專利名稱：紅外線遙控電源開(kāi)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種遙控電源開(kāi)關(guān)，特別是一種采用紅外線遙控的電源開(kāi)關(guān)。
現(xiàn)有的遙控電源開(kāi)關(guān)的遙控方式有無(wú)線電遙控、聲控、光控等，也有超聲波遙控。無(wú)線電遙控方式所存在的問(wèn)題是極易產(chǎn)生環(huán)境電磁場(chǎng)干擾，繁雜的電磁噪聲常使遙控開(kāi)關(guān)失控，自身發(fā)射的電波又干擾別的、甚至鄰居的家用電器。超聲波遙控雖然在減輕電磁干擾方面有一定的效果，但容易接收金屬物品相互碰撞，如金屬鑰匙撞擊門(mén)鎖而發(fā)出的超聲干擾，而引起失控?！稛o(wú)線電》雜志1987年第九期介紹的一種紅外線遙控器，雖有較好的抗干擾性能，但其靈敏度相對(duì)較低，又無(wú)屏蔽結(jié)構(gòu)裝置，容易受電磁脈沖的干擾，可靠性仍不理想。
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)目的，是針對(duì)上述遙控方式易受環(huán)境電磁干擾，特別是對(duì)現(xiàn)有紅外線遙控電源開(kāi)關(guān)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，即設(shè)計(jì)一種不受電磁輻射干擾，即使將紅外接收器放在電視機(jī)上，也不受行頻輻射的干擾，而能可靠地動(dòng)作。也不受日光燈及自然光的影響，使紅外線遙控開(kāi)關(guān)可靠性高，達(dá)到實(shí)用推廣的目的。
本實(shí)用新型既從電路設(shè)計(jì)上增加紅外線接收器的靈敏度，又從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用屏蔽措施以達(dá)到提高抗干擾的性能。在電路設(shè)計(jì)方面，接收電路由紅外線接收管和射極跟隨器所組成，并在接收電路與檢波電路之間加入二級(jí)直流耦合并聯(lián)電流負(fù)反饋選頻放大電路。在檢波電路與雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路之間加入脈沖整形放大電路。從而大大提高接收靈敏度及其增益。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，紅外線接收器采用金屬屏蔽殼。紅外線接收管裝在屏蔽殼上的屏蔽小窗內(nèi)，因而起到良好的抗電磁干擾作用。


圖1為紅外線發(fā)射器的原理框圖及其電路圖。其中(1′)是發(fā)射器電源，(2′)是多諧振蕩器，(3′)是紅外線發(fā)射管(SY－IR53)，I′表示發(fā)射的紅外線指令信號(hào)。
圖2為紅外線接收器的原理框圖及其電路圖。其中(1)是紅外線接收電路，(2)是選頻放大電路，(3)是檢波電路，(4)是脈沖整形放大電路，(5)是雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，(6)是功率驅(qū)動(dòng)電路，(7)是開(kāi)關(guān)輸出電路，(8)是整流電路，(9)是濾波穩(wěn)壓電路。I表示接收的紅外線指令信號(hào)，G為整機(jī)工作電源。
圖3為本紅外線遙控電源開(kāi)關(guān)的屏蔽結(jié)構(gòu)示意圖。其中(11)是整流穩(wěn)壓電路部份元件布局，(12)是紅外線接收器電路印刷板，(13)是金屬屏蔽殼體，(14)是紅外線接收管，(15)是紅外線接收管的屏蔽窗，(16)是發(fā)光二極管引線孔及散熱孔，(17)是屏蔽殼后蓋，(18)是機(jī)殼與印刷板的固定孔。
現(xiàn)結(jié)合圖1、2描述本實(shí)用新型的實(shí)施電路及動(dòng)態(tài)過(guò)程。
紅外線發(fā)射器由一自激多諧振蕩器及串聯(lián)在集電極上二只紅外線二極發(fā)射管組成，其振蕩頻率由電阻R3′、R4′，電容C1′、C2′的數(shù)值所決定。當(dāng)按下發(fā)射器開(kāi)關(guān)SB時(shí)，自激振蕩器開(kāi)始工作，產(chǎn)生7KHZ的振蕩信號(hào)，使發(fā)射二極管V4′、V5′也發(fā)射出被7KHZ脈沖信號(hào)所調(diào)制的紅外線指令信號(hào)I。
紅外線接收電路(1)由紅外接收管V1、射極跟隨器V2、電阻R1、R2，電容C1等組成。其中電阻R1為V1的偏置電阻，偏置電壓取自V2的發(fā)射極，利用R3兩端的電壓降隨接收信號(hào)強(qiáng)弱的變化，通過(guò)偏置電阻R1反饋至V1負(fù)端以提高V1偏置電壓的穩(wěn)定性，同時(shí)也提高接收放大電路的增益，也避免接收距離過(guò)近后，加至V1的信號(hào)電壓過(guò)高，V1內(nèi)阻下降過(guò)大，出現(xiàn)的失控現(xiàn)象。
選頻放大電路(2)由三極管V3、V4，電阻R4、R5、R6、R7，電容C2、C5，電感L所組成。此電路采用兩級(jí)直流耦合并聯(lián)負(fù)反饋放大器，它同前級(jí)放大電路有良好的阻抗匹配，利于對(duì)小信號(hào)的放大、增益較高。選頻網(wǎng)絡(luò)采用電感L、電容C5的串聯(lián)諧振回路，將其并接在V4發(fā)射極電阻R6兩端，諧振頻率調(diào)在7KHZ頻率上時(shí)，它對(duì)紅外線指令信號(hào)I呈現(xiàn)阻抗最小，對(duì)不相同頻率的干擾信號(hào)呈現(xiàn)阻抗很大，從而使該放大電路獲得良好的選頻特性和高的增益，提高了接收器的抗干擾能力。
脈沖整形放大電路(4)是由二級(jí)反相放大器之間加接二極管V8所組成。其中V8用以抬高V7的集電極靜態(tài)電位，保證電路的正常工作。電路中接入電容C6，可提高電路的抗干擾能力達(dá)到工作穩(wěn)定性的目的。
雙穩(wěn)態(tài)電路(5)由二極管V11、V12，三極管V10、V13及其外圍電阻R10、R11、R12、R14、R15及電容C7、C8所組成，其輸出加入電容C9的作用是使雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路在起始狀態(tài)(當(dāng)插頭X1剛插入220V供電時(shí))V13先處于飽和狀態(tài)，V14則處于截止?fàn)顟B(tài)，而使雙向可控硅V16也處于關(guān)斷狀態(tài)。
開(kāi)關(guān)輸出電路(7)由三極管V14、雙向可控硅V16及電源插座X2所組成。雙向可控硅控制極直接在V14發(fā)射極上，通過(guò)X2插座向負(fù)載供電。
電路的動(dòng)態(tài)工作過(guò)程當(dāng)發(fā)射器發(fā)出紅外線閃爍信號(hào)為紅外線接收管V1接收時(shí)，通過(guò)耦合電容C1送至V2的基極，經(jīng)V2放大后由C2送至V3、V4所組成的兩極直耦選頻放大器，再經(jīng)選頻網(wǎng)絡(luò)L、C5調(diào)諧，由C3送至二極管V5、V6二倍壓檢波電路檢波，得到一直流信號(hào)電壓，加至脈沖整形放大電路的三極管V7基極，使V7正偏而由截止?fàn)顟B(tài)過(guò)渡至飽和狀態(tài)，此時(shí)V9反偏而截止，V9集電極變?yōu)楦唠娢?。?dāng)紅外線指令信號(hào)一消失電路馬上回復(fù)至原狀態(tài)，V7截止，V9飽和導(dǎo)通，V9飽和導(dǎo)通的一瞬間在其集電極上產(chǎn)生一個(gè)負(fù)向脈沖電壓，此脈沖電壓輸入至雙穩(wěn)態(tài)電路，使雙穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)，V13的集電極電位由低變高，從而使V14正偏飽和導(dǎo)通，發(fā)光二極管V15發(fā)光，并驅(qū)動(dòng)雙向可控硅V16導(dǎo)通，使插座X2上的家用電器電源接通工作。若發(fā)射機(jī)再發(fā)送一個(gè)紅外線指令信號(hào)時(shí)，雙穩(wěn)態(tài)電路再次翻轉(zhuǎn)，V13集電極電位由高又變低，V14反偏截止，發(fā)光二極管滅，雙向可控硅V16失去觸發(fā)電壓而關(guān)斷家用電器的電源開(kāi)關(guān)。
屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是，發(fā)射器除電源部份外，其余所有元件包括印刷線路板部份全部采用一金屬薄片制作的屏蔽殼體，將其進(jìn)行了屏蔽。而特別是紅外線接收管也進(jìn)行了屏蔽，設(shè)計(jì)了一個(gè)同屏蔽殼上蓋連成一體的金屬薄片小方框作屏蔽窗(15)，紅外線接收管(14)安裝在距窗口邊沿稍內(nèi)處，其接收面距窗口邊沿為0.5～2毫米內(nèi)，從而做到既不影響接收靈敏度，接收角度、又達(dá)到屏蔽干擾電磁場(chǎng)的作用。
采用上述的電路設(shè)計(jì)和屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所試制的新產(chǎn)品，抗干擾性大大提高了，控制角度達(dá)到±60度，在15平方米房間內(nèi)達(dá)到不必對(duì)準(zhǔn)紅外線接收窗口，即能進(jìn)行遙控的目的。整機(jī)能在供電電壓220±30V下長(zhǎng)期正常工作。本實(shí)用新型的樣機(jī)即使放在電視機(jī)頂上，不受行頻輻射干擾，仍能可靠的工作。
權(quán)利要求1.一種紅外線遙控電源開(kāi)關(guān)，它由紅外線發(fā)射器、紅外線接收器和電源電路所組成，其特征是a、紅外線接收電路(1)由紅外線接收管和射極跟隨器所組成，b、紅外線接收電路與檢波電路(3)之間加入二級(jí)直流耦合并聯(lián)負(fù)反饋選頻放大電路(2)，c、在檢波電路與雙穩(wěn)態(tài)電路(5)之間加入脈沖整形放大電路(4)，d、遙控電源開(kāi)關(guān)由開(kāi)關(guān)輸出電路(7)組成，e、紅外線接收器用金屬外殼屏蔽，紅外接收管裝在屏蔽殼上的屏蔽小窗內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的紅外線遙控電源開(kāi)關(guān)，其特征是a、紅外接收管V1的偏置電壓取自射極跟隨器V2的發(fā)射極電阻R3的兩端，b、選頻放大電路采用電感L、電容C3串聯(lián)諧振回路，此回路并接在V4的發(fā)射極電阻R6的二端，c、脈沖整形放大電路由二級(jí)反相放大器之間加接二極管V8所組成，d、在雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的輸入和輸出端分別加入電容C6和C9，e、開(kāi)關(guān)輸出電路由三極管V14、雙向可控硅V16、電源插座X2所組成，f、接收管接收面距窗口邊沿0.5～2毫米。
專利摘要一種紅外線遙控電源開(kāi)關(guān)，它由紅外線發(fā)射器接收器和電流電路所組成，其特征是既從電路設(shè)計(jì)上增加紅外線接收器的靈敏度，又從結(jié)構(gòu)上采用屏蔽措施以達(dá)到提高抗干擾的性能，在電路設(shè)計(jì)方面，接收電路由紅外線接收管和射極跟隨器所組成，并在接收電路與檢波電路之間加入二級(jí)直流耦合并聯(lián)電流負(fù)反饋選頻放大電路；在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，紅外線接收器采用金屬屏蔽殼，紅外線接收管裝在屏蔽殼的屏蔽小窗內(nèi)。因而提高接收靈敏度和起到良好的抗電磁干擾作用。本實(shí)用新型的樣機(jī)即使放在電視機(jī)頂上，不受行頻輻射干擾，仍能可靠的工作?？刂平嵌冗_(dá)到±60度，在15平方米房間內(nèi)達(dá)到不必對(duì)準(zhǔn)紅外線接收窗口，即能進(jìn)行遙控，并能在供電電壓220±30V情況下長(zhǎng)期正常工作。
文檔編號(hào)H03K17/51GK2047865SQ8920091
公開(kāi)日1989年11月15日 申請(qǐng)日期1989年1月19日 優(yōu)先權(quán)日1989年1月19日
發(fā)明者項(xiàng)大川 申請(qǐng)人:項(xiàng)大川