现在是主流技术，正在逐渐取代商业、工业以及住宅领域的白炽灯、卤素灯和小型荧光灯(CFL)。的好处已广为人知，其中包括使用寿命更长、能源效率更高，以及灯具尺寸非常小。举例来说，LED照明灯的使用寿命可达50,000个小时，而白炽灯寿命一般为1,000至2,000个小时，CFL的寿命为5,000至10,000个小时。由于使用寿命较长，LED降低了由于更换难以触及的照明灯而引起的操作/安全风险以及人力成本。LED的使用成本也低得多，10WLED照明灯的亮度大约与60W白炽灯泡相当。
尽管使用LED照明灯的好处已广为人知，但为其进行高效率供电的方式仍存在争议。本文介绍如何利用现代化以太网供电(PoE)技术为LED提供直流电源。PoE技术与传统的交流照明电源相比，系统效率相当。然而，如果使用局域网(LAN)将照明灯联网，从而实现附加利益，PoE技术则完胜，并且LED的维护成本较低。
采用PoE技术的直流电源
LED实质上是低压直流器件。为确保兼容传统的交流电源，大多数用于照明的利用交流/直流转换器将交流电源转换为较低的直流电压。这一转换过程降低了系统效率，所以设计者提出了基于直流的电源系统。有几项研究已经对普通交流系统与直流供电系统进行过比较。卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)大学的一项研究2 发现：与使用交流电相比，使用直流电每年可节省$2,000。如果LED由并网的太阳能PV电源供电，与使用交流电相比，使用直流电每年可节省$5,000。
现在，根据最早颁布于2003年并在2009年更新的IEEE 802.3标准，您可利用PoE技术为LED照明灯提供直流电源。该标准规定利用单根标准网线(如Cat5)直接为所连设备供电并进行数据通信，通过交换机/集线器上的供电设备(PSE)提供电源。被供电的联网设备(本例中为LED照明灯)称为受电设备(PD)。
为考虑最差工作条件下的网络电缆损耗，PSE提供的电源高于PD的功率限值。最初的PoE标准(IEEE 802.3af)规定，PSE电源使用Cat3或更高规格的电缆，在44VDC至57VDC电压范围内提供最大15.4W功率。在这种情况下，PD被限制到13.0W，电压范围为37VDC至57VDC。随后的IEEE 802.3at标准将功率提高到30W(PSE)，电压范围为50VDC至57VDC，使用Cat5或更高规格的电缆。此时，PD被限制到最大25.5W，电压范围为50VDC至57VDC。预计将很快批准的IEEE 802.3bt标准将进一步提高PoE功率，其中PSE输出端口的最小功率可达到90W(表1)。
表1：IEEE 802.3功率容量，按功率等级分类
通过PoE供电时，每个LED照明灯具可以是标准的RJ-45连接器即插即用设备，并具有自身可独立寻址的IP地址。不仅如此，为LED灯具增加传感器，即可将其从单纯的照明设备转换为智能LED集中器。采用这种配置，每个 智能 LED集中器可收集关于环境光、温度、湿度以及匿名居住信息，并传回控制器。例如，人员检测可确保在有人进入房间时打开照明，在房间无人时关闭照明(图1)。环境光传感器也支持日光收集5，以及调节LED照明，在没有日光时维持恒定的亮度。
图1:联网的照明和传感器集中器能够为使用照明的区域提供新功能，并在不需要时关闭照明
闽公网安备 35020302035464号
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