一种嵌入式LED光通信驱动模块的制作方法

本实用新型涉及光通信技术领域，特别涉及一种嵌入式LED光通信驱动模块。

背景技术：

近年来，基于放光二极管的LED照明得到广泛的应用。和传统照明相比，LED照明可控性高，比如可以通过PWM调制信号对LED光源或灯具进行调光。和PWM调光类似，光通信正是通过调制LED的亮暗来进行通信，可以应用在无线电波不便采用的通信场合。

光通信技术发展滞后于LED照明应用，因此光通信技术的应用通常要在已有的LED照明系统上改造，后面嵌入的光通信模块就需要兼容原有的LED驱动和LED模组，否则会导致整个照明系统工作不正常，甚至损坏LED驱动电源和LED模组。

现有的光通信模块通常是插入在LED驱动电源和LED模组之间，嵌入的光通信模块通过PWM调制信号来控制LED的亮暗，当PWM信号关断驱动电源的时候LED灭，当PWM信号开通驱动电源的时候会有一个原来恒流驱动电流两倍左右的电流冲击LED模组，虽然LED驱动电流的有效值不变，但是冲击电流的峰值是嵌入前的两倍左右，这对LED模组和电源都是不利的。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种嵌入式LED光通信驱动模块，可以检测LED驱动电源的输出特性，并自动调整光通信调试模式来匹配好LED驱动电源原有的输出特性，从而限制驱动LED模组的峰值电流，减低损坏LED驱动电源和LED模组的风险，同时保证LED模组的亮度不变。

为了解决上述技术问题，本实用新型的实施例的一方面提供一种嵌入式LED光通信驱动模块，设置在LED驱动电源和LED模组之间，其包括驱动电路、开关、电压采样电路、电流采样电路和光通信调制信号发生器；其中:

所述驱动电路的第一输入端和第二输入端分别连接LED驱动电源的第一输出端（LED+）和第二输出端（LED-）；其第一输出端和第二输出端分别输出调制后的驱动电压（M+、M-）给LED模组；

所述开关第一端与所述驱动电路的第一输入端连接，所述开关的第二端与所述驱动电路的第一输出端连接，所述开关的控制端与所述驱动电路301第三输出端相连接；

所述电压采样电路串接在所述驱动电路的第一输入端和第二输入端之间，并与所述驱动电路的第三输入端相连；

所述光通信调整信号发生器与所述驱动电路的第四输入端相连；

所述电流采样电路与所述驱动电路的第五输入端相连。

优选地，所述驱动电路第一输出端和第二输出端所输出的调制后的驱动电压（M+、M-）的电流峰值为1.5Io，电流谷值为0.5Io，平均占空比为50%。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

本实用新型的嵌入式LED光通信驱动模块，可以检测LED驱动电源的输出特性，自动调整光通信调试模式来匹配好LED驱动电源原有的输出特性，限制驱动LED模组的峰值电流，减低损坏LED驱动电源和LED模组的风险，同时保证LED模组的亮度不变；

本实用新型通过在原有的照明系统加入嵌入式LED光通信驱动模块来增加光通信功能，同时不改变原有的照明功能，不损坏原有的照明系统。可以在无线电波不便采用的场合通过光通信来实现通信功能，降低照明和通信系统改造的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是一种LED照明驱动图；

图2是图1的电流波形图；

图3是本实用新型提供的嵌入式LED光通信驱动模块应用环境示意图；

图4是图3中的嵌入式LED光通信驱动模块输出的电流波形图；

图5是图3中嵌入式LED光通信驱动模块一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。

如图1所示，示出了一种LED照明驱动图，在图1中未嵌入本实用新型的光通信驱动模块，其中，该LED照明系统由LED驱动电源1和LED模组2组成。LED模组2的恒流驱动为Io，电流波形如图2所示。

如图3所示，是本实用新型提供的嵌入式LED光通信驱动模块应用环境示意图；在图1的基础上，进一步设置了一个嵌入式LED光通信驱动模块3，具体地，所述LED照明系统包括： LED驱动电源1、LED模组2和嵌入式LED光通信驱动模块3。经过嵌入式LED光通信驱动模块3调制后的LED电流波形如图4所示，调制后的LED电流峰值为1.5Io，电流谷值为0.5Io，平均占空比为50%，LED模组2的平均恒流驱动仍然为Io，因此LED模组2的亮度保持不变，同时电流峰值被限值在1.5倍Io，小于2倍Io。

如图5所示，示出了图3中嵌入式LED光通信驱动模块一个实施例的结构示意图。

具体地，所述嵌入式LED光通信驱动模块3设置在LED驱动电源1和LED模组2之间，其包括驱动电路301、开关302、电压采样电路303、电流采样电路304和光通信调制信号发生器305：其中，

所述驱动电路301的第一输入端和第二输入端分别连接LED驱动电源的第一输出端（LED+）和第二输出端（LED-）；其第一输出端和第二输出端分别输出调制后的驱动电压（M+、M-）给LED模组；

所述开关302第一端与所述驱动电路301的第一输入端连接，所述开关302的第二端与所述驱动电路301的第一输出端连接，所述开关302的控制端与所述驱动电路301第三输出端相连接；

所述电压采样电路303串接在所述驱动电路301的第一输入端和第二输入端之间，并与所述驱动电路301的第三输入端相连；

所述光通信调整信号发生器305与所述驱动电路301的第四输入端相连；

所述电流采样电路304与所述驱动电路301的第五输入端相连。

进一步的，所述驱动电路301第一输出端和第二输出端所输出的调制后的驱动信号（M+、M-）的电流峰值为1.5Io，电流谷值为0.5Io，平均占空比为50%。

其中，嵌入式LED光通信驱动模块3的功能及工作过程如下：

当LED驱动电源1上电后，嵌入式LED光通信驱动模块3得以上电，嵌入式LED光通信驱动模块3控制开关302使其处于断开状态，同时控制不输出调制的驱动电流给LED模组2，LED驱动电源1几乎工作在空载状态，电压采样电路303检测LED驱动电源1的空载电压Vo。然后，嵌入式LED光通信驱动模块3控制开关302处于闭合状态，同时不输出调制的驱动电流给LED模组，LED驱动电源1直接恒流驱动LED模组2，电流采样电路304检测LED驱动电源1的恒流驱动电流Io。如此，嵌入式LED光通信驱动模块3检测完毕LED驱动电源1的输出特性。

嵌入式LED光通信驱动模块3控制开关302处于断开，并根据检测到的Io值来设置调制后的LED驱动电流的峰值和谷值。光通信调制信号发生器305输出调制信号来控制301驱动电路，电流采样电路304检测调制后的LED电流，嵌入式LED光通信驱动模块3微调LED驱动电流的峰值和谷值，保证调制后的LED电流平均值等于Io。同时，电压采样电路303检测输入电压，通过调整LED驱动电流的峰值和谷值来保证输入电压LED+/LED-小于Vo，确保LED驱动电源1工作在正常的驱动LED模组的输出特性区域。嵌入式LED光通信驱动模块3通过M+/M-连接并驱动LED模组2。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

本实用新型的嵌入式LED光通信驱动模块，可以检测LED驱动电源的输出特性，自动调整光通信调试模式来匹配好LED驱动电源原有的输出特性，限制驱动LED模组的峰值电流，减低损坏LED驱动电源和LED模组的风险，同时保证LED模组的亮度不变；

本实用新型通过在原有的照明系统加入嵌入式LED光通信驱动模块来增加光通信功能，同时不改变原有的照明功能，不损坏原有的照明系统。可以在无线电波不便采用的场合通过光通信来实现通信功能，降低照明和通信系统改造的成本。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。