Меню

Что такое фантомные токи

Что такое фантомное питание для микрофона

Чем дальше, тем больше появляется средств для улучшения компьютерных девайсов, которые по той или иной причине немного не дотягивают до требуемого уровня. Во многих случаях это не программное решение, а самостоятельные приборы, усиливающие ту или иную сторону функционирования, например, микрофона.

Что представляет собой фантомное питание для микрофона

фантомное питание для микрофона

В частности, речь идёт о дополнительном питании, которое принято называть фантомным. Каковыми бы не были лингвистические конструкции, это прибор, который добавит страдающему устройству энергии сразу аж на 48 В.

По уже сложившейся традиции, все новые и необычные устройства покупаются на AliExpress и приходят заказчику по почте. Последнему остаётся понять, что у него в руках и зачем оно нужно.

Вот устройство фантомного типа, а это именно устройство, и является такой покупкой. Прибор подпитывает конденсаторный студийный микрофон, работающий примерно как, собственно, конденсатор. Только вместо подвижной обкладки конденсатора функционирует мембрана микрофона. Интенсивность работы и амплитуду смещения определяет сила звука, который микрофон в данный момент обрабатывает. Соответственно меняется рабочее напряжение, и мы получаем требуемый эффект улучшения работы звукозаписывающего устройства.

Следует отметить, что схема довольно оригинальная, но работающая. В любом случае, стоимость фантомного питания не является запредельной, если его возможности не устроят, финансовые издержки не будут критическими.

Куда встраиваются источники фантомного питания

Куда встраиваются источники фантомного питания

Как бы там не было, а новый источник питания напряжением 48 В должен куда-то и как-то подключаться, а также крепиться для безопасности. Тем более что без него конденсаторные микрофоны попросту не будут функционировать. Почему именно 48 В? Потому что такой показатель поддерживается большинством производителей микрофонов и звуковых карт, это уже определённая традиция. На самом деле конденсаторный микрофон способен работать в широком диапазоне напряжения.

Само же устройство, то есть, фантомное питание, следует закрепить в удобном месте, чтобы не мешало, и чтобы одновременно было легкодоступным. К зафиксированному устройству подсоединяются все необходимые кабели, в том числе провод для подключения микрофона. Специальная кнопка позволяет включать и выключать фантомное питание при необходимости.

Преимущества фантомного питания

Преимущества фантомного питания

Фантомное питание — недорогой и эффективный способ улучшить работу звукозаписывающей системы компьютера настолько, насколько это возможно. Устройство популярно у потребителей, так как является безопасным в работе. Разве что в случае возникновения короткого замыкания кабеля, особенно при отсутствии полагающегося таких случаях заземления, может повредиться капсюль, который легко заменить.

По мнению большей части пользователей, заказывать у китайских ритейлеров устройство стоит. Особенно если есть необходимость работать с качественным звуком, не покупая при этом дорогостоящее профессиональное оборудование.

Источник

Фантомное питание — Phantom power

Фантомное питание в контексте профессионального звукового оборудования — это электрическая энергия постоянного тока, передаваемая по микрофонным кабелям для работы микрофонов, содержащих активные электронные схемы. Он наиболее известен как удобный источник питания для конденсаторных микрофонов , хотя многие активные директ-боксы также используют его. Этот метод также используется в других приложениях, где питание и передача сигналов осуществляется по одним и тем же проводам.

Источники фантомного питания часто встраиваются в микшерные пульты , микрофонные предусилители и подобное оборудование. Помимо питания схемы микрофона, традиционные конденсаторные микрофоны также используют фантомное питание для поляризации преобразовательного элемента микрофона.

СОДЕРЖАНИЕ

  • 1 История
  • 2 Стандарты
  • 3 Техническая информация
  • 4 предостережения
  • 5 Цифровое фантомное питание
  • 6 Другие способы включения микрофона
  • 7 Другое использование
  • 8 Примечания
  • 9 См. Также
  • 10 Ссылки
  • 11 Внешние ссылки

История

Фантомное питание было впервые использовано (и до сих пор используется) в наземных телефонных системах на основе медных проводов с момента появления в 1919 году телефона с дисковым набором номера. Одним из таких приложений в телефонной системе было обеспечение пути передачи сигналов постоянного тока вокруг усилителей, подключенных к трансформатору, в аналоговом режиме. линейные системы передачи.

Первым известным коммерчески доступным микрофоном с фантомным питанием была модель Schoeps CMT 20, выпущенная в 1964 году и построенная в соответствии со спецификациями французской радиостанции с фантомным питанием 9–12 В постоянного тока; положительный полюс этого источника питания был заземлен. Микрофонные предусилители магнитофонов серии Nagra IV предлагали этот тип питания в качестве опции в течение многих лет, и Schoeps продолжал поддерживать «отрицательный фантом» до тех пор, пока серия CMT не была прекращена в середине 1970-х годов, но сейчас она устарела.

В 1966 году компания Neumann GmbH представила норвежской радиовещательной корпорации NRK новый тип транзисторного микрофона . Норвежское радио запросило работу с фантомным питанием. Поскольку у NRK уже было 48-вольтовое питание в своих студиях для систем аварийного освещения, это напряжение использовалось для питания новых микрофонов (модель KM 84) и является источником 48-вольтового фантомного питания. Позднее это устройство было стандартизировано в DIN 45596.

Стандарты

В документе «Мультимедийные системы — Руководство по рекомендуемым характеристикам аналоговых интерфейсов для обеспечения функциональной совместимости» Комитета по стандартам Международной электротехнической комиссии (IEC 61938: 2018) указаны параметры для подачи фантомного питания микрофона. В документе определены три варианта: P12, P24 и P48. Кроме того, упоминаются два дополнительных варианта (P12L и SP48) для специализированных приложений. Большинство микрофонов теперь используют стандарт P48 (максимальная доступная мощность составляет 240 мВт). Хотя 12- и 48-вольтовые системы все еще используются, стандарт рекомендует 24-вольтовые источники питания для новых систем.

Техническая информация

Фантомное питание состоит из фантомной цепи, в которой постоянный ток одинаково подается через две сигнальные линии сбалансированного аудиоразъема (в современном оборудовании оба контакта 2 и 3 разъема XLR ). Напряжение питания отсчитывается от заземляющего контакта разъема (контакт 1 XLR), который обычно подключается к экрану кабеля или заземляющему проводу в кабеле или к обоим. Когда было введено фантомное питание, одним из его преимуществ было то, что тот же самый тип сбалансированного экранированного микрофонного кабеля, который студии уже использовали для динамических микрофонов, можно было использовать для конденсаторных микрофонов. Это отличается от микрофонов с ламповой схемой, для большинства из которых требуются специальные многожильные кабели.

При фантомном питании напряжение питания фактически невидимо для симметричных микрофонов, которые его не используют, в том числе для большинства динамических микрофонов. Сбалансированный сигнал состоит только из разницы в напряжении между двумя сигнальными линиями; фантомное питание создает одинаковое напряжение постоянного тока на обеих сигнальных линиях симметричного соединения. Это резко контрастирует с другим, немного более ранним методом питания, известным как «параллельное питание» или «T-powering» (от немецкого термина Tonaderspeisung ), в котором постоянный ток накладывался непосредственно на сигнал в дифференциальном режиме. Подключение обычного микрофона к входу с включенным параллельным питанием вполне может повредить микрофон.

Стандарт IEC 61938 определяет фантомное питание 48, 24 и 12 В. Сигнальные проводники положительные, оба проходят через резисторы равного номинала (6,81 кОм для 48 В, 1,2 кОм для 24 В и 680 Ом для 12 В), экран заземлен . Значение 6,81 кОм не является критическим, но резисторы должны быть согласованы с точностью до 0,1% или лучше, чтобы обеспечить хорошее подавление синфазного сигнала в цепи. Версия фантомного питания на 24 В, предложенная через несколько лет после версий на 12 и 48 В, также была включена в стандарт DIN и входит в стандарт IEC, но никогда не была широко принята производителями оборудования.

Читайте также:  Источник тока в симулинке

Почти все современные микшерные пульты имеют переключатель для включения или выключения фантомного питания; в большинстве высококачественного оборудования это можно сделать индивидуально по каналам, в то время как в микшерах меньшего размера один главный переключатель может управлять подачей мощности на все каналы. Фантомное питание можно заблокировать в любом канале с помощью изолирующего трансформатора 1: 1 или разделительных конденсаторов. Фантомное питание может вызвать сбои в работе оборудования или даже его повреждение, если оно используется с кабелями или адаптерами, которые соединяют одну сторону входа с землей, или если к нему подключено какое-то оборудование, кроме микрофонов.

Инструментальные усилители редко обеспечивают фантомное питание. Чтобы использовать оборудование, требующее этого, с этими усилителями, в линию должен быть включен отдельный источник питания. Они легко доступны в продаже или, в качестве альтернативы, являются одним из самых простых проектов для конструкторов любительской электроники.

Предостережения

Некоторые микрофоны предлагают на выбор питание от внутренней батареи или (внешнее) фантомное питание. В некоторых таких микрофонах рекомендуется извлекать внутренние батареи при использовании фантомного питания, так как батареи могут разъесться и протечь химикаты. Другие микрофоны специально предназначены для переключения на внутренние батареи в случае выхода из строя внешнего источника питания.

Фантомное питание не всегда реализовано правильно или адекватно даже в предусилителях, микшерах и рекордерах профессионального качества. Частично это связано с тем, что конденсаторные микрофоны с 48-вольтовым фантомным питанием первого поколения (конец 1960-х — середина 1970-х годов имели простую схему и требовали лишь небольшого количества рабочего тока (обычно менее 1 мА на микрофон), поэтому фантомное питание схемы, обычно встроенные в записывающие устройства, микшеры и предусилители того времени, были разработаны с предположением, что этот ток будет достаточным. Исходная спецификация фантомного питания DIN 45596 требовала максимум 2 мА. Эта практика сохранилась до настоящего времени; многие схемы фантомного питания на 48 В, особенно в недорогом и портативном оборудовании, просто не могут обеспечить более 1 или 2 мА без выхода из строя. Некоторые схемы также имеют значительное дополнительное сопротивление последовательно со стандартной парой резисторов питания для каждого микрофонного входа; это может не сильно повлиять на микрофоны с низким током, но может отключить микрофоны, которым требуется больше тока.

Конденсаторные микрофоны середины 1970-х годов и позже, разработанные для фантомного питания 48 В, часто требуют гораздо большего тока (например, 2–4 мА для бестрансформаторных микрофонов Neumann, 4–5 мА для серии Schoeps CMC («Colette») и микрофонов Josephson 5. –6 мА для большинства микрофонов Shure серии KSM, 8 мА для САПР Equiteks и 10 мА для земляных работ). Стандарт IEC дает максимально допустимый ток 10 мА на микрофон. Если его требуемый ток недоступен, микрофон все еще может выдавать сигнал, но не может обеспечить ожидаемый уровень производительности. Конкретные симптомы несколько различаются, но наиболее частым результатом будет снижение максимального уровня звукового давления, с которым микрофон может справиться без перегрузки (искажения). Некоторые микрофоны также показывают более низкую чувствительность (выходной уровень для заданного уровня звукового давления).

Большинство переключателей заземления имеют нежелательный эффект отключения фантомного питания. Всегда должен быть путь постоянного тока между контактом 1 микрофона и отрицательной стороной 48-вольтового источника питания, если питание должно достигать электроники микрофона. Поднятие заземления, которое обычно является контактом 1, прерывает этот путь и отключает фантомное питание.

Бытует мнение, что подключение динамического или ленточного микрофона к входу с фантомным питанием приведет к его повреждению. Это повреждение может произойти по трем причинам. В случае неисправности кабеля фантомное питание может повредить некоторые микрофоны из-за подачи напряжения на выход микрофона. Также возможно повреждение оборудования, если вход с фантомным питанием подключен к несбалансированному динамическому микрофону или электронным музыкальным инструментам. Переходное генерируются , когда микрофон горячей подключен к входу с активным фантомным питанием может привести к повреждению микрофона и , возможно, предусилитель схемы ввода , поскольку не все контакты разъема микрофона замыкающего контакта в то же время, и есть момент , когда Ток может протекать для зарядки емкости кабеля с одной стороны входа с фантомным питанием, а не с другой. Это особенно проблема с длинными микрофонными кабелями. Считается хорошей практикой отключать фантомное питание на устройствах, которым оно не требуется.

Цифровое фантомное питание

Цифровые микрофоны, соответствующие стандарту AES 42, могут иметь фантомное питание 10 вольт, подаваемое как на аудиокабели, так и на землю. Этот источник питания может обеспечивать цифровые микрофоны до 250 мА. Шпоночное изменение обычного разъема XLR , на разъеме XLD , может быть использовано для предотвращения случайного обмена аналоговых и цифровых устройств.

Другие методы включения микрофона

T-power, также известный как AB powering или T12, описанный в DIN 45595, является альтернативой фантомному питанию, которое до сих пор широко используется в мире кинопроизводства. Многие микшеры и записывающие устройства, предназначенные для этого рынка, имеют опцию T-power. Многие старые микрофоны Sennheiser и Schoeps используют этот метод включения, хотя в новых рекордерах и микшерах эта опция постепенно прекращается. Корпуса адаптеров и специальные блоки питания предназначены для микрофонов с питанием от T. Часто нет слышимой разницы между микрофонами, использующими этот метод, и микрофонами с питанием P48. В этой схеме 12 В подается через резисторы 180 Ом между «горячим» выводом микрофона (вывод 2 XLR) и «холодным» выводом микрофона (вывод 3 XLR). Это приводит к 12-вольтовой разнице потенциалов со значительной допустимой токовой нагрузкой на контакты 2 и 3, что, вероятно, приведет к необратимому повреждению при подключении к динамическому или ленточному микрофону.

Plug-in-power (PiP) — это слаботочный источник питания 3–5 В, подаваемый на гнездо микрофона некоторого потребительского оборудования, такого как портативные записывающие устройства и звуковые карты компьютеров . Он также определен в IEC 61938. Он отличается от фантомного питания, поскольку представляет собой несимметричный интерфейс с низким напряжением (около +5 В), подключенным к сигнальному проводнику с возвратом через гильзу; мощность постоянного тока соответствует звуковому сигналу с микрофона. Конденсатор используется для блокировки постоянного тока от последующих цепей звуковой частоты. Его часто используют для питания электретных микрофонов , которые не работают без питания. Он подходит только для питания микрофонов, специально предназначенных для использования с этим типом источника питания. Если эти микрофоны подключены к истинному фантомному питанию (48 В) через переходник с 3,5 мм на XLR, который соединяет экран XLR с рукавом 3,5 мм, это может привести к повреждению. Plug-in-power соответствует японскому стандарту CP-1203A: 2007.

Читайте также:  Как работает синхронный двигатель постоянного тока

Похожая схема линейного питания встречается в компьютерных звуковых картах. И подключаемое питание, и мощность звуковой карты определены во второй редакции IEC 61938.

Эти альтернативные схемы питания иногда неправильно называют «фантомным питанием», и их не следует путать с истинным фантомным питанием 48 В, описанным выше.

Некоторые конденсаторные микрофоны могут питаться от элемента на 1,5 В, который находится в небольшом отсеке микрофона или во внешнем корпусе.

Фантомное питание иногда используется работниками авионики для описания напряжения смещения постоянного тока, используемого для питания авиационных микрофонов, которые используют более низкое напряжение, чем профессиональные аудиомикрофоны. Фантомное питание, используемое в этом контексте, составляет 8–16 В постоянного тока последовательно с резистором 470 Ом (номинальным), как указано в стандарте DO-214 RTCA Inc. Эти микрофоны произошли от угольных микрофонов, используемых на заре авиации, и телефонов, в которых использовалось постоянное напряжение смещения на элементе угольного микрофона.

Другое использование

Фантомное питание также используется не только для микрофонов, но и в других приложениях:

Источник

#124 Теория фантомного питания оборудования

Новости сайта.

Срочно в выпуск.
Похоже завтра, 16 февраля можно будет наблюдать за прорывом андеграундных IT-технологий в мир шоу-бизнеса. 🙂
КАК — рекомендуют здесь.
ПОЧЕМУ — читать тут.
Ну а «разбор полетов» — в следующем обзоре. 🙂

Жалко, что человеческий мозг не может работать в режиме коммутации пакетов. Только TDM, да еще часто с замедленным мультиплексированием. Неэффективное использование полосы пропускания, и никакого прогресса пока не предвидится. Разве что прибавится параллельная обработка информации. 🙂

В этом обзоре больше фотографий, чем текста. Так уж получилось. 🙂
Обновления разделов:

  • Для начала, статья Единая сеть (pdf). Написана для журнала Экспресс Электроника, и без сомнения будет интересна провайдерам.
  • Полностью переделан раздел оборудование. Много новых позиции, ссылки на описания, плюс прошло плановое снижение цен.
  • В разделе, посвященном настройке оборудования, пополнение — восстановление утерянного пароля на Xpeed 320.
  • В разделе внутренностей сетевого оборудования добавлены фотографии нескольких коммутаторов.
  • Появилось и очередное дополнение в 10-той главе книги о домашних сетях.

Интересное в сети.

В «Сетевом» журнале статья про IP-телефонию. Написано немного сумбурно (скорее безыдейно), приведены в куче цифры разных лет, из разнородных источников. Но почитать стоит.

С одной стороны, убедительно доказывается, что будущее IP-телефонии туманно, ее доля на сегодня в России исчезающе мала, а развитие медленно. Правда не сильно верится в официальные цифры — отечественные операторы не сильно любят рекламировать свои реальные объемы трафика, а проконтролировать его «извне» достаточно сложно.

С другой — попалась интересная цитата:
По выкладкам консалтинговой фирмы Allied Business Intelligence, уже в 2003 году доходы от продаж IP-УАТС во всем мире более чем в два раза превысят поступления от поставок традиционных УАТС. В абсолютном выражении это соответственно $6,8 млрд. и $3,2 млрд. По данным ABI, заказчики при покупке новых телефонных станций будут все чаще отдавать предпочтение IP-УАТС из опасений, что производители не станут в должной мере поддерживать «устаревающую» технологию коммутации каналов.

Знаковая цитата. Ведь Ethernet пришел из офисов. Там он зародился, вырос и набрал силу. Думаю, что для широкого распространения IP-телефонии нужна именно эта тихая заводь. Ведь проблемы широкого использования пакетной коммутации лежат не в технологической плоскости, это так или иначе решено. И не в качестве — оно порой превосходит привычную коммутацию каналов. Причина в элементарных привычках пользователей, руководителей, инсталляторов и проектировщиков.

Из этого следует простой вывод. Пока IP телефония не распространится в офисах, ее не удастся по настоящему «продавить» на уровне междугородней (не говоря уже о местной) связи. Международная все же пойдет из-за серьезного ценового пресса, но многим ли это нужно по большому счету. Соответственно причины медленного внедрения услуг нужно искать совсем не в сопротивлении традиционных операторов и неразвитости платежных средств.

И вот IP-УАТС уже на «поле боя» — в корпоративном «быту». Тот же Samsung SMG-3200 (10/100Base-T Ethernet, E1, VoIP на 8-32 канала) по цене (около $2500 в хорошей комплектации) вполне сравним с привычным офисным Panasonic’ом. Правда желателен gatekeeper, да и IP телефоны подороже обычных будут. С другой стороны, и кабельная инфраструктура отдельная не нужна. Сеть становится мультисервисной, а объединительная концепция СКС переносится на уровень протоколов.

Тут надо видеть перспективы для домашних сетей. Телекоммуникационное оборудование, попав на офисный уровень, стремительно и безоговорочно дешевеет. Взять поток Е1 конечно не дешево, но раздать его на сотню пользователей через Ethernet весьма привлекательная перспектива. Конечно, законодательная база во главе с монополистом не способствует, мягко говоря. Но для России это перманентно-привычное состояние — привыкли.

Тема малогабаритных промышленных контроллеров не теряет актуальности. Вот очередная ссылка (прислал Евгений ). Правда цена кусается, 65-75$ за «голое» устройство совсем не мало на фоне 10-ти долларовых PIC’ов. К нему обвязка (входы 2xRS232, 1xEthernet, 8xIN/OUT, PowerSupply) — 50 ЕВРО. Софт бесплатен (оо сути это DOS с поддержкой сети). Документации много на сайте производителя.

Контроллер festo

Хотя может быть, оно того стоит. На рынке удобных устройство для мониторинга (сигнализации, контроля, управления) до смешного мало. Поле для творческих изысков обширное.

Из реальной практики.

«- Говорит ваш клиент, у меня вопрос к технической поддержке.»
«- Какой вопрос?»
«- Мы хотим посмотреть «За стеклом», а там нужно форму заполнить, что нужно вводить в поле «Название организации»?

«- Я купил вашу интернет-карту, как мне попасть в интернет?»
«- Заходите в Мой компьютер/Удаленный доступ к се. »
«- Э, подождите, у меня компьютера-то нет!»

Пример сети.

Термин Ethernet-провайдинга можно толковать весьма широко. От небольшой домашней сети из нескольких домов до серьезной инфраструктуры масштаба города. Однако теория без практики лишена жизненной силы — и вот пример СПД компании Экстрим Про.

Такая сеть несколько нетипична для Екатеринбурга, но должна быть обычной в тех городах, где хоть с грехом попалам, но можно получить в Электросвязи «медную пару» под свою опорную сеть.

Магистрали — SDSL/VDSL, оптоволокно (в основном столбы освещения). Подключение абонентов — Ethernet, причем все узлы поддерживают VLAN 802.1q, (возможно создание закрытых корпоративных сетей) и частично QoS (приоритизация голосового трафика, мультикастинг).

Полагаю, что не многие местные Ethernet-провайдеры могут похвастаться такими возможностями подключения конечного пользователя. Хотя центральные узлы у многих смотрятся красивее и солиднее.

Вот так выглядит ЦУС:

Узел связи Экстрим Про

Можно сказать, что это провайдер для Е-бурга «средний», специализация — офисные сети и вопросы безопасности. Однако из-за высокой конкуренции в этой рыночной нише запущен проект построения нескольких сетей по жилым микрорайонам.

Читайте также:  Дайте определения силы тока напряжения сопротивления запишите единицы измерения этих величин

Примеры установки оборудования можно увидеть в следующей фотозарисовке:

Узел связи Экстрим Про Узел связи Экстрим Про

Узел связи Экстрим Про Узел связи Экстрим Про

Узел связи Экстрим Про Узел связи Экстрим Про

Все снято — «без прикрас», и «без подготовки». Можно отметить П-296, эффективную самодельную грозозащиту активного типа, ферритовые кольца на кабелях. В качестве активного оборудования — в основном 3com 4400/3300/1100.

Впрочем, проект Экстрим Про только разворачивается. В дальнейшем предвидится еще немало интересных технических моментов, которые (надеюсь) попадут в очередной обзор. Например, в планах присутствует построение типового узла в жилом доме, развертывание системы IP-телефонии и передачи видео-трафика.

Вот одна из технических новинок фирмы:

Система фантомного питания

На фото — система фантомного питания узла (на два порта). Мощность до 3 киловатт, напряжение — 220 Вольт переменного тока. Встроена защита сигнальной линии (Ethernet) и защита силовой части. Проверенная дальность работы под нагрузкой — 200 метров на скорости 100 Мб.

Теория фантомного питания оборудования.

Автор этого материала Sirco. Были внесены только небольшие стилистические правки.

1. Сердечники трансформаторов

2000НН 200кГц
600НН 1 МГц
400НН-4 2 МГц
700НМ 3 МГц
100НН1-2 4 МГц
30ВЧ2 5 МГц
50ВЧ2 10 МГц
150ВЧ 12 МГц
100ВЧ 18 МГц
100НН3, 150НН1-2, 200НН-2 1500НН1-2 90ВЧ1 20ВЧ2 30 МГц
1000НН4 40МГц
60НН2, 55НН1, 50ВЧ2-14 50 МГц
7ВЧ1 70 МГц
35НН-2 120 МГц

максимальные рабочие частоты броневых сердечников из феррита различных марок аналогично предыдущей таблице (только высокочастотные).

50ВЧ2-2 50 МГц
20ВЧ2, 50ВЧ2 70 МГц
30ВЧ2 100 МГц

2. Тут в может возникнуть вопрос — зачем так серьезно подходить к вопросу питания? Но в отличии от обычного, питание «через линию» имеет существенные особенности. Так, источник вместе с линией можно представить как источник с большим выходным сопротивлением.

Например, часто бывает, что хаб при запитке по свободным проводам витой пары отказывается работать. При этом странно периодически мигает светодиодами.

Физически происходило следующее.
Ток потребления хаба был больше, чем может пропустить линия при данной мощности источника питания.
Конденсатор блока питания заряжен — хаб включился.
В связи с тем, что потребление хаба больше чем может пропустить линия, напряжение на конденсаторе падает.
Напряжение доходит до такого предела, при котором хаб уже не может работать, срабатывает reset.
Потребление хаба уменьшилось (сработал reset), центральная микросхема не потребляет большого тока.
Напряжение на конденсаторе блока питания возрастает.
Все начинается сначала.

При питании свитчей проблема серьезнее. Во-первых, токи потребления значительно больше. Во-вторых, на входе питания свитча стоит импульсный стабилизатор напряжения, который при понижении входного напряжения пытается «вытянуть» нужное выходное за счет потребления большего тока. В результате можно сказать, что свитч являеться не постоянной нагрузкой, а переменной, которая зависит от подведенного напряжения.

Такой вариант (один источник — один потребитель) еще можно считать очень простым. Возможно использование фантомного питания для «гирлянды» устройств, потом по линии появится еще один блок питания. Но это как-нибудь позже.

4. Рассмотрим один из самых простых вариантов — питание одного свитча с импульсным стабилизатором через линию фантомного питания.

Первое упрощение — мощность потребления стабильная и не зависит от трафика. В связи с тем, что импульсный стабилизатор питания (так же как и стабилизированный преобразователь) является стабилизатором напряжения с высоким КПД, то можно сказать, что мощность на входе импульсного стабилизатора постоянна. Т.е. при любых значениях напряжения (в разумных пределах) Pc = Uc * I = const

Исходя из этого, можем написать следующее: I^2*R — U*I + Pc = 0

Фактически это уравнение мощностей — (рассеивание в линии минус то, что выдает блок питания, плюс то, что потребляется стабилизатором свитча = 0).

Решаем это квадратное уравнение:
I1 = (U+SQR(U^2 — 4R*P))/2R (1)
I2 = (U-SQR(U^2 — 4R*P))/2R
Где
U — напряжение источника питания;
R — сопротивление линии (для фантомного питания = сопротивлению одного провода);
P — мощность, потребляемая свитчем;
I — ток в линии.

I1, I2 — два решения данного уравнения, одно из них нельзя использовать (сопротивление линии большое, и импульсный стабилизатор будет находиться на неустойчивой ветке графика). Т.е. когда мощности, передаваемой в линии не будет хватать для питания, и стабилизатор будет возбуждаться на свехнизкой частоте.

Данные выкладки нельзя использовать для хабов и свитчей, в которых используются аналоговые стабилизаторы (7805, КРЕН5), так как для этих стабилизаторов «P» не равно константе. У них другая зависимость (стабилизируют ток линии, I = const).

исходя из этого,
U = const;
I = const;
P источника питания = const;

В результате получается простая формула Ul/Uh = Rl/Rh
где
Ul — падение напряжения в линии;
Rl — сопротивление линии;
Uh — напряжение на хабе;
Rh — сопротивление хаба по питанию;

5. Попробуем посчитать по формуле (1). Пусть напряжение питания 50 Вольт, мощность 20 Ватт, сопротивление линии переменное, от 0,1 Ом до 31,2.
Из полученных результатов можно видеть, что ток в линии изменяется от 0,4 А до 0,77 А. При увеличении сопротивления линии ток увеличивается, а работа линии больше 31.2 Ом не возможна.

6. Технические данные кабелей

Витая пара c жилой 0,5 мм.
Максимальное сопротивление по постоянному току (Ом/100м) — 9,38
Диэлектрическая стойкость изоляции проводника по постоянному току (В, 1 мин.) — 750
Диэлектрическая стойкость изоляции проводника по переменному току (В, 1 мин.) — 500

П-296 (Токопроводящая жила скручена из 7 медных проволок номинальным диаметром 0,35 мм).
Максимальное сопротивление по постоянному току (Ом/100м) — 5,15

Анонс

  • Статья о флуде трафиком (и защите от него);
  • Модульный коммутатор 3-го уровня российского производства;
  • Гимн провайдеров;
  • Обычные уже новости, ссылки, комментарии;
  • Традиционно — жду Ваших материалов — без них никак нельзя.

Источник



Фантомное питание

Фантомное питание — одновременная передача по одним проводам питания постоянного тока и информационных сигналов.

Содержание

В звукозаписи

Чаще всего используется при подключении конденсаторных микрофонов.

Источники фантомного питания часто встроены в микшерные пульты, микрофонные предусилители и подобное оборудование. В традиционных конденсаторных микрофонах фантомное питание используется не только для питания схемы микрофона, но и для поляризации. Микрофоны, требующие фантомного питания, сегодня чаще всего подключаются при помощи разъёма XLR.

Преимущество такой схемы состоит в экономии меди, но на практике есть некоторые сложности.

В компьютерных сетях

Images.pngВнешние изображения
Power over Ethernet
Image-silk.png Типичные схемы подключения питания

Подачу электрического питания устройствам, подключаемым к сетям Ethernet ( IP-видеокамеры , точки доступа, IP-телефоны и др.) описывает стандарт IEEE 802.3af.

В охранной технике

Цифровые двухконтактные электронные ключи ibutton с протоколом 1-Wire, которые получили широкое распространение в домофонах.

В активных антеннах эфирного телевещания

Коаксиальным кабелем соединены принимающая антенна и приемник (телевизор). Сигнал от антенны достигает приемника, одновременно с тем, как питание малошумящего усилителя, вмонтированого в антенну, подается со стороны приемника.

В кабельном телевидении

Фантомное питание по магистральному кабелю применяется для дистанционного резервного питания магистральных и субмагистральных усилителей.

Источник