网络变压器POE方案计算方法及依据

Hqst华强盛导读：网络变压器POE供电能力计算方法及依据

首先：我们来熟悉几个公式

一，电阻过电流计算公式

 电流用I表示，电压用U表示，电阻用R表示

1，欧姆定律：I=U/R 

2，串联电路：

      电流：I=I1=I2

      电压：U=U1+U2

      电阻：R=R1+R2

3，并联电路：

      电流：I=I1+I2

      电压：U=U1=U2

      电阻：总电阻的倒数等各并联电阻的倒数和

      R=R/N

4，电流，电压，电阻，功率的关系与计算公式

P=U²/R    P=I²/R

U=IR 

P=UI

二，我们再来熟悉有关POE计算的相关参数

1，网络变压器产品线径及铜线过载电流（单线）

常见千兆百兆网络变压器应用铜线为 0.09 及0.1 铜线，及单线过载电流参考上图

0.09参考值 0.28 (以70度为依据）

0.1参考值  0.33

常见万兆网络变压器铜线为0.08，其单线过载电流为

0.08 参考值  0.23

2，POE供电电压，通常为48V 或24V 或12V

      功率P=电压U*电流I

三，我们再来理解解相关几个概念：

 1，POE供电由抽头进入，分两线传导至PD，则电流可为：线径允过电流*2

 2，千兆网络变压器可按UPOE方式供电，即两正两负两组供电，则供电电流可再*2

 3，2.5G线包工艺类千兆，4线并绕，抽头进入，分两线走电，故计算类千兆

 4，万兆网变由4线并绕改进为8线并绕，则供电线路再增2倍，则供电电流可再*2

 5，单线允过电流取70度上限值

      0.09为例：

      单线电流0.28

      单组电流：0.28*2=0.56A*48V=26W

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

      2.5G同千兆

      万兆：磁环尺寸不支持0.09，不计

     0.1为例：

     单线电流，0.33

     单组电流：0.33*2=0.66*48V=31W

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

      万兆：磁环尺寸不支持0.1线径，不计

      0.08为例：

      百兆千兆不采用，不计

      万兆：0.23*2（单组）*2（BT) * 2(8线并绕）=1.84A*48V=88W

     0.127为例：（如HX82484SP, 0.09/0.127)

     单线：0.48A

     单组（百兆）：0.48*2=0.96A*48V=46W

     双组（千兆）：0.48*2*2=1.92A*48V=92W

     万兆（8线）：磁环尺寸不支持该线径，不计

四，万兆POE特别情况：

       1，万兆网络生产工艺，8线并绕，会因磁环大小限制而只能一般采用0.08线径 

        万兆：0.26*2（单组）*2（BT) * 2(8线并绕）=2.08A*48V=96W

        理论值可达96W之高，但实际应用中，POE 供电功率仅基本可达成60W左右，影响因素考虑如下：

       A, 拟因线圈各类综合阻值影响

       B，磁环加偏流后感抗影响

       C，高电流通过温升影响

    万兆60W实际使用过程中，我们会发现有以下几种情况发生：

     1，48V供电电压下，60W应没问题

      2，不同芯片应用，反应不同。实践中，博通芯片没有问题，迈威尔或其它家的芯片，一带载就会出现丢包情况，30分种后会逐渐稳定。

    3，大部分客户使用过程中可以通过，但实际还是要以客户的测试结果为准

五，POE网络变压器设计过程中，铜线为主要设计要点，除此，还应着重考虑的是磁环耐偏流能力，产品温升等，重点关注 磁环本身材料。

以上，即为POE网络变压器基本的设计和计算依据，谨此简要记录，以待后续不断完善

生产实践反馈：

百兆用0.1 则过700正常

       0.09 过550~600有烧机情况

 千兆 

     0.09 过600则有不良

     0.1   过720~750 正常  超750不良（BT 两正两负）

     0.127  过850MA 正常 （BT 两正两负）

     0.142  过1.7A(AT 两正两负）

磁环DC电流 25MA感值是否正常

温升是否正常

百兆POE电路参考设计图

千兆POE电路设计参考图

一，以MNC G2484CE来认识POE电流

G2484CE材料使用：

大环：5.84*3.05*3.05 UI-3600(宽温）  线径39#/36# 四线

小环：3.5*1.8*1.52 UI 800  39# 三线 4~6T/CM

G2484CE POE MNC工程认定，为AT 840MA  BT 1.7A

36#单线电流：0.43A（70度）

单组电流：0.86A 即AT840MA数据来源

二，认识2.5G 10G线包 及对POE电流影响

上为2.5G线包制作图，4线并绕，与千兆基本一致，唯一区别为抽头交叉，细节注意

上图为10G G82409S线包工艺，

以此来看，2.5G 网络变压器 POE电流认定可以遵从千兆计算方法

10G变压器 POE 电流认定应在千兆上*2

方案产品

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  H82405SP-8

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  HX82463SP

• 

  HX82427SP

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  HX82484SP

• 

  GX82407SP

应用案例

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  合作伙伴案例：立讯精密工业股份有限公司苏州立讯公司

  关于苏州立讯公司国产替代案例（使用我们公司的H82409S网络变压器和E1152E01A-YG网口连接器产品）立讯精密工业股份有限公司总部位于中国广东省东莞市， [于2004年05月24日登记成立。法定代表人王来春，公司经营范围包括生产经营连接线、连接器、电脑周边设备、塑胶五金制品等。2023年9月12日，全国工商联发布《2023中国民营企业500强榜单》，立讯精密工业股份有限公司以2140283