Cómo diseñar un divisor PoE para Modo A y B

EDITAR NOTA:

En los dibujos con solo 2 pares, numeré los pares 0 y 1. Estos números no están relacionados con los órdenes de pares reales en lo que respecta a los voltajes de CC entre ellos.

Era demasiado perezoso, además de formular esta respuesta, para buscar también los PDF de estándares en mi vieja PC para ver cuáles estaban conectados a CC en los primeros estándares propuestos, los estándares posteriores y cómo algunos fabricantes "decidieron hacerlo " antes de propuesto fue a enviado. Solo recuerdo que finalmente concluí que los puentes completos eran los más seguros, como se muestra en mi último esquema.

Respuesta original:

En Electrónica Ethernet, ya sea de 10, 100 o 1000 Mbit, la señal se aísla mediante acoplamiento inductivo o transformadores.

Ignorando cualquier resistencia de terminación, se puede ilustrar así:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Esto es para eliminar cualquier riesgo de compensación de CC entre dos dispositivos que se comunican a través del medio cableado. Las señales de alta frecuencia pasan fácilmente a través del magnetismo y la CC queda fuera.

Esto es luego "abusado" en PoE. Si coloca un voltaje de CC en dos pares, esto no se acoplará a los componentes electrónicos de ninguno de los lados, ya sea que sepan sobre la CC o no, siempre y cuando lo sepan, lo manejen correctamente.

Ya sea que se use el tipo A o el tipo B, o ambos, colocarán el positivo de la CC en un par por completo y el negativo en el otro, para no causar corrientes de CC altas en las bobinas de la imagen de arriba. Dado que los pares están terminados con transformadores independientes, no puede fluir corriente continua, a menos que se busque activamente en el lado del cable.

Tomando solo dos pares, se vería así:

^{simular este circuito}

(Ilustrado con 48 V, pero también existen 72 V y posiblemente 96 V (último diseño estándar propuesto que hice, pero no me mantuve al día con los desarrollos))

Ahora, no importa si esos pares son los pares adicionales de Gigabit o los pares centrales 10/100, pero generalmente el DC tiene un + y un - en un conjunto de pares, por lo que los pares centrales no serían tanto + como ambos -, uno sería +, el otro -. Pero algunas compañías pueden ser raras al respecto, es mejor no asumir nada si no es necesario.

Una cosa está garantizada, si se adhieren a la especificación, es que tienen prohibido usar un par para transportar el voltaje de CC completo por sí solo, así:

^{simular este circuito}

Entonces, es por eso que un par siempre debe tener ambos cables positivos de CC, o ambos cables negativos, ¡pero nunca ambos!

Entonces, ahora para responder a su pregunta real, la forma de sacar la CC de un cable, conforme a ambos estándares, es bastante fácil, una vez que se da cuenta de cómo funcionan esos transformadores y que la CC solo existe entre pares.

La CC se coloca en el cable con transformadores balanceados, así:

^{simular este circuito}

Como puede ver, la CC ahora existe entre los pares 0 y 1, mientras que la señal se acopla a ese voltaje de CC de manera balanceada. La señal puede atravesar el par, como si nada hubiera pasado, mientras que cualquier persona que sepa sobre el DC puede sacarla.

Por supuesto, no puede simplemente "cortar" la señal arrancando la CC de uno de los cables sin considerar la señal. En ese caso, la señal se aplanaría o destruiría por completo.

Entonces, por su parte, debe hacer exactamente lo que hace un proveedor de PoE para desconectar la energía: desacoplar la CC con un transformador balanceado.

Estos transformadores se pueden obtener, 4 en un solo bloque, de muchos proveedores diferentes. Simplemente busque una sección sobre PoE Magnetics.

Su esquema, totalmente compatible con cualquier situación que se ajuste a las prácticas seguras existentes, se vería así:

^{simular este circuito}

Ahora, no importa qué par sea positivo o negativo, siempre obtendrá lo que necesita, incluso si un fabricante interpreta las direcciones de CC propuestas... "de manera diferente"... Y obtendrá todas sus señales de Ethernet agradables y limpiar los componentes electrónicos que los manejan.

Incluso si el lado de la fuente conecta suciamente los pares 0 y 3 con fuerza a CC. Es cierto que algunos tipos de puntos de acceso de "alimentación remota" de marcas como TP-Link hacen eso con el pequeño bloque de plástico que suministran para el "PoE". Esos bloques a menudo desconectan los pares externos del "lado de entrada" y los conectan al enchufe del adaptador en el "lado de salida". Pero el uso de imanes PoE en su dispositivo aún le permitirá obtener esa señal de CC, pero también permitirá que su dispositivo siga siendo compatible con las redes Gigabit normales.