自供能无线光通信的概念及系统实现方案
  • 时间:2019-10-09
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  )概念的提出,带来了人类社会的又一次科技变革,为人们的日常生活提供了巨大的便利。这一伟大概念的落地和实现,离不开高性能的研发部署、高密度和低功耗通信技术以及海量数据的获取处理分发技术。常规的物联网通信主要依赖于)通信技术,有限的射频带宽资源可能会成为阻碍高密度、大容量传感器网络通信的主要瓶颈。无线光通信(Opcal Wireless CommunicaTIons, OWC)技术,是一种利用光的明暗进行信号调制和传输的通信技术,具有频谱资源丰富、无处不在、抗干扰性强等优点,被认为是物联网应用中极具应用前景的“最后一公里接入”技术。然而,传统的无线光通信发射机需要复杂的信息调制

  基于以上研究背景,在佐治亚理工学院校董教授、中国科学院北京纳米能源与系统研究所所长王中林院士(通讯作者)指导下,课题组成员丁文伯博士、吴昌盛、訾云龙博士首次提出了“自供能无线光通信”的概念并完成了初步的原型系统实现。该系统巧妙地利用摩擦纳米发电机电压输出高、可以轻易的点亮LED灯的天然特性,巧妙的将LED灯或者LED阵列与摩擦纳米发电机直接组合构成最简单的无线光通信的发射机,从而实现机械信号的检测、调制和发送。相比于传统的无线光通信发射机,该装置无需额外的电源接入和复杂的调制电路,可以实现最简单直接的无线信息发送。课题组基于该思路实现了三种应用,分别是自供能的无线遥控、用于压力检测的自供能无线触控阵列以及用于用户身份验证的自供能无线触摸板。这是摩擦纳米发电机在无线光通信领域的首次应用,该系统可以实现对环境中机械信号的无线检测,具有成本低廉、识别率高等特点,在物联网、智慧城市、智慧农业中具有广泛的应用前景。相关工作开辟了崭新的研究和应用领域,以“Self-Powered Wireless OpTIcal Transmission of Mechanical AgitaTIon Signals”为题发表在Nano Energy上。

  课题组首次提出了自供能无线光通信的概念并完成了原型系统的实现,该系统可以实现对环境中机械信号的无线检测。该系统巧妙地结合了摩擦纳米发电机和无线光通信两个关键领域,有效地突破了物联网通信中的能量和频谱两大主要的紧缺资源受限难题,具有广泛的应用前景。

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  信息 NCL30059B是一款自振荡高压MOSFET驱动器,专为使用半布局光学的LED驱动器应用而量身定制。 LLC和LCC配置通过后者为恒流(CC)应用提供的优化宽范围控制得到支持。由于其专有的600 V技术,该驱动器可用于277 VAC照明应用中使用的体电压。 25 kHz至250 kHz的宽工作频率 最低频率调整精度3% 100 ms PFC延迟计时器 可调欠压 死区时间 - 0.6μs 内部600 V半桥栅极驱动器PSR电流调节±2%...

  信息 NCP1370是一款PWM电流模式,主要针对隔离式反向和非隔离恒流拓扑。该以准谐振模式运行以提供高效率。感谢一种新颖的控制方法,该装置能够精确地调节来自初级侧的恒定LED电流。这消除了对次级侧反馈电路,偏置和光耦合器的需要。该器件与最少数量的外部元件高度集成。内置强大的安全保护套件以简化设计。该器件支持模拟/数字调光,两种模式可以结合使用,以提高调光精度。 NCP1370具有可编程峰值电流限制,可在各种应用中优化设计兼容性。具有降低电流消耗的待机模式。 准确的初级侧检测 准谐振峰值电流模式控制操作 线路前馈 可编程逐周期峰值电流限制 模拟和/或PWM调光 二次二极管短路保护 V 欠压和过压保护 开路和短路输出LED保护 欠压...

  信息 NCS29001是用于LCD显示器背光应用的集成LED驱动器。可配置的物料清单使设计人员能够为各种LCD屏幕尺寸创建高效的解决方案。 NCS29001使用升压型转换器在一串LED中提供恒定电流。高达500 Hz的频率支持高精度PWM调光。集成的软启动功能可在上电过程中提供出色的控制,以避免电流过冲。该器件可防止输出过压,开路和短路LED以及热过载。 NCS29001采用经济高效的SOIC14封装。 3%LED电流精度 PWM控制调光 软启动限制浪涌电流 开放式反馈保护 开启LED保护 短LED保护 LED灯串阴极对地保护 最高占空比90以上% SOIC14封装 这是一个无铅器件 8.5 V至18 V输入电压范围 驱动单个LED串直至240 V...

  信息 NCP5623混合模拟电路是专用于RGB照明或背光LCD显示器的三输出LED驱动器。该IC采用工业标准TSSOP-14封装,适用于消费电子应用。 2.7至5.5V输入电压范围 完全支持RGB功能 可编程集成逐渐调光 90 mA输出电流能力 提供三个独立的LED驱动器 支持完整的I2C协议 这是一个无铅设备 每通道32步恒流,32k颜色组合 电路图、引脚图和封装图

  信息 NCP5623B混合模拟电路是专用于RGB照明或背光LCD显示器的三输出LED驱动器。内置DC-DC转换器基于高效电荷泵结构,工作模式为1x和2x。它提供94%的峰值效率。小巧的封装使该器件非常适合有限的便携式应用。 2.7至5.5 V输入电压范围 完全支持RGB功能 可编程集成渐变调光 90 mA输出电流能力 94%峰值效率 内置短路保护 提供三个独立的LED驱动器 支持完整的I2C协议 嵌入式OVP /开放式负载保护 电路图、引脚图和封装图...

  信息 NCP5623C混合模拟电路是专用于RGB照明或背光LCD显示器的三输出LED驱动器。内置DC-DC转换器基于高效电荷泵结构,工作模式为1x和2x。它提供了94%的峰值效率。小型封装使该器件适用于限制室内的便携式应用。 2.7至5.5 V输入电压范围 完全支持RGB功能 可编程集成渐变调光 90 mA输出电流能力 94%峰值效率 内置短路保护 提供三个独立的LED驱动器 支持完整 C协议 嵌入式OVP和开放式负载保护 电路图、引脚图和封装图...

  信息 NCP5603是专用于中等功率白光LED应用的集成电路。电源转换是通过电荷泵结构实现的,使用两个外部陶瓷电容器,使系统极小。该器件通过低电池电压源为负载提供恒定电压。它特别适用于低成本,低功耗应用中的高效LED,具有较长的电池寿命。 宽电池供电电压范围:2.7 自动工作模式1X,1.5 X和2X提高效率 可调光输出电流 输出脉冲电流高达350 mA 可选输出电压 高效率90% 支持2.5 kV ESD,模型 支持200 V机器型号ESD 低40 mA短路电流 电路图、引脚图和封装图...

  信息 HBL5006系列是电子分流器,在LED进入开路状态时提供电流旁路。当受到瞬态和喘振条件时,LED本质上非常脆弱。还有许多情况必须保持LED照明的高可靠性,例如前灯,灯塔,桥梁,飞机,跑道等。在这些情况下,分流装置的低成本添加将提供充分保证,如果一个LED失效打开,整串LED将不会熄灭。分流装置也适用于需要电路连续性的其他负载。这些设备设计用于30至500 mA的电流。 双向设备 如果LED自行恢复或已更换,则自动进行自我检测 ON - 状态电压通常为1.1 V 关断状态电流小于1.0μA SZ前缀适用于汽车和其他需要UniqueSite和控制变更要求的应用; AEC-Q101合格且具有PPAP功能 这些器件无铅且符合RoHS标准...

  信息 HBL1015 / 25系列是电子分流器,在LED进入开路状态时提供电流旁路。当经受瞬态和浪涌条件时,LED非常脆弱。在许多情况下,必须保持LED照明的高可靠性,例如前灯,灯塔,桥梁,飞机,跑道等。在这些情况下,HBL设备的低成本添加将充分保证如果一个LED失效打开,整个LED串将会熄灭。 HBL器件也适用于需要电路连续性的其他负载。设备可以使用140至500 mA的电流。 双向设备 如果LED自身恢复或更换,则自动重置 ON状态电压通常1.8 V 关断状态电流小于0.5μA 这些是无铅器件...

  信息 HBL1015 / 25系列是电子分流器,在LED进入开路状态时提供电流旁路。当经受瞬态和浪涌条件时,LED非常脆弱。在许多情况下,必须保持LED照明的高可靠性,例如前灯,灯塔,桥梁,飞机,跑道等。在这些情况下,HBL设备的低成本添加将充分保证如果一个LED失效打开,整个LED串将会熄灭。 HBL器件也适用于需要电路连续性的其他负载。设备可以使用140至500 mA的电流。 双向设备 如果LED自身恢复或更换,则自动重置 ON状态电压通常1.8 V 关断状态电流小于0.5μA 这些是无铅器件...

  信息 LC75805PE是1/1至1/4占空比的通用LCD显示驱动器,LED驱动器通过控制用于仪表板显示。此外,LC75805PE能够直接驱动多达48个LED和最多140个段的LCD,并具有内置的7ch PWM功能,用于LED的亮度调节。此外,由于内置振荡器电路,可以减少外部电阻和电容振荡。 静态驱动开关,1/2负载驱动,1/3负载驱动和1/4负载驱动器可通过串行数据控制。 静态驱动器(1/1负载驱动器):最多可驱动38段。 1/2负载驱动器:能够驱动 1/3 Duty Drive:最多可驱动108段。 1/4 Duty Drive:最多可驱动140段。 通用和段输出波形的帧频可以通过串行数据控制。 打开/关闭LED可以通过串行数据控制。 (最多可驱动48个LED) 内置7ch PWM功能,用于LED的亮度调节。 (128步的分辨率) LED驱动器输出波形的帧频可以通过串行数据控制。 串行数据输入支持与系统的“计算机控制总线 V操作) 备份功能和通过省电模式强制关闭所有段可由串行数据控制。 内部振荡器操作模式和外部开关时钟操作模式可以通过串行数据控制。 通用性很高,因为显示数据直接显示而无需电路的干预。 INH引脚允许强制显示 内置振荡器...

  信息描述 LM3644 是一款双 LED 闪存驱动器,能够以较小的解决方案尺寸提供高度可调节性。LM3644 采用 2MHz 或 4MHz 固定频率同步升压转换器为 1.5A 恒流 LED 源供电。 两个 128 级电流源可灵活调整 LED1 与 LED2 之间的电流比,。自适应调节方法可确保电流源保持可调节状态,并且最大限度地提升效率。 LM3643 LM3644 的功能由兼容 I2C 的接口控制。这些 功能 包括:硬件闪光灯和硬件手电筒引脚(STROBE 和 TORCH/TEMP)、TX 中断和负温度系数 (NTC) 热敏电阻监视器。器件在每个输出引脚均提供了可独立编程的电流,以便在闪存模式或录像(手电筒)模式条件下驱动 LED。该器件的开关频率选项为 2MHz 或 4MHz,具备过压保护 (OVP) 和可调节限流功能,因此可采用微型超薄电感和 10μF 陶瓷电容。该器件的工作环境温度范围为 -40°C 至 +85°C。特性 两个可独立编程的 1.5A LED 电流源 准确的可编程 LED 电流范围为 1.4mA 到 1.5A 手电筒电流最高可达 360mA (LM3644TT) 闪光灯超时值最长可达 1.6 秒 (LM3644TT) 优化了低电池电量条件下的闪存 LED 电流(输入电压闪存 (IVFM)) 手...

  信息描述LM36011 是一款超小型 LED 闪光灯驱动器,具有高度可调节性。总解决方案尺寸为 4mm2,可提供高达 1.5A 的 LED 闪光灯电流或高达 376mA 的手电筒电流。以上所有的操作均可通过精确的可编程电流源来完成,无需预调节电压,从而减小解决方案尺寸并节省成本。 LM36011 的功能由与 I2C 兼容的接口控制。这些 特性 包括:硬件闪光灯 (STROBE)、闪光灯超时、UVLO、热比例缩减、LED 故障检测以及适用于闪光灯和影片模式(手电筒)的 128 级可编程电流。该器件可在 -40°C 至 +85°C 的环境温度范围下工作。特性精确且可编程 LED 电流闪光灯/IR 电流范围:11mA 至 1.5A(128 个级别) 手电筒电流范围:2.4mA 至 376mA(128 个级别) 闪光灯超时时间长达 1.6 秒优化了低电池电量条件下的闪光灯 LED 电流 (IVFM) LED 阴极对地短路运行以提高热管理 较小的总体解决方案尺寸:

  信息描述 LM3648 是一款 LED 闪光灯驱动器,其采用小型解决方案尺寸,并且具备更强的适应能力。 LM3648 采用 2MHz 或 4MHz 固定频率的同步升压转换器为 1.5A LED 恒流源供电。 自适应调节方法确保电流源保持可调节状态,并且最大限度地提高效率。 LM3648 的功能通过 I2C 兼容接口进行控制。 其功能包括:硬件闪光灯和硬件手电筒引脚(STROBE 和 TORCH/TEMP)、TX 中断以及 NTC 热敏电阻监视器。 该器件在闪光灯模式下可提供 64 种电流,在摄像模式(手电筒)下可提供 128 种电流。而且还提供有 2MHz 或 4MHz 开关频率选项、过压保护 (OVP) 功能以及可调限流功能,允许使用微型、超薄的电感器和 (10μF) 陶瓷电容。 该器件的工作环境温度范围为 -40°C 至 85°C。特性 1.5A LED 电流源可编程性 精确的可编程 LED 电流范围为 1.954mA 至 1.5A 优化了低电池电压条件下的闪存 LED 电流(输入电压闪存 (IVFM)) 在火炬模式 (@ 100mA) 和闪存模式(@1A 至 1.5A)下效率超过 85% 支持阴极接地 LED 操作,改进了热管理 小型解决方案尺寸:

  信息描述TLC5958 是一款 48 通道恒流灌电流驱动器,适用于占空比为 1 至 32 的多路复用系统。 每个通道都具有单独可调的 65536 步长脉宽调制 (PWM) 灰度 (GS)。采用 48K 位显示存储器以提升视觉刷新率,同时降低 GS 数据写入频率。输出通道分为三组,每组含 16 个通道。 各组都具有 512 步长颜色亮度控制 (CC) 功能。 全部 48 通道的最大电流值可通过 8 步长全局亮度控制 (BC) 功能设置。 CC 和 BC 可用于调节 LED 驱动器之间的亮度偏差。 可通过一个串行接口端口访问 GS、CC 和 BC 数据。如需应用手册:,请通过电子邮件发送请求。TLC5958 有一个错误标志:LED 开路检测 (LOD),可通过串行接口端口读取。 TLC5958 还具有节电模式,可在全部输出关闭后将总流耗设为 0.8mA(典型值)。特性 48 通道恒流灌电流输出具有最大亮度控制 (BC)/最大颜色亮度控制 (CC) 数据的灌电流: 5VCC 时为 25mA 3.3VCC 时为 20mA 全局亮度控制 (BC):3 位(8 步长) 每个颜色组的颜色亮度控制 (CC):9 位(512 步长),三组使用多路复用增强型光谱 (ES) PWM 进行灰度 (GS) 控制:16 位 支持 32 路多路复用的 48K 位灰度数据...

  信息描述 TLC59581 是一款 48 通道恒定灌电流驱动器。每个通道都具有单独可调的 65536 步长脉宽调制 (PWM) 灰度 (GS) 亮度控制。输出通道分为三组。各组都具有 512 步长颜色亮度控制 (CC) 功能。CC 可调节颜色之间的亮度。全部 48 通道的最大电流值可通过 8 步长全局亮度控制 (BC) 功能设置。BC 调节 LED 驱动器之间的亮度偏差。可通过一个串行接口端口访问 GS、CC 和 BC 数据。TLC59581 具有一个错误标志:LED 开路检测 (LOD)。该标志可通过串行接口端口读取。为解决开路 LED 引发的此类 caterpillar 问题,TLC59581 器件具有一个增强型电路。该电路可提供 caterpillar 效应消除、热关断 (TSD) 和 IREF 电阻短路保护 (ISP) 功能,以确保较高的系统稳定性。TLC59581 器件还具有节电模式,可在输出全部关闭后将总流耗降为 0.8mA(典型值)。TLC59581 器件是一款提升多路复用面板低灰度显示模式性能的良好解决方案。请参见应用笔记,SLVA744。特性 48 个恒定灌电流输出通道 具有最大亮度控制 (BC)/最大颜色亮度控制 (CC) 数据的灌电流:5 VCC 时为 25mA 3.3 VCC 时为 20mA 全局亮度控制 (BC):...

  信息描述 TLC5951是一款 24 通道,恒定灌电流驱动器。 每个通道具有一个独立可调节,4096 步长,脉宽调制 (PWM) 灰度 (GS) 亮度控制和 128 步长的恒定电流点校正 (DC)。 此点校正调节通道和 LED 驱动器之间的亮度偏差。 输出通道是被分成三组的 8 个通道。 每个通道组有一个 256 步长全局亮度控制 (BC) 功能和一个独立的灰度时钟输出。可通过一个串行接口访问 GS,DC 和 BC 数据。 通过一个专用串行端口可对 DC 和 BC 进行编程。TLC5951 有三个针对 LED 开路检测 (LOD),LED 短路检测 (LSD) 和热错误标志 (TEF) 的错误检测电路。 LOD 检测损坏或者断开的 LED,而 LSD 检测一个短接的 LED。 TEF 表示一个过热条件。特性 24 通道恒定灌电流输出 电流功能 使用 PWM 的可选灰度 (GS) 控制:12 位(4096 步长),10 位(1024 步长),8 位(256 步长)针对三色组的三个独立灰度时钟 点校正 (DC):7 位(128 步长) 针对每个颜色组的全局亮度控制 (BC):8 位(256 步长) 自动重复显示功能 针对 GS,BC 和 DC 数据的独立数据端口 每个数据端口间的通信路径 LED 电源电压 VCC=3.0V 至 5.5V...

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