[实用新型]一种POE协议的直流配电LED照明系统

说明书

一种POE协议的直流配电LED照明系统，主要由直流电源、PSE控制器、PD控制器、LED灯、恒流模块、单片机组成，特征在于直流电源的输出端正极与多个并联后的PSE控制器的供电端和PD控制器的输入端连接；PD控制器的输出端连接到LED灯正极，LED灯的负极同PD控制器的负端聚合连接在一起，并连接到恒流模块的输入端；恒流模块的输出端连接到PSE控制器的输入端，多个PSE控制器的输出端并联后连接到直流电源的负极；单片机通过数字总线连接到多个PSE控制器和多个恒流模块，或单片机通过数字总线仅连接到多个PSE控制器。本实用新型可广泛应用于工厂、楼宇、广场等集中照明领域。

一、技术领域

本实用新型涉及LED配电照明系统领域，特别涉及一种POE协议的直流配电LED照明系统。

二、背景技术

POE(Power Over Ethernet)以太网供电。一个完整POE系统包括：PSE(PowerSourcing Equipment)供电端设备和PD(Powered Device)授电端设备两部分。PSE设备是整个POE供电过程的管理者，PD设备接受PSE设备的供电是POE系统的负载端设备。

POE标准发展：2003年IEEE协会发布IEEE_802.3af标准，该标准规定了PSE最大输出功率为15.4W、PD侧最大接受功率为13W；2009年IEEE协会发布IEEE_802.3at标准，该标准规定了PSE最大输出功率为30W、PD侧最大接受功率为25.5W；2018年IEEE_协会发布IEEE_802.3bt标准，该标准规定了PSE最大输出功率为90W、PD侧最大接受功率为71W。

一个完整的POE供电过程包括：探测阶段、功率分级、授电阶段、授电监控、断电阶段。探测阶段：PSE发出探测低电压信号通过线缆传输到达PD侧、PD接收PSE发来的探测电压信号后将根据实际的功率设置分级电阻转换为符合自身功率等级的电流信号；功率分级：PSE接收PD返回的分级电流信号后完成对PD的功率分级；授电阶段：PSE和PD的分级功率匹配完成后，PSE和PD打开各自开关，并完成POE协商上电；授电监测：PSE和PD授电完成以后PSE会对整个的授电流进行实时监测；断电阶段：如果PSE检测到端口电压电流存在任何异常会立即关闭自身MOS开关停止授电，直至异常消除重新协商授电。

基于2018年最新发布的IEEE_802.3bt标准POE最大授电功率可达90W，该功率等级可以满足90W以内的大功率LED照明应用。由于传统的大功率LED驱动都是交流配电场景，交流配电下的LED照明系统存在以下缺点：1、每盏LED灯必须配置一个AC/DC(交流转直流)驱动电源导致整个的系统照明成本高；2、AC/DC(交流转直流)电源模块内部存在大的电解电容(电解电容存在寿命问题)导致整个照明系统寿命受到限制；3、交流配电属于强电场景在施工上必须由专业的电工进行操作导致安装和维护成本高；4、交流配电下的单灯LED控制需要每盏灯配置一个控制模块且分布式拉远，实现控制成本高；5、传统AC/DC的LED灯效率一般为86％左右，效率较低，电能浪费严重。

三、发明内容

针对现行技术的不足，本实用新型的目的在于提出一种POE协议的直流配电LED照明系统以解决现行技术的不足。

本实用新型提供的一种POE协议的直流配电LED照明系统，主要由直流电源、PSE控制器、PD控制器、LED灯、恒流模块、单片机组成，其特征在于直流电源的输出端正极与多个并联后的PSE控制器的供电端和PD控制器的输入端连接；PD控制器的输出端连接到LED灯正极，LED灯的负极同PD控制器的负端聚合连接在一起，并连接到恒流模块的输入端；恒流模块的输出端连接到PSE控制器的输入端，多个PSE控制器的输出端并联后连接到直流电源的负极；单片机通过数字总线连接到多个PSE控制器和多个恒流模块，或单片机通过数字总线仅连接到多个PSE控制器。