大功率白光LED 高效均流并聯(lián)供電系統(tǒng)（二）

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)分析

3. 1 大功率白光LED 與高效均流并聯(lián)供電系統(tǒng)的集成

為測(cè)試所制作的雙DC /DC 并聯(lián)供電系統(tǒng)的性能，采用3 W 大功率白光LED( 額定電流750 mA、額定電壓4. 0 V) 做了驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)與性能測(cè)試，LED 的照片如圖4 所示。將大功率白光并聯(lián)供電系統(tǒng)、大功率白光LED、數(shù)據(jù)編碼模塊、Bias-Tee 耦合模塊以及按鍵/指示燈等進(jìn)行了系統(tǒng)集成，研制了兼具照明與通信雙重功能的通信裝置( 見(jiàn)圖4b) .利用該裝置，對(duì)給出的并聯(lián)供電系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。

3. 2 照明狀態(tài)時(shí)的均流特性實(shí)驗(yàn)

通過(guò)按鍵分別設(shè)定驅(qū)動(dòng)器輸出電壓為0. 5 V、1. 0 V 和3. 0 V,接上白光LED,分別讀取兩個(gè)DC /DC支路的工作電流I1和I2、LED 兩端的工作電壓U0以及流經(jīng)LED 的工作電流I0,其測(cè)試結(jié)果如表1 所示。

定義輸出電壓誤差

其中U0,exp為實(shí)驗(yàn)測(cè)得的輸出電壓，U0,the為理論設(shè)定的輸出電壓。定義兩支路電流偏差

由表1 可見(jiàn)，測(cè)得的實(shí)際電壓與設(shè)定值相比，3 次測(cè)量的誤差小于2%,兩支路電流的偏差小于1%,實(shí)現(xiàn)了很好的穩(wěn)壓與均流效果。

3. 3 照明狀態(tài)時(shí)的電源效率實(shí)驗(yàn)

定義供電電源的效率為

其中Ii和Ui分別該系統(tǒng)的輸入電壓和輸入電流。在表1 所示的3 種驅(qū)動(dòng)情況下，分別測(cè)量了電路輸入電壓，輸入電流，輸出電壓和輸出電流，進(jìn)而計(jì)算出供電效率，其結(jié)果如表2 所示。當(dāng)電源輸出電壓較小時(shí)，電源的效率較小，當(dāng)輸出電壓增大時(shí)，電源效率增大，可達(dá)80%以上。

3. 4 可見(jiàn)光通信狀態(tài)時(shí)輸出電壓的線性區(qū)測(cè)試

當(dāng)白光LED 處于通信模式時(shí)，為保證通信質(zhì)量，需要提供穩(wěn)定、線性的驅(qū)動(dòng)電壓。為驗(yàn)證該供電系統(tǒng)的線性特性，將其用來(lái)驅(qū)動(dòng)白光LED,同時(shí)使用可見(jiàn)光PIN 探測(cè)器測(cè)試了探測(cè)器的響應(yīng)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得的PIN 探測(cè)器輸出電壓隨白光LED 驅(qū)動(dòng)電壓的關(guān)系如圖5 所示?？梢钥闯?，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓小于1. 6 V 時(shí)，白光LED 進(jìn)入非線性工作區(qū)。因此，當(dāng)將該供電電源驅(qū)動(dòng)白光LED 進(jìn)行可見(jiàn)光通信時(shí)，應(yīng)使其輸出電壓( 亦即Bias-Tee 的直流輸入電壓) 調(diào)整至線性區(qū)中間點(diǎn)( 亦稱為線性工作點(diǎn)) ,約為2.7 V.