網絡變壓器POE方案計算方法及依據

Hqst華強盛導讀：網絡變壓器POE供電能力計算方法及依據

首先：我們來熟悉幾個公式

一，電阻過電流計算公式

 電流用I表示，電壓用U表示，電阻用R表示

1，歐姆定律：I=U/R 

2，串聯電路：

      電流：I=I1=I2

      電壓：U=U1+U2

      電阻：R=R1+R2

3，并聯電路：

      電流：I=I1+I2

      電壓：U=U1=U2

      電阻：總電阻的倒數等各并聯電阻的倒數和

      R=R/N

4，電流，電壓，電阻，功率的關系與計算公式

P=U²/R    P=I²/R

U=IR 

P=UI

二，我們再來熟悉有關POE計算的相關參數

1，網絡變壓器產品線徑及銅線過載電流（單線）

常見千兆百兆網絡變壓器應用銅線為 0.09 及0.1 銅線，及單線過載電流參考上圖

0.09參考值 0.28 (以70度為依據）

0.1參考值  0.33

常見萬兆網絡變壓器銅線為0.08，其單線過載電流為

0.08 參考值  0.23

2，POE供電電壓，通常為48V 或24V 或12V

      功率P=電壓U*電流I

三，我們再來理解解相關幾個概念：

 1，POE供電由抽頭進入，分兩線傳導至PD，則電流可為：線徑允過電流*2

 2，千兆網絡變壓器可按UPOE方式供電，即兩正兩負兩組供電，則供電電流可再*2

 3，2.5G線包工藝類千兆，4線并繞，抽頭進入，分兩線走電，故計算類千兆

 4，萬兆網變由4線并繞改進為8線并繞，則供電線路再增2倍，則供電電流可再*2

 5，單線允過電流取70度上限值

      0.09為例：

      單線電流0.28

      單組電流：0.28*2=0.56A*48V=26W

      千兆UPOE電流：0.28*2*2=1.12A*48V=53.7W

      2.5G同千兆

      萬兆：磁環尺寸不支持0.09，不計

     0.1為例：

     單線電流，0.33

     單組電流：0.33*2=0.66*48V=31W

     千兆UPOE電流：0.33*2*2=1.32A*48V=63.3W    (1.32A²*R)

      萬兆：磁環尺寸不支持0.1線徑，不計

      0.08為例：

      百兆千兆不采用，不計

      萬兆：0.23*2（單組）*2（BT) * 2(8線并繞）=1.84A*48V=88W

     0.127為例：（如HX82484SP, 0.09/0.127)

     單線：0.48A

     單組（百兆）：0.48*2=0.96A*48V=46W

     雙組（千兆）：0.48*2*2=1.92A*48V=92W

     萬兆（8線）：磁環尺寸不支持該線徑，不計

四，萬兆POE特別情況：

       1，萬兆網絡生產工藝，8線并繞，會因磁環大小限制而只能一般采用0.08線徑 

        萬兆：0.26*2（單組）*2（BT) * 2(8線并繞）=2.08A*48V=96W

        理論值可達96W之高，但實際應用中，POE 供電功率僅基本可達成60W左右，影響因素考慮如下：

       A, 擬因線圈各類綜合阻值影響

       B，磁環加偏流后感抗影響

       C，高電流通過溫升影響

    萬兆60W實際使用過程中，我們會發現有以下幾種情況發生：

     1，48V供電電壓下，60W應沒問題

      2，不同芯片應用，反應不同。實踐中，博通芯片沒有問題，邁威爾或其它家的芯片，一帶載就會出現丟包情況，30分種后會逐漸穩定。

    3，大部分客戶使用過程中可以通過，但實際還是要以客戶的測試結果為準

五，POE網絡變壓器設計過程中，銅線為主要設計要點，除此，還應著重考慮的是磁環耐偏流能力，產品溫升等，重點關注 磁環本身材料。

以上，即為POE網絡變壓器基本的設計和計算依據，謹此簡要記錄，以待后續不斷完善

生產實踐反饋：

百兆用0.1 則過700正常

       0.09 過550~600有燒機情況

 千兆 

     0.09 過600則有不良

     0.1   過720~750 正常  超750不良（BT 兩正兩負）

     0.127  過850MA 正常 （BT 兩正兩負）

     0.142  過1.7A(AT 兩正兩負）

磁環DC電流 25MA感值是否正常

溫升是否正常

百兆POE電路參考設計圖

千兆POE電路設計參考圖

一，以MNC G2484CE來認識POE電流

G2484CE材料使用：

大環：5.84*3.05*3.05 UI-3600(寬溫）  線徑39#/36# 四線

小環：3.5*1.8*1.52 UI 800  39# 三線 4~6T/CM

G2484CE POE MNC工程認定，為AT 840MA  BT 1.7A

36#單線電流：0.43A（70度）

單組電流：0.86A 即AT840MA數據來源

二，認識2.5G 10G線包 及對POE電流影響

上為2.5G線包制作圖，4線并繞，與千兆基本一致，唯一區別為抽頭交叉，細節注意

上圖為10G G82409S線包工藝，

以此來看，2.5G 網絡變壓器 POE電流認定可以遵從千兆計算方法

10G變壓器 POE 電流認定應在千兆上*2

方案產品

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  H82405SP-8

• 

  HX82463SP

• 

  HX82427SP

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  HX82484SP

• 

  GX82407SP

應用案例

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  合作伙伴案例：立訊精密工業股份有限公司蘇州立訊公司

  關于蘇州立訊公司國產替代案例（使用我們公司的H82409S網絡變壓器和E1152E01A-YG網口連接器產品）立訊精密工業股份有限公司總部位于中國廣東省東莞市， [于2004年05月24日登記成立。法定代表人王來春，公司經營范圍包括生產經營連接線、連接器、電腦周邊設備、塑膠五金制品等。2023年9月12日，全國工商聯發布《2023中國民營企業500強榜單》，立訊精密工業股份有限公司以2140283