【導讀】以太網供電（Power over Ethernet，簡稱PoE）也稱PoE供電，可在一條電纜上傳輸數據與電源，該技術的便利性已經廣泛吸引眾多智能設備采用，像是智能建筑中的LED照明應用，便是PoE技術的最佳用例之一。本文將為您介紹PoE技術的發(fā)展，以及由安森美（onsemi）推出的PoE接口LED驅動器的產品特性。
新世代PoE技術可提供90W功率
PoE是一種可以在以太網中，通過雙絞線來傳輸電力與數據到設備上的技術，從而無需為數據和電源構建單獨的線纜，并大大減少了系統(tǒng)建置的復雜性、安裝時間和材料成本。
PoE在實現智能建筑時，其在實施背后的連接設備所需的連接性、帶寬和功率方面，都發(fā)揮著關鍵作用，因為在物聯網設備的安裝中，通常需要將設備放置在可能沒有可用電源的位置，PoE提供了在這些位置為設備供電的另一種方法，并為添加、更改或移除連接的設備提供了靈活性。
原始的IEEE 802.3af-2003標準為PoE應用提供了一臺機器15.4W DC功率的保證，但其中穩(wěn)定功率只有12.95W，這是由于雙絞線中存在有電力損耗。經過改良的IEEE 802.3at-2009 PoE標準（即PoE+）可以為設備提供高達25.5W的功率，此2009年的標準還不允許設備將4對線纜全部用作供電。
由IEEE標準協會理事會批準通過的IEEE 802.3bt PoE標準，主要是針對LED照明系統(tǒng)應用提出一些重要改善，主要推動因素是通過使用四對網線，可在長達100m的電纜上傳輸高達90W的電力，這可讓多個燈具使用菊鏈連接，從而簡化安裝過程，這使采用PoE技術的LED照明成為可實現的應用。
支持可見光通信的PoE接口LED驅動器
由安森美推出的PoE接口LED驅動器――NCL31010，是安森美以太網供電設備（PoE-PD）產品系列的成員，包含通過以太網供電設計連接和管理的照明系統(tǒng)所需的所有元素，包括可見光通信和室內定位功能，集成了IEEE 802.3bt PoE-PD接口控制器、雙降壓轉換器和降壓轉換器LED驅動器。NCL31010已經通過IEEE802.3bt/at/af標準認證，可提供超過90W的系統(tǒng)功率，支持大功率應用（高達90 W PoE），以及專有的100 W+應用。
NCL31010還集成了電流模式降壓DC/DC控制器，旨在作為LED驅動器運行，該高效降壓LED驅動器，可支持高帶寬模擬和PWM調光至零電流，此外還包括兩個輔助DC-DC轉換器，來為系統(tǒng)微控制器和傳感器等供電，還包括高精度計量和診斷功能，用于測量輸入和輸出電流和電壓、LED或系統(tǒng)溫度，以及DC-DC電壓和電流。
NCL31010集成了PoE系統(tǒng)中運行所需的所有功能，例如浪涌階段的檢測、自動分類和電流限制，其內置高效降壓LED驅動器（97%），支持可見光通信能力（50kHz帶寬），集成了高精度計量（±1%），以及用于主3.3 V系統(tǒng)電源和輔助電源的同步降壓DC/DC轉換器，并具備可調2.5至24V降壓轉換器，可調開關頻率為44.4 kHz至1 MHz。
提供完整的控制與診斷功能
此外，NCL31010還具有I2C或SPI串行接口（NCL31010I/NCL31010S），可將通信、系統(tǒng)電源、計量和診斷功能串聯起來，可使用內部精密2.4 V基準，以0.1%的精度進行深度調光至零，且具備一流的線性度，在高調制帶寬（~50 kHz）時，則可通過可視光通信能力啟用室內定位，并支持YellowDot?兼容。
NCL31010內部的DIM DAC在微控制器重新更新期間，可用于獨立LED控制（熱啟動），采用低EMI參考設計，可防止LED短路、開路和過熱、LED過壓／欠壓和過流保護、芯片過流保護、芯片和LED過溫保護，以及用于測量電壓和電流的診斷功能。
NCL31010可在-40℃至+125℃的結溫范圍下運作，提供48針QFN 7x7封裝，器件不含鉛且符合RoHS標準，可應用于連線的LED照明、可見光通信與室內定位，常見的最終產品包括智能LED燈具、可管理的LED照明系統(tǒng)、多通道LED照明等。
高度集成的PoE接口智能LED驅動器評估套件
為了加快產品的開發(fā)速度，安森美推出NCL31010GEVK這款PoE接口智能LED驅動器評估套件，支持IEEE 802.3bt標準，帶有源橋接器。NCL310xx系列智能LED驅動器可針對高效率、單通道或多通道、連接的燈具應用。NCL31010則非常適合可見光通信和可管理的照明系統(tǒng)，能夠處理100W+的功率，采用IEEE802.3bt認證的PoE-PD接口和高效降壓LED驅動器，支持高線性度、高帶寬模擬、PWM，以及數字調光，可低至零電流。
NCL31010具有非常高的集成度，提供兩個輔助DC-DC轉換器，來為微控制器、傳感器和其他外圍設備供電，包括用于測量和報告輸入和輸出電流和電壓、LED溫度和DC-DC電壓的精確計量，全系列的故障保護和診斷，可涵蓋設備、應用和用戶安全。
NCL31010GEVK評估套件內部包括NCL31010REFGEVB PoE接口智能LED驅動器參考設計（1英寸外形），這是一款PoE連接照明燈具控制器參考設計，通過以太網聯盟PoE認證和YellowDot?就緒，此外還有NCL31010AASGEVB這款PoE LED驅動器Arduino適配器擴展板，以及一條以太網電纜（RJ45），其具備高效有源電橋、Class 6 / 60W LED驅動能力，支持RJ45數據直通連接器、通信與控制接口，與EMI/EMC優(yōu)化功能。
結語
新世代的PoE技術可以支持90W功率的應用，大幅地提升了其實用性，也使利用PoE技術連接LED照明燈具應用得以實現。本文所介紹的安森美PoE接口LED驅動器，將是開發(fā)相關應用的最佳選擇之一，值得您進一步深入了解與選用。
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