一種led可見光通信的諧振驅(qū)動抽離電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED可見光通信領(lǐng)域，尤其涉及一種LED可見光通信的諧振驅(qū)動抽離電路，以提尚可見光通?目速率。
【背景技術(shù)】
[0002]可見光通信技術(shù)的發(fā)展存在著一些限制因素，其中主要的挑戰(zhàn)在于白光LED有限的帶寬，限制了通信速率，而LED的調(diào)制帶寬主要受有源區(qū)載流子復合壽命和PN結(jié)結(jié)電容的影響。在電脈沖結(jié)束后的LED關(guān)斷階段，有源區(qū)內(nèi)存儲的載流子在電流消失時刻不會立刻猝滅，這時除了載流子壽命會造成光脈沖下降沿的延遲以外，所有剩余的電子找到空穴復合后發(fā)光才能結(jié)束，所以LED的光脈沖下降沿存在比較長的拖尾現(xiàn)象。在可見光通信中經(jīng)常采用脈沖調(diào)制方式，如果光脈沖的邊沿延遲時間太長，較高的調(diào)制速率就會產(chǎn)生碼間串擾，同時也給接收端的采樣時間的選擇造成困難。為了提高LED可見光通信速率，在現(xiàn)有LED燈負載技術(shù)條件下，快速抽離結(jié)電容上儲存的電荷成為一個關(guān)鍵技術(shù)手段。
[0003]現(xiàn)有的抽離電路是在LED燈負載關(guān)斷時，讓LED燈負載兩端短路，實現(xiàn)結(jié)電容上儲存的電荷能夠快速抽離。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種LED可見光通信的諧振驅(qū)動抽離電路，實現(xiàn)在LED燈負載關(guān)斷時快速抽離結(jié)電容儲存的電荷，減少LED燈負載的關(guān)斷時間，提高LED可見光通信調(diào)制速率。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種LED可見光通信的諧振驅(qū)動抽離電路，包括一組LED燈負載Dw，其特征在于:還包括一輸出直流電源I的第一驅(qū)動電源，所述第一驅(qū)動電源的正極經(jīng)所述LED燈負載Dled連接至一功率M0S管Q:;所述LED燈負載D led的陰極與功率M0S管0:的漏極和一功率二極管D 3的陰極相連；所述功率M0S管Q』勺源極接地；所述第一驅(qū)動電源的負極接地；所述第一驅(qū)動電源的正極與所述LED燈負載Dled的陽極和一功率M0S管Q3的漏極相連，所述功率M0S管Q 3的源極連接到一功率二極管D 2的陽極；所述功率二極管隊的陰極與一功率二極管D 5的陰極和一諧振電感L i的一端相連，所述電感1^的另一端連接到一功率M0S管Q 4的漏極、一功率二極管D 4的陰極和一功率M0S管Q 2的漏極；所述功率M0S管Q2的源極接地；所述功率M0S管Q 4的源極連接到所述功率二極管D3的陽極；所述功率二極管D 4的陽極連接到所述功率M0S管Q 3的柵極、所述功率M0S管Q 4的柵極和一柵極電阻Rgl的一端；所述柵極電阻Rgl的另一端連接到所述功率二極管D5的陽極和一輸出直流電源V2的第二驅(qū)動電源正極；所述第二驅(qū)動電源負極接地；所述功率M0S管Qi的柵極和功率M0S管Q 2的柵極分別經(jīng)一柵極電阻R g2和柵極電阻R @與通信數(shù)據(jù)調(diào)制驅(qū)動信號VDATA的正極相連，所述通信數(shù)據(jù)調(diào)制驅(qū)動信號VDATA的負極接地。
[0006]進一步的，所述電感Q是高頻諧振電感。
[0007]進一步的，所述功率二極管D2、功率二極管D3、功率二極管D4、功率二極管D5都是超快恢復二極管。
[0008]進一步的，所述功率M0S管Q1、功率M0S管Q2、功率M0S管Q3和功率M0S管Q4是超尚頻開關(guān)M0S管。
[0009]進一步的，所述柵極電阻Rgl、Rg2和Rg3分別為功率M0S管Q3、功率M0S管Qi和功率M0S管Q2的柵極驅(qū)動信號抑制振鈴電阻。
[0010]進一步的，所述LED燈負載Dled包括一個或一個以上串聯(lián)的LED燈。
[0011]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明通過在LED燈負載開通期間，預先給附加諧振電感Q充電，在LED燈負載關(guān)斷時電感電流達到最大值；在LED燈負載關(guān)斷時，讓電感和結(jié)電容發(fā)生諧振，實現(xiàn)快速抽離結(jié)電容儲存的電荷。由于在LED燈負載開通期間預先給電感充電，所以在LED燈負載關(guān)斷時電感具有較大的電流，加快了電荷抽離速度，所以電荷抽離速度比直接短路更快，進一步減少LED燈負載的關(guān)斷時間，實現(xiàn)提高LED可見光通信速率。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明實施例的電路原理圖。
[0013]圖2是本發(fā)明實施例的通信數(shù)據(jù)調(diào)制驅(qū)動信號VDATA為高電平工作，電感L i充電的工作模態(tài)示意圖。
[0014]圖3是本發(fā)明實施例的通信數(shù)據(jù)調(diào)制驅(qū)動信號VDATA為低電平工作，電感L占LED燈負載結(jié)電容諧振加速電荷抽離的工作模態(tài)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖1-3，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行具體說明。
[0016]本發(fā)明實施例的一種LED可見光通信的諧振驅(qū)動抽離電路，具體為一種通過諧振抽離電路的加速LED可見光通信速率的驅(qū)動電路，包括一組LED燈負載Dled，其特征在于:還包括一輸出直流電源1的第一驅(qū)動電源，所述第一驅(qū)動電源的正極經(jīng)所述LED燈負載D led連接至一功率M0S管Q1;所述LED燈負載D led的陰極與功率M0S管Q:的漏極和一功率二極管D3的陰極相連；所述功率M0S管Q i的源極接地；所述第一驅(qū)動電源的負極接地；所述第一驅(qū)動電源的正極與所述LED燈負載Dled的陽極和一功率M0S管Q 3的漏極相連，所述功率M0S管Q3的源極連接到一功率二極管D 2的陽極；所述功率二極管D 2的陰極與一功率二極管D5的陰極和一諧振電感L i的一端相連，所述電感L撕另一端連接到一功率M0S管Q 4的漏極、一功率二極管04的陰極和一功率M0S管Q 2的漏極；所述功率M0S管Q 2的源極接地；所述功率M0S管04的源極連接到所述功率二極管D 3的陽極；所述功率二極管D 4的陽極連接到所述功率M0S管Q3的柵極、所述功率M0S管Q 4的柵極和一柵極電阻R gl的一端；所述柵極電阻Rgl的另一端連接到所述功率二極管D 5的陽極和一輸出直流電源V2的第二驅(qū)動電源正極；所述第二驅(qū)動電源負極接地；所述功率M0S管Qi的柵極和功率M0S管Q 2的柵極分別經(jīng)一柵極電阻Rg2和柵極電阻R g3與通信數(shù)據(jù)調(diào)制驅(qū)動信號V DATA的正極相連，所述通信數(shù)據(jù)調(diào)制驅(qū)動信號VDATA的負極接地。
[0017]在本實施例中，所述電感Q是高頻諧振電感。
[0018]在本實施例中，所述功率二極管D2、功率二極管D3、功率二極管D4、功率二極管D5都是超快恢復二極管。
[0019]在本實施例中，所述功率M0S管Q1、功率M0S管Q2、功率M0S管Q3和功率M0S管Q 4是超尚頻開關(guān)M0S管。
[0020]在本實施例中，所述柵極電阻Rgl、Rg2和Rg3分別為功率M0S管Q3、功率M0S管Q#功率M0S管Q2的柵極驅(qū)動信號抑制振鈴電阻。
[0021]在本實施例中，所述LED燈負載Dled包括一個或一個以上串聯(lián)的LED燈。
[0022]下面通過本發(fā)明實施例的具體實施過程對本發(fā)明作進一步的說明。
[0023]參照圖2，通信數(shù)據(jù)調(diào)制驅(qū)動信號VDATA為高電平工作，功率M0S開關(guān)管Q:開通時，第一驅(qū)動電源輸出直流電源￥:給LED燈負載供電；功率M0S開關(guān)管Q 2開通時，第二驅(qū)動電源輸出直流電源V2給電感L i充電。此時，功率M0S開關(guān)管Q 3和功率M0S開關(guān)管Q 4柵極接地而截止。
[0024]參照圖3，通信數(shù)據(jù)調(diào)制驅(qū)動信號VDATA為低電平工作，功率M0S開關(guān)管Q ^ Q2關(guān)斷時，功率M0S開關(guān)管03和Q 4柵極接高電平而開通，電感L占LED燈負載D led的結(jié)電容諧振加速結(jié)電容上電荷的抽離。
[0025]本發(fā)明提供的上列較佳實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種LED可見光通信的諧振驅(qū)動抽離電路，包括一組LED燈負載Dled，其特征在于:還包括一輸出直流電源1的第一驅(qū)動電源，所述第一驅(qū)動電源的正極經(jīng)所述LED燈負載Dled連接至一功率MOS管Q 1;所述LED燈負載D led的陰極與功率MOS管Q』勺漏極和一功率二極管D3的陰極相連；所述功率MOS管Q i的源極接地；所述第一驅(qū)動電源的負極接地；所述第一驅(qū)動電源的正極與所述LED燈負載Dled的陽極和一功率MOS管Q 3的漏極相連，所述功率MOS管Q3的源極連接到一功率二極管D 2的陽極；所述功率二極管D 2的陰極與一功率二極管D5的陰極和一諧振電感L i的一端相連，所述電感L 4勺另一端連接到一功率MOS管Q4的漏極、一功率二極管D 4的陰極和一功率MOS管Q 2的漏極；所述功率MOS管Q 2的源極接地；所述功率皿^管仏的源極連接到所述功率二極管03的陽極；所述功率二極管04的陽極連接到所述功率MOS管Q3的柵極、所述功率MOS管Q 4的柵極和一柵極電阻R gl的一端；所述柵極電阻Rgl的另一端連接到所述功率二極管D 5的陽極和一輸出直流電源V 2的第二驅(qū)動電源正極；所述第二驅(qū)動電源負極接地；所述功率MOS管Qi的柵極和功率MOS管Q 2的柵極分別經(jīng)一柵極電阻Rg2和柵極電阻R g3與通信數(shù)據(jù)調(diào)制驅(qū)動信號V DATA的正極相連，所述通信數(shù)據(jù)調(diào)制驅(qū)動信號VDATA的負極接地。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED可見光通信的諧振驅(qū)動抽離電路，其特征在于:所述電感Q是高頻諧振電感。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED可見光通信的諧振驅(qū)動抽離電路，其特征在于:所述功率二極管D2、功率二極管D3、功率二極管D4、功率二極管％都是超快恢復二極管。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED可見光通信的諧振驅(qū)動抽離電路，其特征在于:所述功率MOS管Q1、功率MOS管Q2、功率MOS管Q3和功率MOS管Q 4是超高頻開關(guān)MOS管。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED可見光通信的諧振驅(qū)動抽離電路，其特征在于:所述柵極電阻Rgl、Rg2和Rg3分別為功率MOS管Q 3、功率MOS管Qi和功率MOS管Q 2的柵極驅(qū)動信號抑制振鈴電阻。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED可見光通信的諧振驅(qū)動抽離電路，其特征在于:所述LED燈負載Dled包括一個或一個以上串聯(lián)的LED燈。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種LED可見光通信的諧振驅(qū)動抽離電路，該諧振驅(qū)動抽離電路包括一第一驅(qū)動電源、第二驅(qū)動電源、一功率MOS開關(guān)管Q1、一功率MOS開關(guān)管Q2、一功率MOS開關(guān)管Q3、一功率MOS開關(guān)管Q4、一組LED燈負載Dled、一功率二極管D2、一功率二極管D3、一功率二極管D4、一功率二極管D5、一諧振電感L1、一柵極電阻Rg1、一柵極電阻Rg2、一柵極電阻Rg3、一通信數(shù)據(jù)調(diào)制驅(qū)動信號VDATA。本發(fā)明提出諧振驅(qū)動抽離電路，通過在LED燈負載Dled開通期間，預先給附加諧振電感L1充電，在LED燈負載Dled關(guān)斷時電感電流達到最大值；在LED燈負載Dled關(guān)斷時，讓電感L1和Dled的結(jié)電容發(fā)生諧振，實現(xiàn)快速抽離結(jié)電容儲存的電荷，加快了電荷抽離速度，以提高LED可見光通信速率。
【IPC分類】H02M1/32
【公開號】CN105375749
【申請?zhí)枴緾N201510928146
【發(fā)明人】林維明, 陳紅星
【申請人】福州大學
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年12月15日