具体实施方式

下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

如图1所示，一种低功耗红外反射检测电路，包括恒流电路模块 1、红外发射管D1、红外接收管Q01、反馈电路模块2和供电电源 VCC。

具体的，所述恒流电路模块1，用于将供电电源VCC的电压转换为恒流输出，其包括电源接收端、恒流电流输出端、恒流电路反馈信号输入端，所述反馈电路包括反馈电路模块的输入端及反馈电路模块的输出端。

其中，所述电源接收端通过第三开关管Q3连接所述供电电源 VCC，本实施例的第三开关管Q3采用场效应MOS管，具体的，第三开关管Q3可采用NMOS场效应管，当然，在不违反本发明构思的情况下，第三开关管Q3可以采用PMOS场效应管，当采用PMOS 场效应管时，对应的电路的连接方式和电平极性需要适当改变，但，这种改变是本技术领域人员在不付出创造性劳动的前提下就可以轻松修改变换的，在此，不再赘述。所述红外发射管D1与所述恒流电流输出端串联，红外接收管Q01的供电端与所述红外发射管D1的输出端连接，所述红外接收管Q01的输出端与所述反馈电路的输入端连接，所述反馈电路的输出端连接所述恒流电路反馈信号输入端，所述恒流电路1用于在无人或无物体靠近时，为所述红外发射管D1提供低功率的恒流电流，所述恒流电路1还用于在有人或有物体靠近时，通过接收到所述反馈电路2的反馈信号后增大输出的电流，以提高红外发射管D1的发射功率，从而提高检测的可靠度。

本实施例的低功耗红外反射检测电路还包括控制器，所述恒流电路模块还包括恒流电路开关控制端，所述恒流电路开关控制端通过开关管与所述控制器间接连接，所述控制器用于输出控制信号，通过控制开关管的开启和关闭，控制所述恒流电路的开启、关闭及开启和关闭时持续的时间，红外发射管是整个电路的耗能器件，受恒流电路控制，也同步开启或关闭。

需要说明的是，本实施例图1中未示出控制器，但是对控制器的结构及具体型号等不做具体要求，只要能够提供高低电平信号即可，特别是能够输出PWM可调的控制信号，本实施例的控制器中采用单片机。

下面为本实施例提供的一种恒流电路模块，包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一开关管Q1和第二开关管Q2，其中第一开关管Q1采用三极管，第二开关管Q2采用场效应MOS管，所述第一电阻R1的第一端与第三开关管Q3的源极连接，所述第三开关管Q3的漏极连接所述供电电源VCC，所述第三开关管Q3的栅极连接控制器，所述第一电阻R1的第一端为恒流电路的电源接收端，所述第一电阻R1的第二端连接所述第一开关管Q1输入端，所述第一开关管Q1的控制端连接所述第二开关管Q2的栅极，所述第一开关管Q1的发射端连接所述第二电阻R2的第一端，所述第二电阻R2 的第二端接地，所述第一开关管Q1的控制端还与所述第三电阻R3 的第一端连接，所述第二电阻R2的第一端即为恒流电路反馈信号输入端，所述第三电阻R3的第二端接地，第四电阻R4的第一端为反馈电路模块的输入端，第四电阻R4的第二端为反馈电路模块的输出端，所述第二开关管Q2的栅极连接第一电阻R1的第二端，所述第二开关管Q2源极连接所述红外发射管D1的负极，所述第二开关管 Q2的源极即为所述恒流电流输出端，所述红外发射管D1的正极与所述第三开关管Q3的漏极连接，所述第三开关管Q3的源极连接所述供电电源VCC，由所述供电电源VCC为其供电。

上述的所述第一开关管Q1采用三极管，具体可采用NPN型三极管，第二开关管Q2具体可采用NMOS管。同理，本实施例的第一开关管Q1还可以变换使用PNP型三极管，但是采用PNP型三极管使，电路的连接方式也需要适当变换，第二开关管Q2也可以采用 PMOS管，同理，电路的连接方式也需要适当变换，但这种变换都是本技术领域人员的常规变化和选择，均包含在本申请的保护范围之内。

具体的，所述反馈电路模块2采用第四电阻R4，所述第四电阻 R4的第一端与所述红外接收管Q01的输出端连接，第四电阻R4的第二端连接所述第二电阻R2的第一端，第四电阻R4的第一端为反馈电路模块2的输入端，所述第四电阻R4的第二端与所述恒流电路反馈信号输入端连接，第四电阻R4的第二端为反馈电路模块2的输出端。

上述电路的工作原理如下：

由第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一开关管Q1和第二开关管Q2组成的恒流电路，其目的是当供电电源VCC发生变化时，保证通过红外发射管D1的静态电流保持恒定，具体的上述的恒流电路工作过程为：恒流电路在加电瞬间，第一电阻R1为第二开关管Q2提供开启电压，第二开关管Q2导通，电流流经第三电阻R3，当第三电阻R3两端的电压高于0.7V时，第二开关管Q1导通，通过第一电阻R1的电流快速增加，从而拉低第二开关管Q2的栅极电压，直至第三电阻R3稳定在略小于0.7V，此时，通过第三电阻R3(假设其阻值为1.8K)的电流恒定在0.7/1.8＝0.39(mA)，通过第一开关管 Q1的基极的电流可以忽略不计，所以流过红外发射管D1的电流也稳定在0.39mA。

当有人体或物体靠近感应器红外发射管D1时，因接收了红外发射管D1漫反射来的红外线，Q01的电流增大，经反馈电路模块2的第四电阻R4加载到第二电阻R2上，第二电阻R2电压升高，第一开关管Q1发射结电压相对稳定，所以第三电阻R3的电压也升高，经反馈电路模块2的正反馈通路，经过红外发射管D1的电流上升到第二开关管Q2进入饱和区为止，此时，流过红外发射管D1的电流，等于流过第二开关管Q2的电流加上流过第一开关管Q1的电流，远大于静态时的0.38mA～0.39mA，确保物体被可靠感应。

通过上述实施例，在无人体或无物体靠近时，电路维持在静态电流0.38mA～0.39mA附近，当有人体或有物体靠近时，电流才快速增加至大约4mA，使用小电流待机，而不是大电流，这样可以明显降低电路的静态工作电流。

作为上述实施例中技术方案的进一步优化，所述恒流电路开关控制端还间接连接控制器，所述控制器用于输出高低电平信号，也可以根据需要，控制器可以输出PWM脉冲调制信号，本实施例由控制器的单片机产生时长为Th高电平和时长为Tl的低电平，占空比 d＝Th/(Th+Tl)的PWM脉冲信号，其中，Th在标准值上下偏差±10％的范围内随机抖动，(可根据实际应用调整抖动比例)，通过PWM信号控制所述恒流电路的开启和关闭。

通过控制器可以间歇性控制恒流电路1的开启和关闭，通过间歇性工作达到降低功耗的目的。

通过实验，本方案在降低待机电流方面，当占空比为2％时(高电平时间与全周期的比)，平均电流可由原来的0.39mA降为 0.39*2％＝0.0078(mA)，也就是7.8uA。当各元件参数调整合理，占空比可调整到1％，那么此时的平均电流就只有3.9uA。

本实施例通过控制器为场效应管Q3发出开启信号，同理，场效应管Q3还通过控制器的控制，决定红外发射管D1与电源的连通和断开。

具体的，可通过控制器输出的使能IREN信号，使整个电路间歇工作达到省电的目的，当IREN接地，第三场效应管Q3导通，整个恒流电路模块和红外发射管工作，当IREN连接高电平时，第三场效应管Q3不导通，整个电路关闭，电流接近0。

还需要说明的是，所述红外接收管Q01的输出端IRST,当有人体或物体靠近时输出高电平，否则是低电平，可与控制器的IO口连接，控制外围的电磁阀或马达等设备。

通过检测电平的高低，可以判断是否有人或者有物体靠近红外对管(红外发射管和红外接收管)，从而由外部受控电路，做出指示、打开或关闭某设备以及进行次数统计等实际应用。

作为上述方案的进一步优化，所述反馈电路模块2的输入端与地之间还可以连接第一电容C1，由于C1的存在，IRST输出高电平的时序会产生延迟，当IREN接地后，所以当有物体接近时，从IREN 接地到IRST变为高电平存在固定时间的延迟Td，当实际延迟偏离 Td超过一定比例时(比如±10％)，说明外界有其它红外光或强光干扰。

抗干扰的检测策略，还可以判断电路开启脉冲时长，与接收到高电平时长的偏差，当偏差超过一定比例(比如±5％)，也可说明有其它红外或强光干扰。

最后在综合判断是否存在干扰方面，延时及输出脉宽都不超过设定比例的脉冲，视作合格脉冲，统计连续合格脉冲的个数，当个数大于设定值(比如3)，即可判断的确有人或物体靠近，而不是由干扰源产生的误报。

无策略型的反射型红外感应开关，工作时电流可高达5mA甚至更高，在使用电池供电的场合，每月耗电量高达3.6AH,通过采用本实施例中的上述省电策略，可以将平均电流降低到5uA，则一年的耗电量还不到50mAH，节电效果非常显著。

上述实施例中，控制器可为微处理器MCU或者具备控制功能的其他处理器皆可，对控制器的主控芯片没有限制。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。