[发明专利]一种瞬时功率反馈的LED照明可见光通信调制方法

说明书

本发明涉及一种瞬时功率反馈的LED照明可见光通信调制方法，提供一基于复合反激与双Cuk驱动电路实现所述调制方法，包括以下步骤：步骤1:由照明所需光亮度参量B‑L和可见光通信所需光亮度参量B‑VLC之和，构成LED灯输出总光亮度所需光功率参考量P‑optic；步骤2:由光功率和电功率关系传函K（s）得到输出电功率参考量eP‑ref；步骤3:采样照明输出瞬时功率反馈；步骤4:由瞬时反馈电功率、电功率参考量eP‑ref和误差放大器OP构成闭环反馈补偿网络；步骤5:根据反馈补偿网络输出控制信号vc与PWM调制单元载波调制得到第二功率MOS开关管S2占空比调节LED照明与可见光通信所需功率。本发明实现照明驱动与可见光通信调制一体化，具有电路高效、高功率因数变换和高速可见光通信等功能。

技术领域

本发明涉及LED照明驱动电源与可见光通信调制设计领域，具体涉及一种瞬时功率反馈的 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，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。在这种情况下，与白炽灯和荧光灯相比，LED作为光源具有很大的优势，因此LED的频率响应为许多应用提供足够的带宽，以高速传输数字数据，对发展高效VLC调制方法具有重要意义。研究在LED照明驱动电路集成照明驱动与可见光通信调制方法，兼顾照明质量和可见光通信速率特性，具有重要理论和实际意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是一种瞬时功率反馈的 LED照明可见光通信调制方法，提供一种基于复合反激与双Cuk照明驱动电路，实现照明驱动与可见光通信调制一体化。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种瞬时功率反馈的LED照明可见光通信调制方法，提供一种基于复合反激与双Cuk照明驱动电路，包括以下步骤：

步骤1: 由照明所需光亮度参量B-L和可见光通信所需光亮度参量B-VLC之和，构成LED灯输出总光亮度所需光功率参考量P-optic；

步骤2: 由光功率和电功率关系传函K（s）得到输出电功率参考量eP-ref；步骤3:采样照明驱动电路输出瞬时功率反馈；

步骤4:由瞬时反馈电功率、电功率参考量eP-ref和误差放大器OP构成闭环反馈补偿网络；

步骤5:根据反馈补偿网络输出控制信号vc与PWM调制单元载波调制得到第二功率MOS开关管S2占空比调节LED照明与可见光通信所需功率，实现照明驱动与可见光通信一体化。

进一步的，所述基于复合反激与双Cuk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、第一功率MOS开关管S1、第二功率MOS开关管S2、第一功率二极管D5、第二功率二极管D6、第三功率二极管D7、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、输出电容C5、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、输出负载LED；所述整流桥的正向输出端连接变压器的原边绕组同名端；所述变压器的原边绕组非同名端连接第一功率MOS开关管S1的漏极；所述第一功率MOS开关管S1的源极连接到所述整流桥的负向输出端；