Power over Ethernet(PoE)는 단일 이더넷 케이블을 사용하여 IP 카메라, 무선 액세스 포인트, VoIP 전화 및 기타 네트워크 장치에 전원을 공급하는 표준 기술이 되었습니다. PoE 스위치와 전원 장치가 가장 많은 관심을 받는 경우가 많지만, 모든 PoE 지원 이더넷 포트 내의 중요한 구성 요소는 (전원 공급 장치)가 필요합니다.
PoE LAN 변압기는 고속 이더넷 데이터를 전송하는 동시에 DC 전원이 동일한 케이블을 통해 안전하게 통과하도록 합니다. 전기적 절연, 신호 무결성 및 PoE 전원 주입을 위한 제어된 경로를 제공하여 안정적이고 표준을 준수하는 네트워크 작동을 보장합니다.
이 기사에서는 PoE LAN 변압기가 무엇인지, PoE 이더넷 시스템 내에서 어떻게 작동하는지, 표준 LAN 변압기와 어떻게 다른지를 배우게 됩니다. 또한 엔지니어와 시스템 통합자가 PoE 하드웨어 설계를 더 잘 이해할 수 있도록 일반적인 PoE 사용 사례, 설계 고려 사항 및 자주 묻는 질문을 설명합니다.
PoE LAN 변압기는 어떻게 작동합니까?LAN 변압기는 네트워크 장치 간의 전기적 절연, 임피던스 매칭 및 신호 결합을 제공하기 위해 이더넷 인터페이스에서 사용되는 자기 구성 요소입니다. 이더넷 PHY를 전압 서지, 노이즈 및 접지 전위차로부터 보호하면서 안정적인 데이터 전송을 보장합니다.
LAN 변압기는 이더넷 자성체의 필수적인 부분이며 일반적으로 이더넷 포트, 자성체가 있는 RJ45 커넥터 또는 네트워크 장비의 독립형 변압기 모듈에 통합됩니다.
LAN 변압기는 이더넷 통신에서 여러 가지 중요한 기능을 수행합니다.
장치 간의 직접적인 전기적 연결을 방지하여 민감한 회로를 보호합니다.
트위스트 페어 이더넷 케이블에 대해 일관된 100옴 차동 임피던스를 유지합니다.
공통 모드 노이즈를 줄이고 긴 케이블에서 신호 무결성을 향상시킵니다.
LAN 변압기가 없으면 이더넷 링크는 간섭, 신호 저하 및 전기적 손상에 더 취약해집니다.
LAN 변압기는 다음을 포함하여 거의 모든 유선 이더넷 장치에서 발견됩니다.
공간, 비용 및 성능 요구 사항에 따라 개별 변압기 구성 요소로 PCB에 구현되거나 통합 자성체로 RJ45 커넥터 내부에 구현될 수 있습니다.
밀접하게 관련되어 있지만 LAN 변압기와 이더넷 PHY는 서로 다른 역할을 수행합니다.
기능적이고 표준을 준수하는 이더넷 포트에는 두 구성 요소가 모두 필요합니다.
PoE LAN 변압기는 어떻게 작동합니까?PoE LAN 스위치는 표준 이더넷 케이블을 통해 연결된 장치에 네트워크 데이터와 DC 전원을 모두 공급하는 이더넷 스위치입니다. 전원 공급 장치(PSE)로 작동하며 802.3af, 802.3at 또는 802.3bt와 같은 IEEE PoE 표준을 준수합니다.
PoE LAN 스위치는 별도의 전원 어댑터가 필요하지 않아 설치가 간소화되고 케이블 연결 복잡성이 줄어듭니다.
PoE LAN 스위치는 데이터 신호가 정상적으로 통과하도록 하면서 이더넷 케이블 쌍에 DC 전원을 주입합니다.
스위치는 전원 장치(PD)와 전원 요구 사항을 협상합니다.
PoE LAN 스위치의 일반적인 응용 분야
출입 통제 시스템
PoE LAN 스위치 내부의 LAN 변압기 역할
PoE DC 전원 주입을 위한 안전한 경로 제공PoE 응용 프로그램의 경우 변압기는 표준 LAN 변압기에 비해 더 높은 전류, 더 높은 전압 및 열 응력
을 처리하도록 설계되어야 합니다.
PoE LAN 변압기는 어떻게 작동합니까?(전원 공급 장치)PoE LAN 변압기는 고속 데이터 신호와 함께 DC 전원을 안전하게 통과하도록 설계된 특수 이더넷 자기 구성 요소입니다. 이를 통해 Power over Ethernet
(PoE) 시스템은 절연, 신호 무결성 및 IEEE PoE 표준 준수를 유지하면서 동일한 트위스트 페어 케이블을 통해 전력과 이더넷 데이터를 제공할 수 있습니다.
PoE 및 비 PoE LAN 변압기의 차이점
PoE 및 비 PoE LAN 변압기의 주요 차이점은 데이터 신호 외에 DC 전송을 지원하는 능력에 있습니다.
주요 차이점은 다음과 같습니다.
1. 전력 처리 능력
PoE LAN 변압기는 코어 포화 없이 DC 전류를 전달하도록 설계된 반면, 비 PoE 변압기는 AC 데이터 신호에만 최적화되어 있습니다.
2. PoE 표준 호환성
PoE 변압기는 IEEE 802.3af, 802.3at 및 802.3bt 요구 사항을 지원하는 반면, 표준 LAN 변압기는 PoE 준수를 보장하지 않습니다.
3. 열 성능
PoE 응용 프로그램에서 더 높은 전류 흐름은 향상된 방열 및 재료 선택이 필요합니다.
전원 주입을 위한 센터 탭 설계PoE LAN 변압기의 특징은 센터 탭 설계
로, 이더넷 데이터 전송을 방해하지 않고 DC 전원을 주입할 수 있습니다.
자기 결합은 장치 간의 전기적 절연을 보장합니다.
이 설계는 전원과 데이터가 동일한 케이블에서 공존하면서 신호 품질을 유지하고 안전 요구 사항을 충족할 수 있도록 합니다.
고전류 및 고전압 요구 사항
PoE LAN 변압기는 표준 LAN 변압기에 비해 더 높은 전기적 스트레스 하에서 안정적으로 작동해야 합니다.
엔터프라이즈 및 산업 환경에서 일반적입니다.
이러한 요구 사항은 포트당 전력 레벨이 60W를 초과할 수 있는 IEEE 802.3bt와 같은 더 높은 전력 PoE 응용 프로그램에서 점점 더 중요해집니다.
PoE LAN 변압기는 어떻게 작동합니까?(전원 공급 장치)PoE LAN 변압기
변압기를 통한 이더넷 데이터 신호 경로
변환된 신호는 제어된 임피던스로 이더넷 케이블을 향해 나갑니다.
데이터 신호는 AC 결합되므로 DC 전원의 영향을 받지 않고 변압기 코어를 통과합니다.
센터 탭을 통한 PoE 전원 주입PoE 시스템의 DC 전원은 변압기 권선의 센터 탭
을 사용하여 데이터 경로와 별도로 주입됩니다.
전원은 데이터 신호를 방해하지 않고 전원 장치(PD)에 도달합니다.
전원 장치에서 데이터 및 전원 분리
내부 회로는 DC 전원을 사용 가능한 전압으로 변환합니다.
전기적 절연 및 안전 보호
IEEE 및 규제 절연 요구 사항을 충족합니다.절연 전압
정격 및 자기 재료는 PoE 환경에서 장기적인 신뢰성을 보장하기 위해 신중하게 선택됩니다.
★ PoE LAN을 실제 응용 프로그램에서 사용하는 방법
PoE LAN으로 전원을 공급하는 일반적인 장치
IoT 센서 및 스마트 빌딩 장치이러한 장치는 전원 장치(PD)
일반적인 PoE LAN 배포 시나리오
– 전기 인프라가 제한된 위치에 전원 공급
◆ PoE LAN 시스템에 필요한 주요 구성 요소
각 구성 요소는 안전하고 안정적인 작동을 보장하기 위해 동일한 PoE 표준을 준수해야 합니다.
실제 응용 프로그램에서 PoE LAN을 사용할 때는 케이블 길이에 따른 전력 손실을 고려해야 합니다.
IEEE PoE 표준은 성능을 유지하기 위해 전력 예산을 정의합니다.
◆ PoE LAN을 안전하게 사용하기 위한 모범 사례
이러한 모범 사례를 따르면 전원 공급 문제를 방지하고 네트워크 하드웨어를 보호할 수 있습니다.
예, 특정 소형 이더넷 스위치는 전원 장치(PD)로 설계된 경우 PoE를 통해 전원을 공급받을 수 있습니다. 이러한 스위치는 표준 이더넷 케이블을 통해 PoE 스위치 또는 PoE 인젝터와 같은 상위 PoE 소스에서 전력을 수신하는 동시에 네트워크 데이터를 전달합니다.
그러나 모든 이더넷 스위치가 PoE 입력을 지원하는 것은 아닙니다. PoE PD 회로 및 PoE 정격 LAN 자성체로 특별히 설계된 스위치만 이더넷을 통해 안전하게 전원을 수용할 수 있습니다.
PoE 전원 스위치와 PoE 인젝터는 PoE LAN 시스템에서 서로 다른 역할을 합니다.
1. PoE 전원 스위치
상위 PoE 소스에서 전원을 수신하고 하위 장치에 데이터를 배포합니다. 로컬 전원 콘센트가 없는 위치에서 배포를 단순화합니다.
2. PoE 인젝터
비 PoE 스위치 또는 네트워크 장비에 대한 이더넷 데이터 라인에 PoE 전원을 추가하여 외부 전원으로 작동합니다.
인젝터는 전원을 공급하는 반면, PoE 전원 스위치는 PD로 PoE 전원을 소비하도록 설계되었습니다.
PoE 시스템을 설계할 때는 PD 및 PSE 역할을 이해하는 것이 필수적입니다.
1. 전원 공급 장치(PSE)
이더넷 케이블에 전원을 공급하는 PoE 스위치 또는 인젝터와 같은 장치.
2. 전원 장치(PD)
IP 카메라, 액세스 포인트 또는 PoE 전원 스위치와 같이 케이블에서 전원을 수신하는 장치.
PoE 전원 이더넷 스위치는 다른 장치에 PoE 출력을 제공하도록 특별히 설계되지 않은 한 PD로 작동하며 PSE가 아닙니다.
PoE 전원 스위치는 일반적으로 로컬 전원이 제한적이거나 사용할 수 없는 시나리오에서 사용됩니다.
이러한 사용 사례에서 PoE 전원 스위치는 설치 복잡성을 줄이고 배포 유연성을 향상시킵니다.
이더넷 스위치는 전원 장치(PD)로 설계되고 PoE 지원 전원에 연결된 경우에만 PoE로 전원을 공급받을 수 있습니다.
PoE LAN 변압기와 표준 LAN 변압기는 이더넷 데이터 전송에서 유사한 역할을 하지만 서로 다른 전기적 및 전력 요구 사항에 맞게 설계되었습니다. 주요 차이점은 PoE LAN 변압기는 데이터와 DC 전원을 모두 지원하도록 설계된 반면, 표준 LAN 변압기는 데이터 신호에만 최적화되어 있다는 것입니다.
| 기능 | PoE LAN 변압기 | 표준 LAN 변압기 |
|---|---|---|
| PoE 지원 | IEEE 802.3af / at / bt | 보장되지 않음 |
| DC 전력 처리 | DC 전력 흐름용으로 설계됨 | DC 전류용으로 설계되지 않음 |
| 센터 탭 설계 | 전원 주입에 필요 | 선택 사항 또는 사용되지 않음 |
| 전류 정격 | 높음(PoE 부하 지원) | 낮음 |
| 코어 포화 저항 | 높음 | 제한됨 |
| 절연 전압(Hi-Pot) | 더 높음(PoE 안전 규정 준수) | 표준 이더넷 절연 |
| 열 성능 | 전력 소산을 위해 향상됨 | 신호에만 최적화됨 |
| 일반적인 응용 프로그램 | PoE 스위치, PD 장치, PoE MagJack | 비 PoE 이더넷 포트 |
| PoE 시스템의 위험 | 안전하고 규정을 준수함 | 과열 또는 고장의 위험 |
표준 LAN 변압기는 연속 DC 전류를 전달하도록 설계되지 않았습니다. PoE 시스템에서 사용하면 다음과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.
이러한 이유로 PoE 응용 프로그램에는 항상 PoE 정격 LAN 변압기 또는 통합 PoE 자성체가 필요합니다.
이더넷 포트가 PoE 입력 또는 출력을 지원하는 경우
PoE LAN 변압기는 DC 전력 및 고전류를 처리하도록 특별히 설계된 반면, 표준 LAN 변압기는 이더넷 데이터 전송만 지원합니다.
★
◆
IEEE PoE 표준을 항상 확인하십시오.IEEE 802.3af(PoE)
◆
주요 고려 사항은 다음과 같습니다.
쌍당 최대 DC 전류
◆
이더넷 및 PoE 안전 표준 준수를 보장합니다.
더 높은 절연 정격은 산업 및 실외 응용 프로그램에서 특히 중요합니다.
PoE 시스템에서도 이더넷 신호 품질은 여전히 필수적입니다.
다음을 확인하십시오.
신호 성능이 좋지 않으면 네트워크 속도와 안정성이 제한될 수 있습니다.
PoE 응용 프로그램은 DC 전력 흐름으로 인해 추가 열을 생성합니다.
중요한 열 요인은 다음과 같습니다.
신뢰할 수 있는 PoE LAN 변압기는 열이 높은 환경에서 저하 없이 작동하도록 설계되었습니다.
PoE LAN 변압기는 다양한 폼 팩터로 제공됩니다.
올바른 패키지를 선택하면 보드 공간, 조립 복잡성 및 시스템 비용에 영향을 미칩니다.
변압기가 해당 표준을 충족하는지 확인하십시오.
규정 준수는 시스템 인증을 단순화하고 설계 위험을 줄입니다.
PoE LAN 변압기의 주요 사양에는 PoE 표준 호환성, 전류 정격, 절연 전압, 신호 성능 및 열 신뢰성이 포함됩니다.
최신 이더넷 네트워크에서 PoE LAN 변압기를 이해하는 것은 강력한 Power over Ethernet 솔루션을 설계하고 배포하는 데 필수적입니다. 신호 절연 및 전원 주입에서 전류 처리 및 PoE 표준 준수에 이르기까지 PoE LAN 변압기의 모든 측면이 시스템 안정성과 성능에 영향을 미칩니다. 산업 표준 및 엔지니어링 사양을 충족하는 구성 요소를 선택하면 IP 카메라, 액세스 포인트 및 PoE 전원 스위치와 같은 장치의 장기적인 안정성을 보장할 수 있습니다.
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