[發明專利]一種照明和可見光通信可獨立控制的LED驅動電路

有效

• 申請號: 202010466582.8
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111565489B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 鮑建宇
• 申請（專利權）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: 寧波浙成知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 33268
• 代理人: 王方華

本發明公開了一種照明和可見光通信可獨立控制的LED驅動電路，包括：直流供電電源；電流型BUCK電路，用于將電壓源的直流供電電源轉換成電流幅值可控可調的直流電流源；并接MOSFET調光電路，在MCU主控電路的控制下實現照明調光用LED陣列的PWM調光；照明調光用LED陣列；光通信調制MOSFET電路，用于在光耦隔離驅動電路控制下實現傳輸信號的高速調制功能；光通信調制用LED陣列；MCU主控電路，對電流型BUCK電路電流采集，獲取外部給定信號，并通過PWM發生器產生對并接MOSFET調光電路控制的脈寬調制PWM控制信號，并獲取需傳輸的高速VPPM信號輸出；光耦隔離驅動電路，連接MCU主控電路。

技術領域

本發明涉及LED(Light Emitting Diode，發光二極管)驅動技術領域，特別是涉及一種照明和可見光通信可獨立控制的LED驅動電路。

背景技術

LED(Light Emitting Diodes)具有節能、壽命長、環保、響應速度快等諸多優點，是一種性能優越的照明光源。可見光通信技術(Visible Light Communication，VLC)是在LED響應速度快、易調制特性的基礎上，將特定信號加載到光的強度上進行傳輸，同時實現照明和通信雙重功能的一種新型無線通信技術。將LED照明與可見光通信相結合，實現照明通信一體化，可進一步拓展LED的應用前景。

一般地，LED要實現通信，就必須對LED進行高速調制，但，和PWM調光一樣，對LED進行高速調制會破壞LED的光功率譜，引起照明的閃爍。目前，LED調光和光通信調制普遍都采用同一組LED陣列來實現，這勢必會造成兩者的相互影響，進一步影響數據傳輸的可靠性。

發明內容

為克服上述現有技術存在的不足，本發明之目的在于提供一種照明和可見光通信可獨立控制的LED驅動電路，以使得LED照明電路與可見光通信調制電路既可以一起工作，又可以分別獨立工作，從而既滿足了正常的LED照明需求，又可實現基于可見光通信的無線數據傳輸。

為達上述及其它目的，本發明提出一種照明和可見光通信可獨立控制的LED驅動電路，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換成電流幅值可控可調的直流電流源，以驅動后級的照明調光用LED陣列或光通信調制用LED陣列并完成相應電流采樣；

并接MOSFET調光電路，連接所述電流型BUCK電路，并并聯連接在照明調光用LED陣列的兩端，用于在MCU主控電路的控制下實現照明調光用LED陣列的PWM調光功能；

照明調光用LED陣列，包括若干照明LED燈，以根據所述并接MOSFET調光電路進行PWM調光；

光通信調制MOSFET電路，連接所述電流型BUCK電路，并并聯連接在光通信用LED陣列的兩端，用于在光耦隔離驅動電路的輸出控制下實現傳輸信號的高速調制功能；

光通信調制用LED陣列，包括若干光通信LED燈，以根據所述光通信調制MOSFET電路實現基于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發生器產生對所述并接MOSFET調光電路控制的脈寬調制PWM控制信號，以及獲取需傳輸的高速VPPM信號輸出至光耦隔離驅動電路；

光耦隔離驅動電路，用于接收并處理所述MCU主控電路發送的高速VPPM信號，經光耦隔離和高速驅動處理后輸出通信控制信號至所述光通信調制MOSFET電路。