基于智能灯杆的可见光通信和亮度调节的集成化研究
2021-05-25
电气传动 2021年10期
关键词:信号
(湖北省电力装备有限公司,湖北 武汉 430035)
随着智慧城市的高速发展,智能灯杆不仅能应用在城市照明中,而且集成了多种智能的设备。这些设备和外部的媒介之间需要通过通信的方式实现信息的交互。基于可见光的通信方式具有抗电磁干扰能力强、不受时间地点限制等优势,因此在该领域受到广泛的研究。其中可见光通信实施的重要组成部分是LED照明设备。
LED照明由于不仅具有使用寿命长、节能等优势,还具有快速的开关和切换特性[1-2],因而被大量应用在可见光的照明系统中。文献[3]中有关LED亮度的方法主要有调节LED的输入电压,然而LED工作在额定状态时表现为恒流的负载。另一方面,当LED出现过流的情况极易导致其光衰和使用寿命缩短的问题。为了保证其限定恒流的输出特性,相关的芯片制造商推出了多种LED驱动的方案[4-6]。
智能灯杆的一项主要指标是必须节能环保,即LED需要根据外界的光照强度对自身的亮度进行自动调节[7]。可见光通信作为一种新型的户内或户外的通信方式,具有较大的传输带宽[8-10]。现有的可见光通信方案中没有考虑到LED亮度的调节,使得在通信的过程中出现亮度的变化。
本文提出了一种利用反激变换器和并联谐振网络构成智能灯杆的亮度调节和可见光通信的集成系统。在不影响LED工作的情况下,使用频移键控(frequency shift keying,FSK)的调制方式对功率变换器的工作频率进行切换。同时,在不影响通信的前提下对功率变换器的占空比进行调节,实现LED亮度的调节。……
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