[发明专利]一种基于LI-Fi无线传输的智能家居灯

说明书

一种基于LI‑Fi无线传输的智能家居灯，本发明涉及光通讯技术领域，解决现有技术由于存在寄生电荷和余留电荷导致用于Li‑Fi编码的时钟信号实施时延迟高且精度低的技术问题。该发明主要包括：电源和通讯负载电路；第一编程逻辑门阵列；第二编程逻辑门阵列；第一场效应管，接收第一编程逻辑门阵列输出的占空比调制时钟且导通或关闭电源；振荡电路，接收第一场效应管输出的第一调制电源、接收第二编程逻辑门阵列输出的控制时钟且补偿或泄放第一场效应管输出的第一调制电源；第二场效应管，受控于振荡电路且与第一场效应管构成降压开关电路结构；低噪声隔离器。本发明用于Li‑FI通讯电路设计。

技术领域

本发明涉及光通讯技术领域，具体涉及一种基于LI-Fi无线传输的智能家居灯。

背景技术

随着智能通讯技术的发展，电力线载波和有线互联逐渐演变为无线电互联。现如今无线电互联也向未来迈出了重要一步，出现了Li-Fi光电互联。Li-Fi光电互联，目前主要存在难以实现信号时钟的无损传递。由于电源电路和驱动电路中有开关的寄生电荷以及电容电感器件的余留电荷积累，在下次开启电源时，开通瞬间的冲击电荷幅值很高，与寄生电荷或余留电荷叠加后，容易损坏电路元件（如通讯负载电路的LED无序闪烁）；通常，现有技术没有设置反馈式过冲保护，利用缓冲电路进行中间过滤，缓冲电路可分为开通缓冲电路和关断缓冲电路。开通缓冲电路利用电感与器件串联来抑制器件的电流上升率，利用的是电感电流不能突变的原理。但是开通缓冲电感会在器件有关断动作时时产生关断尖峰电压，造成器件过压，所以开通缓冲电路相对用得较少。关断缓冲电路最基本的思想是利用电容电压不能突变的原理减小器件瞬时电压变化和抑制尖峰电压，同时也可以减小器件的开关损耗。

发明内容

针对上述现有技术，本发明目的在于提供一种基于LI-Fi无线传输的智能家居灯，其旨在解决现有技术由于存在寄生电荷和余留电荷导致用于Li-Fi编码的时钟信号实施时延迟高且精度低的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于LI-Fi无线传输的智能家居灯,包括：电源和通讯负载电路；第一编程逻辑门阵列，用于控制电源占空比；第二编程逻辑门阵列，用于控制余留电荷泄放和切断空载电源；第一场效应管，接收第一编程逻辑门阵列输出的占空比调制时钟且导通或关闭电源；振荡电路，具有泄放电路结构，接收第一场效应管输出的第一调制电源，接收第二编程逻辑门阵列输出的控制时钟且补偿或泄放第一场效应管输出的第一调制电源；第二场效应管，受控于振荡电路且与第一场效应管构成降压开关电路结构；低噪声隔离器，用于隔离振荡电路和通讯负载电路；其中，所述的电源包括用于降低振荡延迟的同步整流器；其中，所述通讯负载电路包括依次连接的复位电路、LED驱动器和LED阵列，所述通讯负载电路作为Li-Fi信号发射模块。

上述方案中，所述的振荡电路，包括电感，接收第一场效应管输出的第一调制电源且输出第二调制电源至低噪声隔离器；第一电容，滤除第二调制电源的高频周期噪声或短促毛刺；第二电容，与电感、第一电容构成π型滤波结构，补偿第一调制电源；第三场效应管，用于关闭电源时泄放电荷，接收第一编程逻辑门阵列输出的参考时钟且泄放或维持第一场效应管输出的第一调制电源；第四场效应管，用于泄放结寄生电容电荷，接收第二编程逻辑门阵列输出的控制时钟；泄放开关三极管，接收第一编程逻辑门阵列输出的参考时钟，受控于第四场效应管且控制第二场效应管导通或截止。

上述方案中，所述的第一场效应管，通过第一二极管接收第一编程逻辑门阵列输出的占空比调制时钟。实现了与不同电源的频率匹配，特别是为了符号部分DC-DC电源的频率匹配特性。

上述方案中，还包括齐纳二极管，其低电极连接至电感；光耦器，其发光管高电极连接齐纳二极管的高电极且光敏管反馈由齐纳二极管受反向过冲输出的击穿信号至第一编程逻辑门阵列和第二编程逻辑门阵列。实现了过冲信号反馈，由第一编程逻辑门阵列和第二编程逻辑门阵列及时触发电源主动关断与电路电荷泄放，从而保护电路元件。