El objeto de este manual es presentar en una primer instancia una introducción sencilla al POE y avanzar progresivamente hasta llegar a una descripción detallada del proceso de armado del mismo.
Es una forma ingeniosa por la cual podemos alimentar con corriente a pequeños equipos a través del cable de red.
Hoy en día la mayoría de las redes hogareñas utilizan el cable UTP categoría 5E, el cual contiene 4 pares de dos cables torneados, dando un total 8 cables. Como para transmitir los datos por la red se utilizan 2 de estos 4 pares1) quedan 2 pares de cables libres.
La idea detrás de los POE caceros que armamos nosotros mismos es utilizar estos dos pares de cables libres para la alimentación de los equipos que estén del otro lado del cable.
Para explicar el funcionamiento del POE es necesario entender los siguientes conceptos; Tensión o voltaje es la Diferencia_de_potencial, se representa con la letra V y se mide en voltios que se representan con la letra v. Corriente que se representa con la letra I y se mide en amperios que se representan con la letra A. Y resistencia que se representa con R y se mide en Ohms los cuales se representan con Ω.
Antes que nada es importante tener en cuenta que el cable es un conductor de electricidad no ideal lo cual significa que parte de la tensión de la energía que nosotros coloquemos de un lado del cable no va a ser la misma tensión del otro lado del cable, y la explicación a esto es sencilla;
El circuito eléctrico que se forma es una malla (o sea serial) y como la corriente que entra a la malla tiene que fluir por cada uno de los elementos del circuito implica que todos los elementos tengan la misma corriente.
Recordamos la ley de ohm:V = R.I, que se aplica a los conductores y resistencias.
Y como el cable al igual que el aparato que queramos alimentar presentan una resistencia, la caída de tensión en cada uno de los elementos es igual a la resistencia por la corriente que pase (por la ley de ohm), donde aplicando la ley de tensiones de kirchhoff la corriente esVcc-R1I-R2I=0;I = Vcc/(R1+R2).
Como ejemplo supongamos que queremos alimentar por POE un Access Point con consumo máximo de 200mA a 5v, o sea 25Ω, a través de un cable de 9 metros de 0.20Ω por metro, y como se usa un par o sea dos cables para cada polo, quedaría entonces que el cable tiene 1.8Ω de resistencia, alimentando pues al circuito con un transformador de 5v, quedarían 0.187mA de corriente. Por lo tanto estarían perdiéndose 0.34v en el cable y llegarían 4.66v al Access Point.
Como la potencia es la tensión por la corriente, el Access Point estaría funcionando a 870mw2) cuando se suponía que consumía 1000mw. Con esto nos hacemos una idea de cuanta potencia se pierde en el cable.
La solución más simple a esto es alimentar al circuito con un transformador de bastante más tensión que la necesaria por el Access Point o el equipo que se quiera alimentar, y después, al lado del Access Point, bajar la tensión al valor necesario por el equipo.
Antes que nada es necesario saber a que tensión trabaja el equipo de red a alimentar y cuanta corriente consume.
Si el cable de red es corto (menos de 5 metros) se puede alimentar al equipo inyectando directamente la tensión necesaria por el equipo de red, pudiendo así despreciar la resistencia del cable.
De otra forma es necesario usar un regulador lineal de tensión.
Antes de usar un regulador de tensión hay que asegurarse que la corriente que requiera el equipo sea menor a la máxima suministrada por el regulador. Además hay que asegurarse que la tensión de entrada al regulador de tensión sea mayor que la tensión de salida del mismo, y esto se debe a que los reguladores lineales funcionan transformando la energía en exceso en calor.
Por ejemplo el famoso 7805 provee 500mA a 5v sin disipador3), y hasta 1A utilizando un disipador. En el caso que se requiera más corriente será necesario utilizar otro modelo de regulador, como por ejemplo el LM2575 que tiene mejor eficiencia.
El calor generado por el regulador depende de la corriente que consuma el equipo de red a alimentar en cuestión. Por lo tanto es sumamente importante saber de antemano el consumo máximo del equipo.
(to be continued…)