يصدر النوع الأول 15.4 W عند المنفذ، ويصدر النوع الرابع 90 W. لكن جهاز النوع الرابع لا يُضمن له إلا 71.3 W، لأن 18.7 W تحترق في النحاس. فكل رقم شهير في PoE ليس إلا قانون أوم مطبّقاً مرّتين، ثم تأتي حزمة كابلات ساخنة فتستردّ بعضها.
أربع أفكار تحملها معك إلى محادثة المواصفات القادمة.
المواصفات 802.3af مع 802.3at ثم 802.3bt كلها ملاحق مُلغاة. والقائم هو IEEE Std 802.3-2022: البند 33 للنوعين الأول والثاني، والبند 145 للنوعين الثالث والرابع. ونصّ المواصفة نفسه لا يستخدم أبداً الألفاظ PoE أو PoE+ أو PoE++ أو UPOE.
المصدر PSE هو المنبع، والجهاز PD هو المستهلك، والفارق بينهما معادلة واحدة: PPD = PPSE − (PPSE/V)² × R. فالنوع الأول يعطي 12.95 W، والثاني 25.5 W، والثالث 51 W، والرابع 71.3 W. أربعة أرقام يحفظها الجميع، ومعادلة واحدة لا يعرضها أحد.
الأزواج الأربعة تخفض المقاومة إلى النصف، ثم تنفق الفئة الثامنة ذلك كله وزيادة على التيار: 865 mA لكل زوج مقابل 600 mA. لذلك فالنوع الرابع أقلّ أنواع PoE كفاءة لا أعلاها: 79.2% في أسوأ الحالات مقابل 85.0% للفئة الرابعة، لأن الفاقد يتناسب مع مربّع التيار.
تعرّف IEEE محورين ليس فيهما اسم تسويقي: النوع خاصية في الجهاز، والفئة نتيجة تفاوض على ذلك المنفذ، وهي ما يتغيّر أثناء التشغيل. حدّد الفئة والقدرة المضمونة عند الجهاز، لا النوع وقدرة المنفذ.
محسوبة من المعادلات المنشورة لا منقولة من جدول. والقناة عند أسوأ حالات المواصفة نفسها: 20 Ω بزوجين للنوع الأول، و12.5 Ω للنوع الثاني، و6.25 Ω بأربعة أزواج للنوعين الثالث والرابع.
| نوع PoE | قدرة PSE / PD | الأحمال النموذجية |
|---|---|---|
| المواصفة السارية | IEEE Std 802.3-2022 | الملاحق 802.3af/at/bt مُلغاة. النوعان الأول والثاني في البند 33، والثالث والرابع في البند 145 |
| النوع الأول، الفئة 3 | 15.4 W / 13.0 W | تعطي المعادلة 12.95 W، لكن 802.3at قرّبها إلى 13.0 W سنة 2009. فالرقم «12.95» استشهاد قديم |
| النوع الثاني، الفئة 4 | 30 W / 25.5 W | زوجان، 12.5 Ω. وقد يقف مصدر النوع الثالث هنا أيضاً: فالأزواج الأربعة إلزامية من الفئة 5 فقط |
| النوع الثالث، الفئة 6 | 60 W / 51 W | أربعة أزواج، 6.25 Ω. وعبارة «النوع الثالث» وحدها لا تضمن إلا الفئة 1، أي 3.84 W عند الجهاز |
| النوع الرابع، الفئة 8 | 90 W / 71.3 W | اختيارية: فمصدر النوع الرابع ملزم بالفئة 7 فقط، أي 75 W عند المنفذ مع 62 W عند الجهاز |
| أدنى جهد للمنفذ | 44 / 50 / 50 / 52 V | من النوع الأول إلى الرابع. والبند الذي يكتب 50 V للنوع الرابع يقبل مبدّلاً غير مطابق |
| ميزانية القناة | 6.25 Ω بأربعة أزواج | تحسب المواصفة المقاومة لا الأمتار. أما بزوجين فالحدّ 12.5 Ω، مأخوذ من الصنف D في ISO/IEC 11801 |
| الكفاءة في أسوأ الحالات | 79.2% للفئة 8 | مقابل 85.0% للفئتين الرابعة والسادسة. فالنوع الرابع أقلّ الأنواع كفاءة، لأن الفاقد يتناسب مع مربّع التيار |
| حدّ الحزمة عند 45 °C | 865 mA لكل زوج | نموذج TIA TSB-184-A لكابل Cat 6A في حزمة من 100 كابل بكل أزواجها. ويبلغه Cat 6 عند 42.7 °C، ثم Cat 5e عند 39.2 °C |
| الكود السعودي | SBC 401 فصل 716 | جديد في طبعة 2024، بعناوين أقسام IEC 60364-7-716:2023 الذي يحدّ أي موصّل عند 750 mA |
خمسة عقبات عملية تمسك مصمّمي BAS الجدد.
لا تقول المواصفة IEEE 802.3 شيئاً عن الميزانية الكلية للمبدّل، فهي مكتوبة لمصدر واحد وقطعة وصل واحدة وجهاز واحد. فاطرح السؤال الذي يكسر كل عرض سعر: كم منفذاً يمكنه العمل عند 90 W في آن واحد؟ أحد كبار المصنّعين يجيب بـ 21 في ورقة بياناته، في الطراز ذي 24 منفذاً وذي 48 منفذاً على السواء. فالميزانية ملك مزوّدات القدرة، وتتغيّر مع جهد الشبكة، حيث ينال جهد 230 V السعودي الرقم الأفضل.
تنمذج TIA TSB-184-A حزمة من 100 كابل بكل أزواجها عاملة: I = ρ × 1000 × √(1 − t/60) بوحدة mA لكل زوج. ولكابل Cat 6A عند 45 °C تعطي 865 mA، وهو بالضبط ما يسحبه منفذ النوع الرابع بقدرة 90 W لكل زوج عند 52 V، ويبلغ النموذج نفسه تلك الحافة عند 42.7 °C لكابل Cat 6 وعند 39.2 °C لكابل Cat 5e. أما جدول أحد المصنّعين لكابله Cat 6A فيقول 960 mA في الهواء الطلق، لكن 843 mA داخل أنبوب، ثم 1,632 mA حين تُقلّص الحزمة إلى 24 كابلاً. نموذجان وجوابان: اذكر حجم الحزمة والمسار وحرارة التصميم، لأن لا شيء في المبدّل ينبّهك.
بصمة 25 kΩ لا تقول إلا «أنا جهاز مُغذّى». ثم يثبّت المبدّل الجهد في نطاق 15.5 إلى 20.5 V، ويطلب الجهاز بالتيار الذي يسحبه: جهاز الفئة الثامنة يجيب «الفئة الرابعة» مرتين، فيرى المبدّل القديم حملاً غير مؤذٍ، ثم يغيّر جوابه ابتداءً من الحدث الثالث. ويجيب المبدّل بعدد الأحداث: حدث واحد يمنح الفئة الثالثة، وحدثان أو ثلاثة تمنح الرابعة، وأربعة تمنح السادسة، وخمسة تمنح الثامنة. والمبدّل الذي تنقصه الميزانية يرسل أحداثاً أقلّ، فقد تعمل وحدة الإنارة ذات الـ 90 W عند 51 W أو 25.5 W دون أي عطل، وهي ملزمة بإبقاء سحبها ضمن الفئة التي مُنحتها.
يضيف المُحقّن الوسطي تقنية PoE دون استبدال المبدّل، ولهذا تستخدمه مشاريع التحديث. لكن ثمّة تحذيرين يستحقّان التدوين في المواصفة: أسلاك المُحقّن تُحتسب ضمن ميزانية مقاومة القناة، ونزع منفذ PoE وهو مُغذّى يُعدّ رسمياً سوء استخدام للموصّل. فالمواصفة IEC 60512-99-002 تقول ذلك نصّاً، وتؤهّله على 100 دورة نزع بدل 2,500 دورة ميكانيكية لموصّل RJ45، بل تتسامح صراحةً مع تلف ظاهر في التماسات ضمن معايير النجاح.
اختبر مختبر PNNL لصالح وزارة الطاقة الأمريكية منظومة إنارة PoE مبنية وفق ANSI C137.3. ومع احتساب المبدّل وكابلات بطول 49 m سحبت أكثر بنسبة 13 إلى 19 في المئة من قدرة دخل وحدات الإنارة نفسها، لأن مبدّلات PoE تأخذ تياراً متردّداً وتحوّله: فالتحويل ينتقل ولا يختفي. ولكي توفّر PoE الطاقة يجب أن تتفوّق وحدة إنارة PoE على نظيرتها العاملة بالتيار المتردّد بأكثر من هذا الفاقد، ولم ينشر أحد هذا القياس. وتتبّع نسبة 10 إلى 20 في المئة الشهيرة ينتهي عند محاكاة سنة 2018 لتوزيع تيار مستمر على مستوى مبنى كامل مع خلايا شمسية وبطاريات، وليست دراسة PoE أصلاً. كما أن معظم ما يسمّى «وحدات إنارة PoE» ليست أجهزة PoE: فالإيثرنت يتوقّف عند عقدة في السقف. حدّد PoE لدقّة التحكّم ولإخراج مرحلة التيار المتردّد من سقف مستعار ساخن، وكلاهما مكسب حقيقي.
ستة أسطر، يسمّي كلٌّ منها وثيقة أو مقداراً أو وحدة. والشريحة 16 في العرض تحمل الأسطر الستة نفسها من ملف المصدر نفسه.
1. المصدر: البند 145 من IEEE Std 802.3-2022، النوع الرابع، أربعة أزواج، بجهد منفذ لا يقلّ عن 52 V.
2. يضمن المقاول [X] W عند واجهة قدرة الجهاز لا عند المنفذ، بحساب يستخدم مقاومة القناة المقاسة.
3. تُسجَّل مقاومة حلقة الزوجين المقاسة لكل قناة، ولا تتجاوز 12.5 Ω لكل مجموعة زوجين.
4. يذكر المصمّم حرارة التصميم في مسار الكابل، ولا تُفترض أبداً 20 °C.
5. يُذكر حجم الحزمة، ويُحسب الارتفاع الحراري وفق TIA TSB-184-A عند تلك الحرارة مع تشغيل الأزواج الأربعة، ضمن تصنيف الكابل البالغ 60 °C.
6. تُذكر ميزانية PoE للمبدّل بمزوّدات القدرة الموردة وبجهد شبكة المشروع، مع عدد المنافذ التي يمكن تشغيلها معاً عند الفئة المحدّدة.
والسطر الأول هو الأكثر كتابةً على نحو خاطئ: فجهد 50 V هو الحدّ الأدنى للنوعين الثاني والثالث، ولا يجوز لمنفذ النوع الرابع أن يعمل دون 52 V.
نحسب مقاس مبدّلات PoE على أساس القدرة المضمونة عند الجهاز لا على الوسم المطبوع على المنفذ، ونذكر كم منفذاً يمكنه العمل عند الفئة المحدّدة في آن واحد، ونفحص حزمة الكابلات حرارياً مقابل TIA TSB-184-A عند حرارة تصميم محدّدة لا عند 20 °C.
محتوى تقني من أكاديمية NLC. بدون إزعاج، ويمكنك إلغاء الاشتراك في أي وقت.
بالاشتراك أنت توافق على استلام رسائل NLC.
المواصفات والقياسات التي يستند إليها كل رقم في هذه الصفحة.
شرح من 18 شريحة، جاهز للنشر على LinkedIn كعرض صور.
