基于白光LED的室内可见光通信系统发射端电路设计仿真(9)
需要预先考虑LED离散性对亮度的影响 无需考虑LED正向导通电压离散性
开关电容式DC/DC转换器。无需电感。面积小，成本低 DC/DC磁升压转换器，需要电感，面积大，成本高
当一个LED失效，其他LED仍发光 当一个LED失效，所有LED都不发光
LED需要多个连接端引出 仅需两个到LED串的连接端
LED亮度控制可以单独完成 所有LED具有相同亮度
LED效率低 LED效率高
目前LED照明灯普遍采用串并联结合的方式，既拥有串联电路的优点又有并联电路的优点，因此本文发射端电路的LED照明灯用串并联结合的方式。
3.2.2 基于LTC3490白光LED驱动电路设计
LED 驱动电路的工作原理是给白光 LED 提供适当的偏置电流和调制电流，恒定偏置电流的作用是使白光 LED 工作于阈值以上的线性工作区。LTC3490提供了一直用于低电压提升至所需的白光LED正向电压，以及通过白光LED负载来调节电流的简单解决方案[15]。高频（1.3MHz）工作允许采用小值电感器和电容器。电流检测电阻器和环路补偿是内置的，因而减少了外部组件数目，LTC3490是一款同步变换器，从而免除了整流二极管以及与之相关的功率损失。所需外部组件只有一个升压电感器和一个输出滤波电容器。
LTC3490是一款同步升压型变换器，利用一个低电压启动电路，它能够在输入电压低至0.9V的条件下正常启动。当输出电压超过2.3V时，升压电路将接通，而启动电路将被关断。该升压变换器采用的是一种固定频率和电流模式。
白光LED的电流利用一个位于高压侧的内部0.1Ω电阻器来检测，因此允许把白光LED的负极接地。检测放大器实现检测值与基准值的比较，且对比较后的差值进行积分运算，并将其作为PWM控制器的给定信号，由PWM控制器控制白光LED的电流，而与白光LED的正向电压无关。
在应用中，LTC3490的效率高达70%以上。图3.6给出了电路示意图。
图3.6：基于LTC3490的白光LED驱动电路示意图
LTC3490可以采用CTRL/SHDN脚来逐渐减小白光LED的电流。CTRL/SHDN脚具有三项功能：停机、调光控制和恒定电流输出。该引脚电压与VIN电压之间存在一种比例关系，这使得能够采用简单的电阻分压器来设定电流值。当CTRL/SHDN脚的电压低于0.2VIN时，器件属于停机模式，吸收电流极小；当CTRL/SHDN脚的电压高于0.9VIN时，器件处于350mA恒定电流模式；当CTRL/SHDN脚电压处于0.2VIN-0.9 VIN之间时，白光LED的电流将在0-350mA之间线性变化。
LTC3490提供了俩个低电平电量检测电平，这些电平由CELLS引脚来设定，用于指示电源大小。当CELLS引脚为低电平时，低电池电量检测电平被设定为1.0V，而当CELLS引脚与VIN引脚相连时，低电池电量检测电平被设定为2.0V。当电池电源降至检测电平以下时，LOBAT引脚上的一个漏极开路输出将被拉致低电平。该输出可用来驱动一个指示器，或被反馈至CTRL/SHDN引脚，以减小白光LED的电流，从而延长电源工作。
基于LTC3490芯片只能接单向电流，本设计需要将原有的电压源进行整流。整流电路如图3.7所示。
图3.7 桥式整流电路
这样，桥式整流电路和基于LTC3490的驱动电路合并在一起就成了符合条件的发射端信号发送电路。
在实验室，通常采用低速率数据传输进行可见光通信系统论证，基于实验条件和时间限制，论文将从低速发射端电路进行设计研究。根据前图3.5，发射端电路包括驱动电路和编码电路，在驱动电路之前需要调制编码器，编码器的选择有很多种。不同的编码方式决定了不同的通信效果，在第四章，将讨论OOK调制编码在可见光通信系统中的应用。