Малина Пи моќност над етен
Генерал
Со УСБ одамна е вообичаена практика да се комбинира линијата за пренос на податоци со напојувањето. Напојувањето на уредите со мала потрошувачка на енергија се наоѓа и во компјутерските мрежи Етернет. Овде технологијата е наречена „Power over Ethernet“ (PoE, POE). Користењето на PoE за напојување на уредите поврзани на мрежата, исто така, има потенцијал да заштеди енергија. Посебна единица за напојување повеќе не е потребна за секој уред, но напојувањето се одвива преку централна, интелигентна единица за напојување. Дополнителниот пренос на електрична енергија преку мрежните мрежи на Етернет е регулиран со стандардот IEEE 802.3af од 2003 година, IEEE 802.3at стандардот ги дефинира условите за „PoE plus“. Вториот беше воведен во 2009 година со цел да може да снабдува уреди со поголеми енергетски побарувања. Покрај техничките параметри, суштински дел од овој стандард е гаранцијата за интегритетот на податоците и безбедноста на мрежата. Понатаму, мора да се избегне мрежните уреди кои не се дизајнирани за PoE да бидат оштетени од дополнителниот напон.
Дополнителни информации за позадината може да се најдат во воведот на компјутерските мрежи. Во овој момент треба да се работи за тоа како можете далечински да го снабдите Raspberry Pi со напојување преку мрежниот кабел. Целата работа работи само со мрежи засновани на бакарни кабли, се разбира, со мрежи со оптички влакна не работи.
Спецификацијата IEEE 802.3af ги регулира валидните вредности за PoE:
- Енергија кај потрошувачот по загуби на кабел до 12,95 В.
- Напон кај потрошувачот 37 - 57 В.
- Максимална моќност на изворот на енергија 15,4 В.
- Напон на изворот на енергија 44 - 57 В.
- Максимална струја 350 mA
- Режимот А (крајниот опсег) се користи од прекинувачи и користи пинови 1,2 за едниот столб од 48 V и пинови 3,6 за другиот. Двете поларитети се можни. Тука податоците и напојувањето се пренесуваат преку истите жици и потребен е само 4-жичен кабел.
- Режимот Б (среден опсег) го користат PoE инјекторите (видете подолу) и користи 8-јадрен кабел. Тука паровите (4,5) и (7,8) се доделени за струјата.
Професионално и без малтретирање
Најлесен начин за снабдување на уредот е користење на два пред-купени уреди, „PoE инјектор“ што транспарентно ја снабдува мрежната линија со енергија и „PoE сплитер“ што ја црпи енергијата и од која се снабдува поврзаниот уред ја добива својата енергија. Мрежниот прекинувач со можност за PoE може да послужи и како инјектор.
Постои постапка за регистрација за да се идентификува уредот што треба да се испорача или да се заштитат уредите што не се способни за PoE од оштетување. Започнува со препознавање на поврзаниот уред (откривање). За да го направите ова, инјекторот PoE применува две дефинирани рампи за напон (2,8 V и 10,1 V) и ја мери влечената струја. Ако е поврзан уред кој не е способен за PoE, процесот се прекинува и не се вклучува напон на мрежниот кабел. Во спротивно, енергетската класа на PoE уредот се испитува од страна на PoE инјекторот кој генерира пулсен напон помеѓу 14,5 V и 20,5 V и ја мери добиената струја (класификација). Овој таканаречен проток на потпис го покажува инјекторот во која класа е класифициран терминалниот уред. Тогаш напонот на напојување е вклучен.
Инјекторите PoE и раздвојувачите на PoE не се премногу скапи, може да набавите пар за помалку од 40 евра. Пример за таков пар би бил сплитер TP-Link TL-PoE10R и единечен портен инектор TP-Link TL-PoE150S. Двата уреди се црни кутии со два мрежни приклучоци RJ45 и конектор за барел. Кутиите едноставно се вметнуваат во мрежна врска (од една страна, од друга). Со инјекторот, единицата за напојување е поврзана со шупливиот приклучок, со сплитерот потрошувачот може да се вклучи во шупливиот приклучок. Сплитерот овозможува дури и избор на излезен напон преку прекинувач.
Инјектор и сплитер работат на мрежната линија со типичен напон номинално 48 V. Но, ни требаат само 5 V за Raspberry Pi.
Едноставно решение направете го тоа сами
Ова покажува како можете сами да изградите поедноставен PoE инјектор за уреди со максимум 100 Mbit/s. Идејата е да се остават недопрени четирите линии за податоци неопходни за 100 Mbit/s и да се користат четирите неискористени линии за напојување, како во режимот Б споменат погоре. Со други зборови, изградени се PoE инјектор и PoE сплитер. Наместо 48 V, се користат само 12 V. Ова е исто така доволно за периферни уреди на кои им треба малку поголем напон.
Ве молиме запомнете: Уредите без поддршка на PoE не можат безбедно да се поврзат со мрежниот кабел во живо, освен ако енергијата претходно не се раздели или не е вградено заштитно коло во уредот!
Инјекторот ПоЕ е дизајниран како двоен приклучок во кој внатрешно се пробиваат жичните парови (1,2) и (3,6). Едниот столб на напојувањето е поврзан со пиновите 4 и 5 од излезниот приклучок, другиот пол на иглички 7 и 8. Во однос на поларитетот, линијата (4,5) се користи како позитивен пол и линијата (7,8) како негативен пол . На другиот крај од линијата, можете да ги поделите жиците во живо од кабелот Етернет на ист начин и да ги доведете до соодветен приклучок за напојување за работа на Rasp Pi, кој сега се испорачува само со мрежен кабел. Шемата за интерконекција тогаш изгледа вака:
За да го добиете инјекторот, можете едноставно да го поврзете напојувањето со иглички (4,5) и (7,8) на еден RJ45 приклучок и иглички 1,2,3 и 6 со истите пинови на вториот RJ45 приклучок поврзете се како што покажува следната слика. Сплитерот би бил конструиран на ист начин, само овде приклучоците J1 и J2 би ги замениле своите задачи: J2 е поврзан со напојувањето и J1 со Raspberry Pi.
Сепак, не само што треба да се инсталираат неколку безбедносни механизми од двете страни, туку влезниот напон исто така треба да се намали на 5 V од страната на сплитерот. Инјекторот има приклучок за микро-осигурувач. Во случај на краток спој или преголема струја, осигурувачот ќе дува и (се надеваме) дека ќе го заштити поврзаниот хардвер. Диода се користи за заштита од неправилно поларизирани влезни жици, што може да го разнесе осигурувачот ако поларитетот се врати назад. Покрај тоа, ЛЕР со сериски отпорник служи како оперативен дисплеј. Лежи зад осигурувачот и затоа се пали само кога осигурувачот е недопрен.
Комерцијално достапен модул за конвертор DC-DC, каков што можете да добиете од Полин, Ватерот, Ебеј, Амазон итн., Се користи за намалување на влезниот напон на сплитерот. На модулот има потенциометар за сечење за поставување на излезен напон. Конверторот IC LM2596 е во состојба да испорача излезна струја до 3 А ако разликата помеѓу влезниот и излезниот напон не е премногу голема.
Овие модули се толку ефтини што готовиот модул чини помалку отколку ако ги купите компонентите поединечно. Плочката дури не е вклучена во пресметката. Обезбеден е и осигурувач за сплитерот, конверторот DC-DC и дополнителниот 12 V терминал се наоѓаат зад осигурувачот. И тука, ЛЕР со сериски отпорник служи како оперативен дисплеј. Исто така е зад осигурувачот и затоа се пали само доколку работи напојувањето преку мрежниот кабел и осигурувачот е недопрен.
Датотеките EAGLE за двете компоненти се достапни за преземање, видете ги врските на крајот од страницата. Распоредот е сите еднострани, така што искусните хобисти можат лесно да ги произведуваат самите табли. Следните слики го прикажуваат распоредот (не во оригинална големина, гледано од страната на компонентата); остави го инјекторот и десно сплитерот:
Пакетот за напојување е поврзан со инјекторот. Доколку е потребно, приклучок за буриња ц. д биде отсечен. Најлесен начин за напојување на Raspberry Pi е да го отсечете USB-A конекторот на USB кабел со микро-USB конектор. Од четирите жици, +5 V е на црвената жица и се заземјува на црната жица. Другите две жици обично се користат за пренос на податоци и не се потребни овде. Ако не сакате да „убиете“ кабел, може да набавите и претходно склопен кабел со црвена и црна жица во продавниците (на пр., Од Конрад Електроник, нарачка бр. 458032-62, дел БКЛ: 10080100). Потоа, кабелот е поврзан со терминалот од 5 V.