چكيده فارسي :
به دليل افزايش روزافزون تجهيزات ارتباطي كه از باند RF جهت برقراري ارتباط استفاده مي¬كنند و امكان تداخل اين تجهيزات و ساير مشكلات اين حوزه، امروزه سعي شده تا از روش¬هاي جديد ارتباطي براي ارتباط بين تجهيزات الكترونيكي استفاده شود. از جمله روش¬هاي پيشنهادي كه امروزه روي آن تحقيقات زيادي انجام مي¬شود، استفاده از بستر نور مرئي LED¬ها براي برقراري ارتباط است كه تحت عنوان ارتباط ازطريق نور مرئي از آن ياد مي¬شود. در سال¬هاي اخير پژوهش¬هايي در جهت پياده سازي عملي اين مدل ارتباط، با به كارگيري مبدل¬هاي الكترونيك قدرت، براي راه اندازي LED¬ها اجرا شده است. درتوان¬هاي پايين مدلاسيون¬هاي پيچيده¬اي بر روي روشنايي LED¬ها پياده سازي شده است و نرخ داده¬هاي بسيار بالايي بدست آمده است ولي در توان¬هاي بالا، به دليل مشكلات اتلاف توان، پژوهشگران هنوز در حال بررسي، براي ايجاد نرخ داده¬هاي بالاتر و تلفات كمتر هستند. در اين پژوهش با توجه به آخرين تحقيقاتي كه در اين حوزه انجام شده است، يك روش جديد براي راه اندازي LED¬ها در توان بالا به منظور انتقال اطلاعات پيشنهاد شده است و سپس در مراحل شبيه¬سازي و همچنين پياده سازي عملي، عملكرد طرح پيشنهادي و نتايج آن بررسي شده است. در اين طرح سعي شده تا با عنايت به حفظ نرخ داده و يا بهبود آن تلاش شود تا نسبت نرخ كليدزني به نرخ داده كاهش داده شود. طرح كلي اين مبدل بر مبناي تقسيم توان است به گونه¬اي كه توان لازم براي روشنايي LED¬ها، كه به فركانس كليد زني پاييني نياز دارد، از توان لازم براي انتقال داده¬ها،كه به فركانس كليد زني بالايي نياز دارد، جدا شود. همچنين مزيت اصلي ديگر اين طرح در استفاده از يك ساختار رزونانسي براي ايجاد شكل موج مدولاسيون داده بدون استفاده از فيلتر است. به دليل استفاده از ساختار رزونانسي، نرخ كليدزني نسبت به نرخ داده كاهش محسوسي نسبت به پژوهش¬هاي مشابه داشته است. اين مبدل مدولاسيوني مشابه مدولاسيون PAM در خروجي ايجاد كرده است. يك مدولاسيون PAM چهار سطحي توسط مبدل پيشنهادي اجرا شده است كه نرخ داده 2 مگابيت بر ثانيه با فركانس كليدزني 1 مگاهرتز ارائه مي¬دهد كه نسبت نرخ كليد زني به نرخ داده به 0/5 رسيده است. همچنين با توجه به كاهش نرخ كليدزني و تقسيم توان¬هاي فركانس بالا و فركانس پايين، بازدهي اين مبدل كه در توان خروجي تقريبا 9 وات عمل مي¬كند به 93/5 درصد رسيده است.
چكيده انگليسي :
Due to the increasing number of communication equipment that use RF bands to communicate and the possibility of interference of these type of equipments and other problems in this field, nowadays it is tried to use new communication methods for communication between electronic equipments. Among the proposed methods that are being researched today is the use of visible light of LEDs to communicate, which is referred to as visible light communication. In recent years, researches have been carried out for the practical implementation of this communication model by using electronic power converters to drive LEDs. At low powers, complex modulations have been implemented on the brightness of LEDs and very high data rates have been obtained, but at high powers, due to power loss problems, researchers are still investigating to create higher data rates and fewer losses. In this research, according to the latest researches that has been done in this field, a new method for driving LEDs at high power has been proposed in order to transmit information, and then in the stages of simulation as well as practical implementation, the performance of the proposed design and its results have been reviewed. In this plan, an attempt has been made to reduce the ratio of switching rate to data rate by maintaining the data rate or improving it. The overall design of this converter is based on power division in such a way that the power required for lighting the LEDs, which requires a low switching frequency, is separated from the power required for data transmission, which requires a high switching frequency. Also, another main advantage of this design is the use of a resonant circuit to generate the data modulation waveform without the use of a filter. Due to the use of resonant circuit, the rate of switching rate to the data rate has been significantly reduced compared to similar researches. This converter has created a modulation similar to PAM modulation at the output. A four-level PAM modulation is implemented by the proposed converter, which provides a data rate of 2 Mbit/s with a switching frequency of 1 MHz, with a ratio of switching rate to data rate of 0/5. Also, due to the reduction of the switching rate and the division of high frequency and low frequency powers, the efficiency of the converter has reached 93/5%.
