分段式电流控制的led驱动电路及led光通信

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1、硕士学位论文论文题目：分段式电流控制的LED驱动电路及LED光通信作者姓名包宇刚指导教师陈怡副教授学科专业控制工程培养类别全日制专业学位硕士所在学院信息工程学院提交日期2016年10月18日浙江工业大学硕士学位论文分段式电流控制的LED驱动电路及LED光通信作者姓名：包宇刚指导教师：陈怡浙江工业大学信息工程学院2016年10月DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterSegmentedLEDDriveranditsApplicationinLEDLightCommunicationCa

2、ndidate:BaoYugangAdvisor:ChenYiCollegeofInformationEngineeringZhejiangUniversityofTechnologyOct2016渐江工业大学学位论文原询性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研巧成果。除文中已经加标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的研巧成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中明碗方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：、

3、日親知日包／件）＞月文寒学位论巧授捉书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于一１、保密□。，在年解密后适用本授权书２、保密□，在Ｈ年解密后适用本授权书。３、不保密＂＂（请在上相应方框内打Ｖ）＞、；＞月作者签名：／私著读勺日期年１５日导师签名：ｆ公心日期：私／＾＾年／＾月日浙江工业大学硕士

4、学位论文分段式电流控制的LED驱动电路及LED光通信摘要LED作为第四代照明光源，具有发光效率高、体积小、使用寿命长、无污染等特点，广泛应用于照明领域。此外，LED还具有调制性能好、无电磁干扰、响应灵敏度高等优点，近几年来LED的应用从照明领域扩展到了可见光通信领域。在发展LED照明的基础上发展可见光通信，同时实现照明和通信的双重功能是LED未来的发展趋势，具有极大的应用价值和发展前景。然而要同时实现LED的高效照明和LED可见光通信，需要设计高性能的LED驱动电源。随着高压LED（HV-LED）及灯泡外壳散热绝缘技术的发展，解决了LED驱动电路的高压隔离的问题，LED成本也在不断降低，

5、因此具备高效率、小体积的非隔离LED驱动技术获得了迅速发展。其中，在高压线性驱动方案的基础上发展起来的采用分段式电流控制的高压LED驱动电路具有更好的性能：LED频闪问题得到改善，功率因数（PF）和效率均得到提高，便于调光。除此之外，采用分段式电流控制的高压LED驱动电路不需要用到变压器、电感、电解电容等体积较大的元件，故电路尺寸可以做的很小，易于集成。因此，本文研究内容主要包括两部分，第一部分在现有分段式LED驱动电路的基础上进行改进，提出了采用高压三极管的分段式LED驱动电路，该驱动电路不仅具有较高的综合性能，而且非常方便信息的调制；第二部分基于该LED驱动电路拓扑，对LED可见光通

6、信进行了研究，搭建了可见光通信实验样机，具体内容如下。本文首先详细介绍了分段式电流控制的LED驱动电路原理，给出了其理论工作波形及理论计算公式，并对驱动电路进行了损耗分析。分析了影响分段式电流控制的LED驱动电路性能的关键因素，主要围绕电路效率、功率因数PF和总谐波失真THD分析了LED负载灯珠总颗数、相位系数以及分段数量等关键参数的选取原则。其次，针对直接采用高压交流电供电的LED驱动电路中MOSFET较难驱动的问题，设计了采用电流控制型的高压三极管的分段式LED驱动电路。通过引入分段正弦式电流控制策略和输入电流自适应控制策略，不仅使LED驱动电路实现高效率、高功率因数PF及i浙江工业

7、大学硕士学位论文低总谐波失真THD，而且驱动电路体积很小、成本很低并能适应宽输入电压范围。为进行实验验证，搭建了一个5W输出功率的实验样机。经过测试，该样机在没有任何输入滤波器的条件下，当输入电压在190V~250V范围内时，LED驱动电路的功率因数PF在0.95~0.98之间，THD40在18%~33%之间，电路效率达到80%~86%。此外，当输入电压在此范围内变化时（±13.8%），驱动电路输出功率的波动仅为±8.4%，而且输入