红外遥控电灯开关亮度控制器原理及制作

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1、红外遥控电灯开关/亮度控制器原理及制作作者：孙清斯摘要：在日常生活中，一般都是用手动的方法来直接控制电灯，这样不但麻烦，而且还要受到控制距离的限制。本文以现在市场上流行的普通调光台灯为基础，研究红外线遥控电路的工作原理，从而实现红外信号的产生、发送、接收和变换等技术，让人们在一定距离之外就可以控制电灯的开关，以及亮度的调节。研究发现可以用红外遥控技术代替可变电阻实现对可控硅导通角的控制，从而改变流过电灯泡的电流，就可完成对电灯的亮度的调节。关键词：红外线遥控脉冲编码第一章绪论1﹒1红外线概述1﹒1﹒1红外线概念红外线实质上是一种电磁波．分析自然界中各种电磁波组成的波谱中可知，波谱

2、是由r射线／x射线／紫外线／可见光／微波和无线电波组成的．如果按它们的波长依次排列，就会发现我们形影不离的可见光只占了整个波谱中0.38~0.76um波长的这么一点儿范围，而和可见光相念的红外线（包括远红外／中红外和近红外）却占了波谱中0.76~1000um的一大段．微米(mm)厘米(cm)米(m)10-610-510-410-310-210-11　1010+210-111011010+210+3r射线x射线紫外线可见光红外线微波无线电波微米(mm)10-10.380.7612.5102510+210+3紫外线可见光（紫／蓝／青绿／黄／橙／红近红外线中红外线远红外线微波表1—1电

3、磁波的波谱1﹒1﹒2红外线的特性　　红外线是介于可见光和微波之间的一种电磁波，因此它具有两相邻波的某些特性．在近红外区，它和可见光相邻，因此具有可见光的某些特性，如直线传播／反射／折射／散射／衍射／可被某些物质吸收以及可以通过透镜将其聚焦等．在远红外区，由于它邻近微波区，因此它具有微波的某些特性，如较强的穿透能力和能贯穿某些不透明物质等．1﹒2元器件介绍1﹒2﹒1红外线发光二极管红外线二极管是采用砷化镓（GaAs）和砷铝化镓(GaAlAs)等半导体材料制成的，它们的外形和普通二极管基本相同，用透明的树脂材料封装．中/大功率的红外发光二极管采用金属或陶瓷材料作底座，用玻璃或树脂透镜

4、作窗口。1.2.1.1红外发光二极管的基本特性(1)伏安特性　　红外发光二极管的伏安特性曲线和普通二极管的伏安特性曲线相似．如图所示可知，红外发光二极管的正向压降Ｖf与材料及正向电流有关，砷化镓红外发光二极管的正向压降在1~2V之间；小功率的正向压降在1~1.3V之间；中功率管的正向压降在1.6~1.8V之间；大功率管的正向压降小于等于2V．在使用时应注意驱动电源电压的数值应大于红外发光二极管的正向压降Ｖf，否则不能克服死区电压产生的正向电流Ｉf。红外发光二极管的反向击穿电压Ｖr较低，约为5~30V。因此，使用中要注意其反向电压不得超过5Ｖ，否则可能造成元器件的损坏。所以，在实际

5、使用中需加限流电阻予以保护。(2)输出特性　　红外发光二极管的输出特性曲线如图所示，它表示红外发光二极管的输出光功率Ｐo与正向工作电流If之间的关系。在工作电流If较小时，输出光功率Ｐo与工作电流If成线性关系．当工作电流If较大时，曲线产生了弯曲，红外发光二极管饱和，Ｐo与If就不再成线性关系了，形成了非线性工作区．在红外线遥控电路中，红外发光二极管一般都工作在开头状态。因此，对于输出特性是否在线性区没有要求。当红外发光二极管用在简单的光通信中时，它的工作状态为调幅工作状态（模拟调制）．这时必须使红外发光二极管工作在线性区．(3)指向特性红外发光二极管的指向特性是指它的发射光强

6、度与光辐射的几何角度的关系，它是由封装透镜的形状／管芯与顶端的位置决定的。球面透镜封装的管子指向角度较小，在偏离发射是心（零发射角）10°的位置上，发射光强只有0°位置上的50％．平面封装的管子指向角度较大，在偏离0°发射角40°时发射光强为0°位置上的50％．采用多只发射管并列安装的方法，可以改善发射光的指向特性．用于摇控发射器的红外发光二极管所发射的红外光的波长在0.9~1.0um之间，属于近红外光．近红外光在电磁波谱中与可见光相邻，它具有可见光的反射特性．当红外遥控器在室内使用时，发射管不必正对接收管，可通过室内墙壁及家具的反射将发射的红外光反射到接收管中以实现摇控操作．红

7、外线的这一特性使红外摇控器的使用十分方便．1.2.1.2红外发光二极管的主要参数(1)工作电流Ｉf及贬值电流Ifp一般小功率红外发光二极管的正向工作电流为30~50mA，在使用时如果长时间超过If工作范围，容易使红外发光二极管发热损坏．所以须加限流电阻进行保护．贬值电流Ifp是指流过管子的脉冲电流的最大贬值．若脉冲电流的平均值与恒定的直流值相等，则脉冲电流的幅值要比允许的工作电流大得多，其发射击效率也较高．所以一般摇控发射都采用占空比较小的脉冲工作方式．（2）管功率Pm与光功率P