远程红外发射器的工作原理及电路图

电子学中最常用的传感器之一是红外传感器（红外传感器）。红外传感器有助于检测物体的热量和运动。在红外光谱中，所有物体都会发出某种形式的热辐射。这些辐射对人眼是不可见的，只能由红外传感器感知或检测。红外传感器由用于发射红外射线的红外发射器和用于检测发射的红外射线的红外接收器（光电二极管）组成。通常，来自普通红外LED的红外辐射范围为2~10cm，检测角度为35°。

通过使用这个电路，我们可以将发射的红外辐射范围增加到100cm。这意味着我们可以使用此远程红外发射器电路将红外传输距离多次增加。在这里，我们使用了多个红外LED来增加距离。

所需材料

CD4047 集成电路

红外发光二极管 – 3

晶体管 – BC547 和 BC557

场效应管 – BS170

电位器 （10k）

电容器 （100uF-1; 470pF-1）

电阻器 （10k-2; 2k-1; 22ohm-1）

面包板

9V 电源输入

连接线

电路图

 

CD4047 集成电路

4047 IC是低功耗的流行IC之一。它提供单稳态（单次）和非稳定（自由运行）操作。它具有宽输入电压范围（3v至18v），直流电流输入高达±10mA，工作温度范围为−55°C至+125°C。 在这里，我们使用该IC产生振荡方波输出，其频率将由电阻R3和电容C1决定。您可以使用该 IC 为各种应用生成时钟脉冲。该IC主要用于逆变电路，从直流电产生交流电。

该IC的应用包括频率鉴别器、定时电路、延时应用、包络检测、倍频和分频。

引脚图

引脚配置 IC 4047

 

引脚编号	引脚名称	描述
1	C	用于连接外部电容器
2	R	用于连接外部电阻器
3	碾 压 混凝土	用于连接电阻器和电容器的通用引脚
4	AST'（非稳定酒吧）	在非稳定模式下使用时为低
5	阿斯特	在非稳定模式下使用时为高
6	-触发	当在单稳态模式下使用时，我们为此引脚提供从高到低的转换
7	VSS	集成电路接地引脚
8	+触发	当在单稳态模式下使用时，我们给出从低到高的转换到该引脚
9	分机复位	它是一个外部复位引脚。通过向该引脚提供高脉冲，它将输出Q复位至低电平，将Q'复位至高电平
10	Q	提供正常的高输出
11	Q'	引脚 10 的反向输出，表示输出较低
12	重新触发	在单稳态模式下用于同时重新触发 + 触发和 –触发引脚
13	OSC 输出	提供振荡输出
14	Vdd	IC的正输入引脚

 

场效应管 BS170

这些组件旨在最大限度地降低导通电阻，以提供快速可靠的开关性能。BS170可用于需要高达500mA直流电流的各种应用。最适合低电压和低电流应用，如小型伺服电机控制、功率 MOSFET 栅极驱动器和其他开关应用。BS170的漏源电压和栅极源极电压最大为60V。工作和存储结温范围为−55至+150 °C。

引脚图

引脚配置

 

引脚编号	引脚名称	描述
1	D	BS170排水端子
2	G	栅极端子，用于 BS170 的匝数
3	S	BS170源端子

 

远程红外发射器的工作原理

该电路帮助我们增加发射红外线的范围。我们串联使用了三个红外 LED来增加辐射功率。

电阻器和电容器分别从外部连接到引脚 2 和 PIN1，与 4047 IC 的引脚 3 短路。电阻和电容（RC）的组合产生具有一定振荡频率的输出。然后，该输出被馈送到晶体管Q1和Q2的基极。

IC4047产生38KHz频率，接近红外和射频遥控频率。然后，使用该频率波作为载波来调制输入信号或数据。因此，我们在此频率下获得高范围的输出。此外，IC4047还用于产生晶体管和MOSFET的振荡波。

MOSFET BS170用于提高电路效率。MOSFET 用作开关并降低功率损耗。与MOSFET相比，晶体管的功率损耗很高，因此我们使用MOSFET代替晶体管。一个 100uF 电容器用于避免在打开/关闭期间出现任何骤降。它在打开操作期间提供额外费用。

此外，使用NPN （BC547）和PNP （BC557）晶体管制造达林顿对，以避免栅极驱动输入失真。由于MOSFET在栅极-源极端子上表现出较大的电容。

三个红外 LED连接到 MOSFET 的漏极。当 MOSFET 的栅极端子获取信号时，它允许 MOSFET 通过漏极到源极传导电流，并且 LED 开始在比普通 IR LED 更高的范围内发射红外射线。

因此，我们得到了由红外接收器感应的长距离红外射线。