[发明专利]一种基于双变换器串联输出的HB-LED驱动器及驱动方法

说明书

本发明公开了一种基于双变换器串联输出的HB‑LED驱动器及驱动方法，包括单相同步降压变换器、多相异步降压变换器、HB‑LED组件以及两个PWM调制模块；单相同步降压变换器包括第一电源和两个串联的MOS管；多相异步降压变换器包括第二电源和至少两个并联的相电路，每一个相电路均包括MOS管和二极管；HB‑LED组件包括若干串联的HB‑LED。本发明采用单载波与多载波同时实现的控制方法，通过将MOS管源极与电源负极直接连接，将电源直接用于多相异步降压变换器的MOS管的驱动，驱动任务变得更加容易，从而使驱动器数据传输率大大提高；同时，在单相同步降压变换器的作用下，能够保证HB‑LED组件较高的电力效率，实现可靠经济的通信和照明功能，具有良好的性价比。

技术领域

本发明属于光通信技术领域，涉及一种基于双变换器串联输出的HB-LED驱动器及驱动方法。

背景技术

发光二极管(HB-LED)作为一种半导体固体光源，具有节能环保，寿命长，响应速度快，无辐射，无电磁干扰，无有毒气体，抗冲击性好、发光效率高且易控制等显著优点，被认为是继白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯之后的第四代光源，在照明、显示器、车灯等各个领域都有广泛的运用。

可见光通信(VLC)技术在近些年广为关注，可见光通信因为其数据不易被干扰和捕获，光通信设备制作简单且不易损坏和消磁，可以用来制作无线光加密钥匙。与微波技术相比，可见光通信技术有相当丰富的频谱资源，这是一般微波通信和无线通信无法比拟的；同时可见光通信可以使用任何通信协议、适用于任何环境；在安全方面，其相比于传统的磁性材料，无需担心消磁问题，更不必担心通信内容被别人窃取；无线光通信的设备假设灵活边界，且成本低廉，适合大规模的普及与应用。

目前，可见光通信中通常使用高亮度LED(HB-LED)照明，并通过快速改变光的强度来传输信息。其中一个最重要的问题是，为了在VLC中得到高传输数据率的基于双变换器串联输出的HB-LED驱动器，现有基于双变换器串联输出的HB-LED驱动器普遍方法是，采用线性功率放大器，但是这样明显损害了HB-LED的照明功率效率，大大降低HB-LED的电力效率。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于双变换器串联输出的HB-LED驱动器及驱动方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种基于双变换器串联输出的HB-LED驱动器，包括单相同步降压变换器、多相异步降压变换器、HB-LED组件以及两个PWM调制模块；

单相同步降压变换器包括第一电源和两个串联的MOS管；其中，第一MOS管的漏极连接第一电源的正极，源极连接第二MOS管的漏极，栅极连接第一PWM调制模块的输出端；第二MOS管的源极连接第一电源的负极，栅极连接第一PWM调制模块的输出端；

多相异步降压变换器包括第二电源和至少两个并联的相电路，每一个相电路均包括MOS管和二极管；MOS管的源极连接第二电源的负极，漏极连接二极管的正极，栅极连接第二PWM调制模块的输出端；二极管的负极连接第二电源的正极；

HB-LED组件包括若干串联的HB-LED；HB-LED组件的正极连接多相异步降压变换器输出端正极，HB-LED组件的负极连接单相同步降压变换器的输出端负极，多相异步降压变换器输出端负极连接单相同步降压变换器的输出端正极。

本发明驱动器进一步的改进在于：

还包括若干用于减小多相异步降压变换器输出电压纹波的多相变换器输出电压滤波器；

多相变换器输出电压滤波器的输入端与相电路的二极管并联；所有多相变换器输出电压滤波器的输出端串联后正极连接HB-LED组件的正极，负极连接单相同步降压变换器的输出端正极。

还包括多相变换器输出电压滤波器和若干电感；