CN217305986U - 红外遥控电路、红外遥控设备和红外遥控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种红外遥控电路，该红外遥控电路包括：电源输入端、控制芯片、开关模块和红外发射模块，其中，所述电源输入端电连接所述控制芯片和所述开关模块，所述控制芯片经所述开关模块电连接所述红外发射模块，控制所述红外发射模块工作与否；所述红外发射模块包括并联的多个红外发射管，任意两个所述红外发射管之间均呈一定夹角。本实用新型红外遥控电路旨在增大红外遥控设备的红外遥控范围，以方便用户使用红外遥控设备。此外，本实用新型还公开一种红外遥控设备和红外遥控系统。

Description

红外遥控电路、红外遥控设备和红外遥控系统

技术领域

本实用新型涉及红外遥控设备技术领域，特别涉及一种红外遥控电路、红外遥控设备和红外遥控系统。

背景技术

在现今的智能电子设备中，红外遥控已经成为了十分基础的一种功能。目前红外遥控方案的设计通常是使用一个红外发射灯来实现红外控制的功能。但这样依靠单一的红外信号来执行红外遥控功能，对红外信号的发射角度也有一定要求，有时还需要用户不断调整遥控设备发射红外信号的方向，才能提高红外控制的准确率，操作过程麻烦。

上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种红外遥控电路、红外遥控设备和红外遥控系统，旨在增大红外遥控设备的红外遥控范围，方便用户使用红外遥控设备。

为实现上述目的，本实用新型提出一种红外遥控电路，其特征在于，包括：电源输入端、控制芯片、开关模块和红外发射模块，其中，所述电源输入端电连接所述控制芯片和所述开关模块，所述控制芯片经所述开关模块电连接所述红外发射模块，控制所述红外发射模块工作与否；所述红外发射模块包括并联的多个红外发射管，任意两个所述红外发射管之间均呈一定夹角。

可选的，所述开关模块包括第一MOS管、第二MOS管、第一电阻、第二电阻和第三电阻，其中，所述第一电阻串联在所述第一MOS管的源极和所述电源输入端之间，所述第二电阻串联在所述第一MOS管的栅极和所述控制芯片的第一信号输出端之间，所述第一MOS管的漏极与所述红外发射模块的正极电连接；所述第三电阻串联在所述第二MOS管的栅极和所述控制芯片的第二信号输出端之间，所述第二MOS管的漏极和所述红外发射模块的负极电连接，所述第二MOS管的源极接地。

可选的，所述第一电阻的取值范围为1Ω-3Ω，所述第二电阻、第三电阻的取值范围为46KΩ-48KΩ。

可选的，所述开关模块包括基本共源放大电路，所述基本共源放大电路包括输入级单元和放大级单元，所述输入级单元分别与所述控制芯片、所述电源输入端和所述红外发射模块电连接，所述放大级单元分别与所述输入级单元和所述红外发射模块电连接。

可选的，所述输入级单元包括第一MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第一电容，其中，所述第一电阻串联在所述红外发射模块的正极和所述电源输入端之间，以及所述第一电阻串联在所述红外发射模块的正极和所述第一MOS管的源极之间，所述第二电阻串联在所述第一MOS管的栅极和所述电源输入端之间，所述第一MOS管的漏极分别与所述第三MOS管、第四MOS管的漏极电连接，所述第四电阻串联在所述第一MOS管的源极和所述第三MOS管的栅极之间，所述第一电容串联在所述控制芯片的信号输出端和所述第三MOS管的栅极之间，所述第三电阻串联在所述第三MOS管的栅极和地线之间，所述第三MOS管的源极分别与所述第五MOS管的漏极、所述放大级单元的电流输入端电连接，所述第五电阻串联在所述第四MOS管的栅极和所述红外发射模块的负极之间，所述第四MOS管的源极分别与所述第五MOS管的栅极、所述第六MOS管的漏极、所述第六MOS管的栅极电连接，所述第五MOS管、第六MOS管的源极均接地。

可选的，所述第一电阻的取值范围为1Ω-3Ω，所述第二电阻的取值范围为0.9KΩ-1.1KΩ，所述第三电阻的取值范围为99KΩ-101KΩ，所述第四电阻的取值范围为46KΩ-48KΩ，所述第五电阻的取值范围为9KΩ-11KΩ，所述第一电容的取值范围为90nF-110nF。

可选的，所述放大级单元包括第二MOS管、第七MOS管、第六电阻和第二电容，其中，所述第二电容串联在所述放大级单元的电流输入端和所述第二MOS管的栅极之间，所述第二MOS管的漏极与所述红外发射模块的负极电连接，所述第七MOS管的漏极与所述第二MOS管的栅极电连接，所述第七MOS管的栅极与所述放大级单元的电流输入端电连接，所述第六电阻串联在所述第七MOS管的漏极和所述电源输入端之间，所述第二MOS管、第七MOS管的源极均接地。

可选的，所述第六电阻的取值范围为300Ω-400Ω，所述第二电容的取值范围为45pF-50pF。

本实用新型进一步提出一种红外遥控设备，包括如上述所述的红外遥控电路。

本实用新型进一步还提出一种红外遥控系统，包括红外受控设备，以及如上述所述的红外遥控设备。

本实用新型技术方案的有益效果在于：通过利用控制芯片和开关模块控制多个不同的摆放位置和角度的红外发射管，从而增大了红外遥控设备的红外控制范围，并提高了红外遥控设备的抗干扰性，进而实现方便用户使用红外遥控设备的同时，提高了红外控制的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型红外遥控电路一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型红外遥控电路中红外发射管之间的设置位置示意图；

图3为本实用新型红外遥控电路中开关模块一实施例的结构示意图；

图4为本实用新型红外遥控电路中开关模块另一实施例的结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型中的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种红外遥控电路，参照图1-图2，红外遥控电路包括：电源输入端10、控制芯片20、开关模块30和红外发射模块40，其中，所述电源输入端10电连接所述控制芯片20和所述开关模块30，所述控制芯片20经所述开关模块30电连接所述红外发射模块40，控制所述红外发射模块40工作与否；所述红外发射模块40包括并联的多个红外发射管D0，任意两个所述红外发射管D0之间均呈一定夹角。

本实施例中，所述电源输入端10分别与所述控制芯片20和所述开关模块30电连接；所述控制芯片20用于向所述开关模块30输出相应的控制信号，以通过所述开关模块30控制所述红外发射模块40工作与否，所述红外发射模块40包括多个红外发射管D0。

其中，所述电源输入端10接入电源后，在为所述控制芯片20供电的同时，亦可通过所述开关模块30为所述红外发射模块40供电。其中，所述红外发射模块40串联在与所述开关模块30的电流输出端和电流回流端之间。

可选的，所述开关模块30与所述控制芯片20的信号输出端电连接，控制芯片20可通过信号输出端向开关模块30输出相应的控制信号，以利用开关模块30控制红外发射模块40与所述电源输入端10之间的通路导通与否，并当控制芯片20利用开关模块30控制红外发射模块40与电源输入端10导通时，则使得红外发射模块40通电，若控制芯片20利用开关模块30控制红外发射模块40与电源输入端10断开时，则使得红外发射模块40断电。

可选的，参照图2(图中未示出导线连接关系)，红外发射模块40中设置有多个红外发射管D0(或称红外发光二极管)，这些红外发射管D0并联在红外发射模块40的正极和负极之间(即同时并联在所述开关模块30的电流输出端和电流回流端之间)。其中，这些红外发射管D0在电路板上的设置位置和角度均不相同，且任意两个所述红外发射管D0之间均呈一定夹角(该夹角大于0°，小于180°；具体夹角数值可根据实际情况需要设置，且红外发射管D0两两间的夹角可相同，可不同)，进而使得每个红外发射管D0发射红外信号的方向均不完全一致(红外发射管D0两两间的发射范围可以有重叠的部分，也可以没有重叠的部分)。例如，若以红外发射管D0的灯头所指方向为红外信号的发射方向，通过设置每个红外发射管D0的灯头所指方向均不完全一致，这样多个红外发射管D0的红外发射范围组合在一起时，就可以相应扩大红外控制范围。

这样，通过利用控制芯片20和开关模块30控制多个不同的摆放位置和角度的红外发射管D0，使得可以同时从多个方向发出红外信号，进而增大了红外遥控设备的红外控制范围和相应的角度，而且这样即便其中一个发射方向的红外信号受到外界的干扰，其他发射方向的红外信号依然可以正常发出，也就提高了红外遥控设备的抗干扰性，进而提高了红外控制的稳定性，而且由于增大了红外控制范围和相应的角度，大大降低了红外遥控设备的使用方向限制，进而方便用户使用红外遥控设备。

在一实施例中，在上述实施例的基础上，所述开关模块30至少包括两个MOS管和三个电阻。

其中，通过设置至少两个MOS管和三个电阻来构成开关模块30，这样控制芯片20就可以利用MOS管相关的器件特性，通过输出相应的控制信号来控制MOS管导通或截止，进而控制电源输入端10与红外发射模块40之间的线路导通或断开，以及控制红外发射模块40与地线之间的线路导通或断开。

在一实施例中，在上述实施例的基础上，参照图3，所述开关模块30包括第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3，其中，所述第一电阻R1串联在所述第一MOS管Q1的源极和所述电源输入端10之间，所述第二电阻R2串联在所述第一MOS管Q1的栅极和所述控制芯片20的第一信号输出端之间，所述第一MOS管Q1的漏极与所述红外发射模块40的正极电连接；所述第三电阻R3串联在所述第二MOS管Q2的栅极和所述控制芯片20的第二信号输出端之间，所述第二MOS管Q2的漏极和所述红外发射模块40的负极电连接，所述第二MOS管Q2的源极接地。

本实施例中，控制芯片20的信号输出端包括第一信号输出端和第二信号输出端，分别与第二电阻R2、第三电阻R3电连接。

可选的，第一MOS管Q1为P型MOS管，型号可选为CJ3415；第二MOS管Q2为N型MOS管，型号可选为WNM2021。需要说明的是，本实施例所示的仅是一种示例性结构，所述第一MOS管Q1和所述第二MOS管Q2可采用其他可实现相同功能的开关管替代。

其中，第一MOS管Q1的漏极和第二MOS管Q2的漏极，分别构成开关模块30的电流输出端和电流回流端，且由于根据MOS管状态不同，电流可正向可反向流动，因此，第一MOS管Q1的漏极和第二MOS管Q2的漏极可相互切换为电流输出端和电流回流端。

可选的，使用第一MOS管Q1和第二MOS管Q2构成的推挽电路来控制多个设置位置不同的红外发射管D0的电路，并由控制芯片20通过第一信号输出端和第二信号输出端，分别控制第一MOS管Q1和第二MOS管Q2的门级电压来控制其开关，用来驱动多个红外发射管D0发射对应的红外遥控信号。其中，第二电阻R2和第三电阻R3作为门级限流电阻，用以限制驱动电流，而第一电阻R1则作为限流电阻，用以调整红外发射模块40的驱动电流，以此实现控制红外发射信号的电压大小。

可选的，在第一MOS管Q1和第二MOS管Q2均工作在饱和区时，由于导通电阻很小，因而当电源电压一定时，可得出每个红外发射管D0的信号电压的有效值Vrms＝(VCC-R1*Iout)/N，其中，VCC为电源输入端10提供的电压，Iout为红外发射管D0在对应VCC时的光电流，N为红外发射管D0的数量。

这样，即可通过控制芯片20来控制开关模块30，从而达到控制红外发射模块40中的红外发射管D0工作与否的目的。

可选的，所述第一电阻R1的取值范围为1Ω-3Ω，可选为2Ω；所述第二电阻R2的取值范围为46KΩ-48KΩ，可选为47KΩ；所述第三电阻R3的取值范围为46KΩ-48KΩ，可选为47KΩ。

在一实施例中，在上述实施例的基础上，所述开关模块30包括基本共源放大电路，所述基本共源放大电路包括输入级单元31和放大级单元32，所述输入级单元31分别与所述控制芯片20、所述电源输入端10和所述红外发射模块40电连接，所述放大级单元32分别与所述输入级单元31和所述红外发射模块40电连接。

本实施例中，由输入级单元31和放大级单元32构成的基本共源放大电路用于提高由电源输入端10经所述开关模块30流向所述红外发射模块40的电流，进而提高红外发射模块40中的红外发射管发射的红外信号强度。而且控制芯片20还可通过基本共源放大电路控制电源输入端10与红外发射模块40之间的通路导通或断开。

可选的，参照图4，所述输入级单元31包括第一MOS管Q1、第三MOS管Q3、第四MOS管Q4、第五MOS管Q5、第六MOS管Q6、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第一电容C1，其中，所述第一电阻R1串联在所述红外发射模块40的正极和所述电源输入端10之间，以及所述第一电阻R1串联在所述红外发射模块40的正极和所述第一MOS管Q1的源极之间，所述第二电阻R2串联在所述第一MOS管Q1的栅极和所述电源输入端10之间，所述第一MOS管Q1的漏极分别与所述第三MOS管Q3、第四MOS管Q4的漏极电连接，所述第四电阻R4串联在所述第一MOS管Q1的源极和所述第三MOS管Q3的栅极之间，所述第一电容C1串联在所述控制芯片20的信号输出端和所述第三MOS管Q3的栅极之间，所述第三电阻R3串联在所述第三MOS管Q3的栅极和地线之间，所述第三MOS管Q3的源极分别与所述第五MOS管Q5的漏极、所述放大级单元32的电流输入端电连接，所述第五电阻R5串联在所述第四MOS管Q4的栅极和所述红外发射模块40的负极之间，所述第四MOS管Q4的源极分别与所述第五MOS管Q5的栅极、所述第六MOS管Q6的漏极、所述第六MOS管Q6的栅极电连接，所述第五MOS管Q5、第六MOS管Q6的源极均接地。

可选的，参照图4，所述放大级单元32包括第二MOS管Q2、第七MOS管Q7、第六电阻R6和第二电容C2，其中，所述第二电容C2串联在所述放大级单元32的电流输入端和所述第二MOS管Q2的栅极之间，所述第二MOS管Q2的漏极与所述红外发射模块40的负极电连接，所述第七MOS管Q7的漏极与所述第二MOS管Q2的栅极电连接，所述第七MOS管Q7的栅极与所述放大级单元32的电流输入端电连接，所述第六电阻R6串联在所述第七MOS管Q7的漏极和所述电源输入端10之间，所述第二MOS管Q2、第七MOS管Q7的源极均接地。其中，第一MOS管Q1为P型MOS管，型号可选为CJ3415；第二MOS管Q2、第三MOS管Q3、第四MOS管Q4、第五MOS管Q5、第六MOS管Q6和第七MOS管Q7均为N型MOS管，型号可选为WNM2021。

可选的，第二MOS管Q2和第七MOS管Q7构成了两级放大电路；在输入级单元31中的第一MOS管Q1和第二电阻R2构成恒流源；第四MOS管Q4、第五MOS管Q5和第六MOS管Q6构成威尔逊(Wilson)电流镜电路，来平衡第三MOS管Q3与第四MOS管Q4的漏极电流；由控制芯片20的信号输出端输入到开关模块30的控制信号Vi，经过第三MOS管Q3输出至放大级单元32的电流输入端，而由放大级单元32的电流输入端流入的电流信号，经电压放大级的第七MOS管Q7处进行放大。其中，第一电容C1用于高频负反馈。

可选的，最后放大的信号经过放大级单元32中的第二MOS管Q2输出至红外发射模块40，以驱动红外发射模块40中的多个不同位置的红外发射管D0；第一电阻R1用以调整红外发射管D0的最大工作电流，输出信号经过第五电阻R5连接至第四MOS管Q4的形成负反馈，从而保证放大器的线性。

可选的，对于输出信号Vo，其大小可以通过Vo＝R5*Vi*g1*g2，其中g1和g2分别是第二MOS管Q2、第七MOS管Q7的跨导，可通过查相应MOS管的规格书按照g＝2*I_d/(V_GS-V_th)计算。

这样，实现使用类似“多级发射”或者“多级放大”的方式，以此极大提高了红外发射信号的强度。而在此基础上，也可以拓展出同时多个不同的红外遥控设备，通过用不同的控制电路控制不同的红外发射管D0，可以实现以终端设备为基础的，通过红外遥控功能实现互联方案。

可选的，所述第一电阻R1的取值范围为1Ω-3Ω，可选为2Ω；所述第二电阻R2的取值范围为0.9KΩ-1.1KΩ，可选为1KΩ；所述第三电阻R3的取值范围为99KΩ-101KΩ，可选为100KΩ；所述第四电阻R4的取值范围为46KΩ-48KΩ，可选为47KΩ；所述第五电阻R5的取值范围为9KΩ-11KΩ，可选为10KΩ；所述第六电阻R6的取值范围为300Ω-400Ω，可选为330Ω；所述第一电容C1的取值范围为90nF-110nF，可选为100nF；所述第二电容C2的取值范围为45pF-50pF，可选为47pF。

本实用新型进一步提出的一种红外遥控设备包括红外遥控电路，该红外遥控电路的具体结构参照上述实施例，由于本红外遥控设备采用了上述所有实施例的所有技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的全部技术效果，在此不再一一赘述。

本实用新型进一步还提出一种红外遥控系统，包括红外受控设备和红外遥控设备，该红外遥控设备的具体结构参照上述实施例，由于本红外遥控设备采用了上述所有实施例的所有技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的全部技术效果，在此不再一一赘述。

以上所述的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。

Claims (10)

1.一种红外遥控电路，其特征在于，包括：电源输入端、控制芯片、开关模块和红外发射模块，其中，所述电源输入端电连接所述控制芯片和所述开关模块，所述控制芯片经所述开关模块电连接所述红外发射模块，控制所述红外发射模块工作与否；所述红外发射模块包括并联的多个红外发射管，任意两个所述红外发射管之间均呈一定夹角。

2.根据权利要求1所述的红外遥控电路，其特征在于，所述开关模块包括第一MOS管、第二MOS管、第一电阻、第二电阻和第三电阻，其中，所述第一电阻串联在所述第一MOS管的源极和所述电源输入端之间，所述第二电阻串联在所述第一MOS管的栅极和所述控制芯片的第一信号输出端之间，所述第一MOS管的漏极与所述红外发射模块的正极电连接；所述第三电阻串联在所述第二MOS管的栅极和所述控制芯片的第二信号输出端之间，所述第二MOS管的漏极和所述红外发射模块的负极电连接，所述第二MOS管的源极接地。

3.根据权利要求2所述的红外遥控电路，其特征在于，所述第一电阻的取值范围为1Ω-3Ω，所述第二电阻、第三电阻的取值范围为46KΩ-48KΩ。

4.根据权利要求1所述的红外遥控电路，其特征在于，所述开关模块包括基本共源放大电路，所述基本共源放大电路包括输入级单元和放大级单元，所述输入级单元分别与所述控制芯片、所述电源输入端和所述红外发射模块电连接，所述放大级单元分别与所述输入级单元和所述红外发射模块电连接。

5.根据权利要求4所述的红外遥控电路，其特征在于，所述输入级单元包括第一MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第一电容，其中，所述第一电阻串联在所述红外发射模块的正极和所述电源输入端之间，以及所述第一电阻串联在所述红外发射模块的正极和所述第一MOS管的源极之间，所述第二电阻串联在所述第一MOS管的栅极和所述电源输入端之间，所述第一MOS管的漏极分别与所述第三MOS管、第四MOS管的漏极电连接，所述第四电阻串联在所述第一MOS管的源极和所述第三MOS管的栅极之间，所述第一电容串联在所述控制芯片的信号输出端和所述第三MOS管的栅极之间，所述第三电阻串联在所述第三MOS管的栅极和地线之间，所述第三MOS管的源极分别与所述第五MOS管的漏极、所述放大级单元的电流输入端电连接，所述第五电阻串联在所述第四MOS管的栅极和所述红外发射模块的负极之间，所述第四MOS管的源极分别与所述第五MOS管的栅极、所述第六MOS管的漏极、所述第六MOS管的栅极电连接，所述第五MOS管、第六MOS管的源极均接地。

6.根据权利要求5所述的红外遥控电路，其特征在于，所述第一电阻的取值范围为1Ω-3Ω，所述第二电阻的取值范围为0.9KΩ-1.1KΩ，所述第三电阻的取值范围为99KΩ-101KΩ，所述第四电阻的取值范围为46KΩ-48KΩ，所述第五电阻的取值范围为9KΩ-11KΩ，所述第一电容的取值范围为90nF-110nF。

7.根据权利要求4所述的红外遥控电路，其特征在于，所述放大级单元包括第二MOS管、第七MOS管、第六电阻和第二电容，其中，所述第二电容串联在所述放大级单元的电流输入端和所述第二MOS管的栅极之间，所述第二MOS管的漏极与所述红外发射模块的负极电连接，所述第七MOS管的漏极与所述第二MOS管的栅极电连接，所述第七MOS管的栅极与所述放大级单元的电流输入端电连接，所述第六电阻串联在所述第七MOS管的漏极和所述电源输入端之间，所述第二MOS管、第七MOS管的源极均接地。

8.根据权利要求7所述的红外遥控电路，其特征在于，所述第六电阻的取值范围为300Ω-400Ω，所述第二电容的取值范围为45pF-50pF。

9.一种红外遥控设备，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的红外遥控电路。

10.一种红外遥控系统，其特征在于，包括红外受控设备，以及如权利要求9所述的红外遥控设备。

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