美信半導(dǎo)體新白皮書:以太網(wǎng)供電(PoE)如何改變照明行業(yè)-精養(yǎng)女兒簡介|99熱國產(chǎn)這里只有精品9九
led照明是一項近乎主流的技術(shù)。換代規(guī)格的led燈使物業(yè)管理人員和業(yè)主利用傳統(tǒng)的電力基礎(chǔ)設(shè)施即可享受led的較長工作壽命和節(jié)能特性。這些環(huán)境中已安裝局域網(wǎng)(lan),以太網(wǎng)供電(poe)技術(shù)提
供了前所未有的動態(tài)監(jiān)測和控制每個led燈以及智能led照明/傳感器集中器的能力。
在2015年及之后時期,led必將推動照明系統(tǒng)的設(shè)計發(fā)光二極管(led)是一種通過電流時會發(fā)光的半導(dǎo)體器件。led的應(yīng)用優(yōu)勢在不斷發(fā)展和成熟,使其成為越
來越多傳統(tǒng)及新照明應(yīng)用的。
led的優(yōu)勢包括更長的工作壽命、更高的能效(流明/瓦)以及小巧的外形尺寸。例如,led燈的工作壽命為50,000小時,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出白熾燈1,000至2,000小時的典型
工作壽命,以及緊湊型熒光燈(cfl) 5,000至10,000小時的壽命。所以,led非常適合眾多商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用,這些行業(yè)都要求節(jié)能,并且接觸/安全風(fēng)險和高人工成本都不利于更換照明
燈。10w led燈的發(fā)光亮度相當(dāng)于大約60w白熾燈,這使得led燈的使用和維護(hù)成本低得多。led可用于傳統(tǒng)燈具,例如mr16;可理想用于更換這些燈座,提供較長時間及較高能效的照明。
led發(fā)光的波長或顏色依賴于led構(gòu)造中所用的材料。使用合適的驅(qū)動器,led則具有更大的設(shè)計靈活性,便于調(diào)光和更改發(fā)光顏色。與合適的控制器及傳感器配合使用時,可根據(jù)環(huán)境中條件的變化調(diào)節(jié)
發(fā)光量和顏色。這種能力使其可理想用于室內(nèi)照明以及可調(diào)光路燈和室外照明等應(yīng)用,根據(jù)環(huán)境光變化改變其亮度。led調(diào)光節(jié)省的電能大約為1:1,所以將led調(diào)光至50%將節(jié)省大約50%的電能。
設(shè)計者不斷將led應(yīng)用于日益增長的各種照明應(yīng)用。我們討論兩種場景下的led應(yīng)用。設(shè)計者在傳統(tǒng)規(guī)格燈具中使用led模塊,例如mr16,led必須與已有的電力基礎(chǔ)設(shè)施配合工作,發(fā)揮led燈的優(yōu)勢。相
比之下,以太網(wǎng)供電(poe) led照明網(wǎng)絡(luò)則采用較新或并聯(lián)的電力基礎(chǔ)設(shè)施。在討論這些應(yīng)用空間之前,我們簡要回顧一下led驅(qū)動器。
led驅(qū)動器
led驅(qū)動器為低壓元件,將輸入電壓,例如120v、220v或277v,轉(zhuǎn)換為led要求的低壓。這些驅(qū)動器也解析控制信號,調(diào)暗、調(diào)亮以及更改發(fā)光顏色(圖1)。led驅(qū)動器可采用恒流(例如350ma、700ma或
1050ma)或恒壓(通常為12v或24v)配置。這兩種類型的驅(qū)動器不可互相交換。燈具制造商選擇驅(qū)動器類型和配置,以匹配燈具中所用led模塊的電氣要求。本文中我們以恒流驅(qū)動器為例進(jìn)行討論。恒流
驅(qū)動器支持脈寬調(diào)制(pwm)和恒流調(diào)光(ccr)法,在led調(diào)光時調(diào)節(jié)輸出電流。led應(yīng)用要求電流恒定,以確保輸入電壓波動時led燈輸出保持不變。led驅(qū)動器不僅驅(qū)動高端和低端照明,也負(fù)責(zé)連
續(xù)或步進(jìn)調(diào)光。設(shè)計者根據(jù)大量應(yīng)用要求的各種組合將驅(qū)動與led進(jìn)行匹配,包括驅(qū)動的led數(shù)量、電源類型以及l(fā)ed的功能特性。匹配或?qū)崿F(xiàn)不好的led驅(qū)動器實(shí)際上會縮短照明燈的工作壽命,引起不
可預(yù)期的照明問題,例如閃變。如果led發(fā)光的幅度和/或頻率被周期性調(diào)制或波動(不可預(yù)期),人眼會感測到。如果輸入電流快速變化造成led燈輸出發(fā)生快速變化,led就容易發(fā)生閃爍。引
起閃爍的原因有很多,包括電源噪聲、控制噪聲、元件容限以及l(fā)ed驅(qū)動器電路設(shè)計問題。好的led驅(qū)動器設(shè)計應(yīng)考慮所有的內(nèi)部和外部因素,為led提供恒定、無振蕩電流,實(shí)現(xiàn)無閃爍調(diào)光。
翻新改造led的較長壽命和較高效率使其可理想用于代替其它照明技術(shù),尤其是白熾燈和鹵素?zé)?。將led用于已有照明基礎(chǔ)設(shè)施時,主要面臨兩項挑戰(zhàn)。首先,更換的照明燈必須符合傳統(tǒng)光源的外形尺
寸;其次,必須在已有電氣基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境下無閃爍地正確工作。將led安裝至現(xiàn)有外形尺寸,例如mr16 ,不制了驅(qū)動器電路板的尺寸,而且也要考慮設(shè)計本身的散熱問題。
由于led僅發(fā)射可見光,所以熱傳導(dǎo)散熱高于白熾燈或鹵素?zé)?。散熱也是限制照明燈產(chǎn)生發(fā)光量的因素之一。當(dāng)今換代燈采用的led技術(shù)幾乎達(dá)不到主流市場可接受的亮度水平。提高亮度限值,以及隨
之而來的散熱設(shè)計,對于設(shè)計一款商業(yè)上成功的產(chǎn)品是必不可少的。散熱的一個必然結(jié)果就是影響驅(qū)動板的使用壽命。為發(fā)射更多的光,照明燈就必須工作在相對較高的溫度下(+80°c至+100°c)。在
這種溫度環(huán)境下,容易受高溫影響的驅(qū)動器電路板會限制整個led燈的工作壽命。為了能夠在現(xiàn)有電氣規(guī)格下正確工作,換代led燈必須能夠配合基礎(chǔ)設(shè)施正確工作,包括切角(三端雙向可控硅/前沿或
后沿)調(diào)光器和磁性或電子式變壓器。每種基礎(chǔ)設(shè)施都存在自身的技術(shù)問題。對于鹵素?zé)簦捎诤牧髯銐蚋?,能夠保證調(diào)光器保持導(dǎo)通,所以調(diào)光器工作得很好。然而,led換代燈則不能支持可控硅調(diào)
光器很好地工作,因為它既不能提供所需的啟動電流又不能提供保持電流。造成的結(jié)果就是調(diào)光器不能正常啟動或在工作時關(guān)閉,led燈產(chǎn)生閃爍現(xiàn)象。
電子式變壓器具有其自身的設(shè)計注意事項:要求負(fù)載為電阻性,但led mr16燈不是電阻負(fù)載。因此,需要改變負(fù)載特性,防止電子變壓器關(guān)斷。led mr16燈設(shè)計中的一項Zui大障礙是開發(fā)無閃爍調(diào)光
并兼容電子變壓器的照明燈。電子變壓器遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)磁性變壓器,當(dāng)led燈所需的電流較低時,是一項艱巨的設(shè)計問題。較低的led電流造成大多數(shù)led燈不能與電子式變壓器配合工作。調(diào)光器會進(jìn)一步
減小電流,加劇了這一困難。
maxim的max16840 led驅(qū)動器采用擁有專利的固定頻率、平均電流模式控制方法,解決了這一問題,并且也兼容絕大多數(shù)電子變壓器和后沿調(diào)光器。更多信息請參見mr16應(yīng)用筆記:
www.maximintegrated.com/cn/an5372。以太網(wǎng)供電(poe)led照明是一項近乎主流的技術(shù)。此外,led很容易配合傳感器、無線通信模塊以及嵌入式處理器進(jìn)行工作。這種多用途性允許led燈具變?yōu)橹悄?/div>
網(wǎng)絡(luò)傳感器集中器,利用隔離的本地嵌入式處理器,照明系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)節(jié)能。將智能led燈/傳感器集中器連接至局域網(wǎng)(lan),允許已安裝的led集中器快速支持并充分利用iot (物聯(lián)網(wǎng))上涌現(xiàn)出的新功
能,無需更換昂貴的照明燈,提供適應(yīng)未來發(fā)展的技術(shù)(圖3)。poe非常適合于通過lan供電、連接和控制智能led集中器。poe技術(shù)受ieee 802.3標(biāo)準(zhǔn)的約束,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定通過單根標(biāo)
準(zhǔn)網(wǎng)線(如cat 5)直接為所連設(shè)備的網(wǎng)口供電以及進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。使用poe降低了兼容ip設(shè)備的部署和安裝成本,包括led燈和傳感器集中器。由于只需要布設(shè)一根數(shù)據(jù)電纜,所以布線成本較低;無需獨(dú)
立的電纜。由于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)布線無需雇傭有執(zhí)照、有資質(zhì)的電工,所以安裝成本較低。由于既能夠通過所連設(shè)備的電源實(shí)現(xiàn)離散控制,又能夠在斷電期間僅使用網(wǎng)絡(luò)連接提供電源備份,所以poe網(wǎng)絡(luò)支持
更好的總體網(wǎng)絡(luò)電源管理。poe支持10base-t、100base-tx和1000base-t網(wǎng)絡(luò)。
Zui初的poe標(biāo)準(zhǔn)頒布于2003年,2009年更新。通過交換機(jī)/集線器上的供電設(shè)備(pse)供電。ieee 802.3標(biāo)準(zhǔn)允許pse用于中跨模式,將電源插入至網(wǎng)絡(luò)中。該方法支持傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),能夠更好地控制被供
電網(wǎng)絡(luò)。接收供電的連接設(shè)備通常被稱為用電設(shè)備(pd)。為支持傳統(tǒng)設(shè)備,pse可通過兩對線供電,使用3類或更好電纜時,Zui大功率為15.4w,電壓范圍為44vdc至57vdc。該標(biāo)準(zhǔn)也規(guī)定,使用5類或更
好電纜時,pse可提供30w (通過兩對線)或60w (通過四對線)功率,電壓范圍為50vdc至57vdc。對于這三種功率情形,pd被限制為Zui大功率分別為13.0w、25.5w或51w (考慮到電纜中的Zui差工作條件下
的功率損耗)—全部為37vdc至57vdc電壓范圍。初次連接期間,pd與pse協(xié)商其功率級別。所有pd在其供電線對上有一個25kω電阻,允許pse檢測pd何時連接到網(wǎng)絡(luò)以及何時從網(wǎng)絡(luò)斷開。poe不影響數(shù)據(jù)
通信性能,而實(shí)際上通過poe單元及所連設(shè)備之間的功耗協(xié)商,防止網(wǎng)絡(luò)設(shè)備過載。只為兼容設(shè)備供電,防止向不兼容的傳統(tǒng)設(shè)備供電。這種方法允許用戶在其網(wǎng)絡(luò)上隨意、安全地混合使用傳統(tǒng)設(shè)
備和poe兼容設(shè)備。在poe配置中,每個led燈具可為標(biāo)準(zhǔn)rj45連接器即插即用設(shè)備,自身擁有ip地址,可獨(dú)立尋址。通過poe連接智能led集中器(集成傳感器和無線訪問點(diǎn)),可為發(fā)光的每個led集中器
供電。poe連接也支持每個led集中器從其各種傳感器收集信息,并將數(shù)據(jù)送回至控制器。收集的信息可能包括環(huán)境光、溫度、濕度以及匿名的房間使用率數(shù)據(jù)。例如,感應(yīng)傳感器可用于確保只在有人
進(jìn)入房間時才打開照明燈。當(dāng)傳感器檢測不到任何人存在時,則自動關(guān)閉照明?;蛘撸h(huán)境光傳感器支持日光收集,因為led照明在日光不足時自動調(diào)節(jié),以維持照明。
通過poe操作,led照明系統(tǒng)變?yōu)橐粋€信息網(wǎng)絡(luò),所以用戶可控制其附近的照明和溫度。系統(tǒng)能夠訪問其它建筑服務(wù)(比如通過智能電話),例如接近檢測傳感器,以發(fā)現(xiàn)Zui近的空閑會議室;也使物業(yè)
經(jīng)理能夠更好地測量、監(jiān)測和控制其它建筑系統(tǒng),例如實(shí)時采暖和通風(fēng)。物業(yè)經(jīng)理現(xiàn)在可利用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行歷史趨勢分析,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)改進(jìn)能源效率和運(yùn)營效率的機(jī)會。改進(jìn)效率的機(jī)會包括調(diào)節(jié)溫度、
照明以及根據(jù)用戶的實(shí)際行為制定清潔計劃。poe led網(wǎng)絡(luò)提供適應(yīng)未來發(fā)展的附加利益,因為led照明(以及集成的智能傳感器集中器)已經(jīng)部署在人們聚集的位置。如果物業(yè)經(jīng)理希望增加新傳感器或
通信模塊,例如分布式短程無線訪問點(diǎn),則能夠以較低的利潤成本實(shí)現(xiàn),因為電力和數(shù)據(jù)已經(jīng)連接到Zui有利的位置。
poe是led照明的未來。maxim led驅(qū)動器支持較寬范圍電壓(max16832:6.5v至65v)和輸出電流(max16832:1a),可理想用于支持poe應(yīng)用。這些器件支持模擬和pwm控制,可實(shí)現(xiàn)無閃爍平滑調(diào)光。器
件集成了多種外部元件,包括mosfet,滿足小尺寸要求。
總結(jié)
換代led燈可使用戶在使用傳統(tǒng)電力基礎(chǔ)設(shè)施情況下享受led照明的工作和控制優(yōu)勢。poe支持led照明網(wǎng)絡(luò)使用安裝、維護(hù)和改造均比傳統(tǒng)電力基礎(chǔ)設(shè)施更簡單、價格更便宜的電源。poe供電的led照
明網(wǎng)絡(luò)前所未有地為物業(yè)經(jīng)理和大廈業(yè)主提供了動態(tài)監(jiān)測和控制每個led燈的能力。由于poe供電的led照明網(wǎng)絡(luò)很容易與其它元件集成,例如傳感器和無線通信模塊,所以就提供了適應(yīng)未來發(fā)展的方法
,很容易支持iot中不斷涌現(xiàn)的新功能。
關(guān)鍵詞: 美信代理商 maxim代理商 led 驅(qū)動
供應(yīng)商
查看商鋪- 公司
- 南京和默電子科技有限公司
- 電話
- 025-85999389
- 手機(jī)
- 18061649093
- 銷售經(jīng)理
- 郝笑
- 地址
- 江蘇省南京區(qū)玄武區(qū)童衛(wèi)路5號勤善大廈103室