专利名称：用于远程抄表通信模块的开机自动启动电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电能表的远程抄表系统，尤其涉及远程抄表系统中的通信模块的开机启动电路。
背景技术：
电能表的远程自动抄读是智能电网建设的核心任务，远程自动抄表系统一般由智能电表、抄表集中器、电能计费主站以及通信网络几部分组成。抄表集中器要把从智能电表抄读来的数据传送到电能计费主站，一般需要配置通信模块，该通信模块可以是有线的，但更多地是采用无线通信模块，如2G的GSM/GPRS通信模块或者3G通信模块。现有的抄表集中器所配置的通信模块一般是由抄表集中器提供直流电源并通过RS232接口和抄表集中器的主控制模块交换数据。由于通信模块开机启动需要专门的开机信号，通常的一种解决方案是由主控制模块提供一路专门的控制信号给通信模块，这种方式会限制主控制模块与 通信模块的通用性和可替换性。通常的另一种解决方案是通过对充电电容进行充放电的方式，这种方式在电网不稳定，存在频繁快速上电、掉电的情形时，容易出现充电电容由于来不及放完电就又重新投入充电过程，致使充电过程缩短，从而无法提供足够时间宽度的稳定开机信号，以致引发通信模块不能正常启动而死机的故障，进而影响到远程自动抄表系统的可靠性。可见，实有必要对现有的通信模块的开机启动电路进行改进。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于克服上述现有技术存在的不足，提出一种通信模块的开机启动电路，能够在上电时自动开机，并能在电网频繁上电、掉电时实现正常稳定的开机启动，从而能够提高远程自动抄表系统的可靠性。本实用新型针对上述技术问题而提出的技术方案包括，提出一种用于远程抄表通信模块的开机自动启动电路，包括一电压检测单元，用以对一通信模块的工作电压进行实时监测；一充电单元，其包括充电电容，用以在该电压检测单元检测到通信模块的工作电压达到预设的充电阈值时进行充电；一脉冲输出单元，用以伴随该充电单元的充电过程输出一启动脉冲；以及一快速放电单元，用以在该电压检测单元检测到通信模块的工作电压低于预设的放电阈值时将该充电电容所存储的电量快速泄放掉。该电压检测单元包括一稳压器件和一充放电控制开关管，该充放电控制开关管的控制端与该稳压器件相连。该充电单兀还包括与该充电电容串联的一充电电阻,该充电单兀串设在该充放电控制开关管的受控开关与电源地之间。该脉冲输出单元包括一脉冲输出电阻和一脉冲输出开关管，该脉冲输出电阻的一端与该脉冲输出开关管的控制端相连、另一端与该充电电阻和充电电容的相连端连接。该快速泄放单元包括一泄放电阻，该泄放电阻的一端接地、另一端与该充放电控制开关管的受控开关和充电电容的相连端连接。[0009]该充放电控制开关管为PNP型三极管，该脉冲输出开关管为NPN型三极管。该稳压器件的稳压值设定为2. 5V。该预设的充电阈值为3. 2V，该预设的放电阈值为O. 7V。该启动脉冲为低电平脉冲。该启动脉冲的低电平维持时间大于I秒。与现有技术相比，本实用新型的用于远程抄表通信模块的开机自动启动电路，通过充电电容等简单电路，能够在上电时自动开机，并能在电网频繁上电、掉 电时实现正常稳定的开机启动，从而能够提高远程自动抄表系统的可靠性。
图I是本实用新型开机自动启动电路实施例的方框图。图2是本实用新型开机自动启动电路实施例的电原理图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型予以进一步地详尽阐述。参见图1，本实用新型的用于远程抄表通信模块的开机自动启动电路实施例的方框图大致包括一电压检测单元1，其对通信模块10的工作电压进行实时监测；一充电单元2，包括一充电电容，该充电电容在该电压检测单元I检测到通信模块10的工作电压达到预设的充电阈值时进行充电；一脉冲输出单元3，其伴随该充电单元2的充电过程输出一启动脉冲Pon ;以及一快速放电单元4，其在该电压检测单元I检测到通信模块10的工作电压低于预设的放电阈值时能够将该充电电容存储的电量快速泄放掉，从而在通信模块10的工作电压再次达到要求时又能够重新正常充电。其中，充电单元2控制着充电时间，而充电时间控制了脉冲输出单元3输出的启动脉冲Pon的长短。参见图2，本实用新型的用于远程抄表通信模块的开机自动启动电路实施例的电原理图大致包括稳压器件U1，充放电控制三极管Q1，稳压设定电阻R1，泄放电阻R3，充电电容Cl，充电电阻R4，脉冲输出电阻R2以及脉冲输出三极管Q2。其中，电压检测单元I大致由稳压器件U1，充放电控制三极管Ql和稳压设定电阻Rl构成；充电单元2大致由充电电容Cl和充电电阻R4构成；脉冲输出单元3大致由脉冲输出三极管Q2和脉冲输出电阻R2构成；快速泄放单元4大致由泄放电阻R3构成。本实用新型的用于远程抄表通信模块的开机自动启动电路实施例的工作原理大致包括脉冲输出三极管Q2的集电极连接到通信模块10的开机信号脚，一般地该引脚内部接有上拉电阻，若内部没有上拉电阻，则脉冲输出三极管Q2的集电极还需外接一上拉电阻。通过与稳压设定电阻Rl配合，稳压器件Ul的2、3脚之间能得到一个稳定的2. 5V电压，当上电后通信模块10的工作电压VCC大于阈值电压一3. 2V，其等于稳压器件Ul的2. 5V加上充放电控制三极管Ql的基极导通电压O. 7V，充放电控制三极管Ql开始导通，充电电容Cl进入充电状态，此时充电电阻R4上能够形成一个大于O. 7V的压降，该压降经由脉冲输出电阻R2能够使脉冲输出三极管Q2的基极导通，从而使脉冲输出三极管Q2的集电极能够输出一个低电平的启动脉冲Pon。随着充电电容Cl两端电压上升，充电电阻R4上的电压逐渐下降，当充电电阻R4上的压降低于O. 7V时，脉冲输出三极管Q2截止，脉冲输出三极管Q2的集电极重新输出高电平。通过调整脉冲输出电阻R2和充电电阻R4可以调整启动脉冲Pon的低电平维持时间TL。当电网掉电而导致通信模块10的工作电压VCC低于3. 2V时，充放电控制三极管Ql从导通状态变为截止状态，充电电容Cl上存储的电能可以通过泄放电阻R3快速泄放掉，从而在电网再次恢复供电，通信模块10的工作电压VCC再次上升时，充电电容Cl能够保证足够的充电时间，例如，在电网频繁上电、掉电时，可以确保启动脉冲Pon的低电平维持时间TL大于1S。与现有技术相比，本实用新型的用于远程抄表通信模块的开机自动启动电路的有益之处包括通过一个稳压器件U1、一个充电电容Cl、两个三极管Ql、Q2及若干电阻R1、R2、R3、R4构成的简单电路，经济实用，工作稳定，受环境温度等因素影响小，可以保证启动脉冲Pon的低电平维持时间，提高通信模块10开机的可靠性，从而保证通信模块10现场使用的可靠性。需要说明的是，虽然上述充放电控制三极管Ql是以硅PNP型三极管、脉冲输出三极管Q2是以硅NPN型三极管为例，在其他的实施例中，也可以采用锗三极管或者其他材质的晶体三极管，还可以采用MOS管等；虽然上述的稳压器件Ul的稳压值设定在2. 5V，在其他的实施例中，根据通信模块10的工作电压的需要，该稳压值也可以设定在诸如I. 8V的其他值；虽然，上述的充电阈值根据稳压器件Ul的稳压值以及三极管Ql的导通电压设定在3. 2V，上述的放电阈值根据三极管Q1、Q2的导通电压设定在O. 7V，由于应用的变化，对稳压器件Ul的稳压值以及三极管Q1、Q2的类型进行变化，这些阈值也是可以灵活变化的；虽然，上述的启动脉冲Pon的低电平维持时间TL是设定在大于1S，在其他的实施例中，根据通信模块10的开机信号要求，启动脉冲Pon的低电平维持时间TL也可以相应变换；当通信模块10的开机信号要求为高电平的情形，还可以增设一个三极管构成的反相器来提供所需的信号。上述内容，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用于限制本实用新型的实施方案，本领域普通技术人员根据本实用新型的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本实用新型的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。
权利要求1.一种用于远程抄表通信模块的开机自动启动电路，其特征在于，包括 一电压检测单元，用以对一通信模块的工作电压进行实时监测； 一充电单元，其包括充电电容，用以在该电压检测单元检测到通信模块的工作电压达到预设的充电阈值时进行充电； 一脉冲输出单兀，用以伴随该充电单兀的充电过程输出一启动脉冲；以及 一快速放电单元，用以在该电压检测单元检测到通信模块的工作电压低于预设的放电阈值时将该充电电容所存储的电量快速泄放掉。
2.依据权利要求I所述的用于远程抄表通信模块的开机自动启动电路，其特征在于，该电压检测单元包括一稳压器件和一充放电控制开关管，该充放电控制开关管的控制端与该稳压器件相连。
3.依据权利要求2所述的用于远程抄表通信模块的开机自动启动电路，其特征在于，该充电单元还包括与该充电电容串联的一充电电阻，该充电单元串设在该充放电控制开关管的受控开关与电源地之间。
4.依据权利要求3所述的用于远程抄表通信模块的开机自动启动电路，其特征在于，该脉冲输出单兀包括一脉冲输出电阻和一脉冲输出开关管，该脉冲输出电阻的一端与该脉冲输出开关管的控制端相连、另一端与该充电电阻和充电电容的相连端连接。
5.依据权利要求4所述的用于远程抄表通信模块的开机自动启动电路，其特征在于，该快速泄放单元包括一泄放电阻，该泄放电阻的一端接地、另一端与该充放电控制开关管的受控开关和充电电容的相连端连接。
6.依据权利要求5所述的用于远程抄表通信模块的开机自动启动电路，其特征在于，该充放电控制开关管为PNP型三极管，该脉冲输出开关管为NPN型三极管。
7.依据权利要求6所述的用于远程抄表通信模块的开机自动启动电路，其特征在于，该稳压器件的稳压值设定为2. 5V。
8.依据权利要求7所述的用于远程抄表通信模块的开机自动启动电路，其特征在于，该预设的充电阈值为3. 2V，该预设的放电阈值为O. 7V。
9.依据权利要求I至8任一所述的用于远程抄表通信模块的开机自动启动电路，其特征在于，该启动脉冲为低电平脉冲。
10.依据权利要求9所述的用于远程抄表通信模块的开机自动启动电路，其特征在于，该启动脉冲的低电平维持时间大于I秒。
专利摘要一种用于远程抄表通信模块的开机自动启动电路，包括一电压检测单元，用以对一通信模块的工作电压进行实时监测；一充电单元，其包括充电电容，用以在该电压检测单元检测到通信模块的工作电压达到预设的充电阈值时进行充电；一脉冲输出单元，用以伴随该充电单元的充电过程输出一启动脉冲；以及一快速放电单元，用以在该电压检测单元检测到通信模块的工作电压低于预设的放电阈值时将该充电电容所存储的电量快速泄放掉。能够在上电时自动开机，并能在电网频繁上电、掉电时实现正常稳定的开机启动，从而能够提高远程自动抄表系统的可靠性。
文档编号H02M3/07GK202444417SQ20122009242
公开日2012年9月19日 申请日期2012年3月13日 优先权日2012年3月13日
发明者林子其, 黄访 申请人:深圳长城开发科技股份有限公司