大功率白光LED 高效均流并联供电系统（一）

摘要： 为解决可见光通信系统中的白光LED（ Light Emitting Devices） 光源高效稳定的直流偏置电源问题，设计并研制了一种Buck 型双DC/DC（ Direst Cunent） 并联供电系统。该系统采用ARM7（ LPC2148） 作为主控制器，利用电压反馈调整两个DC/DC 模块的PWM（ Pulse Width Modulation） 驱动信号的占空比实现稳压，利用两个PMOS （ P-channEL Metal-Oxide-Semiconductor） 电子开关分别控制两个DC/DC 支路实现均流。实验结果表明，电源实际输出电压与设定值的误差小于2%,两个支路电流的偏差小于1%,电源供电效率可达75% ~ 80%.在电源开启和关断瞬间的瞬时测试结果显示，驱动电压无尖峰现象，电压从0 上升至1. 6 V 的时间约为20 s,关电降至0 的时间约为65 s.两个DC/DC 模块交替工作，延长了供电系统的使用寿命。该供电系统在LED 照明和可见光通信设备中具有良好的应用前景，为设计多DC/DC 模块的高效均流并联供电系统提供了解决方案。
　　0 引言
　　随着人们对节能环保型光源的需求以及白光LED（ Light Emitting Devices） 制作工艺的进步，高效率、低功耗、长寿命的绿色光源白光LED 将逐渐替代传统白炽灯和荧光灯等照明设备，成为下一代照明设备的首选。在照明的同时，利用白光LED 进行室内外可见光通信（ VLC: Visible LightCommunication） 也是近年来新兴的一种短途无线通信技术。笔者研究了基于白光LED 的VLC 通信技术与系统，实现了短距离数据传输。为了实现白光LED 的照明和通讯双重功能，大电流、高效率、长寿命的供电系统是关键，既要满足高速可见光通信需求（ 要求对LED 提供高速调制信号以形成MHz 的亮度调制） ,又要满足大电流的视觉亮度需求（ 即可对LED 提供稳定的直流工作点）。合理的直流偏置可为LED 提供最佳的线性调制区，提高调制深度，进而可改善通信性能。与线性电源相比，DC /DC（ DirestCunent） 开关电源具有效率高的优势，成为电源设计的首选。为满足白光LED 的高效照明和高速通信的需要，同时也为延长电源使用寿命，笔者设计并研制了一种推挽式高效均流双DC /DC 并联供电系统。
　　1 系统结构和原理
　　大功率白光LED 的供电系统需提供大电流并具备高稳定性，相比多支路并联供电系统而言，在同等电流需求下，单支路供电系统需提供的电流更大，因此单支路型电源的寿命短。鉴于此，设计了双支路DC /DC 并联供电系统，两个支路实现分流工作，既提高了效率，又延长了使用寿命，具有传统驱动系统不可比拟的优点。[1] [2] [3]  下一页