Jump to content

    

PoE как принято и аккуратно делать - развязывать по питанию или нет?

Добрый день,

 

недавно послал на испытания несколько аппаратов, в каждом из которых питание организовано только через PoE, причем сами сигналы развязаны через трансформаторы (SM51625EL), а вот питание на прямую со средних линий через диодный мост на понижающий DC-DC. Обнаружил, что если человек втыкает несколько моих устройств в разные PoE инжекторы (я не знаю в какие он воткнул, дело в Канаде происходило), то между их питанием возникла разность потенциалов и у меня довольно много чего накрылось. Или заставлять клиента пользовать PoE только с одного раздатчика? А если он втыкнет таки с разных как это безболезненно детектировать и пресекать?

 

Скажите, пожалуйста, правильно ли я понимаю, что при использовании PoE по хорошему и питание должно быть на моей стороне гальванически развязанным? Если да, на чем принято в маленьких габаритах делать питание так, чтоб на выходе было 12В/2.5А? Я как-то уперся в то, что в габариты не более 6х18x50мм я ничего вообще не смог найти?

 

Спасибо

 

ИИВ

Share this post


Link to post
Share on other sites

Покажите схему, чтобы одним неизвестным стало меньше.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Да, покажите схему. Ну и требования какие предъявляются кроме 12В/2.5А и 6х18x50 мм? Если мне память не изменяет, то трансформаторы для типовых изолированных преобразователей на такие мощности для PoE не особо маленькие, что-то около 20х20х8. Ну то есть хорошо бы хоть трансформатор уместить, не говоря обо всем остальном. Но я могу ошибаться, может есть какое-то тайное знание, скиллы и компоненты.

Например, муратовские 1/16 brick по мощности подходят (ULS 30-Watt), но 33x23x9.1 мм - один только DC-DC опять не влезает. Их же MYBSP тоже не влезают.

Может быть подойдут изолированные модули VICOR PI3106-00-HVMZ или что-то аналогичное/самодельное сравнимое по объемной плотности мощности. Но что-то мне кажется, что затраты на разработку такого будут сравнимы с покупкой уже готового. Я бы тоже с удовольствием выслушал "начальника транспортного цеха" и посмотрел на решение изолированного PoE на 30 ватт в таких габаритах.

Edited by Pengozoid

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо за вопросы :)

 

Честно говоря, не уверен на сколько релевантна схема к моему вопросу, но раз просите - выкладываю.

 

8 проводов от езернета + 2 провода с возможным дополнительным питанием (два коннектора по центру схемы с краю справа на плате) попадают на SM51625EL (6х17.5х17мм), центральные провода которых через три диодных моста выпрямляются (три потому, что есть еще возможность воткнуть питание вместо PoE), и, проходя через сенсоры тока попадают на LTM8073 (6.25mm × 9mm × 3.32mm), который всеядно конвертирует любое PoE в диапазоне 14-60В в 12В и примерно до 3А выходных. Мне надобно где-то 1.5А, но иногда потребление подскакивает до 2.5А. В современном варианте я идеально вписывался в мои небольшие габариты, но у меня нет гальванической развязки.

 

На 3Д картинках многие компоненты или криво (как трансформатор) или никак не отображены, так как мне было лениво рисовать под них 3Д формы. Мелкие огрехи есть, я похоже забыл конденсаторы в TCT1,TCT2,TCT3,TCT4, но вроде не критично.

 

Выходные 12В и земельный GNDD далее питает все остальное в моей аппаратуре, но это питание имеет контакт с корпусом, а корпус помещен в жидкость. Собственно заказчик посадил три таких аппарата в одну и ту же хорошо проводящую жижу и запитал от разных PoE и у меня потекли непредсказуемые токи между аппаратурой. Я на двух успел выключится (у меня там очень много токовых детекторов напихано) а на одном сам блок с токовым детектором вышел из строя (то есть работать еще может, но уже очень не безопасно).

 

Пока аппаратура работала от одного PoE инжектора или просто одна аппаратура одиношенько работала, проблем у меня не было, я эту схему примерно с полтора года оттестировал и все более-менее работало и ждало своего часа (у меня магниты были не готовы).

 

Сейчас же таки несколько экземпляров наконец-то доехали до бета тестеров.

 

Это все была лирика. Теперь по сути.

 

Скажите, пожалуйста, принято ли или нет или требуется делать в конечном PoE потребителе гальваническую развязку по питанию?

 

Если гальваническая развязка по питанию не есть стандарт, скажите, пожалуйста, как мне детектировать перекос тока (своего рода узо), то есть когда ток по GND и по +12В будут отличаться?

 

Спасибо!

 

ИИВ

psu1.png

psu2.png

psu3.png

Share this post


Link to post
Share on other sites
12 часов назад, iiv сказал:

не уверен на сколько релевантна схема к моему вопросу

В 03.06.2017 в 02:03, iiv сказал:

я TVSов уже навтыкал где можно и где нельзя

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

И что из этого? Любите из контекста слова вырывать? TVS предохраняют от скачка напряжения внутри схемы, а у меня возник ток от одного аппарата до другого, и когда он был выше допустимого по одной из ножек, вышел из строя токовый измеритель. В общем на общую работоспособность это не повлияло, но этот измеритель выгорел, и мне не хотелось бы оказываться постоянно в этой ситуации.

 

Для меня сейчас есть два решения:

 

1. крупными буквами в мануале заставлять всех пользователей иметь только мной подтвержденные PoE в которых есть гарантированная развязка по питанию, и снимать с себя ответственность за произвол при использовании разных питаний и разных PoE инжекторов,

2. вогнать туда гальваническую развязку по питанию, но, при беглом просмотре, это может сильно увеличить габариты, и далеко не каждый развязаный DC-DC не шумит, в отличие от понижающих например от Техаса или Линеар (Аналог), как я выше указывал.

 

Если гальваническая развязка по питанию в PoE - это стандарт, я пойду по пути номер 2, тут выбора нет. Если нет -- хочу понять как называется готовое решение, которое измеряет ток утечки, и, возможно при минимальном таком токе сразу выключается, под током утечки я имею ввиду утечку от одного аппарата  с питанием 12В/2.5А куда-то во внешний мир.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, iiv said:

Если гальваническая развязка по питанию в PoE - это стандарт

PoE без гальванической развязки на стороне PD применяют, но обычно в устройствах, не предполагающих каких-либо еще внешних подключений (IP-камеры, например).

 

1 hour ago, iiv said:

крупными буквами в мануале заставлять всех пользователей иметь только мной подтвержденные PoE в которых есть гарантированная развязка по питанию, и снимать с себя ответственность за произвол при использовании разных питаний и разных PoE инжекторов

Боюсь, если вы не монтируете пользователям систему под ключ, крупные буквы не спасут.

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 часа назад, iiv сказал:

TVS предохраняют от скачка напряжения внутри схемы

Вы сделаете большое дело, если соответствующе перепишете Википедию.

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 hours ago, Plain said:

Вы сделаете большое дело, если соответствующе перепишете Википедию. 

Дорогой Plain,

 

видел много раз Ваши посты и считаю Вас хорошим специалистом. Однако последнее время Вы стали удивительно глупо вести себя в моих постах, например, в этом топике не было ни одного содержательного комментария с Вашей стороны, в то же время Вы пытаетесь сказать чушь: речь идет о токах из одного устройства в другое, и это постоянный ток, от которого TVS никогда не помогал. Мне не понятно Ваше поведение в этой теме, к сожалению, Вы так себя ведете не первый раз, предыдущий раз меня на столько достал Ваш флейм, что в теме просто не было содержательных сообщений, поэтому я его удалил.

 

Надеюсь, что Ваше поведение в моих топиках - просто какая-то врЕменная дурь, пьянь или еще что, и Вы как были, так и остаетесь первоклассным специалистом в силовой электронике.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 часов назад, aaarrr сказал:

PoE без гальванической развязки на стороне PD применяют, но обычно в устройствах, не предполагающих каких-либо еще внешних подключений (IP-камеры, например).

Угу, вроде так...
 Хотя.. делал я лет 10 назад и серийно выпускались устройства, позволяющие по одним и тем же парам передавать и питание и информацию. Работало довольно надежно, но линк укорачивался процентов на 10%.
 Простой фильтр из  дифференциального трансформатора на 10мм колечке и пара пленочных конденсаторов по 0.1 мкФх100 В. Прекратили с прекращением поставок вот этих конденсаторов малогабаритных.
 Если откопаю схему- выложу.

Share this post


Link to post
Share on other sites
15 часов назад, iiv сказал:

не понятно Ваше

Два года назад многие участники форума Вам рассказали про всяческие защиты, Вы даже поблагодарили их, а нынче всем видно, что Вы тогда просто развлекались, в коммерческом приборе вообще ноль защит — ни фильтров, ни разрядников, ни замыкателей, ни ограничителей, ни даже тупо предохранителей.

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 06.07.2019 в 02:05, iiv сказал:

питание имеет контакт с корпусом

Это неудачное решение - корпус должен быть изолирован от схемы. 

В 06.07.2019 в 02:05, iiv сказал:

я эту схему примерно с полтора года оттестировал и все более-менее работало

А какую степень жесткости МИП выдержала Ваша городушка?

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 hours ago, Plain said:

Два года назад многие участники форума Вам рассказали про всяческие защиты, Вы даже поблагодарили их, а нынче всем видно, что Вы тогда просто развлекались, в коммерческом приборе вообще ноль защит — ни фильтров, ни разрядников, ни замыкателей, ни ограничителей, ни даже тупо предохранителей. 

да, верно, обсуждалось и я конечно же принимал это во внимание. В современной версии я исходил из того, что питание по PoE, и на входе стоит только TVS (на схеме один из конденсаторов заменен на него), а все всплески и скачки питания до 65В гасит LTM8073, причем понижая с 24-48В до 12В. Все остальное питается уже от этих 12В. Сами сигналы гальванически развязаны, через достаточно надежный SM51625EL, в котором есть и синфазные фильтры, и просто гальваническая развязка. Выпрямление на 200В диодах, то есть и полярность можно перепутать и взять ну совсем китайское PoE с левой распиновкой.

 

То есть из Вашего списка, и того, что тогда обсуждалось, нет только предохранителей. Не поставил, так как посчитал, что если схема до 65В вольт всеядна, то это уже automotive и смысла в предохранителе уже нет. Если не прав, поправьте, с радостью исправлюсь.

 

Вот про то, что может пойти ток от одного прибора до другого - я тогда не подумал. Более того, я много раз гонял у себя несколько аппаратов одновременно, но питал их с одного PoE инжектора, и очевидно, не имел проблем. Более того, теоретически у меня нет соприкосновения каких-либо питающих или сигнальных проводов с корпусом или жидкостью, но, повидимому что-то пошло не так, и, скорей всего пробило изоляцию. Из того, что на данный момент у меня вылетело - только PAC1934, которым я веду статистику потребления энергии разных частей моей аппаратуры. Вылетело тоже понятно почему, если пошел большой ток с одного аппарата на другой, то на токовом резисторе падало много вольт, что вывело из строя этот токовый сенсор.

3 hours ago, wim said:

Это неудачное решение - корпус должен быть изолирован от схемы.

я немного преувеличил, это не совсем так, корпус--то изолирован, но корпус помещается в жижу для измерений, и в этой жиже плавает 6 катушек с очень тоненькой изоляцией до самой схемы. Повидимому эту изоляцию и пробило.

3 hours ago, wim said:

А какую степень жесткости МИП выдержала Ваша городушка? 

на входе TVS по питанию есть, то есть должен стандартные испытания выдержать. Сам испытания не проводил.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, iiv сказал:

на входе TVS по питанию есть, то есть должен стандартные испытания выдержать

От воздействия помехи провод-корпус этот TVS не спасет. Нужна хорошая изоляция. Вообще непонятно, с чем Вы собираетесь бороться, если не знаете точно что вышло из строя и почему.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, iiv сказал:

может пойти ток от одного прибора до другого

Осталось только выяснить, что это за ток, потому что оба источника 48 В разумеется изолированы от сети, но условно — через неё между ними два их Y-конденсатора, в среднем 1 нФ,— пока один ботаник шёл до заветного тазика с изделием в руках, на своём нашаркал по ковролину +3 кВ, другой –3 кВ, далее в этой последовательной цепи идут индуктивности, сопротивления кабелей и мутной жидкости, и остаётся путь утечки, т.е. один из восьми диодов и его кратчайшее соединение с содержимым тазика.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now