PoE最初用于由思科公司于2000年開發(fā)的專有IP語音(VoIP)系統(tǒng),每一代新的PoE標準和技術都包含更高的功率規(guī)格。與此同時,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標準所規(guī)定的25.5W限額,足夠為室內(nèi)近四分之一的燈具供電。
IEEE標準協(xié)會理事會于2018年9月27日批準通過了IEEE 802.3bt標準,包括對LED照明系統(tǒng)的一些重要改進。這一改進的主要推動因素是通過使用四對網(wǎng)線,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花鏈連接,從而簡化安裝過程。
以太網(wǎng)供電 (PoE) 提供了一種通過以太網(wǎng)電纜提供電力的便捷方法,無需其他外部電源,也無需為連接在以太網(wǎng)網(wǎng)絡中的設備使用單獨的電源線。
當前 IEEE802.3at 標準的一個限制是受電設備 (PoE PD) 的功耗不得超過 25.5W。另一個原因是只能通過兩對線對供電,這會導致電纜損耗和整體系統(tǒng)效率低下。因此,到目前為止,包括照明市場在內(nèi)的許多應用都無法使用 PoE。
然而,一旦發(fā)布,IEEE802.3bt 標準將能夠解決這些缺點,同時增加更多功能,使 PoE 能夠用于 LED 照明應用。
新規(guī)范中的其他增強功能包括提高當前PoE水平(即25.5W的輸出功率)的效率,因為線纜功耗減少了大約一半。例如,在先前標準下運行的供電設備需要提供至少30W的功率,以確保用電設備收到25.5W的功率,因為以太網(wǎng)電纜可能損失多達4.5W電能。在新標準下為同一設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該為 LED 照明應用考慮 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。由于燈具通過網(wǎng)線連接后燈會自動亮起,因此安裝前無需關閉斷路器,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)絡照明設備。
· 連接照明。每個燈具都有一個IP地址,具有智能照明控制能力。這樣就可以在每個燈具中使用各種傳感器(占用、光檢測)。
· 可實現(xiàn)低待機功耗。
· 燈具的電子鎮(zhèn)流器很小。鎮(zhèn)流器由集中式驅(qū)動器運行,該驅(qū)動器是電源設備 (PSE),提供隔離的低壓。這允許在鎮(zhèn)流器中使用簡單的降壓拓撲。
哪些 PoE 燈具最常見?Troffers,筒燈和許多其他。
現(xiàn)在,讓我給你一些關于 IEEE802.3bt 標準的細節(jié)。作為該委員會的活躍成員,我可以簡要總結一下當前標準的主要變化,這些變化將直接影響 PoE 照明。
第一個變化涉及負載可以消耗的最大功率。為了解決這個問題,委員會創(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 60W 和 90W (52V-57V) 的電源。將這些新類型與超過四對的電力傳輸相結合,將在電纜的 PD 端提供更多的電力。委員會還引入了一個名為“擴展電力”的新概念。
它到底是什么,為什么有用? 當前標準的一個問題是,分配的 PD 輸入功率是基于最壞情況下的最大電纜長度,即 100 米。見下圖 1。擴展電源概念通過允許 PD 超出此限制來解決此問題,只要它不會導致 PSE 的源源超過其分配。這意味著 PD “知道”電纜電阻。以太網(wǎng)電纜非常短的系統(tǒng)架構可以利用此功能。
圖 1:長電纜與短電纜:效率比較
該標準的第二個變化是關于待機功率,它與 PD 必須產(chǎn)生的功率特征有關,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)時間和占空比組成。下一個標準的重大變化是顯著減少持續(xù)時間和占空比,這將顯著降低平均待機功率,同時燈關閉且數(shù)據(jù)通信保持活躍。見圖 2。
圖 2:保持電源簽名
標準的第三個變化是確保照明保持運行(或可以快速重新打開)獨立于數(shù)據(jù)通信。這導致更可靠的操作。為實現(xiàn)這一目標,委員會為 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 通過功率測量(包括電纜損耗)將功率預算設置為最大 PoE PD 功率。
我正在尋求來自照明行業(yè)領導者、系統(tǒng)集成商、LED 鎮(zhèn)流器制造商和潛在 PSE 照明開關制造商(端跨和中跨)的反饋。