CN104079186A - 一种可见光通信供电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可见光通信供电系统，包括：AC-DC模块以及DC-DC模块；AC-DC模块连接一220V交流电压，并包括5路电源输出，分别为+33V，+27V，+12V，+8V，-8V；DC-DC模块包括10路输出，分别为+30V，+23V，+5V，-5V，+2.5V，辅助+2.5V(AUX)，+1.8V，+1.2V，+1V，300mA恒流源。其中，先采用+1.2V为信号处理模块的内核供电，在内核启动正常后采用+1V为信号处理模块的外围电路供电，然后采用辅助+2.5V为信号处理模块的每个bank的输入/输出口供电。

Description

一种可见光通信供电系统
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，特别涉及一种可见光通信用的供电系统。
 
背景技术
可见光通信技术，是利用荧光灯或发光二极管等发出的肉眼看不到的高速明暗闪烁信号来传输信息的，将高速因特网的电线装置连接在照明装置上，插入电源插头即可使用。利用这种技术做成的系统能够覆盖室内灯光达到的范围，电脑不需要电线连接，因而具有广泛的开发前景。
传统的可见光通信供电系统一般采用稳压电源供电，一般仅发射机（含信号处理模块）一侧就需要5种不同的电压，接收机（含信号处理模块）需要6种不同的电源，LED灯还需要一路恒流源供电，即使使用双路稳压电源，也至少需要六台才能满足系统要求。如果为收发一体的可见光通信系统，那需要的稳压电源数量更多。
目前，可见光通信处于研究的初期阶段，各高校、研究院所仅侧重于原理的实现，未进行产业化、小型化的研究。针对可见光通信供电系统的研究更少。
 
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供了一种可见光通信供电系统。本发明通过以下技术方案实现：
一种可见光通信供电系统，包括：
AC-DC模块，接收一交流电压，并将其转换为多路直流电压进行输出；
DC-DC模块，连接AC-DC模块，接收多路直流电压，DC-DC模块包括：
第一线性稳压器，接收AC-DC模块输出的一第一直流电压，第一直流电压经过第一线性稳压器的调节后输入至一可见光通信系统的接收机；
第二线性稳压器，接收AC-DC模块输出的一第二直流电压，第二直流电压经过第二线性稳压器的调节后输入至可见光通信系统的发射机；
LED恒流源，接收AC-DC模块输出的第二直流电压，输出一预设安培值的电流至发射机中的LED灯；
buck电路，接收AC-DC模块输出的一第三直流电压，并将第三直流电压转换为+5V、-5V、+2.5V、辅助+2.5V、+1.8V、+1.2V、+1V的输出电压至可见光通信系统的信号处理模块中；
第三线性稳压器，接收AC-DC模块输出的一第四直流电压，第四直流电压经过第三线性稳压器的调节后输入至可见光通信系统的接收机以及信号处理模块；
第四线性稳压器，接收AC-DC模块输出的一第五直流电压，第五直流电压经过第四线性稳压器的调节后输入至可见光通信系统的接收机；
其中，buck电路的输出电压顺序为：先采用+1.2V为信号处理模块的内核供电，在内核启动正常后采用+1V为信号处理模块的外围电路供电，然后采用辅助+2.5V为信号处理模块的每个bank的输入/输出口供电。
较佳的，在采用+1V为信号处理模块的外围电路供电100毫秒后，再采用辅助+2.5V为信号处理模块的每个bank的输入/输出口供电。
较佳的，第一直流电压为+33V/0.5A，经过第一线性稳压器的调节后为+30V。
较佳的，第二直流电压为+27V/1.5A，经过第二线性稳压器的调节后为+23V。
较佳的，第三直流电压为+12V/1.5A。
较佳的，第四直流电压为+8V/1.0A，经过第二线性稳压器的调节后为+5V。
较佳的，第五直流电压为-5V/1.0A，经过第五线性稳压器的调节后为-5V。
较佳的，LED恒流源输出的预设安培值的电流为0至400毫安。
较佳的，AC-DC模块包括多绕组变压器。
本发明采用一体化、小型化、产品化的设计理念，设计了单电源多路输出、性能稳定的可见光通信供电系统，具备快速、机动、灵活等优势，为可见光通信产品的产业化打下坚实的基础。
 
附图说明
图1所示的是本发明的可见光通信供电系统的架构图；
图2所示的是本发明的AC-DC模块的多绕组变压器结构示意图；
图3所示的是本发明的上电时序功能图。
 
具体实施方式
以下将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本发明的一部分实例，并不是全部的实例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
为了便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明，且各个实施例不构成对本发明实施例的限定。
如图1所示，本实施例提供的一种可见光通信供电系统包括：其包括AC-DC模块1与DC-DC模块2。AC-DC模块1连接一220V交流电压，并包括5路电源输出，分别为+33V，+27V，+12V，+8V，-8V；DC-DC模块包括10路输出，分别为+30V，+23V，+5V，-5V，+2.5V，辅助+2.5V(AUX)，+1.8V， +1.2V，+1V，300mA恒流源。AC-DC模块1采用反激式架构，单电源多路输出，通过单路输出电压反馈达到稳压，选用+8V作为反馈，可达到较高的稳压效果；采用负载均衡技术，保证各路输出电压符合系统要求；且采用一体化小型化设计，整个模块大小为10*3*3cm（长*宽*高）。
AC-DC模块输出的+33V直流电压为接收机PIN管供电，由于PIN管对电压要求较高，故在+33V电压后增加LDO模块21，使输出为稳定、纹波较小的+30V电压；由于PIN管为反向偏置，所需电流不超过5mA，所以增加模拟负载，进行均衡设计；
AC-DC模块输出的+27V直流电压为两部分供电，一部分为LED灯恒流源供电，LED恒流源23额定恒流值为300mA，可通过FPGA输出PWM信号进行调节，也可通过外置可调电阻进行电流的调节，输出电流范围为0-400mA；一部分为发射机供电，由于发射机模拟电路对电源要求较高，采用LDO模块22进行电压转换。
AC-DC模块输出的+12V直流电压为信号处理模块供电，通过buck电路24实现电压转换，输出电压为+5V，-5V，+2.5V，辅助+2.5V(AUX)，+1.8V， +1.2V，+1V；信号处理模块是使用FPGA进行信号的处理及转换，为保证FPGA正常工作，需首先为其内核加电（+1.2V），内核正常启动后（输出powergood信号后100毫秒），给FPGA外围模拟电路供电（+1V）100毫秒，然后给FPGA每个BANK的I/O口供电（辅助+2.5V），这样就可以保证FPGA及外围电路正常工作，其上电时序如图3所示。但本发明对此供电时间不做限制，技术人员可根据实际情况进行选择。
AC-DC模块输出的±8V直流电压为信号处理模块供电，使用LDO模块25、26分别将电压转换为±5V，为接收机运算放大器供电。
DC-DC模块中的300mA恒流源为可调恒流源，可以通过FPGA产生PWM波形进行数字调光，也可以通过外置可调电阻进行模拟调光。
本发明解决了传统可见光通信系统的使用稳压电源设备多、连接复杂，展开、撤收需要耗费大量人力及时间的弱点，采用一体化、小型化、产品化的设计理念，设计了单电源多路输出、性能稳定的可见光通信供电系统，具备快速、机动、灵活等优势，为可见光通信产品的产业化打下坚实的基础。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种可见光通信供电系统，其特征在于，包括：
AC-DC模块，接收一交流电压，并将其转换为多路直流电压进行输出；
DC-DC模块，连接所述AC-DC模块，接收所述多路直流电压，所述DC-DC模块包括：
第一线性稳压器，接收所述AC-DC模块输出的一第一直流电压，所述第一直流电压经过所述第一线性稳压器的调节后输入至一可见光通信系统的接收机；
第二线性稳压器，接收所述AC-DC模块输出的一第二直流电压，所述第二直流电压经过所述第二线性稳压器的调节后输入至所述可见光通信系统的发射机；
LED恒流源，接收所述AC-DC模块输出的所述第二直流电压，输出一预设安培值的电流至所述发射机中的LED灯；
buck电路，接收所述AC-DC模块输出的一第三直流电压，并将所述第三直流电压转换为+5V、-5V、+2.5V、辅助+2.5V、+1.8V、+1.2V、+1V的输出电压至所述可见光通信系统的信号处理模块中；
第三线性稳压器，接收所述AC-DC模块输出的一第四直流电压，所述第四直流电压经过所述第三线性稳压器的调节后输入至所述可见光通信系统的接收机以及信号处理模块；
第四线性稳压器，接收所述AC-DC模块输出的一第五直流电压，所述第五直流电压经过所述第四线性稳压器的调节后输入至所述可见光通信系统的接收机；
其中，所述buck电路的输出电压顺序为：先采用+1.2V为所述信号处理模块的内核供电，在内核启动正常后采用+1V为所述信号处理模块的外围电路供电，然后采用辅助+2.5V为所述信号处理模块的每个bank的输入/输出口供电。
2.根据权利要求1所述的可见光通信供电系统，其特征在于，在采用+1V为所述信号处理模块的外围电路供电100毫秒后，再采用辅助+2.5V为所述信号处理模块的每个bank的输入/输出口供电。
3.根据权利要求1所述的可见光通信供电系统，其特征在于，所述第一直流电压为+33V/0.5A，经过所述第一线性稳压器的调节后为+30V。
4.根据权利要求1所述的可见光通信供电系统，其特征在于，所述第二直流电压为+27V/1.5A，经过所述第二线性稳压器的调节后为+23V。
5.根据权利要求1所述的可见光通信供电系统，其特征在于，所述第三直流电压为+12V/1.5A。
6.根据权利要求1所述的可见光通信供电系统，其特征在于，所述第四直流电压为+8V/1.0A，经过所述第二线性稳压器的调节后为+5V。
7.根据权利要求1所述的可见光通信供电系统，其特征在于，所述第五直流电压为-5V/1.0A，经过所述第五线性稳压器的调节后为-5V。
8.根据权利要求1所述的可见光通信供电系统，其特征在于，所述LED恒流源输出的预设安培值的电流为0至400毫安。
9.根据权利要求1所述的可见光通信供电系统，其特征在于，所述AC-DC模块包括多绕组变压器。
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Denomination of invention: A visible light communication power supply system

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