近红外通讯发射电路、电力终端及电力系统的制作方法

本技术涉及通讯领域，尤其涉及一种近红外通讯发射电路、电力终端及电力系统。

背景技术：

1、海外智能电能表基本上都具备近红外通讯功能，一般情况下，电能表的近红外通讯波特率设计在300bps～9600bps的通讯速率，在此种通讯速率下，可靠性高，稳定性好，对电路的要求较低。当电能表的近红外通讯需要更高波特率的时候，则将对电路和器件选型提出更高的要求。

2、当前，在近红外通讯过程中，近红外使用电流驱动红外发光二极管(或称发射管)，使红外发光二极管产生明暗相间的波动，从而使得红外接收管接收到信息。在理论层次上，红外接收管接收到的信息是与发光二极管的驱动信号相一致的方波。

3、不过，现有的近红外通讯方案存在不足：由于实际选型的物料都不是理想器件，发光二极管的pn结上存在一定的结电容，在电路上使发光二极管导通或截止的过程中，电路需要先给结电容进行充放电后，发光二极管才能正常的导通或截止。作为对发光二极管的反应，红外接收管所接收到的信号波形上就会表现为波形的上升沿和下降沿存在一定的斜率；且由于发光二极管的特性，当控制该发光二极管处于截止状态后，发光二极管的结电容的电量无法释放，导致发光二极管的发射电流和发射功率逐步减小，接收端的红外接收管依然能接收到信号，不能快速关断，从而使近红外通讯失败。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种能将发光二极管的结电容的电量快速释放以确保成功通讯的近红外通讯发射电路。

2、本实用新型所要解决的第二个技术问题是提供一种应用有上述近红外通讯发射电路的电力终端。

3、本实用新型所要解决的第三个技术问题是提供一种应用有上述电力终端的电力系统。

4、本实用新型解决第一个技术问题所采用的技术方案为：近红外通讯发射电路，包括红外发光二极管hl1，其特征在于，还包括：

5、第一电阻r1，其第一端连接终端mcu的发送数据引脚mcu_txd，该第一电阻r1的第二端连接第二电阻r2的第一端，该第二电阻r2的第二端连接vdd引脚；

6、第一三极管v1，其基极连接第一电阻r1的第二端，该第一三极管v1的发射极连接第二电阻r2的第二端，该第一三极管v1的集电极连接一第三电阻r3的第一端；

7、第四电阻r4，其第一端连接发送数据引脚mcu_txd，该第四电阻r4的第二端连接第五电阻r5的第一端，该第五电阻r5的第二端连接有接地端gnd；

8、第二三极管v2，其基极连接第四电阻r4的第二端，该第二三极管v2的集电极连接第三电阻r3的第二端，该第二三极管v2的发射极连接接地端gnd；

9、其中，红外发光二极管hl1的阳极连接第三电阻r3的第二端，红外发光二极管hl1的阴极连接接地端gnd。

10、改进地，在所述近红外通讯发射电路中，所述第一电阻r1的阻值为4.7kω，所述第二电阻r2的阻值为10kω，所述第三电阻r3的阻值为100ω，所述第四电阻r4的阻值为4.7kω，所述第五电阻r5的阻值为2kω。

11、再改进，在所述近红外通讯发射电路中，所述终端mcu通过其所述发送数据引脚mcu_txd驱动所述红外发光二极管hl1启动或关闭。

12、进一步地，在所述近红外通讯发射电路中，所述发送数据引脚mcu_txd输出的信号为方波信号。

13、改进地，在所述近红外通讯发射电路中，所述终端为电能表，该电能表的通讯波特率所处范围为300bps～115200bps。

14、再改进，在所述近红外通讯发射电路中，所述第一三极管v1为pnp型晶体管。

15、进一步地，在所述近红外通讯发射电路中，所述第二三极管v2为npn型晶体管。

16、本实用新型解决第二个技术问题所采用的技术方案为：电力终端，其特征在于，应用有任一项所述的近红外通讯发射电路。

17、进一步地，在该实用新型中，所述电力终端为电表。

18、本实用新型解决第三个技术问题所采用的技术方案为：电力系统，其特征在于，应用有任一项所述的电力终端。

19、与现有技术相比，本实用新型的优点在于：该实用新型的近红外通讯发射电路通过设置第一电阻至第五电阻以及第一三极管和第二三极管，并令第一电阻经第二电阻连接vdd引脚，第一三极管基极、发射极和集电极分别对应连接第一电阻的第二端、第二电阻的第二端以及第三电阻的第一端；第四电阻的第一端连接发送数据引脚，第四电阻的第二端经第五电阻连接接地端；第二三极管的基极、集电极和发射极分别对应连接第四电阻的第二端、第三电阻的第二端以及接地端；而红外发光二极管的阳极连接第三电阻的第二端，红外发光二极管的阴极连接接地端。如此，可以将红外发光二极管的结电容存储的电量快速释放，从而使该红外发光二极管得到更好的下降沿波形，从而确保近红外通讯成功。另外，该近红外通讯发射电路简单，物料选型简单，不需要额外占用mcu资源。

技术特征：

1.近红外通讯发射电路，包括红外发光二极管hl1，其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的近红外通讯发射电路，其特征在于，所述第一电阻r1的阻值为4.7kω，所述第二电阻r2的阻值为10kω，所述第三电阻r3的阻值为100ω，所述第四电阻r4的阻值为4.7kω，所述第五电阻r5的阻值为2kω。

3.根据权利要求1所述的近红外通讯发射电路，其特征在于，所述终端mcu通过其所述发送数据引脚mcu_txd驱动所述红外发光二极管hl1启动或关闭。

4.根据权利要求3所述的近红外通讯发射电路，其特征在于，所述发送数据引脚mcu_txd输出的信号为方波信号。

5.根据权利要求1～4任一项所述的近红外通讯发射电路，其特征在于，所述终端为电能表，该电能表的通讯波特率所处范围为300bps～115200bps。

6.根据权利要求1～4任一项所述的近红外通讯发射电路，其特征在于，所述第一三极管v1为pnp型晶体管。

7.根据权利要求6所述的近红外通讯发射电路，其特征在于，所述第二三极管v2为npn型晶体管。

8.电力终端，其特征在于，应用有权利要求1～7任一项所述的近红外通讯发射电路。

9.根据权利要求8所述的电力终端，其特征在于，该电力终端为电表。

10.电力系统，其特征在于，应用有权利要求8或9所述的电力终端。

技术总结
本技术涉及一种近红外通讯发射电路、电力终端及电力系统，在近红外通讯发射电路中，通过设置第一电阻至第五电阻以及第一三极管和第二三极管，第一电阻经第二电阻连接VDD引脚，第一三极管基极、发射极和集电极分别对应连接第一电阻第二端、第二电阻第二端以及第三电阻第一端；第四电阻第一端连接发送数据引脚，第四电阻第二端经第五电阻连接接地端；第二三极管的基极、集电极和发射极分别对应连接第四电阻第二端、第三电阻第二端以及接地端，红外发光二极管的阳极连接第三电阻第二端，红外发光二极管的阴极连接接地端。如此，可将红外发光二极管的结电容存储的电量快速释放，使该红外发光二极管得到更好的下降沿波形，确保近红外通讯成功。

技术研发人员：周小勇,章跃平,郑杰,郑哲,葛雪军,陈艳琴,赵国任,王艳姣
受保护的技术使用者：宁波三星医疗电气股份有限公司
技术研发日：20230620
技术公布日：2024/1/15