红外遥控调光灯的设计与制作1

红外遥控调光灯的与制作1 摘 要 摘 要 在当今社会科学技术的发展与俱增，人们是生活水平也是益提高，为了减少 人的工作量，所以是对各种家用电器、电子器件的非人工控制的要求也是越来越 高，针对与这种情况，设计出一种集成度比较高的控制体系是必然的。红外线遥 控器是用于各种电器控制的装置，其种类和功能多种多样。常用的红外遥控系统 一般分为发射和接收两个部分。红外线遥控是利用红外光波（红外线）来传递控 制指令的控制。它具有结构简单、制作方便、成本低廉、抗干扰能力强、工作可 靠性高等一系列优点，是近距离遥控特别是室内遥控的优选遥控方式。因此，在 现代电子工程应用中，红外线常常被用做近距离视线范围内的通讯载波，最典型 的应用就是家电遥控器。本详细介绍了红外遥控调光灯电路的设计及工作过 程。提高自己对LS7232触摸(按键)式无极调光(调速)/开光电路知识的认识。 关键字：红外遥控 灯 调光 红外线 发射器 接收器 目录 ABSTRACT In today's society, the development of the science and technology, people's living standard is beneficial to improve, in order to reduce the workload, so is the person of all sorts of household appliances, electronic components of the artificial control requirements is more and more high, and this kind of circumstance, designed a kind of integration of relatively high control system is inevitable. Infra-red remote control is used in all kinds of electric equipment, its type and various functions. Commonly used infrared remote control system is usually divided into two parts, sending and receiving. Using the infrared remote infrared light is to transfer control (infrared) control of the instructions. It is simple in structure, convenient, low cost, strong anti-jamming capability, high reliability, is close to a remote control of optimization control of indoor especially. Therefore, in the modern electronic engineering application, infrared often used to close within the scope of the communication line, the typical application of carrier is appliances. This paper introduced infrared remote dimmer circuit design and working process. Enhance oneself to the LS7232 touching (pressed key) the formula limitless accent light (velocity modulation)/the leaving blank electric circuit Knowledge of circuit. Key words: infrared remote lamp Adjustable light infrared launcher receiver 目录 目 录 1.1 红外遥控系统概述 1.2 红外遥控的基本原理 1.3 红外遥控的应用范围 2.1 工作原理 „ 2.1.1 红外线遥控发射器的工作原理 2.1.2 红外线接收放大及调光控制电路的工作原理 2.2 元器件选择 2.3 制作与调试 3.1 NE555功能介绍 3.2 双向可控硅 3.2.1 简介 3.2.2 双向可控硅的命名 3.2.3构造原理 3.2.4检测方法 3.2.5 典型应用 3.2.6 MAC97A6 3.3 LS7232的功能介绍 3.4. lm324的功能介绍 3.4.1 lm324引脚图 3.4.2 LM324应用实例 3.5 3DG12三极管型号 3.6 整流二极管（IN4007） 3.7 稳压二极管 3.7.1 稳压管的应用 目录 3.7.2 稳压二极管的参数 3.8 金属膜电阻 3.9 90系列三极管管脚图 第一章 绪论 1 第一章 绪 论 1.1 红外遥控系统概述 随着电子技术的发展和人们生活水平的不断提高，电子仪器及设备的控制方 式也在不断地改善，从早期的面板控制到目前应用广泛的各种遥控控制，给人们 生活带来了极大的方便。红外线遥控是目前应用最广泛的一种通信和遥控手段。 由于红外线遥控器具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点。因此，彩电、 录像机、音响设备、空调、玩具、门铃以及遥控汽车路牌等其它小型装置上也纷 纷采用红外线遥控。红外遥控技术的出现，不仅大大提高了劳动动生产率，降低 了成本，而且减轻了人们的劳动强度，改善了劳动条件。红外遥控就是把红外线 作为载体的遥控方式。由于红外线的波长远小于无线电波的波长。因此在采用红 外线遥控方式时，不会干扰其他电器的正常工作，也不会影响临近的无线电设备。 同时，由于采用红外线遥控器件时，工作电压低、功耗小、外围电路简单。因此 它在日常生活中的应用越来越广泛。 1.2 红外遥控的基本原理 红外遥控的发射电路是采用红外发光二极管来发出经过调制的红外光波；红 外接收电路由红外接收二极管、三极管或硅光电池组成，它们将红外发射器发射 雕红外光转换为相应的电信号，再送后置放大器。 发射机一般由指令键(或操作杆)、指令编码系统、调制电路、驱动电路、发 射电路等几部分组成。当按下指令键或推动操作杆时，指令编码电路产生所需的 指令编码信号，指令编码信号对载体进行调制，再由驱动电路进行功率放大后由 发射电路向外发射经调制定指令编码信号。 接收电路一般由接收电路、放大电路、调制电路、指令译码电路、驱动电路、 执行电路(机构)等几部分组成。接收电路将发射器发出的已调制的编码指令信号 接收下来，并进行放大后送解调电路，解调电路将已调制的指令编码信号解调 2 红外遥控调光灯的设计与制作 来，即还原为编码信号。指令译码器将编码指令信号进行译码，最后由驱动电路 来驱动执行电路实现各种指令的操作控制（机构）。 1.3 红外遥控的应用范围 由于红外线遥控不具有像无线电遥控那样穿过障碍物去控制被控对象的能 力，所以，在设计家用电器的红外线遥控器时，不必要像无线电遥控器那样，每 套(发射器和接收器)要有不同的遥控频率或编码(否则，就会隔墙控制或干扰邻居的家用电器)，所以同类产品的红外线遥控器，可以有相同的遥控频率或编码，而 不会出现遥控信号“串门”的情况。这对于大批量生产以及在家用电器上普及红 外线遥控提供了极大的方面。由于红外线为不可见光，因此对环境影响很小，再 由红外光波动波长远小于无线电波的波长，所以红外线遥控不会影响其他家用电 器，也不会影响临近的无线电设备。 第二章 红外遥控调光灯电路的设计原理 3 第二章 红外遥控调光灯电路的设计原理 红外遥控系统由红外发射部分和红外接收部分组成。发射基本电路可由专用 发射芯片，按键，发射二极管晶振等组成。接收基本电路可由红外接收三极管， 微控制器等组成。本论文详细介绍了红外遥控调光灯的设计及工作过程。发射基 本电路可由由555时基集成电路组成的多谐振荡器，作为红外线发射管的驱动脉 冲发生器。SE303型红外线发光二极管，拨动开关，等组成。接收基本电路可由选 用PH302型红外线接收二极管，1N4007型硅整流二极管，硅稳压二极管，触摸式 专用调光集成电路LS7232 组成。 2.1红外遥控调光灯的工作原理 红外线遥控调光灯的电路原理图如图所示。 4 红外遥控调光灯的设计与制作 2.1.1 红外线遥控发射器的工作原理 红外线遥控发射器如图a所示，它是由555时基集成电路组成的多谐振荡器， 作为红外线发射管的驱动脉冲发生器。该振荡器的振荡频率为1.5kHz,电路中所加的二极管VD1是用来调节振荡器输出脉冲的占空比的。通常由555时基集成电路组成的多谐振荡器中没加二极管VD1时，电容器Cl的充电回路为电源-Rl-R2-Cl，放电回路为Cl-R2-ICI的7脚。这就使振荡脉冲的占空比始终大于50%。当电路中加人VD1后，C1的充电回路变为电源-RI-VDI-Cl，放电回路为Cl-R2-ICI的7脚。由于VD1的正向导通电阻值远小于R2，所以使电容器C1的充电时间比通过R2时小很多，并且也小于放电时间，脉冲方波的占空比约等于0.33。在相同的电源功率消耗下，可有效地提高发射效率。由IC1输出的方波驱动脉冲经R3输人VT1的基极，通过VTl放大后由发射极输出，驱动红外线发射管VL1、VL2向外发送红外线遥控信号。由于采用了小的占空比，发射管的脉冲电流幅值可达600mA，提高了发射器的发射功率。 2.1.2 红外线接收放大及调光控制电路的工作原理 在图b所示的红外线接收放大及调光控制电路中，由红外线接收管VDL 接收发射器发送来的红外线信号并将其转换为脉冲信号电压，通过C3藕合至电 压放大器IC2进行电压放大。IC2的放大倍数由R7/R8决定，约为100倍。电压 放大器IC2输出的信号电压脉冲经CS藕合至复合管VT2的基极，使复合管VT2, VT3导通，VT3的集电极输出低电平。只要不松开发射器的发射按键，VT3集电极的低电平就一直保持下去。也就是说，VT3输出低电平时间的长短完全取决于按下 遥控发射器发射按键的时间的长短。VT3集电极输出的低电平，通过R10加至触摸调光集成电路IC3的传感器输入端5脚，作为触摸控制信号，使LS7232的8脚连续输出具有晶闸管导通角的控制脉冲。 LS7232的5脚在接收到复合管输出的低电平后，它的输出端8脚便随之输出 触发信号脉冲。双向晶闸管VTH在触发脉冲的控制下不断改变着导通角，输出 第二章 红外遥控调光灯电路的设计原理 5 电压随着变化，灯泡的亮度也随着变化，从而达到了调光的目的。IC3的输出端 所接的二极管VD3为隔离二极管，它的作用是只允许晶闸管的门极G向LS7232的8脚输人灌电流。 接收控制电路采用交流供电由电容降压的供电方式，由R12和C8将交流电 源降压，通过VD2整流、VS稳压和C4滤波后向工作电路供电。 2.2 元器件选择 红外线发射器中的ICl选用NE555.μA555、、LM555或SI555等时基集成电 路；IC2可选用μ741或LM324集成电路，IC3用LS7232，也可选用BN7232, CS7232、SM7232等。不过后两种集成电路为CMOS电路，电源极性与IS7232相反，换用时需注意。 VTH选用普通小型塑料封装双向晶闸管，如MAC94A4或MAC97A6等型号。 VTl一VT3选用9013、3DG12或3DK4型硅NPN***率晶体管，要求电流放 大系数β>100；VDI、VD3选用1N4148型硅开关二极管；VD2选型1N4007型硅整流二极管；VS选用14V、0.5W普通硅稳压二极管，如2CW5244V, 1N5244, 1N5244A或1N5244B等型号；VLl、VL2选用SE303型红外线发光二极管；VDL 选用PH302型红外线接收二极管。 R12用两只RJ-1/2W、电阻值为20kΩ的金属膜电阻器并联构成，以获得理 想的小体积及合适的额定电功率。C8要求选用CBB-400V型聚丙烯电容器。 其他元器件均无特殊要求。 2.3制作与调试 将焊好的电路板可装入体积合适的绝缘小盒内，注意在盒面开一个9mm~10mm小孔对准红外接收头即可。把手动开关SA安装在盒面下方，最大控制距离10m左右。 6 红外遥控调光灯的设计与制作 第三章 主要元器件介绍 7 第三章 主要元器件介绍 3.1 NE555功能介绍 NE555 (Timer IC)大约在1971年由Signetics Corporation发布，在当时是唯一非常快速且商业化的Timer IC，在往后的30年來非常普遍被使用，且延伸出 许多的应用电路，尽管近年來CMOS技术版本的Timer IC如MOTOROLA的MC1455已被大量的使用，但原规格的NE555依然正常的在市场上供应，尽管新版IC在功能上有部份的改善，但其脚位劲能并没变化，所以到目前都可直接的代用。 NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号，555系列IC的接脚功能及运用都是相容的，只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振 荡频率也不大相同；而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC，只需少数的电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉冲信号。 a. NE555的特点有： 1.只需简单的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极广， 可由几微秒至几小时之久。 2.它的操作电源电压范围极大，可与TTL，CMOS等逻辑电路配合，也就是它的输 出准位及输入触发准位，均能与这些逻辑系列的高、低态组合。 3.其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载。4.它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜。 4.静态电流 最大值 VCC = 5 V, RL = ? =6mA VCC =15 V, RL = ? =15mA b.NE555是一种应用特别广泛作用很大的的集成电路，属于小规模集成电路，在很 多电子产品中都有应用。NE555的作用是用内部的定时器来构成时基电路，给其他 的电路提供时序脉冲。NE555时基电路有两种封装形式有，一是dip双列直插8脚封装，另一种是sop-8小型（smd）封装形式。其他ha17555、lm555、ca555分属不同的公司生产的产品。内部结构和工作原理都相同。 8 红外遥控调光灯的设计与制作 NE555的内部结构可等效成23个晶体三极管.17个电阻.两个二极管.组成了比较器.RS触发器.等多组单元电路.特别是由三只精度较高5k电阻构成了一个电阻分压器.为上.下比较器提供基准电压.所以称之为555。 NE555属于CMOS工艺制 造。 c. NE555引脚图介绍如下： 内部含有两个电压比较器，一个分压器，一个RS触发器，一个放电晶体管和一个功率输出级NE555管脚图及内部原理图见下图： 图1 NE555 电路内部方框图 9 第三章 主要元器件介绍 图2 NE555 电路引脚图 1 接地 -地线(或共同接地) ，通常被连接到电路共同接地。 2 触发 -这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。触发信号上缘电压须 大于2/3 VCC，下缘须低于1/3 VCC 。 3 输出 -当时间周期开始555的输出输出脚位，移至比电源电压少1.7伏的高 电位。周期的结束输出回到O伏左右的低电位。于高电位时的最大输出电流大约 200 mA 。 4 复位 -一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一个低电 位。它通常被接到正电源或忽略不用。 5 控制电压 -这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压。当计时器经营在 稳定或振荡的运作方式下,这输入能用来改变或调整输出频率。 6 重置锁定 - Pin 6重置锁定并使输出呈低态。当这个接脚的电压从1/3 VCC电压以下移至2/3 VCC以上时启动这个动作。 7 放电 -这个接脚和主要的输出接脚有相同的电流输出能力，当输出为ON时为LOW，对地为低阻抗，当输出为OFF时为HIGH，对地为高阻抗。 8 V + -这是555个计时器IC的正电源电压端。供应电压的范围是+4.5伏特(最小值)至+16伏特(最大值)。 10 红外遥控调光灯的设计与制作 NE555 图一 图二 NE555的极限参数 电源电压 允许功耗 工作温度 储藏温度 最高结温 -10—+70? +18V 600mW -65—+150? 300? 军用-55—+125? 参数功能特性： •供应电压4.5-18V •供应电流3-6 mA •输出电流225mA (max) •上升/下降时间100 ns .NE555的相关应用: NE555的作用范围很广，但一般多应用于单稳态多谐振荡器（Monostable Mutlivibrator）及无 稳态多谐振荡器(Astable Multivibrator)。 3.2 双向可控硅 3.2.1 简介 双向可控硅又称为双向晶闸管 第三章 主要元器件介绍 11 普通晶闸管(VS)实质上属于直流控制器件。要控制交流负载，必须将两只晶 闸管反极性并联，让每只SCR控制一个半波，为此需两套独立的触发电路， 使用不够方便。 双向晶闸管是在普通晶闸管的基础上发展而成的，它不仅能代替两只反 极性并联的晶闸管，而且仅需一个触发电路，是目前比较理想的交流开关器 件。其英文名称TRIAC即三端双向交流开关之意。 3.2.2 双向可控硅的命名 双向可控硅为什么称为“TRIAC”? 三端：TRIode(取前三个字母) 交流半导体开关：ACsemiconductor switch(取前两个字母) 以上两组名词组合成“TRIAC” 中文译意“三端双向可控硅开关”。 由此可见“TRIAC”是双向可控硅的统称。 双 向：Bi-directional(取第一个字母) 控 制：Controlled (取第一个字母) 整流器：Rectifier (取第一个字母) 再由这三组英文名词的首个字母组合而成:“BCR” 中文译意:双向可控硅。 以“BCR”来命名双向可控硅的典型厂家如日本三菱， 如:BCR1AM-12、BCR8KM、BCR08AM等等。 3.2.3构造原理 尽管从形式上可将双向晶闸管看成两只普通晶闸管的组合，但实际上它是由 7只晶体管和多只电阻构成的功率集成器件。小功率双向晶闸管一般采用塑 料封装，有的还带散热板，外形如图l所示。典型产品有BCMlAM(1A／600V)、 BCM3AM(3A／600V)、2N6075(4A／600V)，MAC218-10(8A／800V)等。大功率 12 红外遥控调光灯的设计与制作 双向晶闸管大多采用RD91型封装。双向晶闸管的主要参数见附表。 双向晶闸管它属于NPNPN五层器件，三个电极分别是T1、T2、G。因该器件可以双向导通，故除门极G以外的两个电极统称为主端子，用T1、T2。表示，不再划分成阳极或阴极。其特点是，当G极和T2极相对于T1，的电压均为正时，T2是阳极，T1是阴极。反之，当G极和T2极相对于T1的电压均为负时，T1变成阳极，T2为阴极。由于正、反向特性曲线具有对称性，所 以它可在任何一个方向导通。 3.2.4检测方法 下面介绍利用万用表RXl档判定双向晶闸管电极的方法，同时还检查触发能力。 1.判定T2极 G极与T1极靠近，距T2极较远。因此，G?T1之间的正、反向电阻都很小。在?Xl档测任意两脚之间的电阻时，只有在G-T1之间呈现低阻，正、反向电阻仅几十欧， 而T2-G、T2-T1之间的正、反向电阻均为无穷大。这表明，如果测出某脚和其他 两脚都不通，就肯定是T2极。 ，另外，采用TO?220封装的双向晶闸管，T2极通常与小散热板连通，据此亦可确定T2极。 第三章 主要元器件介绍 13 2．区分G极和T1极 (1)找出T2极之后，首先假定剩下两脚中某一脚为Tl极，另一脚为G极。 (2)把黑表笔接T1极，红表笔接T2极，电阻为无穷大。接着用红表笔尖把T2与G短路，给G极加上负触发信号，电阻值应为十欧左右(参见图1(a))，证明管子已经导通，导通方向为T1一T2。再将红表笔尖与G极脱开(但仍接T2)，若电阻值保持不变，证明管子在触发之后能维持导通状态(见图1(b))。 (3)把红表笔接T1极，黑表笔接T2极，然后使T2与G短路，给G极加上正触发信号，电阻值仍为十欧左右，与G极脱开后若阻值不变，则说明管子经触发后， 在T2一T1方向上也能维持导通状态，因此具有双向触发性质。由此证明上述假 定正确。否则是假定与实际不符，需再作出假定，重复以上测量。显见，在识别G、T1，的过程中，也就检查了双向晶闸管的触发能力。如果按哪种假定去测量，都 不能使双向晶闸管触发导通，证明管于巳损坏。对于lA的管子，亦可用RXl0档检测，对于3A及3A以上的管子，应选RXl档，否则难以维持导通状态。 3.2.5典型应用 双向晶闸管可广泛用于工业、交通、家用电器等领域，实现交流调压、 电机调速、交流开关、路灯自动开启与关闭、温度控制、台灯调光、舞台调 光等多种功能，它还被用于固态继电器(SSR)和固态接触器电路中。图5是由双向晶闸管构成的接近开关电路。R为门极限流电阻，JAG为干式舌簧管。平 14 红外遥控调光灯的设计与制作 时JAG断开，双向晶闸管TRIAC也关断。仅当小磁铁移近时JAG吸合， 使双向晶闸管导通，将负载电源接通。由于通过干簧管的电流很小，时间仅 几微，所以开关的寿命很长. 图3是过零触发型交流固态继电器(AC-SSR)的内部电路。主要包括输入电路、光电耦合器、过零触发电路、开关电路(包括双向晶闸管)、保护电路(R C吸收网络)。当加上输入信号VI(一般为高电平)、并且交流负载电源电压通过零点时，双向晶闸管被触发，将负载电源接通。固态继电器具有驱动功率 小、无触点、噪音低、抗干扰能力强，吸合、释放时间短、寿命长，能与TT L＼CMOS电路兼容，可取代传统的电磁继电器。 双向可控硅参数符号 参数符号说明: IT(AV)--通态平均电流 VRRM--反向重复峰值电压 IDRM--断态重复峰值电流 ITSM--通态一个周波不重复浪涌电流 VTM--通态峰值电压 IGT--门极触发电流 VGT--门极触发电压 IH--维持电流 dv/dt--断态电压临界上升率 第三章 主要元器件介绍 15 di/dt--通态电流临界上升率 Rthjc--结壳热阻 VISO--模块绝缘电压 Tjm--额定结温 VDRM--通态重复峰值电压 IRRM--反向重复峰值电流 IF(AV)--正向平均电流 可控硅的分类 按其工作特性，可控硅（THYRISTOR)可分为普通可控硅（SCR）即单向可控硅、双向可控硅（TRIAC)和其它特殊可控硅。 双向可控硅的常用封装形式 常用可控硅的封装形式有TO-92、TO-126、TO-202AB、TO-220、TO-220AB、TO-3P、SOT-89、TO-251、TO-252等。 3.2.6 MAC97A6 引线端序号及等效电路图 16 红外遥控调光灯的设计与制作 3.3 LS7232的功能介绍 LS7232是美国LSI计算机公司生产的大规模PMOS集成电路，它的内部电路原理及引脚功能如图（a）所示。集成电路内部十分复杂。工作时首先由锁相环电 路将内部振荡器准确地锁定在电网频率50Hz，一边为移相角产生电路提供准确的 定时。移相角产生电路受逻辑控制电路的控制；在交流电每一周期的特定时刻输 出触发脉冲并经放大后使外接双向晶闸管导通。这特定的时刻在交流电的周期中， 可用交流电的相位角来表示。 图（b）是LS7232的引脚排列图，其中?脚为Vss，由于是PMOS电路，需将此脚接正电源（+12～18V）。?脚位渐熄控制端（DOZE）,如果向此端输入时钟脉冲，则灯的亮度将在每个时钟周期的下降沿到来时降低一个等级，直至灯完全熄 灭。灯光由最亮至全熄所需的脉冲数为83个，利用这以功能可设计出各种调光灯 控制电路。?脚为外接电容端（CAP）,此脚连接内部锁相环电路所需的滤波电容。 ?脚为同步信号输入端（SYNCHRO）,锁相环电路所需的触发信号由此脚输入。? 脚为传感器输入端（SENSOR）。?脚位辅助输入端（SLSVE）,其功能与?脚相同。当需要远距离设置触摸片时，或用按钮开关控制时可用此脚。?脚为负电源端， ?脚为控制输出端，向双向晶闸管的门极输出触发控制信号，其最大灌电流可达 25mA,可驱动大功率晶闸管。 17 第三章 主要元器件介绍 3.4 LM324功能介绍 3.4.1 lm324引脚图 LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，lm324原理图如图所示。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运 放相互独立。 每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、 “-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两 个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相 位相同。lm324引脚图见图1。 LM324内含4个独立的高增益、频率补偿的运算放大器，既可接单电源使用 (3～30 V)，也可接双电源使用(?1.5～?15 V)，驱动功耗低，可与TTL逻辑 图1 3.4.2 LM324应用实例 由于LM324四运放电路具有电源电压范围宽，静态功耗小，可单电源使用， 价格低廉等优点，因此被广泛应用在各种电路中。下面介绍LM324应用实例。 18 红外遥控调光灯的设计与制作 比较器 当去掉运放的反馈电阻时,或者说反馈电阻趋于无穷大时(即开环状态),理论上认 为运放的开环放大倍数也为无穷大(实际上是很大,如LM324运放开环放大倍数为100dB，既10万倍)。此时运放便形成一个电压比较器，其输出如不是高电平（V+），就是低电平（V-或接地）。当正输入端电压高于负输入端电压时，运放输出低电 平。 附图中使用两个运放组成一个电压上下限比较器，电阻R1、R1ˊ组成分压电路， 为运放A1设定比较电平U1；电阻R2、R2ˊ组成分压电路，为运放A2设定比较电平U2。输入电压U1同时加到A1的正输入端和A2的负输入端之间，当Ui >U1时，运放A1输出高电平；当Ui U2，则当输入电压Ui越出[U2，U1]区间范围时，LED点亮，这便是一个电压双限指示器。 若选择U2 > U1，则当输入电压在[U2，U1]区间范围时，LED点亮，这是一个“窗口”电压指示器。 此电路与各类传感器配合使用，稍加变通，便可用于各种物理量的双限检测、短 路、断路报警等。 第三章 主要元器件介绍 19 3.5 3DG12三极管型号 3DG12 类别 直插 材料 硅 极性 NPN型 结构 合金型 封装形式 金属封装 3DG12(3DG130).Pcw=700Mw. Icw=300MA. BVceo=30-45V 特性 击穿电压 击穿电流 脉冲电流 DB3 3V 100uA 2.0A DB4 3V 100uA 2.0A IN4148 0.5W 3.6整流二极管（IN4007） 一种将交流电能转变为直流电能的半导体器件。通常它包含一个PN结，有阳极和阴极两个端子。其结构如图所示。P区的载流子是空穴,N区的载流子是电子，在P区和N区间形成一定的位垒。外加使P区相对N区为正的电压时，位垒降低，位垒两侧 附近产生储存载流子，能通过大电流，具有低的电压降（典型值为0.7V）,称为正向导通状态。若加相反的电压,使位垒增加，可承受高的反向电压，流过很小的反向电流（称 反向漏电流），称为反向阻断状态。整流二极管具有明显的单向导电性。整流二极管可 用半导体锗或硅等材料制造。硅整流二极管的击穿电压高，反向漏电流小，高温性能良 好。通常高压大功率整流二极管都用高纯单晶硅制造(掺杂较 多时容易反向击穿）。这种器件的结面积较大，能通过较大电 流（可达上千安），但工作频率不高，一般在几十千赫以下。 整流二极管主要用于各种低频半波整流电路，如需达到全波 整流需连成整流桥使用。 选用整流二极管时，主要应考虑其最大整流电流、最大 反向工作电流、截止频率及反向恢复时间等参数。 20 红外遥控调光灯的设计与制作 3.7 稳压二极管 伏安特性 稳压二极管(又叫)它的电路符号是:此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电 阻的半导体器件.在这临界击穿点上,反向电阻降低到一个很少的数值,在这个低阻区中电流增加而电压则保 持恒定,稳压二极管是根据击穿电压来分档的,因为这种特性,稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用.其伏安特性见图1,稳压二极管可以串联起来以便在较 高的电压上使用,通过串联就可获得更多的稳定电压. 3.7.1 稳压管的应用: 1、(如图2):稳压管在准确的电压下击穿,这就使得它可作为限制或保 护之元件来使用,因为各种电压的稳压二极管都可以得到,故对于这种应用特别适宜.图中的稳压二极管D是作为过压保护器件.只要电源电压VS超过二极管的稳压值D就导通,使继电器J吸合负载RL就与电源分开. 图2 图3 2、电视机里的(如图3):EC是电视机主供电压,当EC电压过高时,D导通,三极管BG导通,其集电极电位将由原来的高电平(5V)变为低电平,通过待机控制线 的控制使电视机进入待机保护状态. 3、如图4）: 21 第三章 主要元器件介绍 图4 在电感线圈上并联接入一只合适的稳压二极管(也可接入一只普通二极管 原理一样)的话,当线圈在导通状态切断时, 由于其电磁能释放所产生的高压 就被二极管所吸收,所以当开关断开时,开关的电弧也就被消除了.这个应用电路在工业上用得比较多,如一些较大功率的电磁吸控制电路就用到它. 4、(如图5): 图5 在此电路中,串联稳压管BG的基极被稳压二 极管D钳定在13V,那么 其发射极就输出恒定的12V电压了.这个电路在很多场合下都有应用。 3.7.2 稳压二极管的参数: （1）稳定电压 （2）电压温度系数（3）动态电阻（4）稳定电流 ，最大、最小稳定电流（5）最大允许功耗 金属膜电阻器就是以特种金属或合金作电阻 材料，用真空蒸发或溅射的方法，在陶瓷或玻璃基 22 红外遥控调光灯的设计与制作 本上形成电阻膜层的电阻器。这类电阻器一般采用真空蒸发工艺制得，即在 真空中加热合金，合金蒸发，使瓷棒表面形成一层导电金属膜。刻槽和改变 金属膜厚度可以控制阻值。它的耐热性、噪声电势、温度系数、电压系数等 电性能比碳膜电阻器优良。金属膜电阻器的制造工艺比较灵活， 不仅可以调整它的材料成分和膜层厚度，也可通过刻槽调整阻值，因而可以制成性 能良好，阻值范围较宽的电阻器。 这种电阻和碳膜电阻相比，体积小、噪声低、稳定性好，但成本较高，常常作为精 密和高稳定性的电阻器而广泛应用，同时也通用于各种无线电电子设备中。 3.9 90系列三极管管脚图 9013 NPN 集电极-发射极电压 25V 集电极-基电压 45V 射极-基极电压 5V 集电极电流 0.5A 耗散功率 0.625W 结温 150? 特怔频率 最小 150MHZ 第三章 主要元器件介绍 23 第四章 总 结 短短几周的时间很可能是我走向社会,走向工作的一个缩影,遇到难

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到了面对问题无从下手的 尴尬,也让我体味到问题迎刃而解的喜悦。这次课程设计使我学到了许多东西，不 仅理论知识，实践能力得到了很大的提高，也锻炼了自己的意志。 这次课程设计加深了我对Multisim的认识，加强了我对Protel DXP的熟练 程度。还锻炼了动手能力，可以说是受益匪浅。我在这方面的知识还是比较薄弱 的，但我对这方面的知识很感兴趣，这次课程设计给了我一个很好的学习机会和 实践知识的机会。 这次课程设计也是我学会了不轻言放弃，不怕困难，不怕麻烦，在做实验的 过程中，会重复不断的遇到一些相同的问题，特别是程序和电路的调试时，往往 要经过很多次反复的检查、测量才能找到问题的所在，要使不能静下心来，仔细 研究，完成课程设计时不可能的。 这次的课程设计给了我又一次认识自我的机会,让我学会了从更多角度分析解决问题,设计的过程中也积攒了一些相关的项目经验,我想对我以后的实际操作肯定会有很大帮助的。课程设计给与了我们一个平台去发挥自己的学到的理论知 识，锻炼了我们的动手能力，巩固了我们所学的知识，为我们以后步入社会做了 准备，使大学生学习相当重要的、不可或缺的一部份。 24 红外遥控调光灯的设计与制作 致 谢 25 致 谢 本文是在何联会老师的精心指导下完成的。从论文的立题到最终完成，她都 给予了极大地关怀和帮助，并提出了宝贵的意见。在此论文结束之际，我以诚挚 的心情向李老师表示衷心的感谢，感谢她在这三个月里对我的亲切关怀、热情鼓 励和悉心指导。 另外，感谢我的父母、同学、室友、朋友，他们在学习和生活上给了我许多 的帮助和关心，如果没有他们的宽容理解、技术指导和强有力的支持，也许不会 这么快就完成论文的写作。在此，谨以此文向关心和帮助过我的所有领导、老师、 同学、朋友表示我最衷心的感谢! 最后，向参加本论文评阅和答辩的老师们表示衷心的感谢！ 26 红外遥控调光灯的设计与制作 第三章 主要元器件介绍 27 参考文献 [1] 陈永甫 《红外探测与控制电路》 [M] 第1版 北京：人民邮电出版社，2004 [2] 阎石 《数字电子技术基础》 [M] 第5版 高等教育出版社，2006 [3] 肖景和 《无线电遥控组件及其应用电路》 [M] 第1版 人民邮电出版社 2004 [4] 肖景和 《红外线热释电与超声波遥控电路》 [M] 第1版 人民邮电出版社 2003 [5] 王俊峰 《现代遥控技术及应用》 [M] 第1版 人民邮电出版社 2005 [6] 程玉兰 《红外诊断现场实用技术》 [M] 第1版 机械工业出版社 2002 [7] 赵淑范 《电子技术试验与课程设计》 [M]第1版 清华大学出版社 2006 [8] 陈有甫.红外辐射红外器件与典型应用[M].北京电子工业出版社，2004。 [9]刘志文 遥控开关系统的理论设计与应用 大学学报(教科文艺) 2003年03期 [10]张力强，于伟，柴东. 电路原理图与PCB板设计教程 [M].北京科学出版社，2005. [11]张伟，王力.电路设计与制版 [M].北京人民邮电出版社，2006. [12]黄陇 实用型红外遥控功能开关的设计与实现(Radio Engineering of China)