CN203405950U - 红外遥控电路及遥控器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种红外遥控电路及遥控器，该红外遥控电路包括遥控集成电路、红外发射管、电池，还包括一恒流源和一控制开关，其中：电池正极与红外发射管的阳极连接，电池负极接地，红外发射管的阴极与恒流源一端连接，恒流源另一端经控制开关与遥控集成电路连接，遥控集成电路还与电池正极连接；遥控集成电路发送一控制信号至控制开关，控制开关根据控制信号开启或关断恒流源，从而控制红外发射管的导通或关闭。本实用新型通过调节恒流源的电流大小为刚好能使红外发射管正常发射红外线信号的电流大小，不仅保证了遥控器正常工作，还能有效地节约电池储能，提高电池的利用率及寿命。

Description

红外遥控电路及遥控器

技术领域

本实用新型涉及遥控技术领域，尤其涉及一种红外遥控电路及遥控器。

背景技术

目前，在电视机、空调、DVD等家用电器中，遥控器已得到广泛应用。一般的遥控器采用两节碱性干电池供电，现有的常用红外遥控电路如图1所示，其中，VBAT为电池电压，D1为红外发射二极管。当用户按下遥控器某按键时，遥控集成电路（integrated circuit，简称IC）从通用输入输出口（GeneralPurpose Input/Output，简称GPIO）输出对应一个遥控码的脉宽调制（PulseWidth Modulation，简称PWM）信号，从而控制红外发射二极管D1发射一系列红外线信号。

但该常用红外遥控电路中，存在以下缺陷：经红外发射二极管D1的发射电流i_C随着电池电压VBAT的变化而产生变化，发射电流为：

$i_C=\frac{V_{\mathrm{BAT}}-V_F-V_{\mathrm{CES}}}{R0}\≈\frac{V_{\mathrm{BAT}}-V_F}{R0},$

其中，V_BAT为电池电压VBAT的大小，V_F为红外发射管D1正向导通电压，V_CES为三极管Q0的饱和导通CE极电压，V_CES近似为0，可忽略不计。当装上新电池时，电池电压V_BAT处于最大电压V_BATmax，则此时发射电流i_C也为最大值i_Cmax，

随着电池使用时间的累积，电池会不断老化，电池电压V_BAT也会随之逐渐下降，当电池电压V_BAT降低到一定程度V_BATmin时，红外发射电流i_C也降低到i_Cmin，此时i_Cmin已不足以使红外发射二极管D1发射出能够遥控电器设备的红外线信号，致使遥控器失灵。由上述分析过程可知，在电池电压V_BAT处于V_BATmin～V_BATmax范围内时，遥控器能正常遥控。随着电池使用过程中的不断老化，为了让电池电压V_BAT在降低到较低值时红外发射二极管D1仍能正常发射红外线信号，就必须拉低R0的取值，但这样，在电池电压V_BAT比较高时，发射电流i_C又会过大，导致过度地浪费电池储能，降低了电池储能的利用率，使得电池寿命减短。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种红外遥控电路及遥控器，旨在保证遥控器正常工作下，提高电池储能的利用率及电池寿命。

为了达到上述目的，本实用新型提出一种红外遥控电路，包括遥控集成电路、红外发射管、电池，其特征在于，还包括一恒流源和一控制开关，其中：

所述电池正极与所述红外发射管的阳极连接，所述电池负极接地，所述红外发射管的阴极与所述恒流源一端连接，所述恒流源另一端经所述控制开关与所述遥控集成电路连接，所述遥控集成电路还与所述电池正极连接；遥控集成电路发送一控制信号至所述控制开关，所述控制开关根据所述控制信号开启或关断所述恒流源，从而控制所述红外发射管的导通或关闭。

优选地，所述恒流源包括一低压差线性稳压器、一第一三极管和一第二三极管，所述低压差线性稳压器的输入端与所述控制开关连接，所述低压差线性稳压器的输出端与所述第一三极管的集电极连接，所述第一三极管的基极与所述第二三极管的基极连接，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极还与所述第二三极管的基极连接，所述第二三极管的集电极与所述红外发射管的阴极连接。

优选地，所述第一三极管与所述第二三极管均为NPN型三极管。

优选地，所述恒流源还包括一第一电阻、一第二电阻和一第三电阻，所述第一电阻一端与所述低压差线性稳压器的输出端连接，所述第一电阻另一端与所述第一三极管的集电极连接；所述第二电阻一端与所述第一三极管的发射极连接，所述第二电阻的另一端接地；所述第三电阻的一端与所述第二三极管的发射极连接，所述第三电阻的另一端接地。

优选地，所述控制开关包括一第三三极管，所述第三三极管的基极与所述遥控集成电路一端连接，所述第三三极管的发射极与所述电池正极连接，所述第三三极管的集电极与所述低压差线性稳压器的输入端连接。

优选地，所述第三三极管为PNP型三极管。

优选地，所述控制开关还包括一第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第三三极管的基极连接，所述第四电阻的另一端与所述遥控集成电路一端连接。

本实用新型还提出一种遥控器，包括如上所述的红外遥控电路。

本实用新型提出的一种红外遥控电路及遥控器，通过将恒流源与红外发射管串联连接，使经红外发射管的电流大小等于恒流源的电流大小，用户通过遥控集成电路发送控制信号至与恒流源连接的控制开关，控制恒流源的开启或关断，从而控制红外发射管的导通或关闭，实现遥控效果，进一步地，通过调节恒流源的电流大小为刚好能使红外发射管正常发射红外线信号的电流大小，不仅保证了遥控器正常工作，还能有效地节约电池储能，提高电池的利用率及寿命。

附图说明

图1是现有的常用红外遥控电路的电路图；

图2是本实用新型较佳实施例红外遥控电路的电路图。

为了使本实用新型的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图2，图2是本实用新型较佳实施例红外遥控电路的电路图。

本实用新型较佳实施例提出一种红外遥控电路，包括遥控集成电路1、红外发射管也即红外发射二极管D1、电池4，还包括一恒流源2和一控制开关3，其中：

所述电池4正极与所述红外发射二极管D1的阳极连接，所述电池4负极接地，所述红外发射二极管D1的阴极与所述恒流源2一端连接，所述恒流源2另一端经所述控制开关3与所述遥控集成电路1连接，所述遥控集成电路1还与所述电池4正极连接；遥控集成电路1发送一控制信号至所述控制开关3，所述控制开关3根据所述控制信号开启或关断所述恒流源2，从而控制所述红外发射管D1的导通或关闭。

具体地，上述恒流源2包括一低压差线性稳压器LDO、一第一三极管Q1和一第二三极管Q2，所述低压差线性稳压器LDO的输入端in与所述控制开关3连接，所述低压差线性稳压器LDO的输出端out与所述第一三极管Q1的集电极连接，所述第一三极管Q1的基极与所述第二三极管Q2的基极连接，所述第一三极管Q1的发射极接地，所述第一三极管Q1的集电极还与所述第二三极管Q2的基极连接，所述第二三极管Q2的集电极与所述红外发射二极管D1的阴极连接。本实施例中，第一三极管Q1和第二三极管Q2优选为NPN型三极管。

进一步地，为了对流经第一三极管Q1和第二三极管Q2的电流进行限制以保护第一三极管Q1和第二三极管Q2不受过大电流的损坏，以及为了便于对电流大小进行参数调节，上述恒流源2还包括一第一电阻R1、一第二电阻R2和一第三电阻R3，所述第一电阻R1一端与所述低压差线性稳压器LDO的输出端out连接，所述第一电阻R1另一端与所述第一三极管Q1的集电极连接；所述第二电阻R2一端与所述第一三极管Q1的发射极连接，所述第二电阻R2的另一端接地；所述第三电阻R3的一端与所述第二三极管Q2的发射极连接，所述第三电阻R3的另一端接地。

上述控制开关3包括一第三三极管Q3，本实施例中，第三三极管Q3优选为PNP型三极管。所述第三三极管Q3的基极与所述遥控集成电路1一端连接，所述第三三极管Q3的发射极与所述电池4正极连接，所述第三三极管Q3的集电极与所述低压差线性稳压器LDO的输入端in连接。

其中，为了对第三三极管Q3进行限流保护，上述控制开关3还包括一第四电阻R4，所述第四电阻R4的一端与所述第三三极管Q3的基极连接，所述第四电阻R4的另一端与所述遥控集成电路1一端连接。

本实用新型较佳实施例红外遥控电路的工作原理具体描述如下：

本实施例中，当用户按下遥控器某按键时，遥控集成电路1从通用输入输出口GPIO输出对应一个遥控码的PWM信号波，当遥控集成电路1通过GPIO输出的为低电平信号时，第三三极管Q3导通，则低压差线性稳压器LDO的输入端in获取到供电电压，并输出电压Vcc；电压Vcc使得第一三极管Q1和第二三极管Q2均导通，则有：

U_BE1+I_E1·R2=U_BE2+I_E2·R3   （1）

其中，U_BE1为第一三极管Q1的导通BE极电压，I_E1为流经R2的电流，U_BE2为第二三极管Q2的导通BE极电压，I_E2为流经R3的电流；根据三极管中电流电压关系可知：

其中，U_T、I_S为与三极管相关的常数，U_T一般取26mV，代入公式（1）中得：

$U_{T1}\ln \frac{I_{E1}}{I_{S1}}+I_{E1}\·R2=U_{T2}\ln \frac{I_{E2}}{I_{S2}}+I_{E2}\·R3---\left(2\right)$

由于本实施例中第一三极管Q1和第二三极管Q2为完全相同的NPN型三极管，故U_T1≈U_T2，I_S1≈I_S2，则公式（2）可转化为：

$I_{E2}\·R3=I_{E1}\·R2+U_T\ln \frac{I_{E1}}{I_{E2}}---\left(3\right)$

又由于第一三极管Q1和第二三极管Q2均处于电流放大状态，那么只要其电流放大系数β□2，则I_R1≈I_C1≈I_E1，I_C2≈I_E2，代入公式（3）中，得到：

$I_{C2}=I_{C1}\·\frac{R2}{R3}+\frac{U_T}{R3}\ln \frac{I_{C1}}{I_{C2}}---\left(4\right)$

电流I_C1为：

其中Vcc为电池4通过低压差线性稳压器LDO输出端out输出的稳定的基准电压。公式（4）中若选择合适的R1、R2值，可以使

近似于0，则公式（4）可进一步转化为：

$I_{C2}\≈I_{C1}\·\frac{R2}{R3}$

$I_{C2}\≈I_{C1}\·\frac{R2}{R3}=\left(\frac{\mathrm{Vcc}-0.7}{R1+R2}\right)\·\frac{R2}{R3}---\left(5\right)$

当红外发射二极管D1导通时，电池4输出的总电流为I_C2和I_C1之和：

$I_{C2}+I_{C1}=\left(\frac{\mathrm{Vcc}-0.7}{R1+R2}\right)\·(\frac{R2}{R3}+1)---\left(6\right)$

对公式（6）进行分析可知，公式（6）中得到的电池4输出的总电流与电池电压VBAT的大小无关，而只与低压差线性稳压器LDO输出的基准电压Vcc有关。因此可以根据实际遥控需求，通过调节低压差线性稳压器LDO输出的基准电压Vcc大小来选择适当大小的发射电流I_C2，该发射电流I_C2刚好能使红外发射二极管D1正常发射红外线信号，保证了遥控器正常工作，也不至于使发射电流I_C2过大导致过度地浪费电池储能，能有效地提高电池储能的利用率及电池寿命，而且，由于选用了超低压差线性稳压器LDO，在电池4随着使用时间的累积而老化后，电池电压VBAT的大小降低到相当低时，仍然能得到稳定的基准电压Vcc，最大化的提高了电池的利用率，延长了电池的使用寿命。

本实用新型还提出一种遥控器，该遥控器包括上述红外遥控电路，其工作原理如上所述，在此不再赘述。由于采用了上述红外遥控电路，在保证了遥控器正常工作的同时，能有效地提高电池储能的利用率，延长电池的使用寿命，从而降低了经济成本。

本实用新型提出的一种红外遥控电路及遥控器，通过将恒流源与红外发射管串联连接，使经红外发射管的电流大小等于恒流源的电流大小，用户通过遥控集成电路发送控制信号至与恒流源连接的控制开关，控制恒流源的开启或关断，从而控制红外发射管的导通或关闭，实现遥控效果，进一步地，通过调节恒流源的电流大小为刚好能使红外发射管正常发射红外线信号的电流大小，不仅保证了遥控器正常工作，还能有效地节约电池储能，提高电池的利用率及寿命。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种红外遥控电路，包括遥控集成电路、红外发射管、电池，其特征在于，还包括一恒流源和一控制开关，其中：

所述电池正极与所述红外发射管的阳极连接，所述电池负极接地，所述红外发射管的阴极与所述恒流源一端连接，所述恒流源另一端经所述控制开关与所述遥控集成电路连接，所述遥控集成电路还与所述电池正极连接；遥控集成电路发送一控制信号至所述控制开关，所述控制开关根据所述控制信号开启或关断所述恒流源，从而控制所述红外发射管的导通或关闭。

2.根据权利要求1所述的红外遥控电路，其特征在于，所述恒流源包括一低压差线性稳压器、一第一三极管和一第二三极管，所述低压差线性稳压器的输入端与所述控制开关连接，所述低压差线性稳压器的输出端与所述第一三极管的集电极连接，所述第一三极管的基极与所述第二三极管的基极连接，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极还与所述第二三极管的基极连接，所述第二三极管的集电极与所述红外发射管的阴极连接。

3.根据权利要求2所述的红外遥控电路，其特征在于，所述第一三极管与所述第二三极管均为NPN型三极管。

4.根据权利要求2所述的红外遥控电路，其特征在于，所述恒流源还包括一第一电阻、一第二电阻和一第三电阻，所述第一电阻一端与所述低压差线性稳压器的输出端连接，所述第一电阻另一端与所述第一三极管的集电极连接；所述第二电阻一端与所述第一三极管的发射极连接，所述第二电阻的另一端接地；所述第三电阻的一端与所述第二三极管的发射极连接，所述第三电阻的另一端接地。

5.根据权利要求2所述的红外遥控电路，其特征在于，所述控制开关包括一第三三极管，所述第三三极管的基极与所述遥控集成电路一端连接，所述第三三极管的发射极与所述电池正极连接，所述第三三极管的集电极与所述低压差线性稳压器的输入端连接。

6.根据权利要求5所述的红外遥控电路，其特征在于，所述第三三极管为PNP型三极管。

7.根据权利要求5所述的红外遥控电路，其特征在于，所述控制开关还包括一第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第三三极管的基极连接，所述第四电阻的另一端与所述遥控集成电路一端连接。

8.一种遥控器，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的红外遥控电路。

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