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PoE供电给LED照明带来的好处不仅仅是效率

2015/12/14 5:28:00 分类:导购评测

PoE非常适合于通过LAN供电、连接和控制智能集中器。按照这种方式,系统就成为IT网络的一部分;通过任何联网设备(例如电话、平板电脑、PC),其服务将不仅仅局限于用户附近,而是延伸至其它大厦服务。那么,用户就能够利用系统的接近检测传感器来寻找最近的空闲会议室。甚至能够为设施拥有者和管理者带来更大好处,使其能够整体了解设施的能源使用情况。通过实施测量、监测和控制网络的所有节点(包括加热和通风),管理者能够发现提高能源利用率和运营效率的机会。有了这些信息之后,管理者就能够根据用户的历史行为数据,调整温度、照明以及清洁计划。

另外一个好处是PoE LED网络能够适应将来的发展。LED照明灯具(以及相关的智能传感器集中器)已经安装到所需的位置,并且电源和数据已经连接到大多数的有用位置。所以,现在只需较低的边际成本和相对较低的人力即可增加新传感器或通信模块,例如分布式短程无线接入点(图2)。

 

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图2:利用集成有传感器的LED照明系统,智能网络集中器可提供有用的数据,提高能源利用率和运营效率

这对我们意味着什么?显而易见,使用PoE可降低支持IP的设备的部署和安装成本,无论这些设备是传感器还是LED照明灯。由于数据和电源共用相同的电缆,降低了布线成本;由于安装网线不需要有资质的电工,所以也降低了安装成本;与110VAC(或220VAC)相比,PoE直流电压危险程度大大降低,所以安装过程也更加安全。PoE网络支持更好的总体网络电源管理:既能够通过所连设备的电源实现离散控制,又能够在断电期间仅使用网络连接提供电源备份。第47届Super Bowl冠军赛就是PoE技术附加值的一个例子,当时断电造成照明和电梯停工了35分钟7。期间,体育场的WiFi?网络未受影响,因为网络通过PoE供电,具有电池备份。

PoE照明系统的所有这些好处实际上又重新点燃了交流与直流供电的大讨论。有的人问: 怎么处理Cat5(或更高规格)电缆上引起的电阻损耗? 有的人则说: 如果您去掉交流供电系统中目前要求的附加交流/直流转换级,这些损耗足够低到能够实现可观的效率改善吗?

为分析这场争议,我们分析了为10W和20WLED照明灯供电的三种情形:其中两种情况下根据最初的IEEE 802.3af(15.4WPSE和13.0WPD)及随后的IEEE 802.3at(30W和25.5W)标准进行供电;交流供电则采用230VAC标准市电。

PoE场景:电缆长度对效率的影响

图3所示为典型PoE照明配置的方框图。CUIINCPSE-1000由230VAC市电供电,该设备的功率为1000W,典型效率为90%。PSE的供电由40W的MAX5984PSE控制器控制,PD使用70W的MAX5982控制器。电缆为Cat6 23AWG电缆,每股线的电阻为67欧姆每千米或0.067欧姆每米。详细的假设信息请参见图3和表2。

 

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图3:典型的PoE照明配置,表明支持PoE功能的交换机/路由器如何控制多个照明设备

 

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表2:配置组件

由于安装效率受Cat6电缆长度的影响,针对10W和20W照明灯,我们分别考察了三种平均电缆长度:25m、50m,以及最大允许长度100m。表3所示为这些场景下的系统效率。

 

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表3:PoE供电照明场景下的系统效率计算

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