以太網供電實現LED照明應用
發布時間:2022-09-19 來源:艾睿電子 責任編輯:wenwei
【導讀】以太網供電(Power over Ethernet,簡稱PoE)也稱PoE供電,可在一條電纜上傳輸數據與電源,該技術的便利性已經廣泛吸引眾多智能設備采用,像是智能建築中的LED照明應用,便是PoE技術的最佳用例之一。本文將為您介紹PoE技術的發展,以及由安森美(onsemi)推出的PoE接口LED驅動器的產品特性。
新世代PoE技術可提供90W功率
PoE是shi一yi種zhong可ke以yi在zai以yi太tai網wang中zhong,通tong過guo雙shuang絞jiao線xian來lai傳chuan輸shu電dian力li與yu數shu據ju到dao設she備bei上shang的de技ji術shu,從cong而er無wu需xu為wei數shu據ju和he電dian源yuan構gou建jian單dan獨du的de線xian纜lan,並bing大da大da減jian少shao了le係xi統tong建jian置zhi的de複fu雜za性xing、安裝時間和材料成本。
PoE在實現智能建築時,其在實施背後的連接設備所需的連接性、帶寬和功率方麵,都發揮著關鍵作用,因為在物聯網設備的安裝中,通常需要將設備放置在可能沒有可用電源的位置,PoE提供了在這些位置為設備供電的另一種方法,並為添加、更改或移除連接的設備提供了靈活性。
原始的IEEE 802.3af-2003標準為PoE應用提供了一台機器15.4W DC功率的保證,但其中穩定功率隻有12.95W,這是由於雙絞線中存在有電力損耗。經過改良的IEEE 802.3at-2009 PoE標準(即PoE+)可以為設備提供高達25.5W的功率,此2009年的標準還不允許設備將4對線纜全部用作供電。
由IEEE標準協會理事會批準通過的IEEE 802.3bt PoE標準,主要是針對LED照明係統應用提出一些重要改善,主要推動因素是通過使用四對網線,可在長達100m的電纜上傳輸高達90W的電力,這可讓多個燈具使用菊鏈連接,從而簡化安裝過程,這使采用PoE技術的LED照明成為可實現的應用。
支持可見光通信的PoE接口LED驅動器
由安森美推出的PoE接口LED驅動器――NCL31010,是安森美以太網供電設備(PoE-PD)產品係列的成員,包含通過以太網供電設計連接和管理的照明係統所需的所有元素,包括可見光通信和室內定位功能,集成了IEEE 802.3bt PoE-PD接口控製器、雙降壓轉換器和降壓轉換器LED驅動器。NCL31010已經通過IEEE802.3bt/at/af標準認證,可提供超過90W的係統功率,支持大功率應用(高達90 W PoE),以及專有的100 W+應用。
NCL31010還集成了電流模式降壓DC/DC控製器,旨在作為LED驅動器運行,該高效降壓LED驅動器,可支持高帶寬模擬和PWM調光至零電流,此外還包括兩個輔助DC-DC轉換器,來為係統微控製器和傳感器等供電,還包括高精度計量和診斷功能,用於測量輸入和輸出電流和電壓、LED或係統溫度,以及DC-DC電壓和電流。
NCL31010集成了PoE係統中運行所需的所有功能,例如浪湧階段的檢測、自動分類和電流限製,其內置高效降壓LED驅動器(97%),支持可見光通信能力(50kHz帶寬),集成了高精度計量(±1%),以及用於主3.3 V係統電源和輔助電源的同步降壓DC/DC轉換器,並具備可調2.5至24V降壓轉換器,可調開關頻率為44.4 kHz至1 MHz。
提供完整的控製與診斷功能
此外,NCL31010還具有I2C或SPI串行接口(NCL31010I/NCL31010S),可將通信、係統電源、計量和診斷功能串聯起來,可使用內部精密2.4 V基準,以0.1%的精度進行深度調光至零,且具備一流的線性度,在高調製帶寬(~50 kHz)時,則可通過可視光通信能力啟用室內定位,並支持YellowDot™兼容。
NCL31010內部的DIM DAC在微控製器重新更新期間,可用於獨立LED控製(熱啟動),采用低EMI參考設計,可防止LED短路、開路和過熱、LED過壓/欠壓和過流保護、芯片過流保護、芯片和LED過溫保護,以及用於測量電壓和電流的診斷功能。
NCL31010可在-40℃至+125℃的結溫範圍下運作,提供48針QFN 7x7封裝,器件不含鉛且符合RoHS標準,可應用於連線的LED照明、可見光通信與室內定位,常見的最終產品包括智能LED燈具、可管理的LED照明係統、多通道LED照明等。
高度集成的PoE接口智能LED驅動器評估套件
為了加快產品的開發速度,安森美推出NCL31010GEVK這款PoE接口智能LED驅動器評估套件,支持IEEE 802.3bt標準,帶有源橋接器。NCL310xx係列智能LED驅動器可針對高效率、單通道或多通道、連接的燈具應用。NCL31010則非常適合可見光通信和可管理的照明係統,能夠處理100W+的功率,采用IEEE802.3bt認證的PoE-PD接口和高效降壓LED驅動器,支持高線性度、高帶寬模擬、PWM,以及數字調光,可低至零電流。
NCL31010具有非常高的集成度,提供兩個輔助DC-DC轉換器,來為微控製器、傳感器和其他外圍設備供電,包括用於測量和報告輸入和輸出電流和電壓、LED溫度和DC-DC電壓的精確計量,全係列的故障保護和診斷,可涵蓋設備、應用和用戶安全。
NCL31010GEVK評估套件內部包括NCL31010REFGEVB PoE接口智能LED驅動器參考設計(1英寸外形),這是一款PoE連接照明燈具控製器參考設計,通過以太網聯盟PoE認證和YellowDot™就緒,此外還有NCL31010AASGEVB這款PoE LED驅動器Arduino適配器擴展板,以及一條以太網電纜(RJ45),其具備高效有源電橋、Class 6 / 60W LED驅動能力,支持RJ45數據直通連接器、通信與控製接口,與EMI/EMC優化功能。
結語
新世代的PoE技術可以支持90W功率的應用,大幅地提升了其實用性,也使利用PoE技術連接LED照明燈具應用得以實現。本文所介紹的安森美PoE接口LED驅動器,將是開發相關應用的最佳選擇之一,值得您進一步深入了解與選用。
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