小米中枢网关 硬改POE供电
逛大妈已经好多年,头一次发帖。甚是紧张!
前排提示:本文只为记录折腾过程。改造有风险,不建议随意改动!私自拆机及改动可能会失去保修甚至损坏设备,动手之前请三思!!
起因
近期在改造家里智能家居, 处于习惯考虑全屋都采用米家的蓝牙mesh和wifi设备。
家里共五层,地下一层地上4层。计划改造全屋的灯光和人体传感器。实测了下中枢网关的蓝牙mesh信号,发现穿层之后衰减非常严重,所以只能一层安排一个网关,负责本层的blemesh设备。
所以除了一个中枢网关外,还要每层安装一个多模网关作为从网关。当然也可以用小爱pro,不过我不太喜欢那玩意而且小爱也不能插网线,还是多模网关2代比较合我意!
小米的设备都是采用适配器供电,每个网关还需要挂个适配器在插座上,看着难受! 家里的其他设备如AP、监控IPC等均采用标准POE供电,这样每个设备一根网线即可无需额外的适配器!
所以在改造的时候在考虑把米家的网关也直接改成poe供电。省事又美观!
肯定有小伙伴问为什么不用wifi。 那肯定是有线稳定嘛延迟也低。所以笔者家里能用网线的设备坚决不用无线。
方案选型
关于POE是何物本文暂不做过多解释了,网上也有很多相关资料,IEEE的规范文档也可以直接下载查看。大体上就是在以太网网线中同时实现网络和供电。
初步考虑有两个方案:
方案1:直接网购POE分离器
某宝上面可以买到标准分离器,分出一路以太网口和一路5V电压的usb口电源输出。如下图所示基本上某宝价格每个设备40元左右。
优点是省事,买一个直接用。缺点是依旧要拖一个巨大无比的设备,略显丑陋。
方案2、直接改造小米网关内部电路
自己设计一块小板,直接改装下小米网关里面的电路。直接实现网关支持POE供电。
缺点就是。。。真的麻烦!毕竟笔者比较懒!
经过7x7=64天的深思熟虑,我决定一劳永逸,直接硬改电路,实现原生POE。然后直接把网关吸顶安装。毕竟每天看到个适配器挂在墙上也怪难受的、、。
实施
实施过程首先是解刨了小米中枢网关。如下图所示!!
网关的电源部分是使用12V电源,实测功耗也才不到5W。
这就简单了,需要设计一个PD加上不超过5W的非隔离电源(为什么不用隔离? 体积太大!放不下 )。
PD部分选型比较简单,老夫从箱底翻出了最常用的XS2100S,这是一颗芯昇的pd芯片,支持802.3af 802.3at即13W 25W。 选这个的原因还有就是和它p2p的芯片比较多。可以随意替代,比如ti的tps2378等。
高压buck电源部分有点发愁,网上搜找了半天发现输入电压60V以上、小体积、功率够的芯片不是很多啊 。。
后面还是决定使用个头稍为大一点的SY8502,输入电压最高85V,开关频率可设置,输出电流最大1.2A,输出功率满足要求!算了一下电感量,尺寸也还可以接受。还是同步整流的。谁让我找了半天找不到其他的。。。那就这个好了。立创商城买几个回来测测看。
于是乎,花了一点点时间把PCB画好了,直接丢到jlc打个样,回来测测看效果如何。
PS:整流桥已经选了个小的,pd芯片的话处于成本考虑没有选其他的。 关于buck芯片和pd芯片不知道有没有小伙伴有更好的推荐。
调试
嘉立创打样还是跟给力的,前些年白嫖了不少免费的样板,虽然说立创eda用起来别扭的很。
打样回来的板子这这样的,花了点时间焊了下。简单测了下没有短路情况,直接通电看他炸不炸就完了!
挂上电子负载,负载12V 0.5A先跑一会测测温度,温升可以接受。
找块废板子,把变压器抽头飞出来连在新作的小板上。 直接插交换机,看了下检测分级都没问题。 那就可以直接装在网关里了。安装的时候,将中枢网关变压器的中心抽头两个割断,然后非现出来到小板上。 同时高压陶瓷电容上并一个大电解更好一些。 输出直接接在网关dc输入的地方注意极性。
实际使用了大概不到1年的时间,稳如老狗。经历了上海夏天桑拿天没有问题。
同样想改造的同学,可以去自行打样改造。小模块的工程我开源在立创开源上面了。安装的时候注意网络变压器中心抽头需要割断。同时需要用导热双面胶贴在网关主板上方便散热。
再次强调,没有技术基础的千万不要尝试。 随意改动会导致设备损坏!!!
立创地址如下:
迷你POE分离模块 - 嘉立创EDA开源硬件平台 (oshwhub.com)
作者声明本文无利益相关,欢迎值友理性交流,和谐讨论~
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包括所有有吊顶的位置(厨房、2个卫生间,客厅,过道),电视位置,书桌电脑位置,用电设备看不到适配器,5V设备用DC-DC模块
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