PoEスプリッターでUSBの5Vを給電してみた

PoE

PoEスプリッターを使ったPoE給電を確認してみました。

分離された「USBの5Vの電圧」と「通信速度」が問題ないかをテストしています。

PoEスプリッターのメリットとデメリットを分かりやすく紹介します。

 

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PoEスプリッターでUSBの5Vを給電してみた

PoEスプリッターの「USBの5Vの電圧」と「通信速度」を測定してみました。

 

分離(変換)されたUSB5Vの電圧が問題ないことをテスターで確認しました。

PoEスプリッターにより5.09Vが作られていることが分かります。

 

もちろん通信速度も問題有りませんでした。ギガビットイーサの速度を確認できています。

 

結論として、PoEスプリッターで分離された「給電」と「通信」は安定していました。

テストでの確認内容・詳細について紹介していきます。

PoE給電の詳細・仕組みに関しては下記記事で説明してます。(リンク先はこちら)

PoE給電の仕組み!LANケーブルの電圧を測定してみた
PoE給電中のLANケーブルの電圧を測定してみました。 ハブが対応機器を検出して供給するまでの流れ含めて確認しています。 PoE給電の仕組みを分かりやすく紹介します。

 

PoEスプリッターとは

PoEスプリッターではPoE給電中の「給電」と「通信」を分離することが可能です。

LANケーブル1本に集約されていたものを再度分けて個別に使用可能です。

 

PoE給電では48Vが給電されますが、基本的にPoEスプリッター内で電圧変換されます。

汎用的な電圧である24V/12V/5Vを出力するケースが多いです。

下記写真ではPoEスプリッターの入力電圧が48Vであることを確認しています。

 

PoEスプリッターは下記仕様の違いで多くの種類があります。

  • 変換される電圧(24V,12V,5V出力)
  • 分離する電源コネクタ(TypeC,MicroB,DCジャック…など)
  • 通信速度(~100Mbps,~1000Mbps)

 

筆者が購入したのは「5V」「Type-Cコネクタ」「~1000Mbps」のPoEスプリッターです。

Type-Cコネクタのため、ラズベリーパイ4に直接接続できます。

 

PoEスプリッター裏の印字の写真が下記です

「5V_2.4A出力」「Type-C」など型番含めて記載されていました。

 

PoEの電源が取り出せる

PoEスプリッターの大きなメリットとして、電源が簡単に取り出せることがあります。

24V/12V/5Vの電源が無くても、(PoEハブ経由の)LANケーブルから取り出せます。

(PoEスプリッター先は電源のみの接続でも動作します。)

 

今回はUSB5Vのため日常的にある電源ですが、12V,24Vだと普段は手持ちにありません。

今後12V,24Vを取り出す場合は、PoEスプリッター経由の方が取り出す方が楽かもしれません。

(デバッグレベルの電源精度なら汎用電源買うよりも安くつくかも…)

 

PoE専用機器の自作に便利

例えば、ラズベリーパイでもPoE給電するにはPoE HATが本来必要です。

本来はPoE給電するにはPoE専用機器・オプションを購入して接続する必要があります。

 

しかしPoEスプリッターがあればどのデバイスもPoE対応機器とすることができます。

ラズベリーパイ単体でもPoE給電可能になります。

(ラズベリーパイ視点では普通に電源が入っているのと同じになります。)

 

専用のオプションPoE HATを取り付けるにはヒートシンクを外す必要が有りました。

PoEスプリッターならばラズパイにそのまま取り付けが可能です。

 

PoE HATの詳細に関しては下記記事で紹介してます。(リンク先はこちら)

ラズベリーパイにPoE給電!PoE HATの実力を確認してみた
Raspberry Pi PoE HATでラズベリーパイ4に給電してみました。 PoE HATの給電がラズパイの消費電力・発熱で問題ないか含めて確認しています。 PoE HATへの取り付け方から給電の仕方まで紹介します。

 

デメリットとしてはスペースを使うこと

PoEスプリッターの一番のデメリットとしては配線スペースを使うことです。

 

本来は省配線の目的もありLANケーブル1本でした。少し残念な配線の形になります。

やはり専用のオプション・機器の方がLANケーブル1本で済み、綺麗な形です。

 

PoEスプリッターのメリット・デメリットに関しては状況・環境によると思います。

下記のような場合は、PoEスプリッターを使う方がメリットがありそうです。

  • (取り付けは楽に)簡単にPoEのテストしたい
  • 汎用的に多くの機器にPoEの接続を試したい
  • 配線スペースには余裕がある

 

PoEスプリッターの動作テスト

PoEスプリッターで分離(変換)された「電圧」と「通信」が問題ないかテストしていきます。

 

PoEスプリッターの5Vの電圧測定

PoEスプリッターで安定したにUSB5Vが出力されているか確認します。

最初に電圧を確認してみました。

PoEスプリッターから直接測定するのは難しいため、ラズパイの5V経由で測定します。

 

テスターで電圧を測定すると5.09Vでした。しっかり5Vが出力されています。

 

PoEスプリッター使用時のCPUクロック

またPoEスプリッター出力の5Vが安定しているか確認するため、CPUクロックを測定します。

もし仮にラズパイの電源が安定しないとクロックが600MHzまで低下します。

下記写真はわざと不安定な5V電源を使った場合のCPUクロックです。

 

Pythonのプログラム含めて下記記事で紹介しています。(リンク先はこちら)

ラズパイの電源が不安定な場合は?CPU性能への影響を確認してみた!
ラズベリーパイの電源は一応スマートフォンの電源などでも動作します。 しかし、電源不足・不安定な場合はラズパイのスペックが著しくダウンします。 実際に電源の違いでどれほどの性能差が出るのかベンチマークしてみました。 ラズ...

 

結果は問題ありませんでした。

PoEスプリッター経由でもラズパイ4の最大クロックの1500MHzを維持できていました。

 

PoEスプリッター使用時の通信速度

PoEスプリッター経由の通信速度も確認します。

今回のスプリッターはギガビットイーサ対応ですが、実際の速度含めて確認します。

 

測定方法・テストの詳細に関しては下記記事で紹介しています。(リンク先はこちら)

PoEの通信速度への影響は?1000BASE-Tで測定してみた
PoE給電中のイーサネットの通信速度を測定してみました。 LANケーブル1本で「電源」と「通信」を送るPoEの影響を確認しています。 PoE給電が有り/無しの2パターンで通信テストを実施しています。

 

PoEスプリッターを経由した実際の通信速度でもギガビットイーサ帯を確認できました。

ビットレートは900M~950M(bps)でした。1000Mbpsに近い値が出ています。

 

PoEスプリッター使用時の通信速度のテスト結果が下記になります。

 

まとめ

今回はPoEスプリッターに関して紹介させていただきました。

記事をまとめますと下記になります。

PoE スプリッターは取り付けが楽で簡単にPoEのテストが可能
PoE スプリッターで分離した「電源」「通信」は安定していた

 

PoEスプリッターを使えば、簡単かつ安くPoE対応することが可能です。

本格的なPoE専用機器を買う前の入門・テスト用としてもちょうど良い機器だと思います。

是非皆さまもPoEを一度試してみて下さい。。

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