เทคนิคการประยุกต์ใช้งานวงจรเพิ่ม/ลดแรงดัน กับระบบส่งไฟผ่านสายแลน (POE) ให้ได้ไกลขึ้น

ปัจจุบัน การจ่ายไฟ DC ผ่านสายแลน (Power Over Ethernet) ได้รับความนิยมสูงขึ้นเนื่องจากทำให้ประหยัดเวลาและต้นทุนการเดินสายจ่ายไฟแยกเพื่อจ่ายให้อุปกร์ณปลายทาง เช่น เร้าเตอร์ Access point กล้องวงจรปิด เป็นต้น

เนื่องจาก สาย 4-5 และ 7-8 ของสายแลนนั้นไม่ได้ใช้ในการส่งข้อมูล จึงสามารถนำมาประยุกต์ใช้ในการจ่ายแรงดันให้อุปกรณ์เครื่อข่ายโดยปรกติแล้ว สาย 4-5 จะเป็นใช้เป็นไฟบวก และสาย 7-8 จะเป็นไฟลบ ทั้งนี้อุปกร์ณรุ่นใหม่ๆบางตัว สามารถจ่ายไฟผ่านระบบ POE ได้โดยตรง แต่ทั้งนี้ ต้องตรวจสอบแรงดันที่อุปกร์ณตั้วนั้นๆ ระบุไว้ได้ด้วย 

ทั้งนี้อุปกร์ณหลายๆ ตัวตามท้องตลาดนั้นยังไม่รองรับการจ่ายไฟผ่านสายแลนโดยตรง  แต่เราสามารถจ่ายไฟผ่านสารแลนได้โดยใช้อุปกร์ณที่เรียกว่า POE Injector และ POE Splitter ควบคู่กัน แต่แล้วการจ่ายไฟผ่าน POE ด้วยแรงดันปรกติที่อุปกรณ์ปลายทางใช้งาน เช่น  5V, 9V หรือ 12V จึงทำให้การฝากไฟไปกับสายแลนด้วยแรงดันปรกติจากต้นทางนั้นส่งไฟไปที่ปลายสายแลนได้ไม่ไกลมาก (ประมาณ 10-30 เมตร) เนื่องจากความต้านทานในสายแลนเอง ทำให้ลดทอนแรงดันและกระแสไฟปลายทางลง เมื่อมีการต่อใช้ระยะไกลขึ้น 

แผนภาพข้างล่างจะเป็นวิธีการประยุกต์ใช้วงจร เพิ่มแรงดัน (Step-Up) และ วงจรลดแรงดัน (Step-Down) ควบคู่กับการใช้ POE Injector / Splitter เพื่อเพิ่มระยะระบบการจ่ายไฟผ่านสายแลน ด้วยวิธีการทำให้ไฟ DC ต้นทางสูงขึ้นด้วยวงจร Step-Up และใช้วงจร Step-Down ปรับลดแรงดันที่ปลายสายให้เหมาะสมกับอุปกรณ์นั้นๆ เปรียบเสมือนการจ่ายไฟ DC โวลต์สูง (ประมาณ 48V) ผ่านสายแลน เพื่อลดความสูญเสียจากความต้านทานในสายเมื่อมีการเดินสายที่ระยะทางยาวขึ้น (10-100 เมตร) 

ภาพแผนฝังตัวอย่างอย่างการต่อใช้งานแบบต่างๆ

ตัวอย่าง การจ่ายไฟผ่านสายแลน ด้วย POE Injector และ Spliter ในกรณีที่ระยะทางไม่เกิน 10-20 เมตร ซึ่งสามารถใช้ Adapter DC ของอุปกร์ณนั้นๆ ต่อเข้า POE Injector ได้โดยตรง เนื่องจากระยะทางไม่ไกลมาก ทำให้แรงดันที่ปลายสายไม่ตก 

ตัวอย่าง การใช้ Adapter DC 48V จ่ายแรงดันสูงผ่านสายแลนด้วย POE Injector และ POE Splitter เมื่อถึงปลายทางใช้วงจร LM2596HV Step-Down ปรับลดแรงดันให้เท่ากับอุปกร์ณปลายทางต้องการเช่น 12V 5V 9V เป็นต้น 

ตัวอย่าง การใช้วงจร DC Step-Up XL6009 เพิ่มแรงดันที่ต้นทางเพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกร์ณ ที่มีความสามารถรองรับ POE ระดับแรงดัน 48V ได้ เช่นกล้องวงจรปิดบางรุ่น

ตัวอย่าง การใช้วงจร XL6009 Step-Up เพิ่มแรงดันจาก Adapter 12V ให้เป็นไฟ 48V และใช้วงจรลดแรงดัน LM2596HV เพื่อลดแรงดันที่ปลายทางให้เหลือ 12V เพื่อจ่ายไฟให้อุปกรณ์ปลายทาง

ตัวอย่าง การใช้ Power Supply จ่ายเป็นแหล่งจ่ายให้วงจร High Voltage DC Step-Up เพื่อเพิ่มแรงดันให้เป็น 48V จากนั้นจ่ายไฟเข้าระบบ POE ผ่าน แผงวงจร POE Injector 4 Port กระจายจ่ายไฟให้อุปกรณ์ต่างๆ โดยปลายทางอาจจะใช้วงจร LM2596HV เป็นตัวปรับลดแรงดัน หรือ ใช้แผงวงจร POE Spiltter with 48V Step-Down to 12V ในการลดแรงดัน