PoE照明即將到來(lái)

PoE最初用于由思科公司于2000年開(kāi)發(fā)的專有IP語(yǔ)音（VoIP）系統(tǒng)，每一代新的PoE標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)都包含更高的功率規(guī)格。與此同時(shí)，LED燈具的功效也在逐年提高。到2017年，現(xiàn)已被取代的IEEE 802.3at標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的25.5W限額，足夠?yàn)槭覂?nèi)近四分之一的燈具供電。

IEEE標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)理事會(huì)于2018年9月27日批準(zhǔn)通過(guò)了IEEE 802.3bt標(biāo)準(zhǔn)，包括對(duì)LED照明系統(tǒng)的一些重要改進(jìn)。這一改進(jìn)的主要推動(dòng)因素是通過(guò)使用四對(duì)網(wǎng)線，在長(zhǎng)達(dá)100m的電纜上傳輸高達(dá)90W的電力。這可讓多個(gè)燈具使用菊花鏈連接，從而簡(jiǎn)化安裝過(guò)程。

以太網(wǎng)供電 (PoE) 提供了一種通過(guò)以太網(wǎng)電纜提供電力的便捷方法，無(wú)需其他外部電源，也無(wú)需為連接在以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備使用單獨(dú)的電源線。

當(dāng)前 IEEE802.3at 標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)限制是受電設(shè)備 (PoE PD) 的功耗不得超過(guò) 25.5W。另一個(gè)原因是只能通過(guò)兩對(duì)線對(duì)供電，這會(huì)導(dǎo)致電纜損耗和整體系統(tǒng)效率低下。因此，到目前為止，包括照明市場(chǎng)在內(nèi)的許多應(yīng)用都無(wú)法使用 PoE。

然而，一旦發(fā)布，IEEE802.3bt 標(biāo)準(zhǔn)將能夠解決這些缺點(diǎn)，同時(shí)增加更多功能，使 PoE 能夠用于 LED 照明應(yīng)用。

新規(guī)范中的其他增強(qiáng)功能包括提高當(dāng)前PoE水平（即25.5W的輸出功率）的效率，因?yàn)榫€纜功耗減少了大約一半。例如，在先前標(biāo)準(zhǔn)下運(yùn)行的供電設(shè)備需要提供至少30W的功率，以確保用電設(shè)備收到25.5W的功率，因?yàn)橐蕴W(wǎng)電纜可能損失多達(dá)4.5W電能。在新標(biāo)準(zhǔn)下為同一設(shè)備供電將使損耗降至2.25W以下，效率提高約7%。

讓我們首先回顧一下為什么應(yīng)該為 LED 照明應(yīng)用考慮 PoE：

· 安裝成本低。在低于 60V 的情況下，您可能不需要有執(zhí)照的電工。

· 輕松即插即用。由于燈具通過(guò)網(wǎng)線連接后燈會(huì)自動(dòng)亮起，因此安裝前無(wú)需關(guān)閉斷路器，您可以立即檢查布線/互連。

· 靈活性。輕松安裝和重新定位網(wǎng)絡(luò)照明設(shè)備。

· 連接照明。每個(gè)燈具都有一個(gè)IP地址，具有智能照明控制能力。這樣就可以在每個(gè)燈具中使用各種傳感器（占用、光檢測(cè)）。

· 可實(shí)現(xiàn)低待機(jī)功耗。

· 燈具的電子鎮(zhèn)流器很小。鎮(zhèn)流器由集中式驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行，該驅(qū)動(dòng)器是電源設(shè)備 (PSE)，提供隔離的低壓。這允許在鎮(zhèn)流器中使用簡(jiǎn)單的降壓拓?fù)洹?/span>

哪些 PoE 燈具最常見(jiàn)？Troffers，筒燈和許多其他。

現(xiàn)在，讓我給你一些關(guān)于 IEEE802.3bt 標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)節(jié)。作為該委員會(huì)的活躍成員，我可以簡(jiǎn)要總結(jié)一下當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)的主要變化，這些變化將直接影響 PoE 照明。

第一個(gè)變化涉及負(fù)載可以消耗的最大功率。為了解決這個(gè)問(wèn)題，委員會(huì)創(chuàng)建了兩種新類型，類型 3 和類型 4，以允許 PSE 分別提供高達(dá) 60W 和 90W (52V-57V) 的電源。將這些新類型與超過(guò)四對(duì)的電力傳輸相結(jié)合，將在電纜的 PD 端提供更多的電力。委員會(huì)還引入了一個(gè)名為“擴(kuò)展電力”的新概念。

它到底是什么，為什么有用？ 當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)問(wèn)題是，分配的 PD 輸入功率是基于最壞情況下的最大電纜長(zhǎng)度，即 100 米。見(jiàn)下圖 1。擴(kuò)展電源概念通過(guò)允許 PD 超出此限制來(lái)解決此問(wèn)題，只要它不會(huì)導(dǎo)致 PSE 的源源超過(guò)其分配。這意味著 PD “知道”電纜電阻。以太網(wǎng)電纜非常短的系統(tǒng)架構(gòu)可以利用此功能。

圖 1：長(zhǎng)電纜與短電纜：效率比較

該標(biāo)準(zhǔn)的第二個(gè)變化是關(guān)于待機(jī)功率，它與 PD 必須產(chǎn)生的功率特征有關(guān)，以維持 PSE 功率。維持功率特征 (MPS) 由特定的直流電流幅度、持續(xù)時(shí)間和占空比組成。下一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的重大變化是顯著減少持續(xù)時(shí)間和占空比，這將顯著降低平均待機(jī)功率，同時(shí)燈關(guān)閉且數(shù)據(jù)通信保持活躍。見(jiàn)圖 2。

圖 2：保持電源簽名

標(biāo)準(zhǔn)的第三個(gè)變化是確保照明保持運(yùn)行（或可以快速重新打開(kāi)）獨(dú)立于數(shù)據(jù)通信。這導(dǎo)致更可靠的操作。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，委員會(huì)為 3 類和 4 類 PSE 定義了新要求，以支持 PSE 可以支持的任何功率級(jí)別的物理層分類。

第四，Autoclass功能將允許 PSE 更好地優(yōu)化功率?；旧?，它允許 PSE 通過(guò)功率測(cè)量（包括電纜損耗）將功率預(yù)算設(shè)置為最大 PoE PD 功率。

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