用可控硅制作的紅外遙控開關(guān)電路的工作原理

工作原理

單向可控硅具有一觸即發(fā)，實現(xiàn)自鎖的功能。實驗發(fā)現(xiàn)，關(guān)斷單向可控硅的方式有兩種：其中一種是眾所周知的，就是可控硅在陽極電位低于陰極電位或陽極電流小于維持電流時，可由導(dǎo)通轉(zhuǎn)換為關(guān)斷。另一種則是將可控硅的控制極對地短路，也可直接將其關(guān)斷，本人利用它的這個特性制作了下面這款簡單的紅外遙控開關(guān)電路，如圖l所示。

工作原理

220V的交流電壓經(jīng)電容C1降壓，VD1l、VD2、C2整流濾波，iVD3穩(wěn)壓后輸出12V直流電壓給本電路供電用。12V直流電壓再經(jīng)R2、VD4、C3進一步穩(wěn)壓濾波后輸出+5V電壓供紅外接收頭HRM作電源用。

開啟過程：靜態(tài)時，脈沖放大管V1處于飽和狀態(tài)，集電極輸出0.1V的低電平，此時可控硅觸發(fā)電路不工作。瞬間按壓遙控器（各類彩電、VCD遙控器均可），接收頭接收到紅外遙控信號，其輸出端輸出解調(diào)后的序列指令脈沖，經(jīng)V1放大信號分成兩路：一路經(jīng)R6對C6進行充電，另一路經(jīng)R5對C5進行充電，由于C5的容量遠大于C6，所以充電速度較慢，不能使V2導(dǎo)通，而C6上充得的瞬間脈沖電壓足以使單向可控硅SCR觸發(fā)導(dǎo)通，繼電器K得電，常開觸點CJ1閉合，插座CZ中的負載得電工作。LED作工作狀態(tài)指示用。

關(guān)閉過程：再次按壓遙控器按鍵超過3秒時，C5上充得的電壓足以使V2由截止進入飽和導(dǎo)通狀態(tài)，從而將可控硅控制極對地短路，可控硅被關(guān)斷。繼電器失電，觸點斷開，負載停止工作。隨后C5上充得的電壓很快通過R5、V1的集射極對地放電，電路進入等待狀態(tài)。

元件作用與參數(shù)選擇

1.電路中采用的一體化紅外接收頭型號為HRM380017，它可以接收各類遙控器發(fā)射的紅外遙控信號，并輸出經(jīng)解調(diào)后的序列指令脈沖信號。讀者可依據(jù)條件選擇其他不同類型的紅外接收頭，其功能大都相同，相互間可以互換，但管腳排列會有所不同，注意不要將接收頭電源端和接地端接錯，否則極易造成接收頭損壞。

2.為使V2能可靠地由截止進入飽和導(dǎo)通狀態(tài)，保證可控硅能被關(guān)斷，R5的選值必須滿足公式R5《β2R繼電器（繼電器的線圈阻值）的要求，否則將不能關(guān)斷可控硅。

在本電路中的繼電器型號為JZC-23F，其線圈電阻約為400Ω，那么按照公式要求R5不得大于40kΩ（設(shè)β2=100）。

3.單向可控硅SCR可選擇MCR100-6，其最大工作電流（1A）和最高工作電壓（600V）完全能滿足本電路的需要，控制極觸發(fā)電流在10μA～30μA之間，故觸發(fā)靈敏度很高。在制作過程中會發(fā)現(xiàn)即使省略C6，可控硅仍可正常觸發(fā)和關(guān)斷，但是此時電路的抗干擾性將變差，極易受外界干擾而使可控硅出現(xiàn)誤導(dǎo)通，所以C6絕不可省略。

4.若發(fā)現(xiàn)關(guān)斷可控硅所需時間偏長，那么可通過適當(dāng)減小C5的容值進行調(diào)節(jié)。

圖2是采用雙向可控硅BCR代替繼電器實現(xiàn)無觸點控制的遙控開關(guān)電路，電路結(jié)構(gòu)與控制原理與圖1基本相同，只是采用了BCR作為受控對象。當(dāng)單向可控硅SCR觸發(fā)導(dǎo)通后，12V的直流電壓通過R7、LED、SCR為雙向可控硅：BCR的控制極供電，BCR被觸發(fā)導(dǎo)通，負載得電工作。當(dāng)SCR被關(guān)斷后，交流電壓過零時，BCR也被關(guān)斷，負載失電停止工作。

1.按以上所述，選擇的雙向可控硅型號為MAC97A6，插座CZ中的負載大小必須與其最大工作電流（1A）相對應(yīng)。當(dāng)選擇工作電流較大的雙向可控硅時，其控制極電流也隨之增大，此時就應(yīng)該合理選擇R7的阻值，保證雙向可控硅能被可靠觸發(fā)。其控制極電流應(yīng)按下列公式進行計算：I控=（12-1.8-1-0.4）/R7，其中1.8V、1V、0.4V分別是LED、SER的導(dǎo)通電壓以及BCR控制極對地電壓。一般常用的雙向可控硅控制電流在5mA～20mA之間，這樣通過公式計算R7阻值應(yīng)在0.4kΩ～1.8kΩ之間進行選擇。

2.由c7、R8構(gòu)成的阻容網(wǎng)絡(luò)，其作用是吸收雙向可控硅BCR兩端的瞬間過電壓，保護BCR不會被過壓擊穿。