し、ワイヤーペア4、5、7、8は予備のペアです。

配線方法

• ワイヤーペア4および5：正のポールに接続します。

• ワイヤーペア7および8：負の極に接続します。

特徴

• アドバンテージ：

• 電源とデータ信号は異なるワイヤーペアを使用するため、データ送信には影響しません。

• 複雑な信号分離回路は必要ないため、回路設計を簡素化します。

• 欠点：

• Gigabit Networks（1000base - t）では、4組のワイヤーすべてがデータ送信に使用されるため、アイドルペアを電力に使用できません。

• 電力用の追加のワイヤーが必要であり、ケーブルの複雑さを高めます。

（ii）データペア電源（代替a）

データ-ペアパワートランスミッションは、データ送信と同じワイヤペア（1、2および3、6）を使用して電力を送信します。この方法は、ネットワークトランスの中央タップを介して電力とデータシグナルを分離します。

配線方法

• ワイヤーペア1および2：正のポールに接続します。

• ワイヤペア3および6：負の極に接続します。

特徴

• アドバンテージ：

• 1000base - tおよび10gbase - tを含むすべてのイーサネット標準に適しています。

• 追加のワイヤペアは必要ありません。ケーブルリソースを節約します。

• 欠点：

• 回路設計は比較的複雑で、ネットワークトランスを介した電力とデータシグナルの分離が必要です。

• 電力とデータシグナルは同じワイヤのペアを共有するため、より高い要件が信号の整合性と電磁互換性に配置されます。

4. 4.アイドルペア電源とデータペア電源の間の異なる

1. 適用可能なシナリオ

• アイドルペア電源（代替b）：

• これらのネットワークには電源に使用できる予備のワイヤペアがあるため、10ベース- Tおよび100ベース- Tネットワークに適しています。

• ギガビットネットワークがデータを送信するために4組のワイヤすべてを必要とするため、ギガビットネットワーク（1000base - t）には適していません。

• データペア電源（代替A）：

• 10base - t、100base - t、1000base - t、および10gbase - tを含むすべてのイーサネット標準に適しています。

• ギガビットとより高い帯域幅ネットワークの唯一の選択肢。

2. 回路設計の複雑さ

• アイドルペアパワー：

• 電源とデータ信号は異なるワイヤペアを使用し、複雑な信号分離回路を必要としないため、回路設計は比較的単純です。

• 電源へのデータ：

• 回路設計は比較的複雑で、ネットワークトランスを介した電力とデータシグナルの分離が必要です。

3. 信号の完全性

• アイドルペアパワー：

• 電力とデータ信号が同じワイヤを共有せず、相互干渉を減らすため、より高い信号の完全性があります。

• 電源へのデータ：

• 電源とデータの信号が同じワイヤを共有し、ネットワークトランスを通じて十分に分離する必要があるため、信号の整合性要件は高くなります。

5. 配線要件

1. アイドルモードでの電源の配線要件

• ラインペアの選択：

• ワイヤペア4および5を正とワイヤーのペア7および8として、負のように使用します。

• ケーブルタイプ：

• カテゴリ5（CAT - 5）以上のネットワークケーブルを使用して、十分な電流伝送容量を確保することをお勧めします。

• 電源機器（PSE）：

• PSE機器は、アイドルペアの電源モードをサポートし、十分な出力電力を提供する必要があります。

• 搭載デバイス（PD）：

• PDデバイスは、アイドル電源モードをサポートし、対応する電力管理機能を備えている必要があります。

（ii）電源のデータ配線要件

• ラインペアの選択：

• ワイヤペア1と2を正とワイヤーのペア3と6を負に使用します。

• ケーブルタイプ：

• カテゴリ5（CAT - 5）以上のネットワークケーブルを使用して、十分な電流伝送容量を確保することをお勧めします。

• ネットワークトランス：

• ネットワークトランスには、電力とデータ信号を分離するための中心タップ機能が必要です。

• 電源機器（PSE）：

• PSE機器は、データペア電源モードをサポートし、十分な出力電力を提供する必要があります。

• 搭載デバイス（PD）：

• PDデバイスは、データペア電源モードをサポートし、対応する電源管理機能を備えている必要があります。

（iii）一般的な配線上の考慮事項

• ケーブル品質：

• 高品質のネットワークケーブルを使用して、ケーブルの電気伝導率と機械的強度を確保します。

• ケーブルの長さ：

• ケーブルの長さは、トランスミッションの損失と電圧降下を減らすために、できるだけ短く保つ必要があります。

• 電磁干渉：

• 高電圧電力線または強力な電磁干渉源と一緒にネットワークケーブルを配置しないようにして、電磁干渉を減らします。

• 接地：

• 電源機器と電源機器が、システムの干渉防止能力と安全性を改善するために十分に接地されていることを確認してください。

6. 6.プラクティックアプリケーションケース

100Mネットワーク（100ベース- T）POE電源

100mのネットワークでは、通常、アイドルペア電源（代替B）メソッドが使用されます。たとえば、IPカメラやワイヤレスアクセスポイントなどのデバイスは通常、アイドルペアで駆動されます。これらのデバイスは高帯域幅のデータ送信を必要としないため、アイドルペアの電源メソッドはシンプルで使いやすいです。

（ii）ギガビットネットワーク用のPOE電源（1000base - t）

ギガビットネットワークでは、4組のワイヤすべてがデータ送信に使用されるため、データペアの電源（代替A）を使用する必要があります。たとえば、ギガビットスイッチやギガビットワイヤレスアクセスポイントなどのデバイスは、通常、データペア電源を使用します。

1. 7. conclusion

ネットワークトランスは、POE電源システムで重要な役割を果たします。アイドルペアの電源とデータペア電源は、POE電源の2つの主な方法であり、それぞれに独自の特性と適用可能なシナリオがあります。アイドルペアの電源は100mネットワークに適していますが、データペアの電源は、ギガビットネットワークを含むすべてのイーサネット標準に適しています。配線の場合、特定のネットワーク環境と機器の要件に従って適切な配線方法を選択し、対応する配線要件に従ってシステムの性能と信頼性を確保する必要があります。

ネットワークトランスの配線方法を合理的に選択および設計することにより、POE電源システムの効率と安定性を効果的に改善して、さまざまなネットワーク環境でのアプリケーション要件を満たすことができます。