單線紅外遙控開關電路

現代居室、辦公室等的照明線路大都采用走暗線（隱藏在墻內）的方式，如果采用4線制的電子開關去控制這些照明燈，還要另接電源而改造線路，且工程耗時費力，又影響美觀。筆者設計并制作了一款單線紅外遙控開關。它只有單根進線、單根出線，可以直接代換家居中非常普及的墻壁開關，安裝和代換都很方便；還可以方便地實現遙控。值得一提的是：該電路成功地解決了單線電子開關的自身供電難題。

一、性能簡介

該電路的優點是：⑴電路采用電流互感器原理來升壓，采用二極管限幅、穩壓，巧妙地解決了開關自身供電的難題；⑵適用范圍廣，隨便用彩電或影碟機遙控器就能遙控⑶它還具有自身壓降小、功耗小等優點。

二、工作原理

如圖所示，電路左邊AB端為單線進出端，和負載串聯后接在220V市電上。集成塊CD4017接成雙穩態觸發電路，用來控制單向可控硅；SCR作為控制負載的通斷的開關，可控硅導通相當于開關閉合；微型變壓器B1是用來解決電子開關導通時自身電源的供給；二極管D1D2并接在變壓器的初級，將初級電壓限制在0.7V左右，可以防止微型變壓器初級線圈燒壞，也可以防止因負載電流過大而造成輸出電壓過高。

當紅外接收頭接收到紅外遙控信號時輸出負脈沖，通過三極管T1到相后，通過R3C2構成脈寬選通電路，輸入到IC的脈沖輸入端14腳。集成塊IC接成雙穩態觸發電路，每輸入一個脈沖輸出端②腳的狀態就翻轉一次，從而實現開、關的控制。

開關斷開時：IC1的②腳為低電平，可控硅截止，負載斷電。此時，市電通過全橋Q1整流、然后通過電阻R1分壓后給電子開關提供低壓直流電，保障了待機電源的供給。

開關導通時，IC1的輸出端②腳為高電平，可控硅被觸發導通，相當于開關閉合，負載得電而正常工作。負載回路中有電流流過，必然有電流流過變壓器的初級線圈。由微型變壓器升壓，然后通過全橋Q2整流后，同樣能給電子開關提供低壓直流電。

可見，不論電子開關是導通還是截止，都能夠解決電子開關電路的自身供電問題。每按動遙控器一次，電子開關的狀態就會改變一次，從而實現遙控開關的功能。

三、器材選用與調試

1.圖中可控硅、二極管、橋堆應根據負載電流大小而選定，擊穿電壓要在400V以上。

2.微型變壓器B1選用EE12以下的微型鐵心。制作時，可以通過調整線圈匝數和匝數比，使次級輸出電壓達到電路的要求。如：輸出電壓要求為5V，那么初級和次級的匝數比一般選在1：10左右便可。

3.紅外接收頭應選用負脈沖輸出的一體化接收頭，最好加裝金屬屏蔽罩，可以提高抗干擾能力。

可控硅制作的紅外遙控開關電路

單向可控硅具有一觸即發，實現自鎖的功能。實驗發現，關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，可由導通轉換為關斷。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電路，如圖l所示。

一、工作原理

220V的交流電壓經電容C1降壓，VD11、VD2、C2整流濾波，iVD3穩壓后輸出12V直流電壓給本電路供電用。12V直流電壓再經R2、VD4、C3進一步穩壓濾波后輸出+5V電壓供紅外接收頭HRM作電源用。

開啟過程：靜態時，脈沖放大管V1處于飽和狀態，集電極輸出0.1V的低電平，此時可控硅觸發電路不工作。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，其輸出端輸出解調后的序列指令脈沖，經V1放大信號分成兩路：一路經R6對C6進行充電，另一路經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導通，而C6上充得的瞬間脈沖電壓足以使單向可控硅SCR觸發導通，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作工作狀態指示用。

關閉過程：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由截止進入飽和導通狀態，從而將可控硅控制極對地短路，可控硅被關斷。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。

二、元件作用與參數選擇

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射的紅外遙控信號，并輸出經解調后的序列指令脈沖信號。讀者可依據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通狀態，保證可控硅能被關斷，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，控制極觸發電流在10μA～30μA之間，故觸發靈敏度很高。在制作過程中會發現即使省略C6，可控硅仍可正常觸發和關斷，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誤導通，所以C6絕不可省略。

4.若發現關斷可控硅所需時間偏長，那么可通過適當減小C5的容值進行調節。

圖2是采用雙向可控硅BCR代替繼電器實現無觸點控制的遙控開關電路，電路結構與控制原理與圖1基本相同，只是采用了BCR作為受控對象。當單向可控硅SCR觸發導通后，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被觸發導通，負載得電工作。當SCR被關斷后，交流電壓過零時，BCR也被關斷，負載失電停止工作。