[发明专利]一种平均功率反馈的LED照明可见光通信调制方法

说明书

本发明涉及一种平均功率反馈的LED照明可见光通信调制方法，由照明所需光亮度参量B‑L和电功率关系传函K(s)得到输出平均电功率参考量EP‑ref；采样照明驱动电路输出LED灯平均功率反馈；采样信号经低通滤波器滤波，由平均反馈电功率、平均电功率参考量和误差放大器OP构成闭环反馈补偿网络，其输出为电功率控制信号之一v‑EP；由可见光通信所需光亮度参量B‑VLC通过转换传函T(s)输出得到可见光通信所需电功率控制信号之二v‑VLC；由控制信号v‑EP和v‑VLC相加构成PWM调制单元输入控制信号，经调制得到第二功率MOS开关管S2占空比调节LED照明与可见光通信所需输出平均功率，该方法可以实现高功率、高效照明驱动与可见光通信调制一体化。

技术领域

本发明属于LED照明驱动电源和可见光通信技术领域，具体涉及一种平均功率反馈的LED照明可见光通信调制方法。

背景技术

LED其本质上是发光二极管，其伏安特性决定了它适合于恒流工作方式。对于驱动电源的设计，首先需要选择合适的电路结构。针对不同的应用场合和要求，一般可分为单级方案和两级结构方案，两者根据应用功率场合和具体应用要求各有优缺点。两级PFC方案具有总谐波失真度（THD）小，功率因数（PF）接近单位值的优点，两级PFC方案具有总谐波失真度（THD）小，功率因数（PF）接近单位值的优点，输出电流工频纹波较小，在中大功率应用场合具有重要的价值。

可见光通信技术是近十年来迅速发展的一种新型无线通信方式，通过在公共基础照明设施上增加数据传输附加功能，将通信与照明光源相结合，就可构建可见光无线通信网络，实现信息从服务器到达客户端的无线传输。通常，通信调制射频功率放大器存在效率低等不足，而开关变换器处理转换功率具有较高效率，可以实现高功率、高效率的通信调制，因此结合开关变换器实现可见光通信的高效调制方法具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种平均功率反馈的LED照明可见光通信调制方法，该方法可以高效高功率实现照明驱动与可见光通信一体化。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种平均功率反馈的LED照明可见光通信调制方法，提供一照明驱动电路，包括输入交流电源u_in、整流桥BD₁、变压器T_r、功率MOS开关管S1、功率MOS开关管S2、功率二极管D5、功率二极管D6、功率二极管D7、电解电容C1、电解电容C2、高频电容C3、高频电容C4、输出电容C5、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3和输出负载LED；所述整流桥BD₁的正向输出端连接变压器T_r的原边同名端；所述变压器T_r的原边非同名端连接功率MOS开关管S1的漏极；所述功率MOS开关管S1的源极连接整流桥BD₁的负向输出端；所述变压器T_r带中心抽头的副边辅助绕组的Ns₁绕组的非同名端连接功率二极管D5的阳极；所述功率二极管D5的阴极连接电解电容C2的正极以及第一电感L1一端；所述第一电感L1另一端连接功率MOS开关管S2的漏极以及高频电容C4一端；所述高频电容C4另一端连接功率二极管D7的阳极以及第三电感L3一端；所述变压器T_r带中心抽头的副边辅助绕组的Ns₂绕组的同名端连接电解电容C1的负极、电解电容C2的负极、输出电容C5的负极、输出负载LED的负极以及副边参考地；所述第三电感L3另一端连接副边参考地；所述Ns₁绕组的同名端和所述Ns₂绕组的非同名端相连，形成副边辅助绕组的中心抽头；所述变压器T_r副边辅助绕组的中心抽头连接功率二极管D6的阳极；所述功率二极管D6的阴极连接电解电容C1的正极以及第二电感L2一端；所述第二电感L2另一端连接高频电容C3一端；所述高频电容C3另一端连接功率二极管D7的阳极、第三电感L3一端以及高频电容C4另一端；所述功率二极管D7的阴极连接功率MOS开关管S2的源级、输出电容C5的正极以及输出负载LED的正极；

所述平均功率反馈的LED照明可见光通信调制方法，包括以下步骤：