照明光通信设备.pdf

1、(10)申请公布号 CN 102386976 A (43)申请公布日 2012.03.21 CN 102386976 A *CN102386976A* (21)申请号 201110256209.0 (22)申请日 2011.08.25 2010-188633 2010.08.25 JP 2011-116927 2011.05.25 JP H04B 10/10(2006.01) H05B 37/02(2006.01) (71)申请人 松下电工株式会社 地址 日本大阪府门真市 (72)发明人 西野博之 盐滨英二 山崎茂章 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 王

2、萍 陈炜 (54) 发明名称 照明光通信设备 (57) 摘要 一种照明光通信设备包括 ： 恒流源 ； 平滑电 容器， 连接到恒流源的输出 ； 负载电路， 包括发光 二极管并且连接到恒流源的输出 ； 负载改变元 件， 被添加到负载电路并且由此部分地改变负载 电路的负载特性 ； 以及开关元件， 被配置为根据 二进制光学通信信号确定是否将负载改变元件添 加到负载电路。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 31 页 附图 53 页 CN 102386995 A1/2 页 2 1. 一种照明光通信设备， 包括

3、 ： 恒流源 ； 平滑电路， 连接到所述恒流源的输出 ； 负载电路， 包括发光二极管并且连接到所述恒流源的输出 ； 负载改变元件 ； 以及 开关元件， 其中所述负载改变元件被配置为当被添加到所述负载电路时， 部分地改变所述负载电 路的负载特性， 其中所述开关元件被配置为根据二进制光学通信信号确定是否将所述负载改变元件 添加到所述负载电路。 2. 根据权利要求 1 所述的照明光通信设备， 其中所述负载改变元件是与所述发光二极管串联连接的电阻器， 其中所述开关元件与所述电阻器并联连接。 3. 根据权利要求 1 所述的照明光通信设备， 其中所述负载改变元件包括恒压电路部分， 所述恒压电路部分至少包括

4、与所述发光二 极管串联连接的恒压元件， 其中所述开关元件与所述恒压电路部分并联连接。 4. 根据权利要求 1 至 3 中任一项所述的照明光通信设备， 其中所述负载电路包括多个负载电路， 所述多个负载电路并联连接在所述恒流源的输 出之间， 其中所述多个负载电路中的至少一个配备有所述负载改变元件和所述开关元件。 5. 根据权利要求 4 所述的照明光通信设备， 其中所述多个负载电路中的每个包括所述开关元件和具有相对于每个负载电路不同 的发射颜色的所述发光二极管。 6. 根据权利要求 1 所述的照明光通信设备， 其中所述负载电路包括所述发光二极管， 所述发光二极管包括串联连接的多个发光二 极管， 其中

5、所述开关元件与所述多个发光二极管中的一部分并联连接。 7. 根据权利要求 1 所述的照明光通信设备， 其中所述负载电路包括多个负载电路， 所述多个负载电路并联连接在所述恒流源的输 出之间， 其中所述多个负载电路中的每个包括所述发光二极管， 所述发光二极管包括串联连接 的多个发光二极管， 其中所述发光二极管具有相对于每个负载电路不同的发射颜色， 其中所述多个负载电路中的每个中的所述开关元件与所述多个发光二极管中的一部 分并联连接。 8. 根据权利要求 1 所述的照明光通信设备， 其中所述负载电路包括多个负载电路， 所述多个负载电路并联连接在所述恒流源的输 出之间， 权 利 要 求 书 CN 10

6、2386976 A CN 102386995 A2/2 页 3 其中所述开关元件与所述多个负载电路中的至少除一个负载电路以外的一个或更多 个负载电路串联连接， 其中所述负载改变元件是所述开关元件所串联连接的所述一个或更多个负载电路。 9. 根据权利要求 1 所述的照明光通信设备， 进一步包括占空调节单元， 用于改变所述 光学通信信号的接通 / 断开占空比。 10. 根据权利要求 1 所述的照明光通信设备， 其中所述恒流源包括恒流反馈系统， 所述恒流反馈系统包括生成 DC 输出的转换器、 根 据流到所述负载电路的负载电流生成压降的电流感测单元、 差放大单元和控制器， 其中所述差放大单元放大所述电

7、流感测单元中生成的压降和预定参考电压之间的差， 其中所述控制器控制所述转换器的输出， 从而所述负载电流的平均值根据所述差放大 单元的输出变为通常恒定。 11. 根据权利要求 10 所述的照明光通信设备， 其中所述恒流所馈系统配备有相位补偿电路， 所述相位补偿电路包括积分元件， 并且 调整所述差放大单元的输出的相位。 12. 根据权利要求 1 所述的照明光通信设备， 进一步包括通信单元， 其中用于生成所述光学通信信号的信号生成电路、 所述负载改变元件和所述开关元件 容纳在所述通信单元的壳体中， 其中所述通信单元通过用于连接的机械元件连接到所述负载电路。 13. 根据权利要求 1 所述的照明光通信

8、设备， 进一步包括绝缘部件， 所述绝缘部件使所 述开关元件与用于生成所述光学通信信号的所述信号生成电路电气绝缘。 14. 根据权利要求 13 所述的照明光通信设备， 其中所述光学通信信号包括若干不同类别的光学通信信号， 并且按信号差异而分为多 个信号组， 其中所述绝缘部件包括多个绝缘部件， 其中所述开关元件位于所述多个信号组中的每个中， 其中所述多个绝缘部件中的每个被设置为使所述信号生成电路与所述开关元件电气 绝缘。 15. 根据权利要求 1 所述的照明光通信设备， 进一步包括 ： 载波生成单元， 生成载波， 所述载波被设定为具有比所述光学通信信号高的频率， 并且 由此所述载波能够与所述光学通

9、信信号分离 ； 调制单元， 通过所述载波来调制所述光学通信信号 ； 绝缘变压器， 连接在所述调制单元和所述开关元件之间 ； 以及 解调单元， 将通过从所述绝缘变压器的输出移除所述载波而获得的信号输出到所述开 关元件。 16. 根据权利要求 1 所述的照明光通信设备， 其中所述发光二极管是有机发光二极管。 权 利 要 求 书 CN 102386976 A CN 102386995 A1/31 页 4 照明光通信设备 技术领域 0001 本发明通常涉及照明光通信设备。 背景技术 0002 在过去， 已提出了一种发光装置， 其包括作为光源的发光二极管 (LED)， 并且通过 调制照明光的强度来传送信

10、号。 由于该照明光通信设备通过调制其自身的照明光来传送信 号， 因此不需要诸如红外线通信设备的特殊设备。 这样， 由于发光二极管被用作用于照明的 光源， 因此可以实现电力节约。 因此， 已研究了将照明光通信设备用于地下商场中的到处存 在的信息系统。 0003 图 44 是传统的照明光通信设备的电路图。这样， 恒流电路 52、 三个发光二极管 53 和开关元件 Q1 串联连接在直流 (DC) 电源 51 的两端之间。开关元件 Q1 根据光学通信信号 S1的高/低而接通/断开， 并且由此在保持恒流性质的同时调制流向发光二极管53的负载 电流 I1( 参见图 45A 和 45B)。 0004 在该电

11、路中， 恒流电路 52 被设置为使具有小操作电阻的发光二极管 53 稳定地接 通， 于是恒流电路 52 的电路损失增加。例如， 当恒流电路 52 包括恒流二极管时， 假设负载 电流 I1 是 500mA， 则估计的电路损失变为约 2.3W。因此， 即使发光二极管需要小电力， 但是 减损了发光二极管的益处。 0005 因而， 如图46A中所示， 设置DC-DC转换器以代替恒流电路52， 并且这样可以设想， 通过 PWM( 脉宽调制 ) 来控制 DC-DC 转换器并且由此电路损失降低。在该电路中。电流感 测电阻器 R3、 三个发光二极管 53、 电感器 L1 和开关元件 Q1 串联连接在 DC 电

12、源 51 的两端。 这样， 通过控制电路 54 控制开关元件 Q1 的接通 / 断开操作。这样， 平滑电容器 C3 和整流 器二极管 D2 连接在包括三个发光二极管 53 和电感器 L1 的串联电路的两端之间， 并且与电 感器 L1 和开关元件 Q1 一起构成 DC-DC 转换器。反馈信号从恒流反馈电路 55 输入到控制 电路 54 中， 并且由此控制 DC-DC 转换器的输出电流以使其保持通常恒定。此外， 光学通信 信号 S1 被输入到控制电路 54 中， 并且开关元件 Q1 在光学通信信号 S1 的高值时段期间以 高频接通 (ON)/ 断开 (OFF) 并且由此负载电流 I1 被调制 (

13、参见 47A 至 47C)。 0006 现在， 图 46B 示出了恒流反馈电路 55 的特定示例， 并且这样误差放大器 A1 被配置 为将负载电流 I1 流向的电阻器 R3 的压降与参考电压 E1 比较， 并且进行放大以将其偏差输 出到控制电路 54 中。串联电路包括连接在误差放大器 A1 的反相输入端和输出端之间的电 阻器R4和电容器C2， 并且构成相位补偿电路以保护上述反馈系统的稳定性。 对于该相位补 偿电路， 通常使用包括积分元件的补偿电路来调整环路传输函数中的增益和相位， 并且作 为经典的信息理论的 PI( 比例积分 ) 控制或者 PID( 比例积分导数 ) 控制而已知。例如， 图 4

14、6C 示出了在日本专利申请公开第 2006-120910 号中公开的平均电流检测电路的电路图。 积分电路 56( 包括电阻器 R5 和电容器 C3) 连接在电流感测电阻器 R3 的两端之间， 并且被 配置为使用上述 PI 控制作为对输出取平均的手段。 0007 在上述图46A中示出的照明光通信设备中， 通过根据光学通信信号S1间歇地操作 说 明 书 CN 102386976 A CN 102386995 A2/31 页 5 DC-DC转换器来调制负载电流I1， 并且这样需要如下两个条件来将光学通信信号S1忠实地 再现为电流波形。一个条件是， DC-DC 转换器的操作频率高于光学通信信号的频率

15、( 条件 1)， 并且另一条件是， 负载电流 I1 不平滑 ( 条件 2)。 0008 为了满足条件1， 例如， 如果通信速度是9.6kbps， 则需要DC-DC转换器的操作频率 等于或大于 100kHz( 就是说， 约为通信速度的 10 倍 )， 优选地等于或大于 1MHz( 就是说， 约 等于或大于通信速度的 100 倍 )。然而， 如果 DC-DC 转换器的操作频率相对高， 则 DC-DC 转 换器中的开关元件 Q1 的损失增加， 并且因而存在需要减小噪声的措施的问题。 0009 随后， 在条件2的情况下， 当平滑电容器与发光二极管53并联连接时， 负载电流I1 不是间歇的， 即使 DC

16、-DC 转换器中的开关元件 Q1 是间歇的。因此， 变得难于根据光学通信 信号调制负载电流I1。 另一方面， 如果负载电流I1不平滑， 则在负载电流I1中出现波纹电 流。波纹电流取决于 DC-DC 转换器的操作频率分量。因而， 存在需要来自电配线的噪声的 措施的问题。期望增加 DC-DC 转换器的操作频率以在使电容器的平滑能力尽可能小以便不 致使负载电流 I1 平滑的同时抑制操作频率分量的波纹。然而， 当操作频率增加时， 存在开 关元件 Q 的损失也增加的问题。 0010 这样， 在过去， 还已提出了一种照明光通信设备， 其具有图 48 中示出的电路配置， 并且使用被添加恒流反馈电路的 DC-

17、DC 转换器。在该电路中， 通过来自 DC 电源 61 的输入 操作 DC-DC 转换器 62， 并且其输出被整流器电路 63 和平滑电容器 C4 转换为具有期望的电 压值的 DC 电压。三个发光二极管 64 和电流感测电阻器 R4 串联连接在平滑电容器 C4 的两 端。当负载电流 I1 流动时， 误差放大器 A2 将电阻器 R4 中出现的压降与参考电压 E1 比较。 这样， 误差放大器 A2 将其偏差放大并且将其反馈到 DC-DC 转换器中的输出控制器 65， 于是 控制负载电流 I1 以便成为恒流。此外， 包括电阻器 R5 和电容器 C5 的串联电路连接在误差 放大器 A2 的反相输入端和

18、输出端之间， 并且该串联电路构成相位补偿电路， 并且在增加低 频域中的增益并且抑制高频域中的增益的同时调整反馈信号的相位。 0011 图 49A 是示出该电路的输出性质的 Bode 图， 并且这样增益 ( 图 49A 中的 L1) 随着 频率的增加而线性下降。这样， 对于约 10kHz 的频率， 相位角 ( 图 49A 中的 L2) 维持约 90 度， 并且保证了相位裕度。因而， 反馈系统的稳定性是良好的。 0012 在图 48 中示出的电路中， 参考电压 E1 或 E2 通过电开关 SW1 连接到误差放大器 A2 的非反相输入端， 并且电开关 SW1 根据光学通信信号 S1 进行开关， 并且

19、由此可以调制负 载电流 I1。就是说， 一个参考电压 E1 被设定为使得负载电流 I1 变为用于正常照明的电流 值， 并且另一参考电压 E2 被设定为使得负载电流 I1 变为小于用于正常照明的电流值的电 流值。这样， 开关 SW1 根据光学通信信号 S1 进行开关， 并且由此调制负载电流。这里， 当参 考电压 E1 下的负载电流是 500mA 并且参考电压 E2 下的负载电流是 100mA 并且开关 SW1 根 据光学通信信号 S1 进行开关时， 图 49B 示出了负载电流 I1 的仿真结果。在该仿真结果中， 负载电流 I1 被取平均为参考电压 E1 下的负载电流 (500mA) 和参考电压

20、E2 下的负载电流 (100mA) 之间的中间值 ( 约 300mA)， 并且因而负载电流 I1 并非根据光学通信信号调制。 0013 如根据图 49A 中的 Bode 图所预期的， 当光学通信信号具有约 10kHz 的频率时， 该 频域是其中不能预期误差放大器 A2 的增益并且输出控制不能跟随的域。因此， 当参考电压 E1、 E2 下的负载电流被取平均时， 仅能够提供平价负载电流。这里， 如果从图 48 中示出的 电路移除相位补偿电路， 则即使在高频域中仍可以保证误差放大器 A2 的增益， 并且可以预 说 明 书 CN 102386976 A CN 102386995 A3/31 页 6 期

21、根据光学通信信号调制负载电流。 然而， 反馈系统变得不稳定并且由此可 能发生异常振 荡。因此， 存在难于通过改变添加到误差放大器 A2 的相位补偿电路的电路常数来调制负载 电流 I1 的问题。 发明内容 0014 本发明的目的在于提供一种照明光通信设备， 其被添加用于通信的电路可以被简 化， 其可以根据具有高频的光学通信信号忠实地调制输出光。 0015 本发明的照明光通信设备包括恒流源、 平滑电路、 负载电路、 负载改变元件和开关 元件。平滑电路和包括发光二极管的负载电路连接到恒流源的输出。负载改变元件被配置 为当被添加到负载电路时， 部分地改变负载电路的负载特性。开关元件被配置为根据二进 制

22、光学通信信号确定是否将负载改变元件添加到负载电路。 0016 根据本发明， 被添加用于通信的电路可以被简化， 并且可以根据具有高频的光学 通信信号忠实地调制输出光。 0017 在该照明光通信设备中， 优选的是， 负载改变元件是与发光二极管串联连接的电 阻器， 并且开关元件与该电阻器并联连接。 0018 在该照明光通信设备中， 优选的是， 负载改变元件包括恒压电路部分， 其至少包括 与发光二极管串联连接的恒压元件， 并且开关元件与恒压电路部分并联连接。 0019 在该照明光通信设备中， 优选的是， 负载电路包括多个负载电路， 并且多个负载电 路并联连接在恒流源的输出之间， 并且多个负载电路中的至

23、少一个配备有负载改变元件和 开关元件。 0020 在该照明光通信设备中， 优选的是， 多个负载电路中的每个包括开关元件和具有 相对于每个负载电路不同的发射颜色的发光二极管。 0021 在该照明光通信设备中， 优选的是， 负载电路包括发光二极管， 该发光二极管包括 串联连接的多个发光二极管， 并且开关元件与多个发光二极管中的一部分并联连接。 0022 在该照明光通信设备中， 优选的是， 负载电路包括多个负载电路， 并且多个负载电 路并联连接在恒流源的输出之间， 并且多个负载电路中的每个包括发光二极管， 该发光二 极管包括串联连接的多个发光二极管， 并且发光二极管具有相对于每个负载电路不同的发 射

24、颜色， 并且多个负载电路中的每个中的开关元件与多个发光二极管中的一部分并联连 接。 0023 在该照明光通信设备中， 优选的是， 负载电路包括多个负载电路， 并且多个负载电 路并联连接在恒流源的输出之间， 并且开关元件与多个负载电路中的至少除一个负载电路 以外的一个或更多个负载电路串联连接， 并且负载改变元件是开关元件所串联连接的一个 或更多个负载电路。 0024 优选的是， 该照明光通信设备进一步包括占空调节单元， 用于改变光学通信信号 的接通 / 断开占空比。 0025 在该照明光通信设备中， 优选的是， 恒流源包括恒流反馈系统， 该恒流反馈系统包 括转换器、 电流感测单元、 差放大单元和

25、控制器。转换器生成 DC 输出。电流感测单元根据 流到负载电路的负载电流生成压降。 差放大单元放大电流感测单元中生成的压降和预定参 考电压之间的差。控制器控制转换器的输出， 从而负载电流的平均值根据差放大单元的输 说 明 书 CN 102386976 A CN 102386995 A4/31 页 7 出变为通常恒定。 0026 在该照明光通信设备中， 优选的是， 恒流反馈系统配备有相位补偿电路， 该相位补 偿电路包括积分元件， 并且调整差放大单元的输出的相位。 0027 优选的是， 该照明光通信设备进一步包括通信单元。用于生成光学通信信号的信 号生成电路、 负载改变元件和开关元件容纳在通信单元

26、的壳体中， 并且这样通信单元通过 用于连接的机械元件连接到负载电路。 0028 优选的是， 该照明光通信设备进一步包括绝缘部件， 该绝缘部件使开关元件与用 于生成光学通信信号的信号生成电路电气绝缘。 0029 在该照明光通信设备中， 优选的是， 光学通信信号包括若干不同类别的光学通信 信号， 并且按信号差异而分为多个信号组， 并且绝缘部件包括多个绝缘部件， 并且开关元件 位于多个信号组中的每个中， 并且多个绝缘部件中的每个被设置为使信号生成电路与开关 元件电气绝缘。 0030 优选的是， 该照明光通信设备进一步包括载波生成单元、 调制单元、 绝缘变压器和 解调单元。 载波生成单元生成载波， 该

27、载波被设定为具有比光学通信信号高的频率， 并且由 此载波可以与光学通信信号分离。调制单元通过载波来调制光学通信信号。绝缘变压器连 接在调制单元和开关元件之间。 解调单元将通过从绝缘变压器的输出移除载波而获得的信 号输出到开关元件。 0031 在该照明光通信设备中， 优选的是， 发光二极管是有机发光二极管。 附图说明 0032 先将更详细地描述本发明的优选实施例。通过下面的详细描述和附图， 将更好地 理解本发明的其他特征和优点， 在附图中 ： 0033 图 1A 是实施例 1 的照明光通信设备的电路图 ； 0034 图 1B 是实施例 1 的照明光通信设备的仿真建模的电路图 ； 0035 图 2

28、A 是示出仿真结果的波形图 ； 0036 图 2B 是示出仿真结果的波形图 ； 0037 图 3A 是实施例 2 的照明光通信设备的电路图 ； 0038 图 3B 是实施例 2 的照明光通信设备的仿真建模的电路图 ； 0039 图 4A 是示出实施例 3 的照明光通信设备的特征的电路图 ； 0040 图 4B 是示出实施例 3 的照明光通信设备的特征的电路图 ； 0041 图 4C 是示出实施例 3 的照明光通信设备的特征的电路图 ； 0042 图 4D 是示出实施例 3 的照明光通信设备的特征的电路图 ； 0043 图 4E 是示出实施例 3 的照明光通信设备的特征的电路图 ； 0044 图

29、 5A 是实施例 4 的照明光通信设备的电路图 ； 0045 图 5B 是示出实施例 4 的照明光通信设备的特征的电路图 ； 0046 图 5C 是示出实施例 4 的照明光通信设备的特征的电路图 ； 0047 图 6 是实施例 5 的照明光通信设备的电路图 ； 0048 图 7A 是实施例 6 的照明光通信设备的电路图 ； 0049 图 7B 是实施例 6 的照明光通信设备的仿真建模的电路图 ； 说 明 书 CN 102386976 A CN 102386995 A5/31 页 8 0050 图 7C 是示出实施例 6 的照明光通信设备的仿真结果的波形图 ； 0051 图 8A 是示出实施例

30、6 的其他配置的电路图 ； 0052 图 8B 是示出实施例 6 的其他配置的电路图 ； 0053 图 9 是实施例 7 的照明光通信设备的电路图 ； 0054 图 10 是实施例 8 的照明光通信设备的电路图 ； 0055 图 11A 是实施例 8 的照明光通信设备的仿真建模的电路图 ； 0056 图 11B 是示出实施例 8 的照明光通信设备的仿真结果的波形图 ； 0057 图 12A 是示出实施例 8 的其他配置的电路图 ； 0058 图 12B 是示出实施例 8 的其他配置的电路图 ； 0059 图 13A 是流到实施例 9 的照明光通信设备的负载电流的波形图 ； 0060 图 13B

31、 是流到实施例 9 的照明光通信设备的负载电流的波形图 ； 0061 图 13C 是流到实施例 9 的照明光通信设备的负载电流的波形图 ； 0062 图 14 是实施例 9 的照明光通信设备的仿真建模的电路图 ； 0063 图 15A 是示出实施例 9 的照明光通信设备的仿真结果的波形图 ； 0064 图 15B 是示出实施例 9 的照明光通信设备的仿真结果的波形图 ； 0065 图 15C 是示出实施例 9 的照明光通信设备的仿真结果的波形图 ； 0066 图 16A 是实施例 10 的照明光通信设备的电路图 ； 0067 图 16B 是实施例 10 的照明光通信设备的电路图 ； 0068

32、图 16C 是实施例 10 的照明光通信设备的电路图 ； 0069 图 16D 是实施例 10 的照明光通信设备的电路图 ； 0070 图 17 是示出实施例 10 的其他配置的电路图 ； 0071 图 18 是实施例 11 的照明光通信设备的电路图 ； 0072 图 19A 是示出实施例 11 的其他配置的电路图 ； 0073 图 19B 是示出实施例 11 的通信单元的具体配置的电路图 ； 0074 图 19C 是示出实施例 11 的通信单元的具体配置的电路图 ； 0075 图 20A 是实施例 12 的照明光通信设备的电路图 ； 0076 图 20B 是实施例 12 的照明光通信设备的电

33、路图 ； 0077 图 21 是实施例 13 的照明光通信设备的电路图 ； 0078 图 22A 是实施例 13 的每个部分的波形图 ； 0079 图 22B 是实施例 13 的每个部分的波形图 ； 0080 图 22C 是实施例 13 的每个部分的波形图 ； 0081 图 22D 是实施例 13 的每个部分的波形图 ； 0082 图 22E 是实施例 13 的每个部分的波形图 ； 0083 图 23A 是实施例 14 的照明光通信设备的电路图 ； 0084 图 23B 是实施例 14 的照明光通信设备的仿真建模的电路图 ； 0085 图 24A 是示出实施例 14 的照明光通信设备的负载电流

34、的仿真结果的波形图 ； 0086 图 24B 是示出实施例 14 的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图 ； 0087 图 25A 是示出实施例 14 的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图 ； 0088 图 25B 是示出实施例 14 的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图 ； 说 明 书 CN 102386976 A CN 102386995 A6/31 页 9 图 25C 是示出实施例 14 的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图 ； 0089 图 26A 是示出实施例 14 的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图 ； 0090 图 26B 是示出实施例 1

35、4 的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图 ； 0091 图 26C 是示出实施例 14 的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图 ； 0092 图 26D 是示出实施例 14 的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图 ； 0093 图 26E 是示出实施例 14 的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图 ； 0094 图 27 是实施例 15 的照明光通信设备的电路图 ； 0095 图 28A 是示出实施例 15 的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图 ； 0096 图 28B 是示出实施例 15 的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图 ； 0097 图 28C

36、 是示出实施例 15 的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图 ； 0098 图 29 是示出实施例 15 的照明光通信设备的其他电路配置的电路图 ； 0099 图 30A 是示出实施例 15 的照明光通信设备的其他电路配置的负载电流的仿真结 果的波形图 ； 0100 图30B是示出实施例15的照明光通信设备的其他电路配置的负载电 流的仿真结 果的波形图 ； 0101 图 30C 是示出实施例 15 的照明光通信设备的其他电路配置的负载电流的仿真结 果的波形图 ； 0102 图 31 是实施例 16 的照明光通信设备的电路图 ； 0103 图 32A 是示出实施例 16 的照明光通信设备的

37、负载电流的仿真结果的波形图 ； 0104 图 32B 是示出实施例 16 的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图 ； 0105 图 33A 是实施例 17 的照明光通信设备的电路图 ； 0106 图 33B 是实施例 17 的限流元件的具体示例的图示 ； 0107 图 33C 是实施例 17 的限流元件的具体示例的图示 ； 0108 图 33D 是实施例 17 的限流元件的具体示例的图示 ； 0109 图 34A 是实施例 17 的照明光通信设备的负载电路的电路示例 ； 0110 图 34B 是实施例 17 的照明光通信设备的负载电路的电路示例 ； 0111 图 34C 是实施例 17

38、的照明光通信设备的负载电路的电路示例 ； 0112 图 35A 是实施例 18 的照明光通信设备的电路图 ； 0113 图 35B 是实施例 18 的照明光通信设备的电路图 ； 0114 图 36A 是实施例 19 的照明光通信设备的电路图 ； 0115 图 36B 是实施例 19 的照明光通信设备的仿真建模的电路图 ； 0116 图 37A 是示出实施例 19 的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图 ； 0117 图 37B 是示出实施例 19 的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图 ； 0118 图 37C 是示出实施例 19 的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图 ；

39、0119 图 38 是示出实施例 19 的照明光通信设备的其他电路配置的电路图 ； 0120 图 39A 是示出实施例 19 的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图 ； 0121 图 39B 是示出实施例 19 的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图 ； 0122 图 39C 是示出实施例 19 的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图 ； 0123 图 40 是实施例 19 的照明光通信设备的比较示例的电路图 ； 说 明 书 CN 102386976 A CN 102386995 A7/31 页 10 0124 图 41A 是示出实施例 19 的照明光通信设备的负载电流的仿真

40、结果的波形图 ； 0125 图 41B 是示出实施例 19 的照明光通信设备的负载电流的仿真结果的波形图 ； 0126 图 42 是实施例 20 的照明光通信设备的电路图 ； 0127 图 43A 是实施例 21 的照明光通信设备的电路图 ； 0128 图 43B 是实施例 21 的照明光通信设备的电路图 ； 0129 图 43C 是实施例 21 的照明光通信设备的电路图 ； 0130 图 43D 是实施例 21 的照明光通信设备的电路图 ； 0131 图 44 是传统的照明光通信设备的电路图 ； 0132 图 45A 是用于描述传统的照明光通信设备的操作的波形图 ； 0133 图 45B 是

41、用于描述传统的照明光通信设备的操作的波形图 ； 0134 图 46A 是另一传统的照明光通信设备的电路图 ； 0135 图 46B 是另一传统的照明光通信设备的电路图 ； 0136 图 46C 是另一传统的照明光通信设备的电路图 ； 0137 图 47A 是用于描述另一传统的照明光通信设备的操作的波形图 ； 0138 图 47B 是用于描述另一传统的照明光通信设备的操作的波形图 ； 0139 图 47C 是用于描述另一传统的照明光通信设备的操作的波形图 ； 0140 图 48 是又一传统的照明光通信设备的电路图 ； 0141 图 49A 是又一传统的照明光通信设备的 Bode 图 ； 以及 0

42、142 图 49B 是示出又一传统的照明光通信设备的负载电流的波形图。 具体实施方式 0143 在下文中， 参照附图说明了本发明的实施例。 0144 ( 实施例 1) 0145 参照图 1A 和 1B 说明了实施例 1 的照明光通信设备。图 1A 是照明光通信设备 10 的电路图。照明光通信设备 10 包括恒流源 11、 平滑电容器 C11( 平滑电路 )、 负载电路 12、 负载改变元件 13、 信号生成电路 14 和开关元件 Q2。 0146 平滑电容器 C11 连接在恒流源 11 的输出之间， 并且使从恒流源 11 输出的功率平 滑。 0147 负载电路 12 包括多个发光二极管 LD1

43、， 它们串联连接在恒流源 11 的输出之间， 并 且接收从恒流源 11 输出的功率。 0148 负载改变元件 13 被配置为当被添加到负载电路 12 时部分地改变负载电路 12 的 负载特性。这样， 例如， 负载改变元件 13 包括电阻器、 其与多个发光二极管 LD1 的一部分并 联连接。 0149 信号生成电路 14 被配置为生成二进制光学通信信号。此外， 信号生成电路 14 可 以根据从外部设备传送的传送信号生成二进制光学通信信号。 0150 开关元件 Q2 包括与负载改变元件 13 的电阻器串联连接的开关器件 ( 例如， MOSFET)。开关元件 Q2 通过接收二进制光学通信信号而接通

44、/ 断开， 并且由此确定是否将 负载改变元件 13 添加到负载电路 12。 0151 图 1B 是关于图 1A 中示出的电路的仿真建模的电路图， 于是对于与图 1A 的电路 说 明 书 CN 102386976 A CN 102386995 A8/31 页 11 部件对应的图 1B 的电路部件， 引用相同的附图标记。此外， 发光二极管 LD1 被等效地替换 为包括齐纳二极管 ZD11 的串联电路， 该齐纳二极管 ZD11 具有恒定的导通电压和导通电阻 R11。这样， 电阻器 R12 用作负载改变元件 13， 并且当开关元件 Q2 接通时与导通电阻 R11 并 联连接。就是说， 包括电阻器 R1

45、2 和开关元件 Q2 的串联电路连接在导通电阻 R11 的两端之 间。这样， 信号生成电路 14 被等效地替换为振荡器 14a， 其生成与光学通信信号 S1 对应的 10kHz 的矩形波信号。 0152 图 2A 和 2B 均示出了使用图 1B 中示出的电路的负载电流 I1 的仿真结果。图 2A 示出了其中光学通信信号 S1 停止的状态下的负载电流 I1 的仿真结果， 并且负载电流 I1 的 平均值约为 500mA。图 2B 示出了流到发 光二极管 LD1 的负载电流 I1 的波形图。该波形图 示出了通过交替地切换连接状态和非连接状态而调制的负载电流 I1， 在连接状态中从振荡 器 14a 输

46、出 10kHz 的矩形波信号并且电阻器 R12 通过开关元件 Q2 与导通电阻 R11 并联连 接， 而在非连接状态中电阻器 R12 未连接到导通电阻 R11。这里， 当开关元件 Q2 接通时， 负 载电流 I1 约为 600mA， 而当开关元件 Q2 断开时， 负载电流 I1 约为 400mA。这样， 可以提供 忠实于光学通信信号 S1 的调制波形， 并且其平均电流保持约 500mA， 这等于其中光学通信 信号 S1 停止的状态下的负载电流 I1 的值。 0153 随后， 从照明光通信设备 10 输出光学输出并且该光学输出由具有光电 IC 的接收 器 20 接收。随后， 接收器 20 检测未

47、叠加在光学通信信号上的光学输出和叠加在光学通信 信号上的光学输出之间的差， 并且由此接收器 20 接收光学通信信号。接收器 20 甚至能够 通过应用制造方法来检测细微的调制光。 0154 如上文所述， 本实施例的照明光通信设备 10 包括恒流源 11、 平滑电路 ( 包括平滑 电容器 C11)、 负载电路 12、 负载改变元件 13 和开关元件 Q2。平滑电路和包括发光二极管 LD1 的负载电路 12 连接到恒流源 11 的输出。负载改变元件 13 在被添加到负载电路 12 时 部分地改变负载电路 12 的负载特性。开关元件 Q2 根据二进制光学通信信号确定是否将负 载改变元件 13 添加到负

48、载电路 12。 0155 由此， 根据光学通信信号改变负载电路 12 的负载特性， 并且随后相对于光学通信 信号的波形忠实地调制流到发光二极管 LD1 的负载电流。 0156 顺便提及， 在图2B中的仿真电路中， 负载改变元件13引起的改变被添加到构成发 光二极管LD1的等效电路的导通电阻R11。 然而， 即使改变被添加到齐纳二极管ZD1的电压 值， 仍可以如改变被添加到导通电阻 R11 的情况那样， 调制负载电流 I1。 0157 ( 实施例 2) 0158 参照图 3A 和 3B 说明了实施例 2 的照明光通信设备。图 3A 是照明光通信设备 10 的电路图， 于是对于与在实施例 1 中说明的图 1A 的电路部件对应的图 3A 的电路部件， 引用 相同的附图标记， 并且省略了说明。在本实施例中， 多个发光二极管 LD1 和电阻器 R12 连接 在平滑电容器 C11 的两端之间， 并且开关元件 Q2 连接在电阻器 R12 的两端之间。这里， 负 载改变元件 13 包括与多个发光二极管 LD1 串联连接的电阻器 R12。这样， 开关元