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由PoE供电的LED照明网络的设计

申博怎么玩不了 ? 2019-02-20 08:10 ? 次阅读

白炽灯时代建立的标准外形尺寸LED替换灯提供了直接升级选项,可以直接从传统电源供电,传统电源通常是高压交流线路。然而,这种直接的交换并没有充分利用固态照明技术的全部潜力来提供比以前想象的更高的能源效率,用户舒适度,便利性和其他增值功能。

LED可以与传感器无线通信模块和嵌入式处理器配合使用,使LED灯具成为智能网络传感器集线器。通过使系统能够利用物联网(物联网)上的新兴功能而无需昂贵的照明替换(图1),将这些智能集线器连接到局域网(LAN)可提供有价值的未来验证。

由PoE供电的LED照明网络的设计

图1:局域网连接可以充分发挥智能LED照明集线器的潜力。

问题仍然存在,如何为灯具供电。

直流配电具有成本和效率优势,因为无需将高压交流电转换为适合为LED供电的较低直流电压。特别是,以太网供电(PoE)提供了一种特别方便的方法,可通过承载感知和控制信令的同一网络电缆分配直流电源。通过这种方式,智能LED集线器可以通过LAN供电,连接和控制,无需单独的电源线。可以使用普通的网络电缆,既便宜又易于安装,无需合格的电工服务。通过相应地调整访问端口,还可以根据不断变化的要求轻松调整网络。

此外,PoE可实现更好的整体网络电源管理。它提供对所连接设备电源的离散控制,并且通过适当的电池备份或连接到网络的应急发电,可以在断电期间提供连续照明。这可以减轻对专门的二级应急照明系统的需求,并且还创造了将变化的情况传达给建筑物居住者的机会,例如在控制器的指令下指示安全出口或改变颜色以指示要避免的建筑物的区域。

回顾PoE技术

PoE技术受IEEE 802.3标准的监管,该标准支持10BASE-T,100BASETX和1000BASE-T网络。该标准最初于2003年发布,并于2009年更新.IEEE 802.3规定通过位于交换机/集线器中的供电设备(PSE)供电,并允许PSE在中跨使用以插入电源。网络。此方法支持传统网络,并提供对哪些网段供电的更多控制。接收电力的连接设备通常称为受电设备(PD)。为了支持传统安装,PSE可以通过两对电线供电,使用cat在44 VDC至57 VDC的电压范围内最大功率为15.4 W. 3或更好的布线。在端点实现中,如图2所示,PSE使用对1-2和3-6进行功率分配。

由PoE供电的LED照明网络的设计

图2:PSE和PoE端点实现中的PD连接。

PoE标准还规定PSE可以使用cat在50 VDC至57 VDC电压范围内提供30 W(两对)或60 W(四对)。 5或更好的布线。对于这三种功率场景,PD在37 VDC至57 VDC电压范围内的最大功率限制分别为13.0 W,25.5 W或51 W.允许的最大功率消耗低于提供的功率,以解决电缆中最坏情况下的功率损耗。

PD在初始连接期间与PSE协商功率等级。所有PD在电源对上都包含一个25kΩ电阻,以允许PSE检测PD何时连接和断开网络。 PoE不会降低数据通信性能。实际上,它通过协商PoE单元和连接设备之间的功耗来保护网络设备免于过载。电源仅传送到兼容设备,并且被阻止为不兼容的传统设备。这种方法允许用户在其网络上自由安全地混合传统和PoE兼容设备。

智慧照明网络

在PoE配置中,每个LED灯具都可以是标准的RJ45连接器即插即用设备,其自身的IP地址可单独寻址。通过PoE连接智能LED集线器可为每个LED集线器提供发光功率。 PoE连接还使每个LED集线器能够从各种传感器收集信息,并将数据传回控制器(图3)。

由PoE供电的LED照明网络的设计

图3 :智能,连接的LED照明可以节省能源,提高舒适度和生产率。

收集的信息可能包括环境光强度,温度,湿度和接近/房间占用检测。例如,占用传感器可用于确保仅在某人进入空间时才激活照明。当传感器不再检测到任何人的存在时,照明会自动关闭。环境光传感器可实现日光采集,因为LED照明会在没有足够阳光的情况下自动调节以保持照明。

由PoE供电的LED照明网络的设计

图4:在自主感应模式下对Si1141进行编程。

通过PoE操作,LED照明系统成为一种信息网络,使用户能够控制其附近的照明和温度。系统可以访问其他建筑服务(例如,使用智能手机),如接近传感器,以发现最近的可用会议室。它还可以让设施管理人员更好地实时测量,监控和控制其他建筑系统,如供暖和通风。现在,设施管理人员正在对这些数据进行历史趋势分析,他们可以找到提高能源和运营效率的机会。这些提高效率的机会包括根据用户的实际行为来调整温度,照明和清洁时间表。

PoE LED网络为未来打样提供了额外的好处,因为集成的智能传感器集线器已经定位于人们聚集的地方。如果设施经理想要添加新的传感器或通信模块,例如分布式短距离无线接入点,则可以以低保证金成本完成,因为功率和数据已连接到最有用的位置。

PoE就绪LED灯

MAX16832等Maxim LED驱动器具有6.5 V至65 V的宽输入电压范围,可直接连接至50-57 V PoE电源电压。通过提供1 A的最大输出电流,该器件非常适合支持PoE应用。该驱动器支持模拟和PWM控制,以实现无闪烁调光。 MAX16832集成了控制器中通常需要的许多外部元件,如功率MOSFET

参考设计还规定添加HM-12或BL-600蓝牙?模块或ESP8266 Wi-Fi模块,如图5所示。用户使用AndroidiOS蓝牙控制器应用程序控制照明,包括开/关或调光级别。

由PoE供电的LED照明网络的设计

图5:Maxim的PoE就绪智能照明参考设计。

MAX16832C评估板是完全安装并经过测试电路板,可简化使用MAX16832 IC设置数字PWM调光的过程。该电路板需要6.5 V至65 V的外部电源,并提供高达64 V的输出电压,以666 mA的频率驱动用户提供的LED灯串。该板设计用于优化散热,还具有热折返和温度模拟电路。

总结

PoE使LED照明网络能够使用更容易的电源与传统的电力基础设施相比,安装,维护和修改成本更低。 PoE供电的LED照明网络为设施管理人员和业主提供了前所未有的动态监控和控制每个LED灯的能力。由于PoE供电的LED照明网络可以轻松地与其他组件(如传感器和无线通信模块)集成,因此可以提供面向未来的功能,并且更容易支持物联网实施中可用的新兴功能。丰富的参考设计和开发资源可用于帮助简化和加速PoE供电的智能照明/传感器集线器的设计。

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NCP186 LDO稳压器 1 A 超低压差 高PSRR 带使能

是一款超低压降稳压器,可提供高达1 A的负载电流,并在-40至85℃范围内保持1.0%的出色输出电压精度。工作输入电压范围为1.8 V至5.5 V,使该器件适用于锂离子电池供电的产品以及后调节应用。该产品提供多种固定输出电压选项,其他产品可根据要求提供,范围为1.2 V至3.9 V.NCP186具有完全的过热保护和输出短路保护。小型8引脚XDFN6 1.2 mm x 1.6 mm封装使该器件成为可能特别适用于空间受限的应用。 特性 优势 1.8 V至5.5 V工作输入电压范围 适用于锂离子电池或后期调节应用 多种固定输出电压选项及其他可根据要求提供1.2 V至3.9 V 设计灵活性 Typ的低静态电流。 90μA 延长电池寿命 极低压差:100 mV典型值。在Iout = 1 A(3.0V版本) 扩展电池范围 1 kHz PSRR时高75 dB 适用于噪声敏感电路 内部软启动 限制浪涌电流 在-40至85℃温度范围内的±1.0%精度 高输出电压精度 热关断和限流保护 保护产品和系统免受损坏 使用小型1μF陶瓷电容器稳定 节省PCB空间和系统成本 应用 终端产品 电池供电设备 便携式通讯设...
发表于 07-29 22:02 ? 86次 阅读
NCP186 LDO稳压器 1 A 超低压差 高PSRR 带使能

NCP176 LDO稳压器 500 mA 超低压降 高PSRR 带使能

是一款超低压差稳压器,可提供高达0.5 A的负载电流,并在25°C时保持0.8%的出色输出电压精度。工作输入电压范围为1.4 V至5.5 V,使该器件适用于锂离子电池供电产品以及后调节应用。该产品提供3.3 V固定输出电压选项,其他电压选项可根据要求提供,范围为0.7 V至3.6 V.NCP176具有完全的过热保护和输出短路保护。小型6引脚XDFN6 1.2 mm x 1.2 mm封装使该设备特别适用于空间受限的应用程序。 特性 优势 1.4 V至5.5 V工作输入电压范围 适用于锂离子电池或后调节应用 几种固定输出电压可根据要求提供的选项和其他选项范围为0.7 V至3.6 V 设计灵活性 Typ的低静态电流。 60μA 延长电池寿命 极低压降:130 mV典型值。在Iout = 0.5 A(2.5V版本) 扩展电池范围 1 kHz PSRR时高75 dB 适用于噪声敏感电路 内部软启动 限制浪涌电流 室温下±0.8%精度 高输出电压精度 热关断和限流保护 保护产品和系统免受损坏 使用小型1μF陶瓷电容器稳定 节省PCB空间和系统成本 应用 终端产品 电池供电设备 便携式通信设备 相机,...
发表于 07-29 22:02 ? 63次 阅读
NCP176 LDO稳压器 500 mA 超低压降 高PSRR 带使能

NCP171 LDO稳压器 超低50nA Iq 双电源模式 80mA

是双模式LDO,在ActiveMode中提供高达80 mA的电流,在低功耗模式下低至50 nA的Iq。双模式功能可通过ECO引脚选择,允许动态和低功耗模式之间的动态切换,非常适用于长寿命电池供电的无线应用。低功耗模式下的输出电压可降低50 mV,100 mV,150的内部工厂编程值相对于活动模式下的标称输出电压,mVor为200 mV。此功能进一步降低了睡眠模式下的应用消耗.NCP171采用SLIQ(超低Iq)LDO系列,具有50nA的超低静态电流,可用于小XDFN4 1.2 x 1.2包。 特性 优势 超低水平50nA 非常适合电池供电的应用 双模式功能针对主动模式和待机模式操作进行了优化 系统灵活地在两种不同的操作模式之间切换,优化性能和延长电池寿命 工作模式,高达80mA,具有出色的PSRR和噪声性能 非常适用于射频电源和高精度传感器 低功耗模式(SLIQ),50nA Iq 当系统处于扩展待机(低功耗)模式时延长电池寿命 模式选择,ECO Pin 灵活选择主动和低功率模式 XDFN 1.2x1.2包 空间受限应用程序的小尺寸 应用 终端产品 无线电池供电的物联网传感器 电池供电的医疗...
发表于 07-29 22:02 ? 150次 阅读
NCP171 LDO稳压器 超低50nA Iq 双电源模式 80mA

TL594 PWM控制器

PWM控制器集成了在单个芯片上构建脉冲宽度调制(PWM)控制电路所需的所有功能。该器件主要设计用于电源控制,为系统工程师提供了灵活性,可根据特定应用定制电源控制电路。 TL594 PWM控制器包含两个误差放大器,一个片内可调振荡器,死区时间控制(DTC)比较器,脉冲转向控制触发器,精度为1.5%的5V稳压器,欠压锁定控制电路和输出控制电路。 误差放大器的共模电压范围为-0.3 V至VCC-2 V.DTC比较器具有固定偏移,可提供约5%的死区时间。可以通过将RT端接到参考输出并为CT提供锯齿输入来旁路片上振荡器,或者它可以用于驱动同步多轨电源中的公共电路。 未提交的输出晶体管提供共发射极或射极跟随器输出能力。每个器件都提供推挽或单端输出操作,并通过输出控制功能进行选择。这些器件的架构禁止在推挽操作期间输出被脉冲两次的可能性。欠压锁定控制电路将输出锁定,直到内部电路工作。 TL594CD,CN,CDTB的工作温度范围为-40℃至85℃。 特性 优势 PWM降压控制器配置 在buck配置中使用简单 变频操作(最高300 KHz) 优化系统规模和效率 完整脉冲宽度调制控制电路 具有主机或从机操...
发表于 07-29 21:02 ? 80次 阅读
TL594 PWM控制器

TL494 PWM控制器(最高200 kHz)

PWM控制器集成了在单芯片上构建脉冲宽度调制(PWM)控制电路所需的所有功能。该器件主要设计用于电源控制,可灵活地为特定应用定制电源控制电路。 TL494 PWM控制器包含两个误差放大器,一个片内可调振荡器,一个死区时间控制(DTC)比较器,一个脉冲转向控制触发器,一个5 V,5%精度稳压器和输出控制电路。 误差放大器的共模电压范围为-0.3 V至VCC -2 V.死区时间控制比较器具有固定偏移,可提供约5%的死区时间。通过将RT端接到参考输出并为CT提供锯齿输入,或者它可以驱动同步多轨电源中的公共电路,可以旁路片内振荡器。 未提交的输出晶体管提供共射极或射极跟随器输出能力。该PWM控制器提供推挽或单端输出操作,可通过输出控制功能进行选择。该器件的架构禁止在推挽操作期间输出均为脉冲两次。 TL494C PWM控制器的工作温度范围为0C至70C。 TL494I的特点是工作温度范围为-40℃至85℃。 TL494B的特点是工作温度范围为-40℃至125℃。 NCV494B的特点是-40C至125C,并通过汽车应用认证。 特性 优势 变频操作(最高200 KHz) 优化系统规模和效率 PWM降压控制器配置 在buck配置中使用简...
发表于 07-29 21:02 ? 108次 阅读
TL494 PWM控制器(最高200 kHz)

NCV8873 非同步升压控制器 汽车级

3是一款可调输出非同步升压控制器,用于驱动外部N沟道MOSFET。该器件采用峰值电流模式控制和内部斜率补偿。该IC集成了一个内部稳压器,为栅极驱动器提供电荷。保护功能包括内部设置软启动,欠压锁定,逐周期电流限制和热关断。其他功能包括低静态电流睡眠模式和外部同步开关频率。 特性 优势 具有内部斜率补偿的峰值电流模式控制 LED PWM调光能力 0.2 V 2%参考电压恒流负载 宽输入电压和负载范围内的良好瞬态响应 宽输入电压范围为3.2 V至45 V 精确的电流/电压调节 输入欠压锁定 适用于各种各样的应用程序 内部软启动 禁用启动在欠压条件下 睡眠模式下的低静态电流 降低浪涌电流 逐周期电流限制保护 电流非常低 打嗝模式过流保护 防止过电流情况 热关机 热保护IC 应用 终端产品 LED照明,背光,前照灯 启停系统 升压,SEPIC(非反相降压升压) 直接注气 汽车系统 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 20:02 ? 235次 阅读
NCV8873 非同步升压控制器 汽车级

AR1337 CMOS成像传感器 13 MP 采用SuperPD?PDAF技术

是一款采用SuperPD?PDAF技术的13万像素CMOS成像传感器。这款先进的传感器具有独特的PDAF微透镜和PDAF图案技术,在低光照条件下具有出色的自动对焦性能。采用1.1μm像素构建,提供符合行业标准的1 / 3.2“光学格式,使AR1337具有适合大批量设计的尺寸。图像质量由领先的量子效率和灵敏度驱动,同时保持低读取噪声。这种组合可在明亮的日光或低室内照明条件下提供出色的图像。 AR1337以每秒30帧的速度运行在13 MP,并支持每秒30帧的4k2k视频和高达每秒60帧的全高清1080P视频。 特性 优势 SuperPD?PDAF技术 领先的低光自动对焦性能 独特的PDAF图案和微透镜技术 高精度相位检测自动聚焦(PDAF)功能 片上坏像素校正和AF计算 简化的相机模块积分校准和与后端应用处理器的集成 具有低读取噪声的高量子效率和灵敏度 卓越的图像质量,尤其是在光线不足 应用 终端产品 智能手机相机 平板电脑相机 智能手机 平板电脑 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 17:02 ? 128次 阅读
AR1337 CMOS成像传感器 13 MP 采用SuperPD?PDAF技术

AR1011 CMOS图像传感器 10 MP 1

HS是一款1080万像素,1英寸光学格式图像传感器,结合了高分辨率成像和3.4微米DR-Pix(动态响应像素),可动态调整以提供卓越的低光性能。在全分辨率下,AR1011HS提供60帧/秒(fps)视频;同时跳至120 fps的1080p高清模式。该传感器非常适合需要高分辨率的高端监控摄像系统,如电子平移,倾斜,变焦(ePTZ)等具有惊人的低光能力的功能。 4K超高清(3840 x 2190)分辨率为每秒60帧的模式,使传感器也成为专业消费类广播相机的理想选择。 应用 相机 安全 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 17:02 ? 84次 阅读
AR1011 CMOS图像传感器 10 MP 1

AR0239 CMOS图像传感器 2.3 MP 1 / 2.7

美半导体的AR0239是一款1 / 2.7英寸CMOS数字图像传感器,有源像素阵列为1936(H)×1188(V)。它可以在线性或高动态范围模式下捕获图像,并具有滚动快门读数。它包括复杂的相机功能,如像素内装箱,窗口以及视频和单帧模式。它专为低光和高动态范围的场景性能而设计。它可通过简单的双线串行接口进行编程。 AR0239可以产生非常清晰,锐利的数码照片,并且能够捕捉连续视频和单帧,使其成为各种应用的理想选择,包括监控和高清视频。 特性 以90 fps的速度拍摄2.3Mp以获得出色的视频性能 小型光学格式(1 / 2.7英寸 1080p模式适用于16:9视频 卓越的低光性能 3.0um大背面照明像素技术 支持线路交错T1 / T2 / T3读数以启用HDR处理ISP芯片处于1080P和30fps 片上锁相环(PLL)振荡器 集成颜色和镜头着色校正 用于精确帧率控制的从模式 数据接口: - HiSPi(SLVS) - 4个车道 - MIPI CSI-2 - 4车道 - 平行 自动黑电平校准 高速可配置上下文切换 温度传感器 快速模式兼容2线接口 多相机同步支持 高速可配置上下文切换 具有灵...
发表于 07-29 16:02 ? 184次 阅读
AR0239 CMOS图像传感器 2.3 MP 1 / 2.7

AR0543 CMOS图像传感器 5 MP 1/4

美半导体专注于卓越的像素性能,为该传感器的卓越图像质量奠定了基础,具有卓越的色彩精度,低光灵敏度和低噪声水平.AR0542是一款1/4英寸CMOS有源像素数字图像传感器集成了复杂的片上相机功能,如窗口,镜像,列和行跳过模式以及快照模式。它可通过简单的双线串行接口进行编程,功耗非常低。 应用 移动 电路图、引脚图和封装图
发表于 07-29 16:02 ? 106次 阅读
AR0543 CMOS图像传感器 5 MP 1/4

AR0521 CMOS图像传感器 5.1 MP 1 / 2.5

是一款1 / 2.5英寸CMOS数字图像传感器,有源像素阵列为2592(H)x 1944(V)。它通过滚动快门读数捕获线性或高动态范围模式的图像,并包括复杂的相机功能,如分档,窗口以及视频和单帧模式。它专为低亮度和高动态范围性能而设计,具有线路交错T1 / T2读出功能,可在ISP芯片中支持片外HDR。 AR0521可以产生非常清晰,锐利的数字图像,并且能够捕获连续视频和单帧,使其成为安全应用的最佳选择。 特性 5 Mp为60 fps,具有出色的视频性能 小型光学格式(1 / 2.5英寸) 1440p 16:9模式视频 卓越的低光性能 2.2 m背面照明像素技术 支持线路交错T1 / T2读出以启用ISP芯片中的HDR处理 支持外部机械快门 片上锁相环(PLL)振荡器 集成颜色和镜头阴影校正 精确帧率控制的从属模式 数据接口:?HiSPi(SLVS) - 4个车道?MIPI CSI-2 - 4车道 自动黑电平校准 高速可配置上下文切换 温度传感器 快速模式兼容2线接口 应用 终端产品 视频监控 高动态范围成像 安全摄像头 行动相机 车载DVR 电路图、引脚图和封装...
发表于 07-29 16:02 ? 241次 阅读
AR0521 CMOS图像传感器 5.1 MP 1 / 2.5

AR0835 CMOS图像传感器 8 MP 1/3

图像传感器是一款1 / 3.2“光学格式1.4微米像素传感器,能够以每秒42帧的速度捕获其完整的8 MP传感器分辨率,以60fps的速度捕获1080P视频.A-PixHS(tm )技术将安森美半导体的第二代背照式(BSI)像素技术和先进的高速传感器架构结合在一起,实现了许多创新功能。它旨在实现低z高度相机模块,以满足OEM和移动设备制造商的需求。 特性 高动态范围 应用 移动 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 16:02 ? 106次 阅读
AR0835 CMOS图像传感器 8 MP 1/3

AR0522 CMOS图像传感器 5.1 MP 1 / 2.5 近红外增强

是一款1 / 2.5英寸CMOS数字图像传感器,有源像素阵列为2592(H)x 1944(V)。它通过滚动快门读数捕获线性或高动态范围模式的图像,并包括复杂的相机功能,如分档,窗口以及视频和单帧模式。它专为低亮度和高动态范围性能而设计,具有线路交错T1 / T2读出功能,可在ISP芯片中支持片外HDR。 AR0522可生成非常清晰,锐利的数码照片,并且能够捕捉连续视频和单帧,使其成为各种应用的理想选择。 特性 5 Mp,60 fps,优异的视频性能 小光学格式(1 / 2.5英寸) 彩色滤光片阵列:RGB和单色 1440p模式适用于16:9视频 卓越的低光性能 2.2 m背面照明像素技术 支持线路交错T1 / T2读出以启用ISP芯片中的HDR处理 支持外部机械快门 片上锁相环(PLL)振荡器 集成颜色和镜头着色校正 用于精确帧率控制的从模式 数据接口:?HiSPi(SLVS) - 4条车道?MIPI CSI-2 - 4车道 自动黑电平校准 高速可配置上下文切换 温度传感器 快速模式兼容2线接口 近红外线增强 应用 终端产品 视频监控 高动态范围成像 机器视觉...
发表于 07-29 16:02 ? 180次 阅读
AR0522 CMOS图像传感器 5.1 MP 1 / 2.5  近红外增强
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