आप "एनर्जी हार्वेस्टिंग" नामक एक अवधारणा का उपयोग कर रहे हैं, लेकिन आप ईथरनेट पोर्ट के डेटा जोड़े को ऊर्जा स्रोत के रूप में उपयोग करने का प्रयास कर रहे हैं ।
अद्यतन: ठीक है, चलो इसे थोड़ा अर्हता प्राप्त करें ...
जबकि अत्यंत (मैं अपने स्वामी से इस क्षेत्र में काम किया था) दिलचस्प है, क्या आप बस का वर्णन कर रहे हैं काम नहीं करेगा अच्छी तरह से कारणों की एक संख्या के लिए व्यवहार में:
ईथरनेट के सभी संस्करण मुड़ जोड़ी केबल पर ट्रांसफार्मर युग्मन के साथ प्रत्येक जोड़ी पर अंतर डेटा ट्रांसमिशन निर्दिष्ट करते हैं। इसका मतलब है कि कोई डीसी पावर पथ नहीं है। आपके पास एक अलग ट्रांसफार्मर के माध्यम से दोनों दिशाओं में चालू है। इसे बदलने और कंडीशन करने के लिए आपको सर्किट्री की आवश्यकता होगी। आपके द्वारा अधिगृहीत की गई बहुत सी शक्ति आपके रूपांतरण और कंडीशनिंग सर्किटों की मौन शक्ति में खपत से अधिक होगी। बहुत कम होगा, अगर कुछ भी, लोड के लिए छोड़ दिया।
लाइन केवल तब सक्रिय होती है जब डेटा आपको (या प्रसारण) भेजा जा रहा होता है। जब तक आप एक संरचित वातावरण नहीं बना रहे हैं जहां आप नेटवर्क को नियंत्रित करते हैं, डेटा (आपकी योजना में शक्ति) अविश्वसनीय होगा।
यदि आप नेटवर्क को नियंत्रित कर सकते हैं, तो नेटवर्क स्विच और अपने डिवाइस के बीच में एक पावर-ओवर-इथरनेट बिजली की आपूर्ति स्थापित करें। पीओई पावर स्रोत श्रेणी 5 केबल (10bT, 100bTx) में तांबे के अन्यथा अप्रयुक्त जोड़े के लिए डीसी पावर (-48V) जोड़ता है। यहां तक कि यह पावर जोड़ी के शीर्ष पर डेटा की सवारी करके भी गीगाबिट ईथरनेट के साथ काम कर सकता है (इसलिए यह दोहरे उद्देश्यों की सेवा करता है)। यह इत्ना आसान है। कटाई से परेशान क्यों?
डिजाइन प्रयोग
यहाँ सिलिकॉन लैब्स से एक सामान्य ईथरनेट इंटरफ़ेस चिप ( CP2200 ) है।
यहाँ एक अमूर्त है:
केबल सिस्टम की विशेषता प्रतिबाधा लगभग 100 ओम है (यही कारण है कि आप सिलिकॉन लैब के आंकड़े में 100 ओम समाप्ति रोकनेवाला देखते हैं)।
CP2200 का नाममात्र शिखर संचरण उत्पादन वर्तमान 15mA (पृष्ठ 9) है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि वहाँ उच्च वर्तमान चिप्स उपलब्ध हैं, यहां तक कि प्रोग्रामयोग्य वर्तमान आउटपुट (जैसे DP83223) वाले भी हैं।
चरम दक्षता (मिलान प्रतिबाधा) पर लोड को संचरण आवृत्ति पर 100 ओम के बराबर प्रस्तुत करना होगा।
ट्रासमिशन सिस्टम 1: 2.5 स्टेप-अप ट्रांसफार्मर का उपयोग करता है
मैक्सिमाइज़िंग पावर ट्रांसफर:
दूसरे छोर पर (नेटवर्क जैक का आउटपुट), अधिकतम शिखर वर्तमान 6mA (15mA / 2.5 से) है। इसे P = I ^ 2 R = 3.6mW या 2.5mW, rms (बुरा नहीं है! और मेरे मूल अनुमान से 10 गुना अधिक) की अधिकतम तात्कालिक शक्ति तक पहुंचने के लिए 100 ओम के एक आदर्श भार में वितरित किया गया है।
15mA अधिकतम आउटपुट के लिए, ट्रांसमीटर का आउटपुट चरण स्रोत प्रतिरोध में लगभग 120 ओम जोड़ता है।
- पीछे की ओर काम करते हुए आपके पास ट्रांसफार्मर के दूरस्थ तरफ 200 ओम हैं
- 2.5 अनुपात बदल जाता है ट्रांसफार्मर के प्राथमिक (ट्रांसमीटर) पक्ष पर एक स्पष्ट 32 ओम के प्रतिबाधा परिवर्तन में परिणाम होता है।
- कि प्राथमिक घुमावदार पर 480mV है ।
- द्वितीयक पर ट्रांसफार्मर इसे 2.5X से 1.2V तक बढ़ाता है।
- वोल्टेज का आधा केबल प्रतिबाधा के लिए खो जाता है जिसके परिणामस्वरूप आदर्श लोड में 0.6V चोटी होती है।
वह P = V ^ 2 / R = 3.6mW है। यह आदर्श अपेक्षा से मेल खाता है इसलिए हम अच्छे हैं।
यहाँ समस्या व्यवहार में है:
दुर्भाग्य से, बिजली वितरण कुल कहानी नहीं है। अब आपको इसका उपयोग करने में सक्षम होना चाहिए।
यह द्विध्रुवी है इसलिए आपको सुधारने, डी-रिपल, और (संभवतः) स्टेप-अप (या अन्यथा रूपांतरित / विनियमित) करने की आवश्यकता है। अभी इसके लिए बहुत अधिक वोल्टेज ओवरहेड नहीं है।
आप 0.6V के साथ काम कर रहे हैं और आपको फुल-ब्रिज रेक्टिफायर में दो डायोड पार करने की जरूरत है। यहां तक कि कम आगे ड्रॉप डायोड प्रकारों का उपयोग करते हुए, आप अभी भी लगभग 0.3V (प्रति डायोड) देख रहे हैं। इसका मतलब है कि आपके लोड में उपयोग करने के लिए उपलब्ध वोल्टेज (और इसलिए बिजली) मूल रूप से कुछ भी नहीं है।
अल्टरनेटिव रेक्टिफायर आर्किटेक्चर्स
डायोड ब्रिज के अलावा कटाई के लिए अन्य दृष्टिकोण भी हैं, इसलिए यह असंभव नहीं है, लेकिन ऐसा करना अत्यधिक अव्यावहारिक है।
उदाहरण के लिए, आप डायोड में से एक को खत्म करने के लिए एक आधा-लहर सुधारक (सबसे आरएफआईडी टैग जो मैंने ऐसा किया था) का उपयोग कर सकते हैं (लेकिन आप आधा तरंग खो देते हैं)।
इस मामले में, आप प्राप्त करते हैं
- 0.3V, चोटी * 6mA (आदर्श) = 1.8mW (शिखर) = 1.27mW (आरएमएस)
- केवल आधे चक्र के साथ आप लगभग 640uW (माइक्रो-वाट) के नीचे हैं
- फिर आपको अपने ट्रांसमिशन ड्यूटी चक्र (आपके द्वारा ट्रांसमीटर को सक्रिय रखने के समय का प्रतिशत) के हिसाब से ड्रेट करना होगा
... और वह अधिकतम है। यदि आप अपने भार को ठीक से 6mA से बदलते हैं, तो आपको दक्षता में कमी आएगी और इसलिए बहुत कम बिजली उत्पादन होगा जो आप अन्यथा इस परिचय के बेमेल होने के कारण उम्मीद करेंगे।
संचयी शोधक डिजाइन सक्रिय अनुसंधान का एक क्षेत्र है और एकल डायोड का उपयोग करने के लिए अधिक कुशल तरीके हैं। यदि आप वास्तव में इसे आगे बढ़ाने के लिए प्रतिबद्ध हैं, तो उत्तर दें और मैं आपके लिए कुछ उद्धरण / विचार खोजूंगा।