1 引言
随着全球城市化进程的持续推进和物联网技术的快速发展，智慧城市的建设也受到越来越广泛的关注。根据统计，全球照明用电约占总用电量的19%[1 ] 。此外，照明系统作为城市的基础设施，提升其智能化水平是实现智慧城市的关键技术之一[2 ] ，若照明系统能根据周围环境的变化进行智能调光，将有助于改善现有的照明环境，降低人工成本，提高照明能效[3 ] 。
与传统的白炽灯、荧光灯相比，LED以其发光能耗低、亮度高、体积小、寿命长、发光颜色丰富等优势而被广泛应用于各种照明场合[4 ] ；此外，LED照明系统多采用数字控制的电力电子变换器作为LED灯珠的驱动电路[5 ⇓ -7 ] ，具有灵活可控的优点，为智能控制奠定了硬件基础。然而，LED行业激烈的价格竞争导致其对成本异常敏感，如何以最低成本实现高可靠的LED智能调控是该领域亟待解决的关键问题之一[8 ] 。
LED照明系统的智能调光离不开LED之间或LED与上位机之间实时、可靠的数据通信。传统方案通常采用总线通信方式对整个照明系统进行控制，文献[9 -10 ]提出了一系列基于CAN总线通信的LED远程照明控制系统，相对于手动调节的方法，该系统实现了智能化控制，但在室内LED照明上没有考虑对日光的利用，可能会导致过度照明。文献[11 ]进一步将CAN总线作为传感器和执行器之间的传输媒介，在尽可能利用日光的情况下将LED光照强度控制在令人满意的水平，达到以最少的能量消耗来满足所需光量。CAN总线通信具有设计方式简单、应用成熟等优点，但是需要额外布置通信线路和数据发送器，增加了系统的体积和成本，降低了系统的可靠性。
为了简化系统布线，可以采用如下两种改进方案，即无线通信和电力线载波通信(Power line communication，PLC)。以ZigBee为代表的无线通信技术已广泛应用于道路照明[2 ,12 ⇓ -14 ] 、办公照明[15 ] 和家庭照明[16 -17 ] 。文献[12 ]使用ZigBee通信技术，设计了一种由太阳能供电的路灯远程控制系统，由中心管理站对照明进行控制，调节不具有实时性。文献[18 ]提出了基于交通流量的智能路灯照明系统，能够自适应交通流量实时调整路灯亮度，以此减少能量消耗。文献[2 ]在智能LED路灯系统上集成了公共气象数据感知的功能，可以减少因低能见度造成的交通事故。虽然无线网络有越来越多的应用，但是，随着射频频谱的减少，WLAN和ZigBee等短距离通信技术正在同时引起相邻设备之间的带宽争议[19 ] 。此外，射频系统在安全性和抗干扰性能方面存在一定缺陷[20 ] 。
PLC技术将不同电压等级的电力线复用为通信信道，从而显著减少系统的布线成本和复杂度，提高系统可靠性[21 ⇓ -23 ] 。文献[22 ]采用半双工通信模式的PLC技术对LED照明系统进行控制，该方案采用的通信协议较以太网协议更为简单，但通信效率偏低。文献[24 ]设计了一种基于P-BUS的LED照明控制系统，使用更少的通信线路和组件，获得了较强的抗干扰能力和较高的通信效率。然而，PLC技术需要额外的信号发生和耦合电路将通信信号叠加到电源线上，增加了系统的体积和成本，且可靠性方面仍有改善空间。
电力电子驱动电路的高频开关动作必然在输入和输出端口产生开关纹波[25 ⇓ ⇓ -28 ] ，如果对该纹波进行调制，则可以同时实现功率变换和数据传输，即能量信息协同调控。在该方案中，LED之间的信息交互以及LED与上位机之间的信息交互主要由电力电子驱动电路完成。该方案不需要额外的信号发生电路和通信线缆，降低了系统的硬件成本和维护成本；此外，由于信号的发送与传输采用功率电路和电力线，在功率系统正常工作的前提下，避免了通信系统的硬件故障，从而提高了系统的可靠性。
前人对协同调控技术展开了基础性研究。文献[29 -30 ]揭示了电力电子变换器的信息通信属性和能量信息协同调控的物理本质，文献[31 ]分析了纹波通信的适用拓扑，文献[32 ⇓ -34 ]通过引入简单的二进制信息调制验证了纹波通信技术的正确性和可行性。进一步地，文献[35 ]引入扩频编码技术，提高了通信的抗干扰性能和保密性，而文献[36 ]打破了门极PWM信号的周期性，通过释放更多的控制自由度实现通信速率的大幅提升。然而，现有研究缺少信息论角度的原理分析和针对LED照明系统的应用研究，且主要基于变换器的输出纹波进行通信设计，因此，无法直接应用于LED调光系统中。
本文基于能量信息协同调控的基本原理，提出一种全新的LED智能调光方法。该方法通过对现有LED照明系统的硬件复用，使得其不需要增加额外电路来产生和传输通信信号。本文针对采用Boost驱动电路的线性调光LED照明系统，进行了基于输入侧开关纹波通信的智能调光设计，该原理同样适用于采用其他DC/DC驱动的LED系统。开关纹波经信息调制后功率并未增加，且频谱还会得到不同程度的展宽，因此，系统的谐波特性将得到一定程度的改善。此外，由于LED本身的局部线性特性，其发出的可见光也同样携带信息，可用于对有线方式的校验、非接触式检测等场景，本文不做深入探讨。
本文首先介绍了能量信息协同调控的基本原理和方法，重点分析了基于功率PWM的开关纹波四进制差分相移键控(Quternary differential phase shift keying，QDPSK)调制方法。接着以隧道LED调光为例，围绕系统结构、通信协议、噪声干扰、通信速率等问题展开具体研究和分析。最后通过仿真和试验验证了该方案的正确性与可行性。
2 能量信息协同调控的基本原理
电力电子变换器采用高频开关工作模式，这一过程与信息通信类似，包含调制、放大和解调环节，如图1 所示。通常，DC/DC变换器采用PWM控制，通过调节脉冲宽度实现输出电能调控。从信息论角度看来，周期性的脉冲序列可以被看作是一个方波信源，包括占空比d 、频率f 和相位φ 三个控制自由度。基于这三个控制自由度，可以生成三个独立信源Xd 、Xf 和Xφ ，其概率空间函数如下
(1) $\left[ \begin{matrix} {{X}_{d}} \\ P({{X}_{d}}) \\\end{matrix} \right]=\left[ \begin{array}{*{35}{l}} {{d}_{1}}, & {{d}_{2}}, & \cdots, & {{d}_{n}} \\ P({{d}_{1}}), & P({{d}_{2}}), & \cdots, & P({{d}_{n}}) \\\end{array} \right]$
(2) $\left[ \begin{matrix} {{X}_{f}} \\ P({{X}_{f}}) \\\end{matrix} \right]=\left[ \begin{array}{*{35}{l}} {{f}_{1}}, & {{f}_{2}}, & \cdots, & {{f}_{n}} \\ P({{f}_{1}}), & P({{f}_{2}}), & \cdots, & P({{f}_{n}}) \\\end{array} \right]$
(3) $\left[ \begin{matrix} {{X}_{\varphi }} \\ P({{X}_{\varphi }}) \\\end{matrix} \right]=\left[ \begin{array}{*{35}{l}} {{\varphi }_{1}}, & {{\varphi }_{2}}, & \cdots, & {{\varphi }_{n}} \\ P({{\varphi }_{1}}), & P({{\varphi }_{2}}), & \cdots, & P({{\varphi }_{n}}) \\\end{array} \right]$
(4) $\left[ \begin{matrix} {{X}_{f}} \\ P({{X}_{f}}) \\\end{matrix} \right]=\left[ \begin{array}{*{35}{l}} {{f}_{1}}, & \cdots, & {{f}_{sw}}, & \cdots, & {{f}_{n}} \\ 0, & \cdots, & 1, & \cdots, & 0 \\\end{array} \right]$
(5) ${{H}_{f}}(X)=-\sum\limits_{i=1}^{n}{P({{f}_{i}})\mathrm{lb}P({{f}_{i}})=0}$
因此，对于正常工作的变换器而言，不携带任何信息。然而，如果使变换器交替工作在两个频率，且其概率均为50%，则其信息熵为
(6) $\begin{matrix} {{H}_{f}}(X)=-\sum\limits_{i=1}^{n}{P({{f}_{i}})\mathrm{lb}P({{f}_{i}})}= \\ -[P({{f}_{a}})\mathrm{lb}P({{f}_{a}})+P({{f}_{b}})\mathrm{lb}P({{f}_{b}})]=1 \\ \end{matrix}$
图1
在功率变换过程中，通过调节门极控制信号的占空比控制输出电压/电流，实现其等级和/或形式的变换。虽然高频离散信号经过输出滤波处理，但是在变换器的输入端和输出端仍会不可避免地出现开关纹波。因此，如果能在保持占空比不变的同时，对PWM信号的另外两个控制自由度即频率和相位进行调节，使其携带有数字信息，则该信息能反映在输入端和输出端的开关纹波上，并沿公共电源线进行传输。
图2 所示是采用Boost[37 ] 驱动电路的LED照明系统结构框图，包括直流供电电源、直流母线、若干Boost驱动电路和LED负载。在该系统中，所有LED驱动电路并联在直流电源母线上，一方面，每个LED驱动电路均采用输出电流闭环控制，通过调节门极信号的占空比来改变输出电流，从而调节LED的亮度；另一方面，通过调节门极信号的频率或/和相位进行信息调制，使输入电流开关纹波携带有数据信息，实现多个LED驱动电路之间的信息交互，进而实现智能调光功能。
图2
DC/DC驱动电路输入纹波的基波分量作为数据载波，其幅值大小即为信号强弱。对于一个硬件参数固定的驱动电路，信号强度由PWM信号占空比决定。对于Boost电路而言，其输入侧电流开关纹波幅值为
(7) $\Delta i=\frac{{{V}_{in}}d{{T}_{s}}}{L}$
式中，Vin 为输入电压，d 为占空比，Ts 为开关周期，L 为电感值。由傅里叶分析可知，其用于信息调制的基波分量的幅值为
(8) ${{I}_{1}}=\frac{{{V}_{o}}{{T}_{s}}}{{{\pi }^{2}}L}\left| \sin (d\pi ) \right|={{I}_{1\max }}\left| \sin (d\pi ) \right|$
式中，Vo 为输出电压。基波幅值I 1 随着|d -0.5|的增大而减小，极限占空比将导致信号幅值的急剧减小，如图3 所示。然而，由如图4 所示的LED的伏安特性曲线可知，在正常工作范围内，负载电流的大幅变化(宽范围调光)对应的负载电压变化非常小，如果设计合理，可以使驱动电路的占空比稳定在0.5左右，从而保证在输入侧获得幅值和形状稳定的开关纹波。
图3
图4
由式(1)~(3)可知，在能量信息协同调控中，信息调制主要有两类基本方法：载波频移键控(Carrier wave frequency shift keying，CW-FSK)调制和载波相移键控(Carrier wave phase shift keying，CW-PSK)调制。其中，CW-PSK类调制具有抗干扰能力强、频带利用率高等优点；在进制选择方面，为了提高通信速率，同时考虑到功率系统中存在信道不平坦等诸多非理想特性，本文折中选择四进制调制；此外，综合考虑传输速率、误码率和相移键控调制所存在的相位模糊问题[38 ] ，本文采用四进制差分相移键控(Quaternary differential phase shift keying，QDPSK)，采用四个相位等间隔的载波分别表示数字信号0、1、2和3，以获得最佳的抗干扰性能。
QDPSK信号编码方式分为A方式和B方式两种，其星座图如图5 所示。考虑到B方式中相邻码元总有相位改变，有利于在接收端提取码元同步，且最大相移为±135°，比A方式最大相移小，因此本文采用B方式。信息调制依据表1 所示规则，首先将前一符号状态φn -1 四进制基带信号(cn -1 ，dn -1 )变换为相对码，再将该相对码调制到高频开关纹波上。
图5
采用QDPSK信息调制的Boost驱动电路的原理框图如图6 所示。根据转换后的相对码，控制器选择相应的载波相位，如图6 中虚线框内所示，该载波同时也作为功率PWM的载波。调制过程的关键波形如图7 所示，其中，图7a 为基带四进制数据信号；图7b 为基带信号经码变换后的相对码；图7c 为采用QDPSK调制后的三角载波，该载波与直流参考电流进行比较后，生成开关管门极控制信号δt ，如图7d 所示。对应地，Boost驱动电路的输入电感电流纹波也包含这四种不同相位，并与门极控制信号一一对应，即该电流可携带控制侧调制的数据信号，并经由直流母线进行传输。
图6
图7
图7
基于Boost变换器的QDPSK纹波调制关键波形
对于一般的Boost变换器，开关频率fs 与三角载波频率fc 相等，即fs =fc 。而引入QDPSK信息调制后，在载波相位的切换瞬间可能引起一次额外的开关动作，如图7 所示，导致驱动电路的等效开关频率增加[39 ] 。对于一个设计良好的LED驱动电路，其正常工作的占空比可以稳定在0.5左右，则相位载波频率切换瞬间状态如表2 所示。假设数字信号0、1、2和3出现的概率相等且随机，则由表2 可知在载波相位切换瞬间，有50%的概率将引起一次额外的开关动作，据此可以计算引入信息调制后，等效开关频率为
(9) ${{f}_{s\_eq}}=1.25{{f}_{c}}$
对LED驱动电路中变换器的PWM功率载波进行QDPSK调制后，数据信号将会被传输到变换器输入端的纹波信号上，接收端经采样和信号调理后，可采用相干解调法对纹波信号进行解调。该方法在通信系统中被广泛应用[40 -41 ] ，因此本文不再展开分析。
3 能量信息协同调控的LED智能调光实现
变换器开关纹波通信技术广泛应用于各类LED照明系统，实现分布式智能调光功能。本文以公路隧道的LED照明系统为例，从系统架构、噪声干扰、通信协议、通信速率等角度具体分析基于开关纹波通信的智能调光的实现方法。
在采用LED照明的隧道内，为了保证行车安全，避免在车辆驶入与驶出隧道时，由于隧道内外的亮度存在较大差异而在视觉上造成“黑洞效应”和“白洞效应”，影响行驶安全，需要根据洞外亮度、车速大小、车流量大小等多个变量实时调节隧道内的LED亮度[42 ] 。为了简化讨论，本文只考虑洞外亮度这一影响因素。
根据《公路隧道和地下通道照明指南》CIE88—2004，隧道照明分为四个照明段，分别为入口段Li 、过渡段Lt 、中间段Lm 与出口段Lo [42 ] ，各段简化后的照明亮度如下所示。
(10) ${{L}_{i}}=k\times {{L}_{os}}$
(11) ${{L}_{t\_m}}=f({{L}_{i}},{{L}_{o}},m)$
(12) ${{L}_{m}}=C$
(13) ${{L}_{o}}=j\times {{L}_{os}}$
3.1 系统结构
隧道LED照明系统的简化结构如图8 所示，主要包括公共直流供电母线、亮度传感器、若干Boost驱动电路及其对应的LED灯珠。亮度传感器将检测到的洞外亮度信息送至入口段的第一个驱动电路控制器，该信息再经由开关纹波向后级传输，信息传输方向与行车方向一致。
图8
3.2 通信协议
基于QDPSK的纹波通信实现了四进制信号的物理层表征，然而为了完成外部亮度信息、LED状态信息等的可靠传递，并在此基础上完成LED智能调光，需要定义链路层帧结构，对物理层的数据进行打包封装。本文针对隧道照明系统，设计了简单的链路层数据帧结构，规定该调光系统中信息交换必须遵循的基本协议，保证发送设备发出的数据信号能够正确地被接收设备识别，以验证本文所提纹波调制通信方案的可行性。当传感器检测到洞外亮度发生变化(高于或低于当前亮度范围的阈值)时，与之直接相连的入口段第一个驱动电路将新的亮度信息通过开关纹波发送至下一个驱动电路，以此类推，直到所有LED驱动电路均收到该信息并做出调光响应，则一轮调光完成。该通信协议的数据帧结构包括起始位(1个码元)、源地址(3个码元)、目标地址(3个码元)、隧道外亮度(2个码元)、重传标志位(1个码元)、校验和停止位(1个码元)，如图9 所示。该电路接收到亮度信息后，修改数据帧中的源地址和目标地址，再向后级传送，同时根据式(10)~(13)调节本地LED的亮度。当总线上其他驱动电路收到目标地址不符的信息帧，则丢弃；若某一驱动电路解调过程出现错误，校验位不匹配，则向前端驱动电路发送重传请求。
图9
3.3 噪声干扰
通信信号通过直流母线进行传输，母线上其他变换器由于功率变换所产生的噪声是通信干扰的主要来源，包括控制环噪声和开关噪声。在对变换器进行PI闭环调节时引入了低频环路噪声，其频谱主要分布在开关频率1/10以内，容易被带通滤波器滤除。变换器开关动作带来的噪声包括开关基波、高次谐波及其边频带、以及由开关动作引起的尖峰：高次谐波及其边频带的频率较高，在解调时易被信号调理电路滤除；对信号进行采样时，如果采样时间点避开开关动作瞬间，则可以有效避免开关尖峰给信号带来的影响；开关噪声中影响较大的主要是其基波分量，而当非通信的Boost驱动电路工作频率与发送信号的Boost变换器工作频率在采样窗口内正交时，则理论上可以消除这一干扰。因此，LED驱动电路正常工作时的开关频率和发送信号时的开关频率的选择应同时考虑噪声干扰问题和QDPSK调制带来的等效开关频率增加效应。
3.4 通信速率
本文所采用的链路层数据帧长度为11个码元，为了保证通信质量，保守假设每个码元至少包含10个开关周期，开关频率在50 kHz左右，则每个数据帧传输时间约为2.2 ms。假设整个隧道有100个LED模块，则完成一次调光的时间在1 s以内。由于隧道外亮度变化的时间尺度通常在分钟甚至小时级别，因此，即使考虑通信误码导致的数据重传问题和调制解调延时问题，该通信速率依然足以满足隧道调光要求。
本节以隧道照明系统为例，针对系统结构、通信协议、噪声干扰等问题展开具体分析，论证并给出了基于能量信息协同调控的智能调光系统实现方案。对于其他LED调光系统，如室路灯亮度的自动调节，内照明亮度与色温的智能调节等，以上分析的基本原理也同样适用。
4 试验验证
基于能量信息协同调控的LED调光试验样机如图10 所示，系统参数如表3 所示。三个Boost驱动电路输入端并联在直流电源线上，分别与其对应的控制电路和LED灯珠构成了LED模块#1、模块#2和模块#3，其间隔分别为2 m，如图10a 所示。通信与非通信时的开关频率分别为50 kHz和62.5 kHz，即非通信时的开关频率为通信时开关频率的1.25倍，由式(9)可知，此时变换器在通信与非通信状态下的平均开关频率相等。此外，两者在接收端采样窗口内正交，因此，可以最大限度地降低开关噪声干扰。
图10
仅模块#2同时工作且发送信息时，试验波形如图11 所示，其中，四进制信号被拆分为高位二进制数和低位二进制数。由图11a 可知，信息调制不会对直流电压产生明显影响，但放大后(图11b )可明显看到经调制后的开关纹波。相位切换将导致母线电压的小范围波动，波动幅值约为70 mV，占输入直流电压的0.3%，不会对供电质量产生显著影响。因此，可以认为，采用能量信息协同调控后，仍可为LED系统提供稳定和高质量的直流电。
图11
进一步地，信息调制的引入导致瞬时开关频率发生变化，为了研究其对变换器效率的影响，图12 为针对相同负载电流条件下不同工作模式进行的效率对比。由此可知，不同工作模式下的Boost电路电能变换效率基本保持不变。
图12
为了模拟真实情况，模块#2工作于通信模式，模块#1和#3工作在非通信模式，模块#2向模块#3发送调光信息，试验波形如图13 所示。接收端在收到一个完整码元时对窗口数据进行一次解调，因此，通信延时约为采样窗口长度，即160 μs。图14 为接收更新的洞外亮度，并根据式(10)~(13)对本地的LED灯珠进行调光的过程的试验波形。
图13
图14
该试验表明当信息发送模块的前、后相邻模块(模块#1和#3)正常工作时，数据信息仍可以被正确接收。在实际系统中，发送模块的前、后存在多个LED模块，但仅相邻模块会产生较强干扰，其他模块对通信的影响可以忽略不计。因此，该试验表明，在实际照明系统中，当其他模块均正常工作时，通信仍可顺利进行。
5 结论
本文基于开关纹波通信的基本原理，提出一种LED智能调光技术，得出如下结论。
(1) 在不额外增加信号调制电路、耦合电路和通信线缆的条件下，实现了LED驱动电路之间低成本、低复杂度、高集成度的信息交互，进而完成调光功能。
(2) 以隧道LED照明系统为例，围绕系统结构、通信协议、噪声干扰和通信速率等展开了具体的应用研究，并搭建试验样机验证了方法的可行性。以上分析的基本原理同样适用于其他各类LED照明系统。
当然，本文所提方法仍有改进和优化空间，例如，可以通过改进信息调制方法提高通信速率，同时配合神经网络、决策树等AI算法，实现更加灵活多样的调光功能。此外，该方法在远距离传输上仍有不足，有待于信息调制方式和通信协议的进一步优化。
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Stimulated cells and cancer cells have widespread shortening of mRNA 3’-untranslated regions (3’UTRs) and switches to shorter mRNA isoforms due to usage of more proximal polyadenylation signals (PASs) in introns and last exons. U1 snRNP (U1), vertebrates’ most abundant non-coding (spliceosomal) small nuclear RNA, silences proximal PASs and its inhibition with antisense morpholino oligonucleotides (U1 AMO) triggers widespread premature transcription termination and mRNA shortening. Here we show that low U1 AMO doses increase cancer cells’ migration and invasion in vitro by up to 500%, whereas U1 over-expression has the opposite effect. In addition to 3’UTR length, numerous transcriptome changes that could contribute to this phenotype are observed, including alternative splicing, and mRNA expression levels of proto-oncogenes and tumor suppressors. These findings reveal an unexpected role for U1 homeostasis (available U1 relative to transcription) in oncogenic and activated cell states, and suggest U1 as a potential target for their modulation.
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地下车库LED照明节能设计分析
1
2020
... 随着全球城市化进程的持续推进和物联网技术的快速发展，智慧城市的建设也受到越来越广泛的关注.根据统计，全球照明用电约占总用电量的19%[1 ] .此外，照明系统作为城市的基础设施，提升其智能化水平是实现智慧城市的关键技术之一[2 ] ，若照明系统能根据周围环境的变化进行智能调光，将有助于改善现有的照明环境，降低人工成本，提高照明能效[3 ] . ...
Analysis on energy saving design of underground garage LED lighting
1
2020
... 随着全球城市化进程的持续推进和物联网技术的快速发展，智慧城市的建设也受到越来越广泛的关注.根据统计，全球照明用电约占总用电量的19%[1 ] .此外，照明系统作为城市的基础设施，提升其智能化水平是实现智慧城市的关键技术之一[2 ] ，若照明系统能根据周围环境的变化进行智能调光，将有助于改善现有的照明环境，降低人工成本，提高照明能效[3 ] . ...
Design of smart LED streetlight system for smart city with web-based management system
3
2017
... 随着全球城市化进程的持续推进和物联网技术的快速发展，智慧城市的建设也受到越来越广泛的关注.根据统计，全球照明用电约占总用电量的19%[1 ] .此外，照明系统作为城市的基础设施，提升其智能化水平是实现智慧城市的关键技术之一[2 ] ，若照明系统能根据周围环境的变化进行智能调光，将有助于改善现有的照明环境，降低人工成本，提高照明能效[3 ] . ...
... 为了简化系统布线，可以采用如下两种改进方案，即无线通信和电力线载波通信(Power line communication，PLC).以ZigBee为代表的无线通信技术已广泛应用于道路照明[2 ,12 ⇓ -14 ] 、办公照明[15 ] 和家庭照明[16 -17 ] .文献[12 ]使用ZigBee通信技术，设计了一种由太阳能供电的路灯远程控制系统，由中心管理站对照明进行控制，调节不具有实时性.文献[18 ]提出了基于交通流量的智能路灯照明系统，能够自适应交通流量实时调整路灯亮度，以此减少能量消耗.文献[2 ]在智能LED路灯系统上集成了公共气象数据感知的功能，可以减少因低能见度造成的交通事故.虽然无线网络有越来越多的应用，但是，随着射频频谱的减少，WLAN和ZigBee等短距离通信技术正在同时引起相邻设备之间的带宽争议[19 ] .此外，射频系统在安全性和抗干扰性能方面存在一定缺陷[20 ] . ...
... ]提出了基于交通流量的智能路灯照明系统，能够自适应交通流量实时调整路灯亮度，以此减少能量消耗.文献[2 ]在智能LED路灯系统上集成了公共气象数据感知的功能，可以减少因低能见度造成的交通事故.虽然无线网络有越来越多的应用，但是，随着射频频谱的减少，WLAN和ZigBee等短距离通信技术正在同时引起相邻设备之间的带宽争议[19 ] .此外，射频系统在安全性和抗干扰性能方面存在一定缺陷[20 ] . ...
1
2020
... 随着全球城市化进程的持续推进和物联网技术的快速发展，智慧城市的建设也受到越来越广泛的关注.根据统计，全球照明用电约占总用电量的19%[1 ] .此外，照明系统作为城市的基础设施，提升其智能化水平是实现智慧城市的关键技术之一[2 ] ，若照明系统能根据周围环境的变化进行智能调光，将有助于改善现有的照明环境，降低人工成本，提高照明能效[3 ] . ...
1
2020
... 随着全球城市化进程的持续推进和物联网技术的快速发展，智慧城市的建设也受到越来越广泛的关注.根据统计，全球照明用电约占总用电量的19%[1 ] .此外，照明系统作为城市的基础设施，提升其智能化水平是实现智慧城市的关键技术之一[2 ] ，若照明系统能根据周围环境的变化进行智能调光，将有助于改善现有的照明环境，降低人工成本，提高照明能效[3 ] . ...
谐振式单开关多路低纹波输出LED驱动器
1
2021
... 与传统的白炽灯、荧光灯相比，LED以其发光能耗低、亮度高、体积小、寿命长、发光颜色丰富等优势而被广泛应用于各种照明场合[4 ] ；此外，LED照明系统多采用数字控制的电力电子变换器作为LED灯珠的驱动电路[5 ⇓ -7 ] ，具有灵活可控的优点，为智能控制奠定了硬件基础.然而，LED行业激烈的价格竞争导致其对成本异常敏感，如何以最低成本实现高可靠的LED智能调控是该领域亟待解决的关键问题之一[8 ] . ...
Resonant single switch multi-channel low ripple output LED driver
1
2021
... 与传统的白炽灯、荧光灯相比，LED以其发光能耗低、亮度高、体积小、寿命长、发光颜色丰富等优势而被广泛应用于各种照明场合[4 ] ；此外，LED照明系统多采用数字控制的电力电子变换器作为LED灯珠的驱动电路[5 ⇓ -7 ] ，具有灵活可控的优点，为智能控制奠定了硬件基础.然而，LED行业激烈的价格竞争导致其对成本异常敏感，如何以最低成本实现高可靠的LED智能调控是该领域亟待解决的关键问题之一[8 ] . ...
峰值I2 C控制Buck型LED驱动电源稳定性分析
1
2018
... 与传统的白炽灯、荧光灯相比，LED以其发光能耗低、亮度高、体积小、寿命长、发光颜色丰富等优势而被广泛应用于各种照明场合[4 ] ；此外，LED照明系统多采用数字控制的电力电子变换器作为LED灯珠的驱动电路[5 ⇓ -7 ] ，具有灵活可控的优点，为智能控制奠定了硬件基础.然而，LED行业激烈的价格竞争导致其对成本异常敏感，如何以最低成本实现高可靠的LED智能调控是该领域亟待解决的关键问题之一[8 ] . ...
Stability analysis of peak I2 C controlled Buck LED driving power supply
1
2018
... 与传统的白炽灯、荧光灯相比，LED以其发光能耗低、亮度高、体积小、寿命长、发光颜色丰富等优势而被广泛应用于各种照明场合[4 ] ；此外，LED照明系统多采用数字控制的电力电子变换器作为LED灯珠的驱动电路[5 ⇓ -7 ] ，具有灵活可控的优点，为智能控制奠定了硬件基础.然而，LED行业激烈的价格竞争导致其对成本异常敏感，如何以最低成本实现高可靠的LED智能调控是该领域亟待解决的关键问题之一[8 ] . ...
新型隔离式PWM调光LED驱动器设
1
2015
... 与传统的白炽灯、荧光灯相比，LED以其发光能耗低、亮度高、体积小、寿命长、发光颜色丰富等优势而被广泛应用于各种照明场合[4 ] ；此外，LED照明系统多采用数字控制的电力电子变换器作为LED灯珠的驱动电路[5 ⇓ -7 ] ，具有灵活可控的优点，为智能控制奠定了硬件基础.然而，LED行业激烈的价格竞争导致其对成本异常敏感，如何以最低成本实现高可靠的LED智能调控是该领域亟待解决的关键问题之一[8 ] . ...
Design of new isolated PWM dimming LED driver
1
2015
... 与传统的白炽灯、荧光灯相比，LED以其发光能耗低、亮度高、体积小、寿命长、发光颜色丰富等优势而被广泛应用于各种照明场合[4 ] ；此外，LED照明系统多采用数字控制的电力电子变换器作为LED灯珠的驱动电路[5 ⇓ -7 ] ，具有灵活可控的优点，为智能控制奠定了硬件基础.然而，LED行业激烈的价格竞争导致其对成本异常敏感，如何以最低成本实现高可靠的LED智能调控是该领域亟待解决的关键问题之一[8 ] . ...
Stationary and adaptive color-shift reduction methods based on the bilevel driving technique for phosphor-converted white LEDs
1
2011
... 与传统的白炽灯、荧光灯相比，LED以其发光能耗低、亮度高、体积小、寿命长、发光颜色丰富等优势而被广泛应用于各种照明场合[4 ] ；此外，LED照明系统多采用数字控制的电力电子变换器作为LED灯珠的驱动电路[5 ⇓ -7 ] ，具有灵活可控的优点，为智能控制奠定了硬件基础.然而，LED行业激烈的价格竞争导致其对成本异常敏感，如何以最低成本实现高可靠的LED智能调控是该领域亟待解决的关键问题之一[8 ] . ...
1
2020
... 与传统的白炽灯、荧光灯相比，LED以其发光能耗低、亮度高、体积小、寿命长、发光颜色丰富等优势而被广泛应用于各种照明场合[4 ] ；此外，LED照明系统多采用数字控制的电力电子变换器作为LED灯珠的驱动电路[5 ⇓ -7 ] ，具有灵活可控的优点，为智能控制奠定了硬件基础.然而，LED行业激烈的价格竞争导致其对成本异常敏感，如何以最低成本实现高可靠的LED智能调控是该领域亟待解决的关键问题之一[8 ] . ...
1
2020
... 与传统的白炽灯、荧光灯相比，LED以其发光能耗低、亮度高、体积小、寿命长、发光颜色丰富等优势而被广泛应用于各种照明场合[4 ] ；此外，LED照明系统多采用数字控制的电力电子变换器作为LED灯珠的驱动电路[5 ⇓ -7 ] ，具有灵活可控的优点，为智能控制奠定了硬件基础.然而，LED行业激烈的价格竞争导致其对成本异常敏感，如何以最低成本实现高可靠的LED智能调控是该领域亟待解决的关键问题之一[8 ] . ...
CAN bus embedded system for lighting network applications
1
... LED照明系统的智能调光离不开LED之间或LED与上位机之间实时、可靠的数据通信.传统方案通常采用总线通信方式对整个照明系统进行控制，文献[9 -10 ]提出了一系列基于CAN总线通信的LED远程照明控制系统，相对于手动调节的方法，该系统实现了智能化控制，但在室内LED照明上没有考虑对日光的利用，可能会导致过度照明.文献[11 ]进一步将CAN总线作为传感器和执行器之间的传输媒介，在尽可能利用日光的情况下将LED光照强度控制在令人满意的水平，达到以最少的能量消耗来满足所需光量.CAN总线通信具有设计方式简单、应用成熟等优点，但是需要额外布置通信线路和数据发送器，增加了系统的体积和成本，降低了系统的可靠性. ...
Remote control system for LED lighting based on CAN bus
1
... LED照明系统的智能调光离不开LED之间或LED与上位机之间实时、可靠的数据通信.传统方案通常采用总线通信方式对整个照明系统进行控制，文献[9 -10 ]提出了一系列基于CAN总线通信的LED远程照明控制系统，相对于手动调节的方法，该系统实现了智能化控制，但在室内LED照明上没有考虑对日光的利用，可能会导致过度照明.文献[11 ]进一步将CAN总线作为传感器和执行器之间的传输媒介，在尽可能利用日光的情况下将LED光照强度控制在令人满意的水平，达到以最少的能量消耗来满足所需光量.CAN总线通信具有设计方式简单、应用成熟等优点，但是需要额外布置通信线路和数据发送器，增加了系统的体积和成本，降低了系统的可靠性. ...
An intelligent light control system for power saving
1
... LED照明系统的智能调光离不开LED之间或LED与上位机之间实时、可靠的数据通信.传统方案通常采用总线通信方式对整个照明系统进行控制，文献[9 -10 ]提出了一系列基于CAN总线通信的LED远程照明控制系统，相对于手动调节的方法，该系统实现了智能化控制，但在室内LED照明上没有考虑对日光的利用，可能会导致过度照明.文献[11 ]进一步将CAN总线作为传感器和执行器之间的传输媒介，在尽可能利用日光的情况下将LED光照强度控制在令人满意的水平，达到以最少的能量消耗来满足所需光量.CAN总线通信具有设计方式简单、应用成熟等优点，但是需要额外布置通信线路和数据发送器，增加了系统的体积和成本，降低了系统的可靠性. ...
Remote-control system of high efficiency and intelligent street lighting using a ZigBee network of devices and sensors
2
2013
... 为了简化系统布线，可以采用如下两种改进方案，即无线通信和电力线载波通信(Power line communication，PLC).以ZigBee为代表的无线通信技术已广泛应用于道路照明[2 ,12 ⇓ -14 ] 、办公照明[15 ] 和家庭照明[16 -17 ] .文献[12 ]使用ZigBee通信技术，设计了一种由太阳能供电的路灯远程控制系统，由中心管理站对照明进行控制，调节不具有实时性.文献[18 ]提出了基于交通流量的智能路灯照明系统，能够自适应交通流量实时调整路灯亮度，以此减少能量消耗.文献[2 ]在智能LED路灯系统上集成了公共气象数据感知的功能，可以减少因低能见度造成的交通事故.虽然无线网络有越来越多的应用，但是，随着射频频谱的减少，WLAN和ZigBee等短距离通信技术正在同时引起相邻设备之间的带宽争议[19 ] .此外，射频系统在安全性和抗干扰性能方面存在一定缺陷[20 ] . ...
... .文献[12 ]使用ZigBee通信技术，设计了一种由太阳能供电的路灯远程控制系统，由中心管理站对照明进行控制，调节不具有实时性.文献[18 ]提出了基于交通流量的智能路灯照明系统，能够自适应交通流量实时调整路灯亮度，以此减少能量消耗.文献[2 ]在智能LED路灯系统上集成了公共气象数据感知的功能，可以减少因低能见度造成的交通事故.虽然无线网络有越来越多的应用，但是，随着射频频谱的减少，WLAN和ZigBee等短距离通信技术正在同时引起相邻设备之间的带宽争议[19 ] .此外，射频系统在安全性和抗干扰性能方面存在一定缺陷[20 ] . ...
A synchronized wireless mesh network model for intelligent lighting control:Case study
1
... 为了简化系统布线，可以采用如下两种改进方案，即无线通信和电力线载波通信(Power line communication，PLC).以ZigBee为代表的无线通信技术已广泛应用于道路照明[2 ,12 ⇓ -14 ] 、办公照明[15 ] 和家庭照明[16 -17 ] .文献[12 ]使用ZigBee通信技术，设计了一种由太阳能供电的路灯远程控制系统，由中心管理站对照明进行控制，调节不具有实时性.文献[18 ]提出了基于交通流量的智能路灯照明系统，能够自适应交通流量实时调整路灯亮度，以此减少能量消耗.文献[2 ]在智能LED路灯系统上集成了公共气象数据感知的功能，可以减少因低能见度造成的交通事故.虽然无线网络有越来越多的应用，但是，随着射频频谱的减少，WLAN和ZigBee等短距离通信技术正在同时引起相邻设备之间的带宽争议[19 ] .此外，射频系统在安全性和抗干扰性能方面存在一定缺陷[20 ] . ...
Wireless dimming system for LED street lamp based on ZigBee and GPRS
1
... 为了简化系统布线，可以采用如下两种改进方案，即无线通信和电力线载波通信(Power line communication，PLC).以ZigBee为代表的无线通信技术已广泛应用于道路照明[2 ,12 ⇓ -14 ] 、办公照明[15 ] 和家庭照明[16 -17 ] .文献[12 ]使用ZigBee通信技术，设计了一种由太阳能供电的路灯远程控制系统，由中心管理站对照明进行控制，调节不具有实时性.文献[18 ]提出了基于交通流量的智能路灯照明系统，能够自适应交通流量实时调整路灯亮度，以此减少能量消耗.文献[2 ]在智能LED路灯系统上集成了公共气象数据感知的功能，可以减少因低能见度造成的交通事故.虽然无线网络有越来越多的应用，但是，随着射频频谱的减少，WLAN和ZigBee等短距离通信技术正在同时引起相邻设备之间的带宽争议[19 ] .此外，射频系统在安全性和抗干扰性能方面存在一定缺陷[20 ] . ...
Smart personal sensor network control for energy saving in DC grid powered LED lighting system
1
2013
... 为了简化系统布线，可以采用如下两种改进方案，即无线通信和电力线载波通信(Power line communication，PLC).以ZigBee为代表的无线通信技术已广泛应用于道路照明[2 ,12 ⇓ -14 ] 、办公照明[15 ] 和家庭照明[16 -17 ] .文献[12 ]使用ZigBee通信技术，设计了一种由太阳能供电的路灯远程控制系统，由中心管理站对照明进行控制，调节不具有实时性.文献[18 ]提出了基于交通流量的智能路灯照明系统，能够自适应交通流量实时调整路灯亮度，以此减少能量消耗.文献[2 ]在智能LED路灯系统上集成了公共气象数据感知的功能，可以减少因低能见度造成的交通事故.虽然无线网络有越来越多的应用，但是，随着射频频谱的减少，WLAN和ZigBee等短距离通信技术正在同时引起相邻设备之间的带宽争议[19 ] .此外，射频系统在安全性和抗干扰性能方面存在一定缺陷[20 ] . ...
An intelligent self-adjusting sensor for smart home services based on ZigBee communications
1
2012
... 为了简化系统布线，可以采用如下两种改进方案，即无线通信和电力线载波通信(Power line communication，PLC).以ZigBee为代表的无线通信技术已广泛应用于道路照明[2 ,12 ⇓ -14 ] 、办公照明[15 ] 和家庭照明[16 -17 ] .文献[12 ]使用ZigBee通信技术，设计了一种由太阳能供电的路灯远程控制系统，由中心管理站对照明进行控制，调节不具有实时性.文献[18 ]提出了基于交通流量的智能路灯照明系统，能够自适应交通流量实时调整路灯亮度，以此减少能量消耗.文献[2 ]在智能LED路灯系统上集成了公共气象数据感知的功能，可以减少因低能见度造成的交通事故.虽然无线网络有越来越多的应用，但是，随着射频频谱的减少，WLAN和ZigBee等短距离通信技术正在同时引起相邻设备之间的带宽争议[19 ] .此外，射频系统在安全性和抗干扰性能方面存在一定缺陷[20 ] . ...
A ZigBee-based home automation system
1
2009
... 为了简化系统布线，可以采用如下两种改进方案，即无线通信和电力线载波通信(Power line communication，PLC).以ZigBee为代表的无线通信技术已广泛应用于道路照明[2 ,12 ⇓ -14 ] 、办公照明[15 ] 和家庭照明[16 -17 ] .文献[12 ]使用ZigBee通信技术，设计了一种由太阳能供电的路灯远程控制系统，由中心管理站对照明进行控制，调节不具有实时性.文献[18 ]提出了基于交通流量的智能路灯照明系统，能够自适应交通流量实时调整路灯亮度，以此减少能量消耗.文献[2 ]在智能LED路灯系统上集成了公共气象数据感知的功能，可以减少因低能见度造成的交通事故.虽然无线网络有越来越多的应用，但是，随着射频频谱的减少，WLAN和ZigBee等短距离通信技术正在同时引起相邻设备之间的带宽争议[19 ] .此外，射频系统在安全性和抗干扰性能方面存在一定缺陷[20 ] . ...
Energy-efficient intelligent street lighting system using traffic-adaptive control
1
2016
... 为了简化系统布线，可以采用如下两种改进方案，即无线通信和电力线载波通信(Power line communication，PLC).以ZigBee为代表的无线通信技术已广泛应用于道路照明[2 ,12 ⇓ -14 ] 、办公照明[15 ] 和家庭照明[16 -17 ] .文献[12 ]使用ZigBee通信技术，设计了一种由太阳能供电的路灯远程控制系统，由中心管理站对照明进行控制，调节不具有实时性.文献[18 ]提出了基于交通流量的智能路灯照明系统，能够自适应交通流量实时调整路灯亮度，以此减少能量消耗.文献[2 ]在智能LED路灯系统上集成了公共气象数据感知的功能，可以减少因低能见度造成的交通事故.虽然无线网络有越来越多的应用，但是，随着射频频谱的减少，WLAN和ZigBee等短距离通信技术正在同时引起相邻设备之间的带宽争议[19 ] .此外，射频系统在安全性和抗干扰性能方面存在一定缺陷[20 ] . ...
Design and analysis of a visible-light-communication enhanced WiFi system
1
2015
... 为了简化系统布线，可以采用如下两种改进方案，即无线通信和电力线载波通信(Power line communication，PLC).以ZigBee为代表的无线通信技术已广泛应用于道路照明[2 ,12 ⇓ -14 ] 、办公照明[15 ] 和家庭照明[16 -17 ] .文献[12 ]使用ZigBee通信技术，设计了一种由太阳能供电的路灯远程控制系统，由中心管理站对照明进行控制，调节不具有实时性.文献[18 ]提出了基于交通流量的智能路灯照明系统，能够自适应交通流量实时调整路灯亮度，以此减少能量消耗.文献[2 ]在智能LED路灯系统上集成了公共气象数据感知的功能，可以减少因低能见度造成的交通事故.虽然无线网络有越来越多的应用，但是，随着射频频谱的减少，WLAN和ZigBee等短距离通信技术正在同时引起相邻设备之间的带宽争议[19 ] .此外，射频系统在安全性和抗干扰性能方面存在一定缺陷[20 ] . ...
LiFi integrated to power-lines for smart illumination communication
1
... 为了简化系统布线，可以采用如下两种改进方案，即无线通信和电力线载波通信(Power line communication，PLC).以ZigBee为代表的无线通信技术已广泛应用于道路照明[2 ,12 ⇓ -14 ] 、办公照明[15 ] 和家庭照明[16 -17 ] .文献[12 ]使用ZigBee通信技术，设计了一种由太阳能供电的路灯远程控制系统，由中心管理站对照明进行控制，调节不具有实时性.文献[18 ]提出了基于交通流量的智能路灯照明系统，能够自适应交通流量实时调整路灯亮度，以此减少能量消耗.文献[2 ]在智能LED路灯系统上集成了公共气象数据感知的功能，可以减少因低能见度造成的交通事故.虽然无线网络有越来越多的应用，但是，随着射频频谱的减少，WLAN和ZigBee等短距离通信技术正在同时引起相邻设备之间的带宽争议[19 ] .此外，射频系统在安全性和抗干扰性能方面存在一定缺陷[20 ] . ...
An indoor broadband broadcasting system based on PLC and VLC
1
2015
... PLC技术将不同电压等级的电力线复用为通信信道，从而显著减少系统的布线成本和复杂度，提高系统可靠性[21 ⇓ -23 ] .文献[22 ]采用半双工通信模式的PLC技术对LED照明系统进行控制，该方案采用的通信协议较以太网协议更为简单，但通信效率偏低.文献[24 ]设计了一种基于P-BUS的LED照明控制系统，使用更少的通信线路和组件，获得了较强的抗干扰能力和较高的通信效率.然而，PLC技术需要额外的信号发生和耦合电路将通信信号叠加到电源线上，增加了系统的体积和成本，且可靠性方面仍有改善空间. ...
Design of LED lighting system based on power line communication
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... PLC技术将不同电压等级的电力线复用为通信信道，从而显著减少系统的布线成本和复杂度，提高系统可靠性[21 ⇓ -23 ] .文献[22 ]采用半双工通信模式的PLC技术对LED照明系统进行控制，该方案采用的通信协议较以太网协议更为简单，但通信效率偏低.文献[24 ]设计了一种基于P-BUS的LED照明控制系统，使用更少的通信线路和组件，获得了较强的抗干扰能力和较高的通信效率.然而，PLC技术需要额外的信号发生和耦合电路将通信信号叠加到电源线上，增加了系统的体积和成本，且可靠性方面仍有改善空间. ...
... .文献[22 ]采用半双工通信模式的PLC技术对LED照明系统进行控制，该方案采用的通信协议较以太网协议更为简单，但通信效率偏低.文献[24 ]设计了一种基于P-BUS的LED照明控制系统，使用更少的通信线路和组件，获得了较强的抗干扰能力和较高的通信效率.然而，PLC技术需要额外的信号发生和耦合电路将通信信号叠加到电源线上，增加了系统的体积和成本，且可靠性方面仍有改善空间. ...
基于电力载波通信的LED舞台灯光控制系统设计
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2013
... PLC技术将不同电压等级的电力线复用为通信信道，从而显著减少系统的布线成本和复杂度，提高系统可靠性[21 ⇓ -23 ] .文献[22 ]采用半双工通信模式的PLC技术对LED照明系统进行控制，该方案采用的通信协议较以太网协议更为简单，但通信效率偏低.文献[24 ]设计了一种基于P-BUS的LED照明控制系统，使用更少的通信线路和组件，获得了较强的抗干扰能力和较高的通信效率.然而，PLC技术需要额外的信号发生和耦合电路将通信信号叠加到电源线上，增加了系统的体积和成本，且可靠性方面仍有改善空间. ...
Design of LED stage lighting control system based on power carrier communication
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2013
... PLC技术将不同电压等级的电力线复用为通信信道，从而显著减少系统的布线成本和复杂度，提高系统可靠性[21 ⇓ -23 ] .文献[22 ]采用半双工通信模式的PLC技术对LED照明系统进行控制，该方案采用的通信协议较以太网协议更为简单，但通信效率偏低.文献[24 ]设计了一种基于P-BUS的LED照明控制系统，使用更少的通信线路和组件，获得了较强的抗干扰能力和较高的通信效率.然而，PLC技术需要额外的信号发生和耦合电路将通信信号叠加到电源线上，增加了系统的体积和成本，且可靠性方面仍有改善空间. ...
Realization of a general LED lighting system based on a novel power line communication technology
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... PLC技术将不同电压等级的电力线复用为通信信道，从而显著减少系统的布线成本和复杂度，提高系统可靠性[21 ⇓ -23 ] .文献[22 ]采用半双工通信模式的PLC技术对LED照明系统进行控制，该方案采用的通信协议较以太网协议更为简单，但通信效率偏低.文献[24 ]设计了一种基于P-BUS的LED照明控制系统，使用更少的通信线路和组件，获得了较强的抗干扰能力和较高的通信效率.然而，PLC技术需要额外的信号发生和耦合电路将通信信号叠加到电源线上，增加了系统的体积和成本，且可靠性方面仍有改善空间. ...
某海上风电场谐波谐振实测及仿真分析
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2021
... 电力电子驱动电路的高频开关动作必然在输入和输出端口产生开关纹波[25 ⇓ ⇓ -28 ] ，如果对该纹波进行调制，则可以同时实现功率变换和数据传输，即能量信息协同调控.在该方案中，LED之间的信息交互以及LED与上位机之间的信息交互主要由电力电子驱动电路完成.该方案不需要额外的信号发生电路和通信线缆，降低了系统的硬件成本和维护成本；此外，由于信号的发送与传输采用功率电路和电力线，在功率系统正常工作的前提下，避免了通信系统的硬件故障，从而提高了系统的可靠性. ...
Test and simulation research on harmonic resonance of offshore wind farm
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2021
... 电力电子驱动电路的高频开关动作必然在输入和输出端口产生开关纹波[25 ⇓ ⇓ -28 ] ，如果对该纹波进行调制，则可以同时实现功率变换和数据传输，即能量信息协同调控.在该方案中，LED之间的信息交互以及LED与上位机之间的信息交互主要由电力电子驱动电路完成.该方案不需要额外的信号发生电路和通信线缆，降低了系统的硬件成本和维护成本；此外，由于信号的发送与传输采用功率电路和电力线，在功率系统正常工作的前提下，避免了通信系统的硬件故障，从而提高了系统的可靠性. ...
串联谐振间接矩阵型电力电子变压器高频电流特性分析及开关频率设计
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2022
... 电力电子驱动电路的高频开关动作必然在输入和输出端口产生开关纹波[25 ⇓ ⇓ -28 ] ，如果对该纹波进行调制，则可以同时实现功率变换和数据传输，即能量信息协同调控.在该方案中，LED之间的信息交互以及LED与上位机之间的信息交互主要由电力电子驱动电路完成.该方案不需要额外的信号发生电路和通信线缆，降低了系统的硬件成本和维护成本；此外，由于信号的发送与传输采用功率电路和电力线，在功率系统正常工作的前提下，避免了通信系统的硬件故障，从而提高了系统的可靠性. ...
Characteristic analysis of high-frequency-link current of series resonant indirect matrix type power electronics transformer and switching frequency design
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2022
... 电力电子驱动电路的高频开关动作必然在输入和输出端口产生开关纹波[25 ⇓ ⇓ -28 ] ，如果对该纹波进行调制，则可以同时实现功率变换和数据传输，即能量信息协同调控.在该方案中，LED之间的信息交互以及LED与上位机之间的信息交互主要由电力电子驱动电路完成.该方案不需要额外的信号发生电路和通信线缆，降低了系统的硬件成本和维护成本；此外，由于信号的发送与传输采用功率电路和电力线，在功率系统正常工作的前提下，避免了通信系统的硬件故障，从而提高了系统的可靠性. ...
适用于频变输电线的动态相量谐波分析建模与仿真
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2021
... 电力电子驱动电路的高频开关动作必然在输入和输出端口产生开关纹波[25 ⇓ ⇓ -28 ] ，如果对该纹波进行调制，则可以同时实现功率变换和数据传输，即能量信息协同调控.在该方案中，LED之间的信息交互以及LED与上位机之间的信息交互主要由电力电子驱动电路完成.该方案不需要额外的信号发生电路和通信线缆，降低了系统的硬件成本和维护成本；此外，由于信号的发送与传输采用功率电路和电力线，在功率系统正常工作的前提下，避免了通信系统的硬件故障，从而提高了系统的可靠性. ...
Modeling and simulation of dynamic phasor harmonic analysis for frequency-dependent transmission line
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2021
... 电力电子驱动电路的高频开关动作必然在输入和输出端口产生开关纹波[25 ⇓ ⇓ -28 ] ，如果对该纹波进行调制，则可以同时实现功率变换和数据传输，即能量信息协同调控.在该方案中，LED之间的信息交互以及LED与上位机之间的信息交互主要由电力电子驱动电路完成.该方案不需要额外的信号发生电路和通信线缆，降低了系统的硬件成本和维护成本；此外，由于信号的发送与传输采用功率电路和电力线，在功率系统正常工作的前提下，避免了通信系统的硬件故障，从而提高了系统的可靠性. ...
混合式隔离型模块化多电平变换器
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2021
... 电力电子驱动电路的高频开关动作必然在输入和输出端口产生开关纹波[25 ⇓ ⇓ -28 ] ，如果对该纹波进行调制，则可以同时实现功率变换和数据传输，即能量信息协同调控.在该方案中，LED之间的信息交互以及LED与上位机之间的信息交互主要由电力电子驱动电路完成.该方案不需要额外的信号发生电路和通信线缆，降低了系统的硬件成本和维护成本；此外，由于信号的发送与传输采用功率电路和电力线，在功率系统正常工作的前提下，避免了通信系统的硬件故障，从而提高了系统的可靠性. ...
Hybrid isolated modular multilevel converter
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2021
... 电力电子驱动电路的高频开关动作必然在输入和输出端口产生开关纹波[25 ⇓ ⇓ -28 ] ，如果对该纹波进行调制，则可以同时实现功率变换和数据传输，即能量信息协同调控.在该方案中，LED之间的信息交互以及LED与上位机之间的信息交互主要由电力电子驱动电路完成.该方案不需要额外的信号发生电路和通信线缆，降低了系统的硬件成本和维护成本；此外，由于信号的发送与传输采用功率电路和电力线，在功率系统正常工作的前提下，避免了通信系统的硬件故障，从而提高了系统的可靠性. ...
Nature of power electronics and integration of power conversion with communication for talkative power
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2020
... 前人对协同调控技术展开了基础性研究.文献[29 -30 ]揭示了电力电子变换器的信息通信属性和能量信息协同调控的物理本质，文献[31 ]分析了纹波通信的适用拓扑，文献[32 ⇓ -34 ]通过引入简单的二进制信息调制验证了纹波通信技术的正确性和可行性.进一步地，文献[35 ]引入扩频编码技术，提高了通信的抗干扰性能和保密性，而文献[36 ]打破了门极PWM信号的周期性，通过释放更多的控制自由度实现通信速率的大幅提升.然而，现有研究缺少信息论角度的原理分析和针对LED照明系统的应用研究，且主要基于变换器的输出纹波进行通信设计，因此，无法直接应用于LED调光系统中. ...
电力电子变换的信息特性与电能离散数字化到智能化的信息调控技术
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2020
... 前人对协同调控技术展开了基础性研究.文献[29 -30 ]揭示了电力电子变换器的信息通信属性和能量信息协同调控的物理本质，文献[31 ]分析了纹波通信的适用拓扑，文献[32 ⇓ -34 ]通过引入简单的二进制信息调制验证了纹波通信技术的正确性和可行性.进一步地，文献[35 ]引入扩频编码技术，提高了通信的抗干扰性能和保密性，而文献[36 ]打破了门极PWM信号的周期性，通过释放更多的控制自由度实现通信速率的大幅提升.然而，现有研究缺少信息论角度的原理分析和针对LED照明系统的应用研究，且主要基于变换器的输出纹波进行通信设计，因此，无法直接应用于LED调光系统中. ...
Info character of power electronic conversion and control technology with power discretization to digitization then intelligentization
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2020
... 前人对协同调控技术展开了基础性研究.文献[29 -30 ]揭示了电力电子变换器的信息通信属性和能量信息协同调控的物理本质，文献[31 ]分析了纹波通信的适用拓扑，文献[32 ⇓ -34 ]通过引入简单的二进制信息调制验证了纹波通信技术的正确性和可行性.进一步地，文献[35 ]引入扩频编码技术，提高了通信的抗干扰性能和保密性，而文献[36 ]打破了门极PWM信号的周期性，通过释放更多的控制自由度实现通信速率的大幅提升.然而，现有研究缺少信息论角度的原理分析和针对LED照明系统的应用研究，且主要基于变换器的输出纹波进行通信设计，因此，无法直接应用于LED调光系统中. ...
基于开关纹波调制的电源线通信技术
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2014
... 前人对协同调控技术展开了基础性研究.文献[29 -30 ]揭示了电力电子变换器的信息通信属性和能量信息协同调控的物理本质，文献[31 ]分析了纹波通信的适用拓扑，文献[32 ⇓ -34 ]通过引入简单的二进制信息调制验证了纹波通信技术的正确性和可行性.进一步地，文献[35 ]引入扩频编码技术，提高了通信的抗干扰性能和保密性，而文献[36 ]打破了门极PWM信号的周期性，通过释放更多的控制自由度实现通信速率的大幅提升.然而，现有研究缺少信息论角度的原理分析和针对LED照明系统的应用研究，且主要基于变换器的输出纹波进行通信设计，因此，无法直接应用于LED调光系统中. ...
Power line communication technology based on switch ripple modulation
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2014
... 前人对协同调控技术展开了基础性研究.文献[29 -30 ]揭示了电力电子变换器的信息通信属性和能量信息协同调控的物理本质，文献[31 ]分析了纹波通信的适用拓扑，文献[32 ⇓ -34 ]通过引入简单的二进制信息调制验证了纹波通信技术的正确性和可行性.进一步地，文献[35 ]引入扩频编码技术，提高了通信的抗干扰性能和保密性，而文献[36 ]打破了门极PWM信号的周期性，通过释放更多的控制自由度实现通信速率的大幅提升.然而，现有研究缺少信息论角度的原理分析和针对LED照明系统的应用研究，且主要基于变换器的输出纹波进行通信设计，因此，无法直接应用于LED调光系统中. ...
Burst-mode resonant LLC converter for an LED luminaire with integrated visible light communication for smart buildings
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2014
... 前人对协同调控技术展开了基础性研究.文献[29 -30 ]揭示了电力电子变换器的信息通信属性和能量信息协同调控的物理本质，文献[31 ]分析了纹波通信的适用拓扑，文献[32 ⇓ -34 ]通过引入简单的二进制信息调制验证了纹波通信技术的正确性和可行性.进一步地，文献[35 ]引入扩频编码技术，提高了通信的抗干扰性能和保密性，而文献[36 ]打破了门极PWM信号的周期性，通过释放更多的控制自由度实现通信速率的大幅提升.然而，现有研究缺少信息论角度的原理分析和针对LED照明系统的应用研究，且主要基于变换器的输出纹波进行通信设计，因此，无法直接应用于LED调光系统中. ...
Dual-purpose offline LED driver for illumination and visible light communication
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2015
... 前人对协同调控技术展开了基础性研究.文献[29 -30 ]揭示了电力电子变换器的信息通信属性和能量信息协同调控的物理本质，文献[31 ]分析了纹波通信的适用拓扑，文献[32 ⇓ -34 ]通过引入简单的二进制信息调制验证了纹波通信技术的正确性和可行性.进一步地，文献[35 ]引入扩频编码技术，提高了通信的抗干扰性能和保密性，而文献[36 ]打破了门极PWM信号的周期性，通过释放更多的控制自由度实现通信速率的大幅提升.然而，现有研究缺少信息论角度的原理分析和针对LED照明系统的应用研究，且主要基于变换器的输出纹波进行通信设计，因此，无法直接应用于LED调光系统中. ...
Power line communication in digitally controlled DC-DC converters using switching frequency modulation
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2008
... 前人对协同调控技术展开了基础性研究.文献[29 -30 ]揭示了电力电子变换器的信息通信属性和能量信息协同调控的物理本质，文献[31 ]分析了纹波通信的适用拓扑，文献[32 ⇓ -34 ]通过引入简单的二进制信息调制验证了纹波通信技术的正确性和可行性.进一步地，文献[35 ]引入扩频编码技术，提高了通信的抗干扰性能和保密性，而文献[36 ]打破了门极PWM信号的周期性，通过释放更多的控制自由度实现通信速率的大幅提升.然而，现有研究缺少信息论角度的原理分析和针对LED照明系统的应用研究，且主要基于变换器的输出纹波进行通信设计，因此，无法直接应用于LED调光系统中. ...
Direct sequence spread spectrum-based PWM strategy for harmonic reduction and communication
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2017
... 前人对协同调控技术展开了基础性研究.文献[29 -30 ]揭示了电力电子变换器的信息通信属性和能量信息协同调控的物理本质，文献[31 ]分析了纹波通信的适用拓扑，文献[32 ⇓ -34 ]通过引入简单的二进制信息调制验证了纹波通信技术的正确性和可行性.进一步地，文献[35 ]引入扩频编码技术，提高了通信的抗干扰性能和保密性，而文献[36 ]打破了门极PWM信号的周期性，通过释放更多的控制自由度实现通信速率的大幅提升.然而，现有研究缺少信息论角度的原理分析和针对LED照明系统的应用研究，且主要基于变换器的输出纹波进行通信设计，因此，无法直接应用于LED调光系统中. ...
Coded PWM based switching ripple communication applied in visible light communication
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2021
... 前人对协同调控技术展开了基础性研究.文献[29 -30 ]揭示了电力电子变换器的信息通信属性和能量信息协同调控的物理本质，文献[31 ]分析了纹波通信的适用拓扑，文献[32 ⇓ -34 ]通过引入简单的二进制信息调制验证了纹波通信技术的正确性和可行性.进一步地，文献[35 ]引入扩频编码技术，提高了通信的抗干扰性能和保密性，而文献[36 ]打破了门极PWM信号的周期性，通过释放更多的控制自由度实现通信速率的大幅提升.然而，现有研究缺少信息论角度的原理分析和针对LED照明系统的应用研究，且主要基于变换器的输出纹波进行通信设计，因此，无法直接应用于LED调光系统中. ...
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2011
... 图2 所示是采用Boost[37 ] 驱动电路的LED照明系统结构框图，包括直流供电电源、直流母线、若干Boost驱动电路和LED负载.在该系统中，所有LED驱动电路并联在直流电源母线上，一方面，每个LED驱动电路均采用输出电流闭环控制，通过调节门极信号的占空比来改变输出电流，从而调节LED的亮度；另一方面，通过调节门极信号的频率或/和相位进行信息调制，使输入电流开关纹波携带有数据信息，实现多个LED驱动电路之间的信息交互，进而实现智能调光功能. ...
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2011
... 图2 所示是采用Boost[37 ] 驱动电路的LED照明系统结构框图，包括直流供电电源、直流母线、若干Boost驱动电路和LED负载.在该系统中，所有LED驱动电路并联在直流电源母线上，一方面，每个LED驱动电路均采用输出电流闭环控制，通过调节门极信号的占空比来改变输出电流，从而调节LED的亮度；另一方面，通过调节门极信号的频率或/和相位进行信息调制，使输入电流开关纹波携带有数据信息，实现多个LED驱动电路之间的信息交互，进而实现智能调光功能. ...
Embedding power line communication in photovoltaic optimizer by modulating data in power control loop
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2019
... 由式(1)~(3)可知，在能量信息协同调控中，信息调制主要有两类基本方法：载波频移键控(Carrier wave frequency shift keying，CW-FSK)调制和载波相移键控(Carrier wave phase shift keying，CW-PSK)调制.其中，CW-PSK类调制具有抗干扰能力强、频带利用率高等优点；在进制选择方面，为了提高通信速率，同时考虑到功率系统中存在信道不平坦等诸多非理想特性，本文折中选择四进制调制；此外，综合考虑传输速率、误码率和相移键控调制所存在的相位模糊问题[38 ] ，本文采用四进制差分相移键控(Quaternary differential phase shift keying，QDPSK)，采用四个相位等间隔的载波分别表示数字信号0、1、2和3，以获得最佳的抗干扰性能. ...
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2019
... 对于一般的Boost变换器，开关频率fs 与三角载波频率fc 相等，即fs =fc .而引入QDPSK信息调制后，在载波相位的切换瞬间可能引起一次额外的开关动作，如图7 所示，导致驱动电路的等效开关频率增加[39 ] .对于一个设计良好的LED驱动电路，其正常工作的占空比可以稳定在0.5左右，则相位载波频率切换瞬间状态如表2 所示.假设数字信号0、1、2和3出现的概率相等且随机，则由表2 可知在载波相位切换瞬间，有50%的概率将引起一次额外的开关动作，据此可以计算引入信息调制后，等效开关频率为 ...
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2019
... 对于一般的Boost变换器，开关频率fs 与三角载波频率fc 相等，即fs =fc .而引入QDPSK信息调制后，在载波相位的切换瞬间可能引起一次额外的开关动作，如图7 所示，导致驱动电路的等效开关频率增加[39 ] .对于一个设计良好的LED驱动电路，其正常工作的占空比可以稳定在0.5左右，则相位载波频率切换瞬间状态如表2 所示.假设数字信号0、1、2和3出现的概率相等且随机，则由表2 可知在载波相位切换瞬间，有50%的概率将引起一次额外的开关动作，据此可以计算引入信息调制后，等效开关频率为 ...
A frequency demodulation technique based on sliding DFT phase locking scheme for large variation FM signals
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2012
... 对LED驱动电路中变换器的PWM功率载波进行QDPSK调制后，数据信号将会被传输到变换器输入端的纹波信号上，接收端经采样和信号调理后，可采用相干解调法对纹波信号进行解调.该方法在通信系统中被广泛应用[40 -41 ] ，因此本文不再展开分析. ...
Efficient demodulation of general APSK constellations
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2016
... 对LED驱动电路中变换器的PWM功率载波进行QDPSK调制后，数据信号将会被传输到变换器输入端的纹波信号上，接收端经采样和信号调理后，可采用相干解调法对纹波信号进行解调.该方法在通信系统中被广泛应用[40 -41 ] ，因此本文不再展开分析. ...
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2014
... 在采用LED照明的隧道内，为了保证行车安全，避免在车辆驶入与驶出隧道时，由于隧道内外的亮度存在较大差异而在视觉上造成“黑洞效应”和“白洞效应”，影响行驶安全，需要根据洞外亮度、车速大小、车流量大小等多个变量实时调节隧道内的LED亮度[42 ] .为了简化讨论，本文只考虑洞外亮度这一影响因素. ...
... 根据《公路隧道和地下通道照明指南》CIE88—2004，隧道照明分为四个照明段，分别为入口段Li 、过渡段Lt 、中间段Lm 与出口段Lo [42 ] ，各段简化后的照明亮度如下所示. ...
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2014
... 在采用LED照明的隧道内，为了保证行车安全，避免在车辆驶入与驶出隧道时，由于隧道内外的亮度存在较大差异而在视觉上造成“黑洞效应”和“白洞效应”，影响行驶安全，需要根据洞外亮度、车速大小、车流量大小等多个变量实时调节隧道内的LED亮度[42 ] .为了简化讨论，本文只考虑洞外亮度这一影响因素. ...
... 根据《公路隧道和地下通道照明指南》CIE88—2004，隧道照明分为四个照明段，分别为入口段Li 、过渡段Lt 、中间段Lm 与出口段Lo [42 ] ，各段简化后的照明亮度如下所示. ...
