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ツイストペアにDC同電位を繋ぐ意味
2023/10/20 21:23
- ツイストペアケーブルにおいてDC同電位を繋ぐメリットとは？
- 5V＋5V、0V＋0Vの2対接続のツイストペアケーブルのノイズ対策とは？
- ツイストペアケーブルでのDC同電位接続の注意点とは？
ツイストペアにDC同電位を繋ぐ意味
2021/10/25 23:51
こんにちは。
ツイストペアケーブルはプラス信号とマイナス信号を1対として使うことが一般的だと思っておりましたが、DC電源を使用して5V＋5V、0V＋0Vの2対にしているツイストペアケーブルを見かけました。
この接続方法のメリットとノイズに対する動作が分からず頭を抱えております。
どなたかご教授頂ければと存じます。よろしくお願いいたします。
質問者が選んだベストアンサー
細かな状況を書かないと、意図というのはわかりません。
LANケーブルを使ってというのであれば、下記のものが考えられます。
RJ45のコネクタ結線は、以下の様になります。
1、白/橙
2、橙
3、白/緑
4、青
5、白/青
6、緑
7、白/茶
8、茶
これでピンとくるかどうかなんですが。
ツイストセットを考えてください。
4、5：青のセット
3、6：緑のセット
1、2：橙のセット
7、8：茶のセット
この辺でわかると良いのですが。。。
4、5ピンは隣り合っていて、1つのツイストペア。
7、8ピンは隣り合っていて、1つのツイストペア。
基板を設計する人から考えれば、青の＋と茶の＋をプラス電源としたら、4ピンと8ピンの間を電源線として渡らなければなりません。
青のーと茶のーをマイナス電源ととしても5、7ピンの間に渡らなければなりません。
その間には信号線もあるわけです。
でも、これを4、5ピンの青のセットをプラスとして、7、8の茶のセットをマイナスとすれば、コネクタの隣り合ったピンが同じ電源の端子になります。
また、両端に分かれているので、信号線の引き回しにも苦労せずに済みます。
これは、電源を信号用の電線で送るなんていう推奨されない方法で行う場合の、モジュラーコネクタを使う時の使い方の一つになるわけですけどね。
緑のセットは、離れているので使わないはずです。
今回描いたのは、モジュラーコネクタを使った場合の話で、すけどね。
本来なら、電源用のツイストしていない電線を一対とツイストしている信号線のケーブルを使うべきなんですけど、特注ならいくらでも作れますが、コストが高くなるのとコネクタをどうするのかなどが出てくるので、安いLANケーブルを使って、一般的な真珠ラーコネクタを使うと考えれば、上の様な使い方が、コストを抑えられて設計もしやすくなるという内容にはなりますけどね。
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書きなぐりですみません。
添付図のように、
信号と一緒に電力も送ってるんじゃありませんか？
ツイストペアに流す信号の中点を使えば、信号に影響を与えずに電力も送れます。
（PoEもこのような感じです。もう少し複雑なようですが。）
つながっている機器の中が分かればはっきりします。
ツイストペアケーブルは、並行する2本ずつがひねりを加えて伸びていることにより、次の特性が生まれます。
・位相の反転している信号が隣接していることによりお互いに強め合うため、減衰が少なくなる(より遠くまで伝送できる)。
・外部由来のノイズが与えられた場合、2本がほぼ同様に受けることにより、出口でその差を取り出すとノイズの影響が無くなる。
この特徴の恩恵を受けられるのは、通すのが「信号」、すなわち「交流」であるからです。
直流を通す場合、上の恩恵のどちらも受けられません。
ということは。
＞DC電源を使用して5V＋5V、0V＋0Vの2対にしているツイストペアケーブルを見かけました。
単にそれぞれ「2本分の太さの銅線」として利用しているだけでしょうね。
銅線が太いほど大きな電流を流せますので、まとめて使うことには多少意味があります。
また、直流電源がオンになる瞬間は、プラスとマイナスのライン間でスパークが飛ぶ可能性もあるかもしれません。
その可能性を考えたとき、プラスマイナスがペアで密着しているよりは、多少なりとも離れている別のペア線にプラスマイナスを分けておいた方が良い、とも考えられます。
お礼
2021/10/26 17:01
ご教授頂きありがとうございます。
5Vと0Vで1対にすれば少しは意味が出てくるかと思いましたがスパークの恐れは出てきますね。盲点でした。
あまり意味はないと思いますよ。
LANケーブルみたいに中の配線が基本ツイステッドペアになってるとかじゃない？
あと２組あるのは電源容量の関係か、コネクタを逆刺ししてもOKなようにかと。
お礼
2021/10/26 16:53
ご教授頂きありがとうございます。
電源容量の関係で2組になっているのは合っていると思います(電圧降下を気にしているので)
それはケーブルですよね？
KIV電線の青線とかじゃあないよね？
具体的にはKVV、KPEV、KVC等
https://www.hashimoto-kosan.jp/kpev/
KIV青線をわざわざツイストしてムダな事はしません
KPEV等の色分けは
青－青白
黒－黒白
赤－赤白
このようなパターンになってます
もちろん、通常はプラスマイナスのペアで使用しますが
プラスプラス、マイナスマイナスのペアを禁止する法律はアリマセン
プラスプラス、マイナスマイナスのペアにするメリット
赤がプラス
青がマイナス
って振り分けに使える
赤白や青白の白に意味は無い
頭抱えるほどの重要な意味合いなんて存在しない
お礼
2021/10/26 16:47
ご教授頂きありがとうございます。
態々ツイストしている線に電源を通しているので何か意味があるのかと思いました。
おっしゃられている通り、まとめておけば振り分けに使えると言うのは理由のひとつだと思います。
法律でも禁止してないし現状問題が起きてないのでそれはそれでヨシな気がしてます。
お礼
2021/10/26 17:11
ご教授頂きありがとうございます。
変わった繋ぎ方なので意味が取れず気持ち悪いケーブルだと思いましたが、コスト面というのは大きそうです。
また、5V一本0V一本でまとめている理由もおっしゃられている通り、取り回しの関係のようでした。