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[2019年IEEE能源转换大会暨博览会（ECCE）- 美国马里兰州巴尔的摩（2019.9.29-2019.10.3）] 2019年IEEE能源转换大会暨博览会（ECCE）- 采用单电感多输出LED驱动器的高能效Li-Fi发射器

DOI：10.1109/ECCE.2019.8912227 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 本研究提出了一种高效光保真（Li-Fi）发射器，该发射器利用LED照明实现同步照明与可见光通信（VLC）。所提出的发射器基于单电感多输出（SIMO）降压转换器，具有两个独立可控的输出通道——照明通道和通信通道，可在不影响LED高速调制的情况下实现无闪烁照明。通过这种方法，功率转换器的开关频率与LED的调制频率解耦，从而优化SIMO转换器的开关频率以提高效率，并优化VLC调制器的频率以实现高速数据传输。采用氮化镓（GaN）器件实现VLC调制器以实现高速调制，从而进一步提高效率。通过将白光LED作为照明通道的主要光源、红光LED作为通信通道的光源，实现了高显色指数（CRI）的光输出。文中还展示了验证该发射器的仿真与实验结果。
作者： Kumar Modepalli，Soumya Chakraborty，Leila Parsa
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

开发一种高效Li-Fi发射器，利用LED照明实现同步照明与可见光通信，通过解耦功率转换器开关频率与调制频率来优化能效并实现高速数据传输。

研究成果

所提出的采用SIMO功率转换器的Li-Fi发射器成功将功率转换器开关频率与可见光通信调制器频率解耦，提升了能效。在可见光通信调制器中使用氮化镓场效应晶体管实现了高速开关，使LED固有带宽提升至3倍。该系统展现出有效的同步照明与高速数据传输能力。

研究不足

光输出的带宽受限于LED和荧光粉涂层的固有特性。系统的效率可能会受到调制器开关活动的影响。

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