Cách tính công suất Switch PoE

Lựa chọn công suất của Switch PoE là rất quan trọng, vì khi các bạn muốn kết nối nhiều thiết bị với một Switch PoE, bạn cần tính tổng công suất tiêu thụ năng lượng mà tất cả các thiết bị yêu cầu . Điều này nhằm đảm bảo rằng hệ thống PoE của bạn hoạt động đủ công suất cần thiết và ổn định.

Hình 1: Switch PoE cấp nguồn cho nhiều thiết bị công suất khác nhau

Các ảnh hưởng liên quan đến công suất khi cấp nguồn của hệ thống PoE bao gồm các yếu tố như sau:

1. Công suất thiết bị được cấp nguồn PD (Powered Devices)

Bất kỳ thiết bị mạng nào được cung cấp bởi công nghệ PoE đều được gọi là thiết bị được cấp nguồn hoặc PD. Các thiết bị này cần một nguồn năng lượng để hoạt động nên yêu cầu công suất cung cấp nhất định tùy chức năng và hoạt động khác nhau.
Ví dụ như: bộ phát Wifi, camera an ninh IP, điện thoại VoIP có công suất tiêu thụ thấp thường dưới 10W….có loại công suất cao hơn cần nhiều năng lượng hơn như đèn LED PoE và camera PTZ ngoài trời công suất tiêu thụ khoảng 20W,…
Các thiết bị PD thường có ghi công suất tiêu thụ trên tài liệu hướng dẩn sử dụng hoặc các bạn cũng có thể đo kiểm tra trực tiếp bằng Ampe kế hoặc máy Test chuyên dụng

Hình 2: Thông số công suất tiêu thụ của thiết bị Camera

Hình 3: Đo trực tiếp qua máy Test chuyên dụng

2. Công suất thiết bị cấp nguồn PSE (Power Sourcing Equipment)

Là khả năng cung cấp năng lượng của các thiết bị cấp nguồn PoE, các thiết bị cấp nguồn này bao gồm: Switch PoE, PoE injector, Adaptor PoE
Công suất tại mỗi Port Output hiện nay thường có 4 dạng như sau:
⊗ Non Standard Passive: Đây là loại PoE Passive không áp dụng theo tiêu chuẩn IEEE802.3
⊗ PoE (IEEE802.3 af): Hỗ trợ công suất tối đa 15,4W, nhưng công suất thực có được tại các thiết bị đầu cuối (PD) là 12,95W. Như vậy khi sử dụng Switch PoE chuẩn này các bạn chọn các thiết bị PD có yêu cầu công suất thấp hơn 12W, ví dụ như: điện thoại VoIP, thiết bị phát Wifi, Camera nhỏ và trung bình có công suất hồng ngoại từ 70m trở lại.
⊗ PoE+ (IEEE802.3 at): Chuẩn này có công suất tối đa là 30W, công suất thực tại thiết bị đầu cuối là 25,5W. Các thiết bị PD có thể sử dụng cho chuẩn này có công suất cao hơn như: Camera PTZ, điện thoại IP video, hệ thống báo động
⊗ PoE++ (4 Pair PoE hoặc IEEE802.3 bt): Chuẩn này được phát triển cho các thiết bị cần công suất rất lớn có thể hổ trợ 60W và 100W và sử dụng hết 4 cặp dây tín hiệu. Thường sử dụng cấp nguồn cho các thiết bị trọng hệ thống IoT (chiếu sáng, các cảm biến và tòa nhà tự động) và các thiết bị PD
Các bạn lưu ý là chuẩn công suất lớn luôn hổ trợ ngược, nghĩa là PoE++ ngoài việc cấp nguồn cho các thiết bị có công suất lớn, đồng thời các thiết bị công suất thấp vẩn sử dụng chung được vì PSE tự động điều chỉnh tùy theo yêu cầu công suất của PD

Hình 4: Bảng chuẩn Standard IEEE802.3 af/at/bt PoE

Hình 5: Các thiết bị sử dụng được với chuẩn PoE và PoE+

Các Switch PoE thường có 4 Port, 8 Port, 16 port và 24 Port, công suất tổng của PoE được tính như sau:
(Tổng công suất Switch PoE) = (công suất tại mỗi Port) x (số Port)
Ví dụ:
Một Switch PoE có 8 Port, mỗi Port chuẩn IEEE802.3af/at, thì tổng công suất là 30W x 8 = 240W, công suất thực tại thiết bị đầu cuối PD là 25,5W x 8 = 204W
Trong thực tế các bạn chỉ cần lắp đặt thiết bị tại mỗi Port nhỏ hơn 25,5W là đạt yêu cầu công suất.

Hình 6: Tổng công suất thực Switch PoE là 204W

3. Công suất tiêu hao trên đường truyền

Khi cấp nguồn PoE sử dụng dây cáp mạng (Cat5, Cat5e, Cat6,..) kết nối từ Switch PoE tới thiết bị PD, các bạn cần chý ý đến một yếu tố rất quan trọng đó là chất lượng và khoảng cách xa của dây dẩn, vì công suất tiêu thụ tại mỗi Port của Switch PoE sẽ bằng công tiêu hao trên đường truyền của dây dẩn và công suất tiêu thụ của thiết bị PD

Hình 7: Công suất tổng của mỗi Port Switch PoE

Hiện nay có 2 loại dây đồng nguyên chất ký hiệu là BC (viết tắt từ Bare Copper) và loại thứ 2 là cáp đồng pha nhôm ký hiệu là CCA (viết tắc từ Copper Clad Aluminium). Mỗi loại có điện trở dây dẩn khác nhau, sử dụng dây kém chất lượng có điện trở lớn nên có điện áp rơi trên dây dẩn cao, công suất tiêu hao nhiều có thể dẩn đến thiếu công suất cung cấp cho thiết bị đầu cuối PD.
Và thêm nữa, nếu thiết bị PD có công suất càng lớn cũng làm tăng công suất tiêu thụ trên đường truyền
Ví dụ: Với khoảng cách xa 100m khi sử dụng dây Cat5e đồng nguyên chất và Switch chuẩn IEEE802.3at:
♦  Camera ngoài trời tính luôn bật hồng ngoại cần công suất khoảng 7.2W : Điện áp rơi trên dây 1,,29V và tiêu hao 0.20W  dư công suất hoạt động
♦  Camera PTZ công suất 19W: Điện áp rơi trên dây 3,59V và tiêu hao 1.54W  vừa đủ công suất hoạt động
♦  Nếu thiết bị PD có công suất cao hơn 20W hệ thống không hoạt động do không đủ công suất
Chuyên poe hy vọng với bài viết này các bạn có thể tính được công suất khi lựa chọn Switch và các thiết bị đầu cuối khi thiết kế, thi công một hệ thống có sử dụng công nghệ PoE. Mọi thắc mắc về công suất PoE các bạn có thể liên hệ trực tiếp với Chuyên PoE để được giải đáp.
Chúc các bạn thành công.