PoE和LED结合的低功率、高亮度、长电缆解决方案[1]

　　引言

　　与灯泡或萤光管相比，LED不单体积更小，光线放射更具方向性，而且只需低压直流电即可驱动。IEEE认可的以太网电源(PoE)可以利用标准的以太网电缆来提供电源，并且这些电缆同时可提供网络服务。PoE供电设备可在长达100米的电缆上利用48VDC来输送15W的电力。在长电缆末端发放低功率高亮度光线自然非48VDC莫属。此外，对于LED驱动器而言，采用DC-DC转换器比起AC-DC转换器的效果更佳，因为后者需使用更多元件和空间，而且效率亦比较低。事实上，LED和PoE两者好像是为对方而生。配合PoE再加上高功率的LED，便可诞生出一个无懈可击的方案。

　　针对性解决方案

　　IEEE 802.11af规定在电源处的最高功率为15W。在典型电压48V下，输出电流为350mA。

　　然而，CAT5以太网电缆本身在设计时并没有预期要做输电应用，故一般只是采用较细的24线规铜线。因此，长距离的功率损耗(PoE电缆的长度可达100米)可达2W，剩下只有约13W给负载。要解决这个问题就需要使用10个1W的LED来组成一个光源，并用一条12英尺长的CAT5电缆把灯泡连接到电源。这样，LED的照明效能便可大幅提升，标准的1W器件可发放每瓦50流明的光度，而最好的器件则可每瓦达100流明，并且会不断改进。

　　北美LED制造商Cree生产的的1W功率LED在LED的裸片中采用表面贴装技术，内置了一块可提供朗伯(lambertian)观景角度的镜片和一个具有低热阻接口的裸片散热铜套。这些型号为XLamp系列的1W LED器件，现有七种颜色供选择：红、红-橙、黄、绿、青、蓝和墨蓝，以及三种白色的色温：冷白(5000K至10000K)、软白(3500K至5000K)和暖白(2600K至3500K)。PoE “馈电器”是一个供电设备(PSE)，它从以太网电缆提取数据并在闲置的双绞线上加入电源。可从数家电信设备制造商处购得具备有八个输出端口的馈电器，因此这个 “方案”下的照明系统特色是：每种颜色均有一个PoE LED灯，在任何给定时间都可以供电给八个LED灯。

图 1  PoE LED 灯的原理图