Magnetik PoE Dipilih Berdasarkan Arus Center-Tap: MagJack untuk 802.3af, at, dan bt

Power over Ethernet (PoE) mengalirkan arus DC melalui magnetik yang sama dengan yang membawa data, sehingga memilih MagJack PoE berarti mengaktifkan arus, pasangan, dan bias:

Poin Penting

• Pilih magnetik PoE berdasarkan peringkat arus center-tap untuk tipe PoE, bukan berdasarkan tingkat kecepatan — MagJack 1000BASE-T tidak secara otomatis memiliki peringkat untuk membawa PoE.
• IEEE 802.3af (Tipe 1) mengirimkan 15,4 W pada PSE sebesar 350 mA; IEEE 802.3at (Tipe 2, PoE+) mengirimkan 30 W sebesar 600 mA per set pasangan.
• IEEE 802.3bt Tipe 3 dan 4 memberi daya pada keempat pasangan — 60 W dan 90 W pada PSE di kelas 5 hingga 8 — sehingga setiap center tap pada jack membawa arus.
• Arus PoE saling meniadakan dalam inti ideal, namun ketidakseimbangan resistansi pasangan menyisakan arus DC bersih yang menurunkan OCL, sehingga komponen yang memenuhi angka OCL pada 8 mA bisa gagal di bawah bias PoE.
• MagJack non-PoE yang kompatibel dengan footprint bukanlah pengganti PoE: center tap sisi kabelnya sering kali dihubungkan ke jaringan terminasi, bukan diarahkan ke pin.

Aturan praktis teknik: tentukan peringkat center-tap berdasarkan arus set pasangan yang ditarik oleh kelas tertinggi yang Anda dukung, kemudian baca OCL pada bias tingkat PoE — angka OCL utama hanya menjelaskan titik operasi non-PoE.

Di Mana Arus PoE Mengalir Melalui Magnetik

PoE tidak pernah menyentuh sinyal diferensial. Peralatan sumber daya (PSE) menerapkan DC di antara dua set pasangan: arus masuk ke center tap sisi kabel dari satu transformator 1CT:1CT pasangan, terbagi rata di kedua konduktor pasangan tersebut, dan kembali melalui center tap pasangan lainnya. Karena arus bersifat common-mode pada setiap pasangan, data diferensial 100 Ω tetap mengalir tanpa terpengaruh.

IEEE 802.3af dan 802.3at mendefinisikan dua cara untuk melakukan ini. Alternatif A memberi daya pada pasangan di pin 1/2 dan 3/6; Alternatif B memberi daya pada pasangan di pin 4/5 dan 7/8. Perangkat bertenaga (PD) harus menerima daya pada salah satunya, itulah sebabnya input PD berada di belakang penyearah jembatan (bridge rectifier). IEEE 802.3bt menambahkan pemberian daya empat pasangan, menggunakan kedua set sekaligus.

Konsekuensi praktis untuk pemilihan jack: setiap pasangan yang dapat membawa daya memerlukan center tap sisi kabelnya tersedia — dibawa keluar ke pin pada PD, atau digerakkan oleh pengontrol PSE pada switch. Pada RJ45 MagJacks, topologi center-tap tersebut sudah terpasang di dalam komponen, sehingga harus dibaca dari skema internal sebelum tata letak (layout), bukan ditemukan saat tahap bring-up.

Sisi PSE vs. Sisi PD: Apa yang Berubah untuk Jack

Tingkat kecepatan MagJack yang sama ditentukan secara berbeda di setiap ujung tautan. Di sisi PSE — switch, injector, atau network video recorder — center tap sisi kabel terhubung ke output pengontrol PSE, dan jack berada dalam deretan port bertenaga lainnya. Kepadatan port dan panas mendominasi pemilihan.

Di sisi PD — kamera, access point, sensor industri, atau HMI — center tap sisi kabel memberi daya pada bridge rectifier dan pengontrol PD. Jack hanya membawa arus satu port, tetapi harus membawa setiap center tap yang dialiri daya keluar ke pin, dan sering kali berada di dalam penutup tertutup tanpa aliran udara. Apakah magnetik berada di dalam jack atau di sampingnya adalah keputusan terpisah, yang dibahas dalam panduan kami mengenai magnetik Ethernet terintegrasi vs. diskrit; peringkat di bawah ini berlaku untuk keduanya.

Tiga Peringkat yang Menentukan PoE MagJack

PoE MagJack dikualifikasi berdasarkan tiga peringkat, dan angka utama pada lembar data jarang menggambarkan titik operasi Anda.

• Arus center-tap. Belitan setengah dan jalur center-tap membawa arus set pasangan penuh, jadi peringkat harus mencakup arus yang ditarik oleh kelas tertinggi yang Anda dukung — dengan margin pada suhu lingkungan maksimum, bukan pada suhu ruangan.
• OCL di bawah bias DC. Idealnya, arus PoE mengalir ke arah yang berlawanan melalui dua belitan setengah dan fluksnya saling meniadakan. Kabel dan kontak nyata tidak pernah seimbang dengan sempurna, sehingga DC bersih tetap ada dan mendorong inti menuju saturasi. Magnetik 100BASE-TX standar industri ditentukan pada 350 µH atau lebih dengan bias 8 mA; pada arus PoE, ketidakseimbangan absolut lebih besar, jadi bacalah OCL pada bias tingkat PoE.
• Kenaikan suhu. Kerugian resistif pada belitan dan jalur center-tap memanaskan komponen; periksa terhadap rentang suhu lingkungan terukur, yang mencapai −40 hingga +85 °C pada komponen kelas industri.

Pemeriksaan yang perlu Anda lakukan pada skema Anda sendiri: temukan kelas yang diminta oleh PD atau disediakan oleh PSE Anda, petakan ke tipe dan arus pasangan-setnya dalam tabel di bawah, konfirmasikan apakah daya tiba pada pasangan data, pasangan cadangan, atau keempatnya, lalu verifikasi pada skema internal jack bahwa setiap center tap pasangan yang dialiri daya dikeluarkan — bukan dihubungkan ke jaringan terminasi.

IEEE 802.3bt: Apa yang Dituntut oleh Tipe 3 dan 4

IEEE 802.3bt (2018), yang biasa disebut PoE++, memindahkan Power over Ethernet dari dua pasangan berdaya menjadi empat. Tipe 3 mengirimkan 60 W pada PSE dan 51 W pada PD; Tipe 4 mengirimkan 90 W dan 71,3 W. Kelas 5 dan 6 termasuk dalam Tipe 3, dan kelas 7 serta 8 termasuk dalam Tipe 4.

Pemberian daya empat pasangan mengubah persyaratan magnetik secara mendasar, bukan hanya tingkatannya. Keempat center tap sisi kabel kini membawa arus, sehingga jack yang dirancang untuk operasi Tipe 1 atau Tipe 2 dua pasangan tidak dapat dipaksakan untuk layanan Tipe 3 atau Tipe 4, meskipun footprint-nya cocok. Beban termal juga meningkat seiring dengan total daya, yang paling penting dalam penutup PD yang tertutup rapat.

Arus per pasangan pada Tipe 3 dan 4 bergantung pada kelas dan pembagian arus empat pasangan, jadi ambil data tersebut dari lembar data jack alih-alih mengekstrapolasi dari angka Tipe 2. Sebagian besar lini dari produsen jack modular RJ45 memisahkan komponen PoE++ mereka dari komponen PoE dan PoE+ karena alasan inilah.

PoE Multi-Port: Panas Bertambah pada Jack Ganged

Satu port berdaya jarang menjadi masalah termal. PSE yang dibangun di atas konektor RJ45 multi-port tipe 1xN ganged atau 2xN stacked menempatkan banyak set lilitan berdaya ke dalam satu housing, dan panas dari masing-masing lilitan menambah panas tetangganya. Port bagian dalam beroperasi paling panas karena dikelilingi oleh port di kedua sisinya.

Lakukan derating sesuai lembar data multi-port alih-alih angka port tunggal, rencanakan aliran udara di sepanjang baris jack, dan perlakukan kelas maksimum yang didukung pada setiap port secara bersamaan sebagai kasus desain — itulah kondisi yang pada akhirnya akan dialami oleh switch yang terisi penuh.

Tipe PoE dan Apa yang Harus Dibawa oleh Magnetik

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Apakah PoE+ sama dengan 802.3at?

Ya — PoE+ adalah nama umum untuk IEEE 802.3at (2009), yang juga disebut sebagai Tipe 2. Standar ini menyalurkan 30 W pada PSE dan 25,5 W pada perangkat bertenaga, pada 600 mA per set pasangan. PoE merujuk pada IEEE 802.3af (Tipe 1), dan PoE++ merujuk pada IEEE 802.3bt (Tipe 3 dan 4).

Magnetik apa yang saya perlukan untuk PoE?

Anda memerlukan magnetik yang diberi peringkat untuk tipe PoE Anda: center tap yang dikeluarkan untuk setiap pasangan bertenaga, peringkat arus center-tap yang mencakup arus set pasangan, dan OCL yang ditentukan di bawah bias DC tingkat PoE. Tingkat kecepatan dan peringkat PoE adalah spesifikasi yang terpisah, jadi pastikan keduanya pada lembar data alih-alih berasumsi bahwa satu spesifikasi menyiratkan spesifikasi lainnya.

Bisakah MagJack non-PoE membawa arus PoE?

Tidak — MagJack non-PoE tidak boleh digunakan pada port bertenaga. Center tap sisi kabelnya sering kali digabungkan melalui jaringan terminasi resistor, dan lilitannya tidak diberi peringkat untuk arus PoE atau ketidakseimbangan yang menyertainya. PSE yang mematuhi standar akan mendeteksi tanda PD yang valid sebelum memberikan daya, tetapi injektor pasif akan memberikan tegangan tanpa mempedulikan hal tersebut.

Apakah 802.3bt memerlukan magnetik empat pasang?

Ya, untuk operasi Tipe 3 dan Tipe 4. IEEE 802.3bt memberi daya pada keempat pasangan, sehingga keempat center tap sisi kabel membawa arus dan harus dikeluarkan serta diberi peringkat yang sesuai. MagJack PoE atau PoE+ dua pasang tidak dapat menggantikannya, bahkan jika footprint-nya cocok.

Bisakah saya menggunakan sumber kedua untuk PoE MagJack tanpa melakukan kualifikasi ulang pada papan?

Seringkali ya, jika penggantinya cocok tidak hanya pada footprint-nya saja. Pengganti tersebut harus setara dengan aslinya dalam hal tipe PoE, peringkat arus center-tap, topologi center-tap internal, OCL di bawah bias, rentang suhu operasional, dan konfigurasi LED. Alat referensi silang RJ45 akan menampilkan daftar kandidat berdasarkan nomor komponen asli, dan ekuivalen drop-in, sampel, serta gambar mekanis tersedia berdasarkan permintaan untuk verifikasi.

Memilih magnetik PoE bergantung pada tipe PoE dan jumlah pasangan yang harus Anda dukung, peringkat arus center-tap yang disesuaikan untuk kelas tertinggi Anda pada suhu lingkungan maksimum, dan OCL yang dibaca pada bias tingkat PoE, bukan angka utama non-PoE. Pastikan topologi center-tap internal pada skema sebelum melakukan tata letak — ini adalah satu-satunya peringkat yang tidak akan terlihat dari footprint yang cocok.