[發明專利]一種BPSK可見光通信調制的單級LED驅動電路與方法

有效

• 申請號: 202011025023.X
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112040603B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 林維明;陳欣瑋;朱逸
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H05B45/325
• 分類號: H05B45/325;H05B45/30;H05B47/195;H05B47/175
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 錢莉;蔡學俊

本發明涉及一種BPSK可見光通信調制的單級LED驅動電路與方法，具體包括AC?DC電路、降壓CukPFC變換器電路單元、以及同步整流Buck電路單元；所述降壓CukPFC變換器電路單元包括：第一功率MOS開關管S1、第一電感L1、第二電感L2、第一功率二極管D1、第二功率二極管D2、第三功率二極管D3、高頻電容C1以及直流母線電容CBUS；所述同步整流Buck電路單元包括：第一功率MOS開關管S1、DC?DC電感Lb、同步整流MOS開關管S2、輸出電容C0；所述AC?DC電路將市電交流電源變換為直流為后續電路供電，所述降壓CukPFC變換器電路單元和同步整流Buck電路單元共用同一個開關管而內在集成為單級電路；所述單級電路為負載LED供電。本發明有效減少開關管數目和簡化控制電路，同時實現高效VLC通信一體化調制。

技術領域

本發明涉及LED照明驅動電源和可見光通信技術領域，特別是一種BPSK可見光通信調制的單級LED驅動電路與方法。

背景技術

隨著半導體技術的快速發展，第四代電光源Light Emitting Diode得到了大面積的推廣與使用。從市面上的眾多LED光源應用來看，LED光源的瓦數一般屬于中小功率。因此，對于半導體LED光源來說，設計性價比較高的驅動電源是首要問題。單級交流/直流轉換器在過去幾十年中因其成本效益，緊湊的尺寸和簡單的控制而備受關注。單級LED驅動電源相較于傳統前級PFC加上后級DC-DC兩級驅動電源，只需要一套控制回路，大大降低了電路的復雜性；減少了半導體功率器件的使用，降低了驅動電源的尺寸、重量與制造成本，減少了電路損耗，提高了變換器的效率，具有重要的實用價值。

可見光通信技術是近十年來迅速發展的一種新型無線通信方式，通過在公共基礎照明設施上增加數據傳輸附加功能，將通信與照明光源相結合，就可構建可見光無線通信網絡，實現信息從服務器到達客戶端的無線傳輸。在這種情況下，與白熾燈和熒光燈相比，LED作為光源具有很大的優勢，因此LED的頻率響應為許多應用提供足夠的帶寬，以高速傳輸數字數據，對發展高效VLC調制方法具有重要意義。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提出一種BPSK可見光通信調制的單級LED驅動電路與方法，有效減少開關管數據和控制電路，同時實現高效VLC通信一體化調制。

本發明采用以下方案實現：一種BPSK可見光通信調制的單級LED驅動電路，具體包括AC-DC電路、降壓CukPFC變換器電路單元、以及同步整流Buck電路單元；所述AC-DC電路將市電交流電源變換為直流為后續電路供電，所述降壓CukPFC變換器電路單元和同步整流Buck電路單元共用同一個開關管而內在集成為單級電路；所述單級電路為負載LED供電。

進一步地，所述降壓CukPFC變換器電路單元包括：第一功率MOS開關管S₁、第一電感L₁、第二電感L₂、第一功率二極管D₁、第二功率二極管D₂、第三功率二極管D₃、高頻電容C₁以及直流母線電容C_BUS；

所述同步整流Buck電路單元包括：第一功率MOS開關管S₁、DC-DC電感L_b、同步整流MOS開關管S₂、輸出電容C₀；