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PoE和LED结合的低功率、高亮度、长电缆解决方案[1]

2008-4-10  来源:  作者:美国国家半导体  有13378人阅读

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。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。

  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

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