Проблема с контуром заземления при Power over Ethernet

Я пытаюсь построить метеостанцию ​​с питанием от Power over Ethernet. Первоначально я планировал использовать Nanode в качестве микроконтроллера, но, поскольку Raspberry Pi такой дешевый, я решил, что использовать его гораздо проще.

Я купил разветвитель TP-Link Power over Ethernet, сделал несколько пользовательских кабелей и, проверив напряжения, подключил его к Pi. Все работало нормально, пока я не попытался подключить кабель HDMI к телевизору (для отладки). В этот момент плата продолжала выключаться, а затем выключатель отключился.

В этот момент я обнаружил, что существует разница в 40 вольт между -ve на выходе PoE и землей на HDMI. Я попробовал пару других плат PoE и обнаружил, что на них тоже была такая же проблема.

Есть ли решение? Хотя мне на самом деле не нужно подключать его к телевизору, я немного беспокоюсь о подключении датчиков, которые могут быть заземлены и в конечном итоге подавать на них большие напряжения.

Здесь есть фото (нажмите, чтобы увеличить):

введите описание изображения здесь

Вы уверены, что это проблема? Я всегда предполагал, и Википедия соглашается с тем, что PoE гальванически развязан. Хотя я ни в коем случае не эксперт по PoE.
Я слышал истории о людях, которые подключали устройства через HDMI, и буквально летели искры. Не уверен в причине, поскольку люди, рассказывающие истории, сами не знают, но, скорее всего, проблема с заземлением.
Если PoE гальванически развязан, просто подключите землю Pi к земле, и все будет в порядке.
@PhilFrost Как Википедия соглашается с тем, что PoE должен быть гальванически развязан? Там написано "нужна цитата"! Вы можете посмотреть на ti.com/litv/pdf/slvrao1 , чтобы увидеть неизолированный дизайн PoE.
@ dext0rb Я добавил это. Это не значит, что это было неправильно, просто я хотел бы, чтобы Википедия предоставила мне хорошую ссылку. Во всяком случае, см. мой предыдущий комментарий для некоторых ссылок на ссылки не из Википедии. Первичный стандарт, конечно, не находится в свободном доступе, но похоже, что он требует, чтобы он был изолирован с обоих концов. Конечно, эта плата может игнорировать это, но она все равно должна быть изолирована на коммутаторе.
Я согласен, я думаю, что он должен быть изолирован на конце переключателя, но это не обязательно означает, что PD должен быть изолирован. пожимает плечами Тем не менее, вот еще немного информации: standards.ieee.org/getieee802/download/802.3at-2009.pdf
@njh Виновником может быть та плата, которая у вас есть, она может не соответствовать спецификации POE. Другой способ отладить эту проблему - заставить Raspberry Pi работать вне коробки, а затем удаленно подключиться к нему после того, как он заработает.

Ответы (4)

Разветвитель питания TP-link, который мне удалось найти, кажется неизолированным. Плохо для вас то, что PoE обычно имеет диодные мосты на входе (чтобы быть независимыми от полярности и работать с прямыми или X-кабелями), что означает, что если ваш источник постоянного тока 48 В не имеет гальванической развязки и, например, его минусовая клемма заземлена, могут летать искры. если вы пропустили правильный обжим кабеля Ethernet. Попробуйте поменять местами пары 4,5 и 7,8, еще раз измерить разность потенциалов земли.

Конечно, при неаккуратном использовании PoE лучшим решением будет использование изолированного сплиттера .

Как и ожидалось, -VE составляет (около) -40 В относительно земли. PoE обеспечивает -48 В постоянного тока.

Я только что проверил стандарт, и PoE должен быть изолирован с обоих концов (коммутатор и устройство, раздел 33.4.1, по крайней мере, с 2008 года).

Таким образом, похоже, что TP-Link срезает углы со своими устройствами PoE и отказывается от схемы изоляции для снижения стоимости, нарушая стандарты. Я купил изолированный преобразователь постоянного тока у поставщика электроники (в моем случае Tracopower TEL 5-1211) и припаял к нему несколько разъемов. Я установил его между разветвителем TP-Link и устройством, которое хотел запитать, и это решило проблему.

Спасибо! Хорошо, что кто-то еще может подтвердить, что это проблема, характерная для TP-Link.

PoE не обязательно должен быть изолирован, поэтому может случиться так, что ваш TP-Link не изолирован. (Хотя мне кажется, что они хотели бы продавать изолированные версии, чтобы они были более надежными/надежными...)

Если ваше устройство PoE не имеет подключения к внешнему миру/пользователю, то вы можете безопасно использовать неизолированную схему. Однако, поскольку вы подключаете HDMI к телевизору, это считается пользовательским подключением, и вам действительно следует использовать изолированный разветвитель.