遥控电路的工作原理和实现

遥控电路在正常工作时，需要红外发射电路与红外接收电路相互协调，通过红外发射电路将红外光波送出，由红外接收电路进行接收，并通过相关的部件控制负载进行动作。

图7-10所示为典型的遥控电路。此电路由红外发射电路和红外接收电路构成。红外发射电路是由振荡器、放大器、开关K1、驱动电路、红外发光二极管等部分构成的，其中振荡器产生的脉冲信号经放大后去驱动红外发光二极管VD1发射红外信号。红外接收电路是由μPC1373H和红外光敏二极管VD2等部分构成的。

VD2收到VD1发射出的红外信号后，将红外光信号变成电流信号送给μPC1373H，经放大、滤波和整形后输出控制信号。

图7-10 典型的遥控电路

为了进一步对遥控电路的工作过程进行了解，还可以结合电路中主要芯片的内部结构图。例如，图7-10中的μPC1373H的内部功能框图如图7-11所示。

1.红外发射电路

在电子产品中，常用红外发光二极管来发射红外光信号。常用的红外发光二极管的外形与LED发光二极管相似，但LED发光二极管发射的光是可见的，而红外发光二极管发射的光是不可见光。

图7-12所示为红外发光二极管基本工作电路。图中的晶体管VT1作为开关管使用，当在VT1的基极加上驱动信号时，VT1饱和导通，接在集电极回路上的红外发光二极管VD1也随之导通工作，向外发出红外光（近红外光，其波长约为0.93μm）。红外发光二极管的电压降约为1.4V，工作电流一般小于20mA。为了适应不同的工作电压，红外发光二极管的电路中常串有限流电阻器R2以控制其工作电流。

图7-11 μPC1373H的内部功能框图(www.xing528.com)

图7-12 红外发光二极管基本工作电路

当用红外线去控制相应的受控装置时，其控制距离与红外发光二极管VD1的发射功率成正比。为了增加红外线的控制距离，并节省能量消耗，红外发光二极管VD1应工作于脉冲状态。因为脉动光（调制光）的有效传送距离与脉冲的峰值电流成正比，只需尽量提高峰值I_p，就能增加红外光的发射距离。提高I_p的方法，是减小脉冲占空比，即压缩脉冲的宽度T。一些彩色电视机红外遥控器，其红外发光管的工作脉冲占空比为1/4～1/3（一些电气产品红外遥控器占空比是1/10）。减小冲占空比还可使小功率红外发光二极管的发射距离大大增加，如图7-13所示。

常见的红外发光二极管，按其功率可分为小功率（1～10mW）、中功率（20～50mW）和大功率（50～100mW及以上）三大类。使用不同功率的红外发光二极管时，应配置相应功率的驱动管（驱动电路），才能使遥控的距离得到保证。要使红外发光二极管产生调制光，就需要将控制脉冲调制到一定频率的载波上。

用红外发光二极管发射的红外线去控制受控装置时，受控装置必须要有红外线的接收元件，以便将红外线转变为电信号。常用的红外线接收元件有红外接收二极管、光敏晶体管等。在实用中常采用红外发射和接收配对的二极管，如PH303/PH302。

2.红外接收电路

红外接收电路主要是由运算放大器和锁相环集成电路组成的，如图7-14所示。红外接收电路中IC1为运算放大器，IC2为锁相环集成电路。由红外发射电路发射出的红外光信号由红外接收二极管VD1接收，并转变为电脉冲信号，该信号经IC1集成运算放大器进行放大，输入到锁相环电路IC2。

IC2为遥控信号的识别处理电路，它主要是识别所接收信号的频率。经识别后由IC2的⑧脚输出低电平，使VT1导通，VT1直接控制继电器K1。IC2的内部设有振荡器，其频率由⑤脚、⑥脚外接的时间常数（R₃、C₇）决定，其频率与发射电路的频率相同。由于IC1输出信号的振荡频率与锁相环电路IC2的振荡频率相同，IC2的⑧脚输出低电平，此时使晶体管VT1导通，继电器K1吸合，其触点可作为开关去控制负载。平时没有红外光信号发射时，IC2的第⑧脚为高电平，VT1处于截止状态，继电器不会工作。

图7-13 遥控发射和结构系统的工作过程