[發(fā)明專利]一種照明和可見光通信可獨立控制的LED驅(qū)動電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010466582.8
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111565489B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鮑建宇
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波工程學院
• 主分類號: H05B45/10
• 分類號: H05B45/10;H05B45/325;H05B47/155;H05B47/195;H05B47/165;H04B10/116
• 代理公司: 寧波浙成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33268
• 代理人: 王方華

1.一種照明和可見光通信可獨立控制的LED驅(qū)動電路，包括：

直流供電電源，用于給所述電路提供電源；

電流型BUCK電路，用于將電壓源的所述直流供電電源轉(zhuǎn)換成電流幅值可控可調(diào)的直流電流源，以驅(qū)動后級的照明調(diào)光用LED陣列或光通信調(diào)制用LED陣列并完成相應(yīng)電流采樣；

并接MOSFET調(diào)光電路，連接所述電流型BUCK電路，并并聯(lián)連接在照明調(diào)光用LED陣列的兩端，用于在MCU主控電路的控制下實現(xiàn)照明調(diào)光用LED陣列的PWM調(diào)光功能，所述并接MOSFET調(diào)光電路包括照明調(diào)光MOSFET開關(guān)管（S3），并聯(lián)連接在照明調(diào)光用LED陣列的兩端，其漏極連接所述電流型BUCK電路的第二濾波電感，柵極連接所述MCU主控電路；

照明調(diào)光用LED陣列，包括若干照明LED燈，以根據(jù)所述并接MOSFET調(diào)光電路進行PWM調(diào)光；

光通信調(diào)制MOSFET電路，連接所述電流型BUCK電路，并并聯(lián)連接在光通信用LED陣列的兩端，用于在光耦隔離驅(qū)動電路的輸出控制下實現(xiàn)傳輸信號的高速調(diào)制功能，所述光通信調(diào)制MOSFET電路包括MOSFET開關(guān)管（S4），并聯(lián)連接在光通信用LED陣列的兩端，其漏極連接所述照明調(diào)光MOSFET開關(guān)管（S3）的源極和襯底，柵極連接光耦隔離驅(qū)動電路；

光通信調(diào)制用LED陣列，包括若干光通信LED燈，以根據(jù)所述光通信調(diào)制MOSFET電路實現(xiàn)基于LED光源的可見光通信；

MCU主控電路，用于對所述電流型BUCK電路進行電流采集，獲取外部給定信號，并通過PWM發(fā)生器產(chǎn)生對所述并接MOSFET調(diào)光電路控制的脈寬調(diào)制PWM控制信號，以及獲取需傳輸?shù)母咚賄PPM信號輸出至光耦隔離驅(qū)動電路；

光耦隔離驅(qū)動電路，用于接收并處理所述MCU主控電路發(fā)送的高速VPPM信號，經(jīng)光耦隔離和高速驅(qū)動處理后輸出通信控制信號至所述光通信調(diào)制MOSFET電路，其中，

在工作模式Ⅰ，所述光耦隔離驅(qū)動電路輸出的通信控制信號（V_Data）有數(shù)據(jù)，所述MOSFET開關(guān)管（S4）隨通信控制信號（V_Data）的高/低電平輪流導通/截止，光通信開啟；通過控制所述脈寬調(diào)制PWM控制信號控制所述MOSFET 開關(guān)管（S3）的導通或截止實現(xiàn)照明從關(guān)閉到開啟的控制；

在工作模式Ⅱ，通過所述光耦隔離驅(qū)動電路輸出的通信控制信號（V_Data）控制所述MOSFET開關(guān)管（S4）導通，光通信關(guān)閉；通過控制所述脈寬調(diào)制PWM控制信號控制所述MOSFET開關(guān)管（S3）的導通或截止實現(xiàn)照明從關(guān)閉到開啟的控制；

在工作模式Ⅲ，通過控制所述脈寬調(diào)制PWM控制信號控制所述MOSFET 開關(guān)管（S3）的導通實現(xiàn)照明關(guān)閉；所述光耦隔離驅(qū)動電路輸出的通信控制信號（V_Data）有數(shù)據(jù)，所述MOSFET開關(guān)管（S4）隨通信控制信號（V_Data）的高/低電平導通/截止，光通信開啟。

2.如權(quán)利要求1所述的一種照明和可見光通信可獨立控制的LED驅(qū)動電路，其特征在于：所述電流型BUCK電路包括第一開關(guān)二極管（D1）、第二開關(guān)二極管（D2）、第一續(xù)流二極管（D3）、第二續(xù)流二極管（D4）、第一整流控制開關(guān)管（S1）、第二整流控制開關(guān)管（S2）和第一濾波電感（L1）、第二濾波電感（L2）以及第一電流采樣裝置（Det1）、第二電流采樣裝置（Det2），所述直流供電電源的正端連接至所述第一開關(guān)二極管（D1）、第二開關(guān)二極管（D2）的陽極，所述第一開關(guān)二極管（D1）的陰極連接至所述第一整流控制開關(guān)管（S1）的漏極，所述第一整流控制開關(guān)管（S1）的源極和襯底連所述第一濾波電感（L1）的一端和所述第一續(xù)流二極管（D3）的陰極，所述第二開關(guān)二極管（D2）的陰極連接至第二整流控制開關(guān)管（S2）的漏極，所述第一濾波電感（L1）的另一端經(jīng)所述第一電流采樣裝置（Det1）連接至所述第二整流控制開關(guān)管（S2）的源極和襯底、所述第二濾波電感（L2）的一端以及第二續(xù)流二極管（D4）的陰極，所述第一續(xù)流二極管（D3）和第二續(xù)流二極管（D4）的陽極連接所述直流供電電源的負端，所述第二濾波電感（L2）的另一端經(jīng)所述第二電流采樣裝置（Det2）連接至所述并接MOSFET調(diào)光電路及所述照明調(diào)光用LED陣列，所述第一電流采樣裝置Det1、第二電流采樣裝置Det2以及所述第一整流控制開關(guān)管S1與所述第二整流控制開關(guān)管S2的柵極連接所述MCU主控電路。