CN2063701U - 多路红外线遥控电源插座 - Google Patents

Abstract

一种多路红外线遥控电源插座，由红外线发射器和红外线控制插座组成。红外线发射器包括外壳、各路按钮及内藏的红外线发射装置。红外线控制插座包括机箱、输出指示灯、红外线接收窗口、电源开关、保险丝、输出电源插座及内藏的红外线接收控制装置。通过红外线发射器可在10m内分别控制红外线控制插座各路插座的通断。可用于灯具、电风扇、电视机、收录机、电动窗帘等家用电器电源通断遥控，也可以直接安装在电器内部。具有构造简单、造价低、操作方便等优点。

Description

本实用新型涉及一种用于家用电器等的多路红外线遥控电源插座，由红外线发射器和红外线控制插座两部分组成，其中红外线控制插座包括机箱、输出指示灯、红外线接收窗口、输出电源插座、电源开关、电源线、保险丝及内藏的红外线接收控制装置；红外线发射器包括外壳、按钮及内藏的红外线发射装置。

已有的遥控方式按其工作原理有红外线、可见光、微波、无线短波、超声波等控制方式。但红外线遥控方式因其受外界干扰影响小，本身又不对环境产生干扰而应用较多。已有用于电视机等的红外线遥控构造复杂，使用附属于电视机等的专用集成电路芯片，因而成本高，为一般用户不易接受。在中国专利CN2043012U中公开了一种光控电源插座，采用可见光光控方式控制电源通断，其不足之处是对可见光讯号未加任何处理，所以受外界光（自然光和照明光）的影响大，容易产生误动作而损坏被控电器。在输出电路中没有自锁功能，只有当控制光源不工作时被控对象才能工作（利用光控切断电源）。另外可见光对环境会造成一定干扰，干扰人的视线。再有该遥控插座只有单个对象的遥控能力。在中国专利CN2036315U中公开了一种遥控的电源插板，采用短波发射机控制电器电源的通断，其不足之处是采用短波发送、接收有邻近干扰问题。虽然设计了频率转换开关，但因只有两档，所以当邻近范围内有三台以上使用时必然会造成相互干扰而易产生误动作。另外在其工作的周围空间充满较强的无线电波，特别是在发射器开／关的瞬间，会产生与发射频率成倍数关系的谐波，这样会污染生活空间的电磁波环境，会使电视机上出现雪花干扰或使收音机出现噪音。再有，短波发射的功率消耗较大，制作较复杂，成本较高。在“电子报”1989年第36期刊登的“新颖多路红外线遥控器”中介绍了一种红外线遥控器，其不足之处在于采用脉冲记数的方式选择不同的路，当随着使用情况及环境变化使红外线讯号较弱时，红外线接收电路收到的脉冲丢数的几率较大，这就造成电路工作不可靠而造成错误的控制结果。另外该遥控器未能解决发射电路在不使用时的功耗问题，其IC始终处于通电状态，电池耗费较大。再有该电路缺乏配套的电源等电路。

本实用新型的目的在于避免上述已有技术中的不足之处而提供一种具有结构简单、成本低、适于我国国情、元器件来源方便、控制准确可靠、耗电低的多路红外线遥控电源插座。

本实用新型的目的可以通过以下措施来达到。该多路红外线遥控电源插座由红外线发射器和红外线控制插座两部分组成，其中红外线控制插座（参见图3）包括机箱（14）、输出指示灯（15A、15B、15C、15D）、红外线接收窗口（16）、输出电源插座（19A、19B、19C、19D）、电源引线（20）、电源开关（17）、保险丝（18）及在机箱（14）内内藏有一个红外线接收控制装置（参见图4）：包括红外线接收器（21）、交流讯号放大器（22）、音频调谐解码电路（23）、不对称微分阻尼抗干扰电路（24）、锁存驱动输出电路（25）、电源电路（26）、输出电源插座电路（27）；红外线接收窗口（16）采用焦距10mm的紫红色鱼眼凸透镜，可显著加大红外线讯号的接收角度，由平面窗口的±30°增加到±60°以上。

本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到。红外线发射器（见图1）包括外壳（1）、按钮（2A、2B、2C、2D）及其在外壳（1）内内藏的一个红外线发射装置（参见图2）：包括电源电路（4）、红外线驱动发射电路（5）及常时无功耗多路振荡电路（3）；在外壳（1）内内藏的一个红外线发射装置中的每个按扭（2A、2B、2C、2D）上分别串联一个2AK5型隔离二极管（2A、2B、2C、2D）；外壳（1）由2～3mm厚的紫红色透明塑料制成，以利于红外线讯号向各方向透过。在机箱（14）的内壁上为增加红外线的反射涂有白色反光涂料，可使接收讯号强度提高50％以上。

其工作原理如下：按钮2A、2B、2C、2D为四路输出控制按钮，平时不使用时时基电路9不通电，振荡线路不工作，其输出端为低电平，保证输出晶体管13为截止状态，所以平时发射器电源电池11的功耗几乎为零（在μA以下），从而可以延长电池的使用寿命，正常情况下三节五号电池可用数年。操作不同的按钮2A、2B、2C、2D可使振荡线路工作在不同的状态，发出不同的音频讯号。由于隔离二极管7A、7B、7C、7D的隔离作用，使各路之间不会发生相互影响。各路电阻和电位器8A、8G，8B、8H，8C、8I，8D、8J和谐振电容10A组成各自独立的振荡电路，便于调试。当按钮2A、2B、2C、2D中任意一个按下时，振荡电路有电并开始工作，通过红外线驱动发射电路5发出红外线控制讯号。

由红外线发射器发出的红外线讯号，首先被红外线控制插座部分的接收电路21接收并转换为电讯号，经电容29耦合到交流放大器22。交流放大器22为带有电流负反馈的普通二级交流放大器，其电压增益约60db。微弱的电讯号经放大器22后由耦合电容33耦合到音频调谐解码电路23。该23为锁相环调谐解码电路，其自谐振荡频率由电阻43、44和电容42决定，当讯号和调谐器频率一致时，则产生输出讯号，即外来讯号被解码。

调谐解码输出讯号被送入不对称微分阻尼抗干扰电路24。该24由积分滤波器（45A、47A），倒相整形电路（46）和不对称微分电路（47C、48、45B、48B）组成。由于接收到的红外线讯号受使用条件的影响，输出讯号会有杂乱的颤动，在讯号较弱时（距离较远或角度较大），或者由于使用者随意操作的影响，解码输出讯号也会出现不同程度的抖动（参见图5－1）。解码输出讯号首先经积分滤波器（45A、47A）滤除电平前沿的剧烈抖动部分（参见图5－2），再经倒相整形电路46进行倒相及整形（参见图5－3）送入不对称微分电路。该不对称微分电路正微分环节由47C、48（二极管内阻）及45C组成，负微分环节由47C和45B、45C组成。由于45B＞＞48，所以正微分时间常数＜＜负微分时间常数。负微分时间常数设计在1～2s之间，远大于讯号抖动周期（数十ms），这样当讯号有一个正阶跃来到时，立即会有一正脉冲输出，而当负阶跃来到时，电路要等待1～2s才能恢复，这期间如果又送入讯号（抖动），则不会有脉冲输出（参见图5－4）。其结果，不管输入如何抖动，每次操作只有一个控制脉冲输入到下级电路，极大提高了操作控制的可靠性，也可防止人为误操作引起的输出误开关（参见图5右半部分）。输出脉冲送入锁存驱动电路25。其50为由D型触发器接成的计数器，在脉冲触发下作计数变化，其状态输出由三极管54放大并由继电器52输出。继电器输出接点和插座19A、19B、19C、19D以及保险丝18组成输出插座电路27，从而实现插座19A、19B、19C、19D的通断。上述红外线遥控插座按四路设计，其中解码电路23、不对称微分阻尼抗干扰电路24和锁存驱动电路25为单路线路图，其它电路皆公用。如改成n路（n为1、2、3……等整数），只要在发射器增减按钮2A等和隔离二极管7A等，在接收部分增减23、24、25改成n路即可。

附图的图面说明如下：

图1是红外线发射器外形图；

图2是红外线发射器电原理图；

图3是红外线控制插座外形图（右图为背板图）；

图4是红外线控制插座电原理图；

图5是不对称微分阻尼抗干扰电路原理波形图；

图5－1是解码输出讯号波形；

图5－2是经积分滤波器后输出波形；

图5－3是经倒相整形后输出波形；

图5－4是经不对称微分线路最后输出波形。

图5－1～图5－4波形图中左半部分说明24对正常输出前沿颤动的抗干扰作用，右半部分说明对受环境干扰或人为随意操作引起输入抖动的抗干扰作用。

图6是交流讯号放大器31电原理图；

图7是稳压滤波电路55电原理图；

图中符号表示：

1  ——外壳；

2A、2B、2C、2D——按钮；

3  ——常时无功耗多路振荡电路；

4  ——电源电路；

5  ——红外线驱动发射电路；

14  ——机箱；

15A、15B、15C、15D——输出指示灯；

16  ——红外线接收窗口；

17  ——电源开关；

18  ——保险丝；

19A、19B、19C、19D——输出电源插座；

20  ——电源引线；

21  ——红外线接收器；

22  ——交流讯号放大器；

23  ——音频调谐解码电路；

24  ——不对称微分阻尼抗干扰电路；

25  ——锁存驱动输出电路；

26  ——电源电路；

27  ——输出电源插座电路。

实施例1

本实用新型下面将结合实施例作进一步详述。发射器实施例如图1、2所示。整个电路安装在外壳1内，表面露出四个控制用微动开关2A、2B、2C、2D。按动该微动开关可分别控制与红外线控制插座中的四个供电插座相连电器的电源的通断。发射器实施例各元件选型如下：

2A、2B、2C、2D——微动开关；

7A、7B、7C、7D——二极管2AK5；

8A、8B、8C、8D——电阻3～68KΩ，1／8W；

8G、8H、8I、8J——微调电阻10～22KΩ；

7E  ——二极管2CP10；

8E  ——电阻820Ω，1／8W；

10A——电容0.01μF／63V；

10C、10B——电容220μF／6V；

8F  ——电阻68Ω，1／2W；

8G  ——电阻820Ω，1／4W；

13  ——三极管9013；

12  ——红外线发射管SE303；

9  ——时基电路NE555。

红外线控制插座实施例如图3、4所示。整个电路装在机箱14内。交流放大器31、稳压滤波电路55分别参见图6、图7，其它元器件参数如下：

29  ——电容0.1μF／63V；

30  ——红外线接收二极管PH302；

32  ——电阻1KΩ，1／2W；

33  ——电容0.1μF／63V；

34  ——电解电容100μF／6V；

40  ——集成电路LM567；

41  ——电容1μF；

42  ——电容0.01μF／63V；

43  ——电阻36～82KΩ；

44  ——微调电阻10～22KΩ；

45  ——电阻82KΩ，1／8W；

46  ——集成电路74LS04；

47A——电容0.1μF／63V；

48  ——二极管2CP13；

45  ——电阻2.7MΩ（范围为1.5～4.0MΩ）；

45C——电阻5.1KΩ；

47B——电容1000pF；

47C——电容5100pF；

50  ——集成电路74LS74；

51A——电阻5.1KΩ；

52  ——继电器4098型；

53  ——二极管2CP11；

51B  ——电阻2.2KΩ；

15A、15B、15C、15D——发光二极管，Φ3mm；

56  ——硅桥0.5A／50V；

57  ——变压器22V／2W；

19A、19B、19C、19D——输出电源插座220V／3A；

17  ——带指示灯船形开关；

18  ——保险丝0.5A。

其中元件48（二极管）选用2CP型二极管，45B（电阻）选用1.5～4.0MΩ（2.7MΩ最佳）得到较佳的抗干扰效果。另外隔离二极管（7A、7B、7C、7D）选用2AK系列，其反相电阻大、导通压降小，使得各路之间隔离效果好，且工作电压损失小，充分发挥了常时无功耗和多路振荡的优点（上述所用元器件市面上均有出售）。

实施例2

本实用新型不止限于控制四路输出，可以根据需要进行增减。如实施五路输出则只需将发射器电路按钮开关扩展成五个，同时将隔离二极管扩展成五个、将振荡电阻也扩展成五组，则发射器就变成五路控制发射器。在接收控制插座部分的21、22、26、27皆为公用电路，只要从耦合电容33处对23、24、25进行扩展即可。电路参数除对微调电阻44进行调整以外，其它各元件参数都和实施例1完全相同（上述所用元器件市面上均有出售）。

本实用新型与已有技术相比具有如下优点：

1.本实用新型的多路红外线遥控电源插座可以在10m范围内准确地控制红外线遥控插座各输出电源插座的电源通断。

2.和普通家用供电插座相比除具有遥控功能外还具有保险丝、电源指示及工作指示，方便了用户，使用安全可靠。

3.每路有220V、1A的负载能力，能满足多数家用电器（电视、收录机、收音机、电风扇、灯具、电热杯及其它电器）的供电要求。

4.该实用新型可方便用于其它电器中，使其具有遥控功能。还可用于工业及其它行业控制如：遥控生产车间行吊、舞台灯光遥控、会议室幻灯机的遥控等。

5.高性能的抗干扰设计使其动作可靠，不受其它各种讯号的影响及干扰。另外不受使用条件、环境的限制，不受照明光等外界光线的干扰。

6.利用红外线进行遥控，对环境没有任何干扰、污染。本实用新型由于采用了不同于电视机、录像机的讯号处理方式，因而使用本红外线发射器和使用带遥控的电视机、录像机之间互相不产生干扰，可以同时使用。

7.具有开机输出自动清“0”以及瞬间电源波动时自动保持输出的特点，对用户方便安全。

8.该多路红外线遥控插座体积小，制作成本低，使用普通通用元器件（均有市售），易于生产。

9.节电性、低能耗的设计。发射器换一次电池可以使用数年。控制插座功率也仅有2W功耗。

Claims (6)

1、一种多路红外线遥控电源插座，由红外线发射器和红外线控制插座两部分组成，其中红外线控制插座包括机箱(14)、输出指示灯(15A、15B、15C、15D)、输出电源插座(19A、19B、19C、19D)、电源引线(20)、电源开关(17)、保险丝(18)组成，其特征是[1]机箱(14)内内藏一个红外线接收控制装置：包括红外线接收器(21)、交流讯号放大器(22)、音频调谐解码电路(23)、不对称微分阻尼抗干扰电路(24)、锁存驱动输出电路(25)、电源电路(26)和输出电源插座电路(27)；[2]机箱(14)上有一个焦距10mm的紫红色鱼眼凸透镜的红外线接收窗口(16)。

2、按权利要求1所述的多路红外线遥控电源插座，其中红外线发射器部分由外壳（1）和按钮（2A、2B、2C、2D）组成，其特征是［1］在外壳（1）内藏一个红外线发射装置，包括电源电路（4）、红外线驱动发射电路（5）和常时无功耗多路振荡电路（3）；［2］在外壳（1）内内藏的一个红外线发射装置中的每个按扭（2A、2B、2C、2D）上分别串有一个2AK5型隔离二级管（7A、7B、7C、7D）。

3、按权利要求1所述的多路红外线遥控电源插座，其特征是机箱（14）内内藏的一个红外线接收控制装置中的不对称微分阻尼抗干扰电路（24）并联有一个2CP型二极管（48）及一个1.5MΩ～4.0MΩ电阻（45B）。

4、按权利要求1所述的多路红外线遥控电源插座，其特  征是机箱（14）上装有四个二孔输出电源插座（19A、19B、19C、19D）。

5、按权利要求1所述的多路红外线遥控电源插座，其特征是其红外线发射器部分的外壳（1）由2～5mm厚的紫红色透明塑料制成。

6、按权利要求1所述的多路红外线遥控电源插座，其特征是机箱（14）内壁涂有白色反光涂料。

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