以太网供电实现LED照明应用
以太网供电（Power over Ethernet，简称PoE）也称PoE供电，可在一条电缆上传输数据与电源，该技术的便利性已经广泛吸引众多智能设备采用，像是智能建筑中的LED照明应用，便是PoE技术的最佳用例之一。本文将为您介绍PoE技术的发展，以及由安森美（onsemi）推出的PoE接口LED驱动器的产品特性。
新世代PoE技术可提供90W功率
PoE是一种可以在以太网中，通过双绞线来传输电力与数据到设备上的技术，从而无需为数据和电源构建单独的线缆，并大大减少了系统建置的复杂性、安装时间和材料成本。
PoE在实现智能建筑时，其在实施背后的连接设备所需的连接性、带宽和功率方面，都发挥着关键作用，因为在物联网设备的安装中，通常需要将设备放置在可能没有可用电源的位置，PoE提供了在这些位置为设备供电的另一种方法，并为添加、更改或移除连接的设备提供了灵活性。
原始的IEEE 802.3af-2003标准为PoE应用提供了一台机器15.4W DC功率的保证，但其中稳定功率只有12.95W，这是由于双绞线中存在有电力损耗。经过改良的IEEE 802.3at-2009 PoE标准（即PoE+）可以为设备提供高达25.5W的功率，此2009年的标准还不允许设备将4对线缆全部用作供电。
由IEEE标准协会理事会批准通过的IEEE 802.3bt PoE标准，主要是针对LED照明系统应用提出一些重要改善，主要推动因素是通过使用四对网线，可在长达100m的电缆上传输高达90W的电力，这可让多个灯具使用菊链连接，从而简化安装过程，这使采用PoE技术的LED照明成为可实现的应用。
支持可见光通信的PoE接口LED驱动器
由安森美推出的PoE接口LED驱动器――NCL31010，是安森美以太网供电设备（PoE-PD）产品系列的成员，包含通过以太网供电设计连接和管理的照明系统所需的所有元素，包括可见光通信和室内定位功能，集成了IEEE 802.3bt PoE-PD接口控制器、双降压转换器和降压转换器LED驱动器。NCL31010已经通过IEEE802.3bt/at/af标准认证，可提供超过90W的系统功率，支持大功率应用（高达90 W PoE），以及专有的100 W+应用。
NCL31010还集成了电流模式降压DC/DC控制器，旨在作为LED驱动器运行，该高效降压LED驱动器，可支持高带宽模拟和PWM调光至零电流，此外还包括两个辅助DC-DC转换器，来为系统微控制器和传感器等供电，还包括高精度计量和诊断功能，用于测量输入和输出电流和电压、LED或系统温度，以及DC-DC电压和电流。
NCL31010集成了PoE系统中运行所需的所有功能，例如浪涌阶段的检测、自动分类和电流限制，其内置高效降压LED驱动器（97%），支持可见光通信能力（50kHz带宽），集成了高精度计量（±1%），以及用于主3.3 V系统电源和辅助电源的同步降压DC/DC转换器，并具备可调2.5至24V降压转换器，可调开关频率为44.4 kHz至1 MHz。
提供完整的控制与诊断功能
此外，NCL31010还具有I2C或SPI串行接口（NCL31010I/NCL31010S），可将通信、系统电源、计量和诊断功能串联起来，可使用内部精密2.4 V基准，以0.1%的精度进行深度调光至零，且具备一流的线性度，在高调制带宽（~50 kHz）时，则可通过可视光通信能力启用室内定位，并支持YellowDot?兼容。
NCL31010内部的DIM DAC在微控制器重新更新期间，可用于独立LED控制（热启动），采用低EMI参考设计，可防止LED短路、开路和过热、LED过压／欠压和过流保护、芯片过流保护、芯片和LED过温保护，以及用于测量电压和电流的诊断功能。
NCL31010可在-40℃至+125℃的结温范围下运作，提供48针QFN 7x7封装，器件不含铅且符合RoHS标准，可应用于连线的LED照明、可见光通信与室内定位，常见的最终产品包括智能LED灯具、可管理的LED照明系统、多通道LED照明等。
高度集成的PoE接口智能LED驱动器评估套件
为了加快产品的开发速度，安森美推出NCL31010GEVK这款PoE接口智能LED驱动器评估套件，支持IEEE 802.3bt标准，带有源桥接器。NCL310xx系列智能LED驱动器可针对高效率、单通道或多通道、连接的灯具应用。NCL31010则非常适合可见光通信和可管理的照明系统，能够处理100W+的功率，采用IEEE802.3bt认证的PoE-PD接口和高效降压LED驱动器，支持高线性度、高带宽模拟、PWM，以及数字调光，可低至零电流。
NCL31010具有非常高的集成度，提供两个辅助DC-DC转换器，来为微控制器、传感器和其他外围设备供电，包括用于测量和报告输入和输出电流和电压、LED温度和DC-DC电压的精确计量，全系列的故障保护和诊断，可涵盖设备、应用和用户安全。
NCL31010GEVK评估套件内部包括NCL31010REFGEVB PoE接口智能LED驱动器参考设计（1英寸外形），这是一款PoE连接照明灯具控制器参考设计，通过以太网联盟PoE认证和YellowDot?就绪，此外还有NCL31010AASGEVB这款PoE LED驱动器Arduino适配器扩展板，以及一条以太网电缆（RJ45），其具备高效有源电桥、Class 6 / 60W LED驱动能力，支持RJ45数据直通连接器、通信与控制接口，与EMI/EMC优化功能。
结语
新世代的PoE技术可以支持90W功率的应用，大幅地提升了其实用性，也使利用PoE技术连接LED照明灯具应用得以实现。本文所介绍的安森美PoE接口LED驱动器，将是开发相关应用的最佳选择之一，值得您进一步深入了解与选用。
