Estándar de cable para datos y energía

El USB tipo C, correctamente configurado, puede proporcionar hasta 100 W y también un medio para conectar un dispositivo serie mediante el par básico DP/DM.

Más aquí: ¿Cómo proporciona un puerto USB C la energía para cargar computadoras portátiles?

La razón por la que PoE limita la potencia tiene que ver con el magnetismo: los cables del núcleo son bastante pequeños, más pequeños que los 24 AWG que usa Cat5, que puede transportar hasta 2 A más o menos por cable.

Da la casualidad de que PoE ha visto algunas actualizaciones y ahora puede admitir hasta 90W. Más aquí: https://www.versatek.com/what-is-power-over-ethernet/

No. (O todavía no).

De sus comentarios sobre las respuestas, se describe a sí mismo como "nuevo en electrónica" y desconoce incluso la capacidad de diferentes calibres de cables para transportar corriente de manera segura.

Esta es una cantidad significativa de energía, con riesgos significativos de sobrecalentamiento. Para empeorar las cosas, también está hablando de comenzar con voltajes de red, lo que significa que está construyendo una fuente de alimentación de red completa, y ese realmente no es un lugar para principiantes.

El peor de los casos aquí es que incendias tu casa y tú y tu familia mueren en las llamas. El siguiente peor de los casos es que sufras una descarga eléctrica y te suicides. El siguiente escenario en el peor de los casos es que usted y su familia salgan, pero su casa se queme y la compañía de seguros no pague por hacer algo tan descaradamente peligroso. Todos estos son escenarios no infrecuentes cuando se trata de cableado de red de bricolaje, y eso es esencialmente con lo que está jugando aquí.

No existe un secreto mágico para trabajar con dispositivos de alta potencia y alimentación de red, como conducir un automóvil, volar un avión o cualquier otra actividad que conlleva riesgos. Solo necesita que sepa lo que está haciendo, saber cuáles son los riesgos/problemas y tomar las medidas adecuadas para abordar esos riesgos/problemas. En este momento, simplemente no sabe dónde están las trampas para osos, y sus pasos pueden poner su pie en una.

Por favor, no tomes esto como un reflejo de ti como persona, es solo que aún no has aprendido a hacerlo. Con un poco más de experiencia, estarás bien trabajando en algo como esto. En este momento, sugiero que esto no es una buena idea.

(Editar para agregar: he estado trabajando en electrónica de bajo voltaje durante aproximadamente 30 años, y he hecho partes extrañas de recableado doméstico discreto. ¡Generalmente sé dónde no meter los dedos! Pero si se trata de cosas de alta potencia, o si necesito un cableado doméstico serio, mi primer puerto de escala todavía es conseguir que alguien más que tenga mejores habilidades que yo lo haga).

Estoy tomando un SWAG porque no hay suficiente información para responder completamente la pregunta. Conocer las cargas ayudaría junto con un esquema aproximado. ¿Has considerado el tamaño del cable que necesitarás? El cable #16 AWG a 2 metros caerá alrededor de 0,5 V, dejándote 4,5 V al final del cable con una carga de 10 amperios. Se trata del voltaje mínimo para muchos dispositivos de 5 V. Pruebe esta calculadora, lo ayudará a determinar el tamaño del cable ya que no brinda suficiente información para hacerlo con precisión. Sé que esto no es lo que quieres hacer, pero considera usar un suministro de 12 V o 24 V con un convertidor reductor al final del cable de 2 metros, tu voltaje será mucho más estable, especialmente si no es una carga constante, lo cual hiciste. no mencionar También puede usar un segundo convertidor reductor en el extremo del controlador, que lo deja con una fuente de alimentación. Teniendo en cuenta que estaba pensando en PoE mediante el uso de convertidores reductores, puede aumentar el voltaje y reducir aún más el tamaño del cable. Vaya, el enlace de la calculadora no se quedó aquí:https://grealpha.com/resources/dc-load-wiring-calculator/calc/voltage-drop/

Aquí hay una idea para simplificar las cosas y ahorrar algo de dinero: coloque la fuente de alimentación en el dispositivo y encienda el controlador desde el dispositivo. Es probable que hacer cualquier otra cosa requiera dos etapas de conversión de alta potencia en lugar de una.

Supongo que está alimentando todo desde la red eléctrica, el dispositivo necesita 10 A a 5 V y el controlador necesita 5 V y una corriente mínima. Ahora, idealmente, el dispositivo sería lo que se conecta a la red eléctrica, pero si desea que el controlador sea lo que se conecta a la red eléctrica, entonces no hay razón para que la alimentación de la red eléctrica no pueda simplemente pasar a través del controlador y luego bajar el cable al dispositivo. Un cable de alimentación común responderá al propósito, pero tenga en cuenta que necesitará una conexión a tierra si el dispositivo no tiene doble aislamiento. Luego, debe enviar 5 V de regreso al controlador y establecer un enlace en serie. Un cable CAT5 económico podría responder a ambos propósitos. Utilice un par trenzado para devolver la alimentación de 5 V desde el dispositivo al controlador. Use otro par trenzado para el enlace serial, o dos pares si necesita comunicación bidireccional.

Ahora tienes dos cables, cuando seguro que querías una solución elegante con solo uno. Puede envolver los dos cables juntos con una manga trenzada. Esto no es ideal para enviar energía y datos juntos debido al potencial de interferencia, pero de todos modos solo necesita una velocidad de datos baja. Para una mejor inmunidad al ruido, puede usar señalización diferencial para los datos en serie y tal vez colocar filtros de paso bajo en una potencia de 5 V con suficiente capacitancia en el extremo del controlador para garantizar un voltaje estable. Si tiene una impresora 3D, puede hacer una carcasa de conector que combine un conector IEC para la alimentación principal con su elección de conector de bajo voltaje en una sola unidad elegante.

Hay algunas empresas que fabrican "cables híbridos" bastante caros que tienen 2 o 4 pares trenzados de 100 ohmios para Ethernet y 4 cables de 16 AWG para alimentación. Harting y Lapp vienen a la mente.

Busqué PoE pero realmente no es suficiente en términos de potencia.

IEEE 802.3bt-2018, también conocido como 4PPoE, proporciona hasta 71 W (en cableado de 100 m).

La verdad es que no existe un cable comúnmente disponible para esto.

Una solución fácil y razonable es usar un conector que pueda manejar 10 A por pin y obtener uno con suficientes pines para la alimentación y los datos, aunque los datos no necesiten pines grandes.

Si fabrica su propio cable con estos conectores, puede hacer que los conductores para los datos tengan el tamaño adecuado.

Editar: también debe explicar por qué no puede usar 2 cables juntos.