【硬體】阿官火鍋店無線網路續篇--RJ45+電源傳輸線路(好像叫做POE吧?)

[rushoun]

各位網友大家好:

又是新的一年了，無聊的情形之下，整理了一下之前阿官火鍋店製作的硬體部分的資料，並且編寫了這一篇RJ45+電源傳輸線路，這篇算是阿官火鍋店的續篇，但是比較著重在硬體的DIY上面，不知道要放在哪裡?只好先放在無線網路篇吧!如果土大覺得不妥，可以將之移往合適的版面。

我當初製作阿官店的AP無線網路時，這個線路是用萬用版焊接的，由於外觀太醜，所以利用閒暇之餘，把他手工洗成電路版，也方便配線及查線，並逐漸地將阿官火鍋店的硬體更換成這個比較好看的板子。因為在YAHOO上面有看到相關的電路有在販賣，價格真是不低。其實電路是很簡單的，而且自己DIY的價格低，又可以適用在任何網路設備上，彈性也比較大。有興趣的網友，不妨自己親手試試吧!

RJ45電源傳輸及電源分離電路(LAN+電源電力)

特別聲明：本人不保證您一定會得到跟我一樣的結果，因為都是我製作時的經驗，每個人的製作過程，可能因設備，電源，操作方式，環境等種種因素，極有可能產生不同的結果，如果因此損壞您的相關設施(如電腦等設備)，本人一概不負責，敬請見諒!

前言：

本線路功能說明:

將RJ -45的線路，拿來傳輸電源及網路訊號，可用在一些不方便拉電源的地方，如室外的網路設備(基地台)，或是已經沒有電源卻需要用到網路設備的場所。這樣再配置網路設備時，只要將網路線到達設備的地方，透過本電路，將RJ-45中的電源分離出來，用當中的電源供給給網路設備使用。可以節省拉線施工時的困難度，因為網路到哪裡，電源也會跟到哪裡，也方便日後的查線維修。

說明：

本電路的架構:電路要區分成兩個部分。

1.LAN+AC電源或是LAN+DC電源電路:

這個電路主要的目的，是將AC或是DC電源放進RJ-45線路中，藉由RJ-45線路傳輸電源到達相關的網路設備處，我們比較建議的方式，是傳輸AC電源。原因是因為電解的現象。因為大部分的像AP基地台這類設施，都會放至於室外，因此會有水氣或是濕氣發生，而DC電力在這種環境下，會在接頭等金屬接觸點，發生電解現象，也就是我們會看到的接觸點有銅綠生鏽跡象，這個跡象會隨者時間增加而加大對網路的不良影響。如網路傳輸不穩定，雜訊多而導致傳輸速度延緩，或是嚴重到造成訊號中斷。

LAN +AC電源雖然沒有電解現象的煩惱，可是卻有傳輸距離較短的缺點，當然這是可以克服的，方法就像是台電的傳輸電力方式，提高傳輸的電壓。所以如果使用者的線路比較長時，就要提高傳輸的電壓，以避免因長途的傳輸線路距離，所造成的電壓降現象，這個現象也跟天氣的氣溫高低，溼度及線路材質有關。LAN+AC電源適合用在室外的網路設施上，可以避免接頭電解現象，我個人幫羅東後車站座的阿官火鍋店的無線網路監看傳輸設備，就是使用LAN+AC電源電路。到目前為止，已經使用2年多，最近維修時拆下，接頭都沒有任何氧化或是銅綠現象。

LAN +DC電源電路的優點，正好是LAN+AC電源的缺點，因為DC電源在線路上，壓降是很小的，因此可以傳輸的距離比較遠，而且末端的電力，不須再經過一個 AC轉DC的整流電路及穩壓電路，所以成本上就比較低。但是卻會有接觸點或是接頭處容易發生銅繡現象，造成網路不穩定及查修困難。

綜合以上的現象，我們是比較建議採用傳輸AC電源方式，可以避免這類的問題發生。但是，如果使用者本身是將其用於室內或是乾燥的環境下，則可以採取用RJ- 45直接傳輸DC電源，這樣的好處是在末端處，不需要再使用AC轉DC電源電路。因為網路設備大都是採用DC電力，因此必須要將AC電源轉換成DC電源後，再供給給相關的網路設備使用。因此轉接電路必須要具備整流及穩壓電路，將轉換完成的電力，供給給相關的設備使用。請參考圖一所示的LAN+DC電路轉接板:

圖一:LAN+DC電路轉接板


當然，這個電路也可以傳輸AC110V的電力，但是不建議這麼做，因為一個不小心的操作情形下，可能會把AC110V送入網路系統中，這樣是會傷害並損毀設備的。如果發生這樣的事情，本人是不負任何責任的!!

2.LAN+AC電源的分離電路:

如果是LAN+AC電源電路，這個部分就要加上AC轉DC電源電路(整流電路)及穩壓電路。

這個LAN+電源分離電路，就是要將前面的LAN+AC電源或是LAN+DC電源電路中的LAN訊號(就是網路訊號)跟電源電力分離出來。讓網路訊號進入網路設備，而電源則用來提供網路設備使用。因此這個電路就是用再提供設備的電源，所以從前面的描述一直到這裡，我們都只是使用RJ-45網路線，就可以同時提供網路訊號以及設備的電源，而不必為了放在遠處的設備，想盡辦法去拉AC的線路或是鋪設管道。只要網路線能到的地方，電源就可以同步跟隨到達，省去您去煩惱電源的問題。

由以上的說明，就可以知道構成整個架構，就是要有這兩個電路，即可達成。

完整的配置方式，請看以下的圖示，便可以有個概念了。

實體配線圖：見圖二，以LAN+DC電源轉接板做說明。

　圖二:以LAN+DC電路轉接板做說明舉例的圖示


以上的電路組合示意圖，是用LAN+DC電源轉接板做示範的，這個線路目前已被用在宜蘭羅東阿官火鍋店的電腦監視系統，使用超過2年(阿官火鍋店是用LAN+AC，兩者架構是一樣的)，配合四菱形天線，傳輸距離600公尺左右。根據實測結果，通信距離可以到達蘇澳沒問題!


本人目前所製作的電路，有幾個如下說明:

1.LAN+AC電源電路:

這個電路附則將網路訊號跟AC電源一起放在RJ-45線路中傳輸。他要搭配4.LAN+AC電源的訊號分離電路使用。

2.LAN+DC電源電路:

這個電路附則將網路訊號跟DC電源一起放在RJ-45線路中傳輸。他要搭配3.LAN+DC電源的訊號分離電路使用。請參考圖一。

3.LAN+DC電源的訊號分離電路:

這個電路負責將RJ-45網路中的網路訊號及DC電源電力分出來，以便分別提供設備電源及設備網路訊號。也請參考圖一，這個電路跟LAN+DC電源電路是一樣的，只是反過來用。

4.LAN+AC電源的訊號分離電路:

這個電路負責將RJ-45網路中的網路訊號及AC電源電力分出來，以便分別提供設備電源及設備網路訊號。

網友請依自己的設備環境需求，製作相關的電路，由於每種網路設備所使用的電源電壓都不盡相同，因此要製作LAN+AC電源電路的網友，在製作時，請注意您的設備所使用的電壓及消耗電流，以便修改LAN+AC電源的訊號分離電路中提供的直流電源電壓，以符合您的設備需求。

DIY程序說明：

如果網友要自己DIY，可以用以下的步驟，自行DIY。

先將原本的網路設備的電源線剪斷:

1.

取適當長度剪斷要接到設備那一端的電源變壓器DC插頭端，不用留太多長度，因為設備極有可能在室外，並且會被放置在有限的空間中。請參考圖三:
圖三:

2.

將被剪斷的電線兩側，都裝上2.54 molex插頭，請參考圖四，圖五，圖六:
圖四:

圖五:

圖六:

3.

將線路接上，請參考圖七:
圖七:

　

4.

組合示意圖，請參考圖八:
圖八:


相關的問題，歡迎大家討論指教。

[pcmikewu]

作者: rushoun

我當初製作阿官店的AP無線網路時，這個線路是用萬用版焊接的，由於外觀太醜，所以利用閒暇之餘，把他手工洗成電路版，也方便配線及查線，並逐漸地將阿官火鍋店的硬體更換成這個比較好看的板子。因為在YAHOO上面有看到相關的電路有在販賣，價格真是不低。其實電路是很簡單的，而且自己DIY的價格低，又可以適用在任何網路設備上，彈性也比較大。有興趣的網友，不妨自己親手試試吧!

符合 802.af 的 PoE 標準，是用48VDC來送電，同時有考量到穩壓與安全的問題。有一些公司專門出PoE的IC來支援，所以符合該標準的 PoE 設備才會那麼貴吧？

rushoun 兄，您提到DC power的傳輸衰減比AC來得少，原理是什麼呢？我一直以為剛好相反呢... (很想建議阿土兄給個臉紅的表情圖示)

[rushoun]

作者: pcmikewu

符合 802.af 的 PoE 標準，是用48VDC來送電，同時有考量到穩壓與安全的問題。有一些公司專門出PoE的IC來支援，所以符合該標準的 PoE 設備才會那麼貴吧？

rushoun 兄，您提到DC power的傳輸衰減比AC來得少，原理是什麼呢？我一直以為剛好相反呢... (很想建議阿土兄給個臉紅的表情圖示)

因為線路上有個討厭的感抗問題，對於直流來說，沒有這個問題。
短距離沒差啦!長距離就有明顯的感覺了。其實我在製作阿官火鍋店的無線
AP改造過程中，就發現了這個討厭的問題，非要把AC電壓昇到一個程度
來抵銷線路產生的壓降，不然AP側的AC引出後，電壓降了不少。
要不是山賊兄提出DC對接頭有電解的問題，用DC直接傳輸，都沒問題，
10M都沒有影響，而AC，沒幾公尺，電壓就降了2~3V，夏天就更慘。
這個問題在之前那篇文章也有提過，許多網友也都覺得直接用DC比較快，
也可以不要管散熱問題。

[ivantw]

同樣的線路來傳輸直流或交流電，其阻抗大小是不同的。
在直流電源下，一般電路是呈現電阻性；而交流電源除了電阻以及感抗之外，還有集膚效應使電阻增加（在六十赫茲下約增加百分之十至二十）。

集膚效應可用多蕊線來降低其影響，降低感抗最簡單也最快的方式則是使用材質較好的蕊線。

以改善這兩個效應的觀點來看，網路線其實不是很好的傳輸材質。 ^_^