一种组合LED驱动电路及其BPSK通信调制策略研究

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.12.003

摘要/Abstract

摘要：

基于升压Boost电路和改进同步整流降压Cuk电路相结合,提出一种用于可见光通信的DC/DC组合LED驱动电路。开关频率较低的升压Boost电路处理大部分功率(LED照明功率),获得高转换效率;开关频率较高的改进同步整流降压Cuk电路调制通信信号,获得高通信性能。详细分析所提电路的工作原理和工作过程,设计采用了一种二进制相移键控调制策略。最后,经计算机仿真分析和实验,验证了所提组合电路以及BPSK通信调制策略的可行性与有效性。

关键词: LED驱动电路, 可见光通信, Boost与改进同步整流降压Cuk组合电路, BPSK通信调制, 效率

Abstract:

Based on the combination of boost Boost circuit and improved synchronous rectification buck Cuk circuit, a DC/DC combined LED driver circuit for visible light communication is proposed. The high conversion efficiency is achieved by the boost Boost circuit with lower switching frequency processes most of the power (LED lighting power). The improved synchronous rectification buck Cuk circuit with high switching frequency modulates communication signals to achieve high communication performance. A detailed analysis of the working principle and process of the proposed circuit is conducted. A binary phase shift keying modulation strategy is adopted for the design. Finally, through computer simulation analysis and experiments, the feasibility and effectiveness of the proposed combination circuit and BPSK communication modulation strategy are verified.

Key words: LED driver circuit, visile light communication (VLC), combined Boost with improved synchronous rectification step-down Cuk, BPSK communication modulation, efficiency

中图分类号:

TM46

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参考文献 33

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参数名称	参数数值	参数名称	参数数值

输入电压U_i/V	10~20	降压通道开关频率f₂/kHz	200
负载最大平均电流I_o/A	0.25	降压通道输入电感L₂/μH	500
升压通道开关频率f₁/kHz	50	降压通道中间电容C₂/nF	330
升压通道输入端电感L₁/mH	1	降压通道输出电感L₃/μH	500
升压通道输出电容C₁/μF	10	降压通道输出电容C₃/nF	1
升压通道额定输出电压u_o1/V	32	降压通道输出电压平均值U_o2/V	8
升压通道最大功率P_1max/W	8.5	降压通道最大功率P_2max/W	2.5