[發(fā)明專利]一種集成可見(jiàn)光通信燈的單級(jí)LED驅(qū)動(dòng)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011189648.X
• 申請(qǐng)日: 2020-10-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112188686B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林維明;許志鈥;林慧聰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號(hào): H05B45/345
• 分類號(hào): H05B45/345;H05B45/10
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 丘鴻超;蔡學(xué)俊

1.一種集成可見(jiàn)光通信燈的單級(jí)LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于：包括單相交流輸入電源u_in、單相整流橋DB、第一功率開(kāi)關(guān)管S₁、第二功率開(kāi)關(guān)管S₂、第一功率二極管D₁、第二功率二極管D₂、可見(jiàn)光通信LED燈LIFI-LED、第一電感L₁、第二電感L₂、第一輸出儲(chǔ)能電容C_S1、第二輸出儲(chǔ)能電容C_S2、輸出濾波電容C_O2、中間電容C_n、高頻變壓器Tx和照明LED燈負(fù)載，所述高頻變壓器Tx包含原邊繞組Np、副邊主繞組Ns1和副邊輔助繞組Ns2；

所述單相交流輸入電源u_in的兩個(gè)輸入端分別與所述單相整流橋DB的兩個(gè)交流輸入端相連，所述單相整流橋DB的直流側(cè)正輸出端與所述高頻變壓器Tx的原邊繞組Np同名端相連，所述單相整流橋DB的直流側(cè)負(fù)輸出端與所述第一功率開(kāi)關(guān)管S₁的源極相連；所述高頻變壓器Tx的原邊繞組Np非同名端與所述第一功率開(kāi)關(guān)管S₁的漏極相連；所述高頻變壓器Tx的副邊主繞組Ns1非同名端與所述第一功率二極管D₁的陽(yáng)極相連，所述高頻變壓器Tx的副邊主繞組Ns1同名端與所述第一輸出儲(chǔ)能電容C_S1的負(fù)極性端、所述輸出濾波電容C_O2的一端、所述第二功率開(kāi)關(guān)管S₂的源極以及所述可見(jiàn)光通信LED燈LIFI-LED的負(fù)端相連；所述第一功率二極管D₁的陰極與所述第一輸出儲(chǔ)能電容C_S1的正極性端以及所述照明LED燈負(fù)載的陽(yáng)極相連；所述高頻變壓器Tx的副邊輔助繞組Ns2非同名端與所述第二功率二極管D₂的陽(yáng)極相連，所述高頻變壓器Tx的副邊輔助繞組Ns2同名端與所述第二輸出儲(chǔ)能電容C_S2的負(fù)極性端、所述第二電感L₂的一端、所述輸出濾波電容C_O2的另一端以及所述照明LED燈負(fù)載的陰極相連；所述第二功率二極管D₂的陰極與所述第二輸出電容C_S2的正極性端以及第一電感L₁的一端相連，所述第一電感L₁的另一端與第二功率開(kāi)關(guān)管S₂的漏極以及所述中間電容C_n的一端相連，所述中間電容C_n的另一端與所述可見(jiàn)光通信LED燈LIFI-LED的正端以及第二電感L2的另一端相連；

可見(jiàn)光通信LED燈LIFI-LED控制采用瞬時(shí)電流反饋閉環(huán)調(diào)制方法，包括以下步驟：

步驟1：由可見(jiàn)光通信所需光亮度參量B-L和可見(jiàn)光通信數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)光亮度參量B-VLC之和，構(gòu)成通信LED燈LIFI-LED的總光輸出P-optic；

步驟2：由總光輸出P-optic和LIFI-LED燈電流傳函K(s)得到輸出瞬時(shí)電流參考量io-ref；采樣LIFI-LED燈輸出瞬時(shí)電流反饋；

步驟3：由瞬時(shí)反饋電流io、電流參考量io-ref和誤差放大器OP構(gòu)成閉環(huán)反饋補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)；經(jīng)PWM調(diào)制單元得到第二功率開(kāi)關(guān)管S₂占空比調(diào)節(jié)LIFI-LED燈可見(jiàn)光通信亮度和通信數(shù)據(jù)所需電流。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成可見(jiàn)光通信燈的單級(jí)LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于：所述單相交流輸入電源u_in、單相整流橋DB，第一功率開(kāi)關(guān)管S₁、高頻變壓器Tx、第一功率二極管D₁、第一輸出儲(chǔ)能電容C_S1、第二功率二極管D₂以及第二輸出儲(chǔ)能電容C_S2構(gòu)成雙繞組輸出的Flyback電路；所述第二輸出儲(chǔ)能電容C_S2、第二功率開(kāi)關(guān)管S₂、可見(jiàn)光通信LED燈LIFI-LED、第二電感L₂、中間電容C_n以及輸出濾波電容C_O2構(gòu)成Step-down Cuk電路。