红外线发光二极管驱动电路设计
红外线灯的制作方法和原理
红外线灯的制作方法和原理
关于红外线灯的制作方法和原理,我可以提供以下说明:
红外线灯的工作原理是利用发光二极管或其他红外线发射器发出波长在700纳米以上的红外线辐射。
它与我们日常使用的白光或其他可见光的波长不同,人眼无法直接看到,但可以用特殊的红外探测器探测到。
制作一个简单的红外线灯需要以下部件和步骤:
1. 发光二极管:选用发射波长在700纳米以上的红外线发光二极管,940纳米左右的波长是比较常用的。
2. 驱动电路:红外线发光二极管需要稳定的驱动电压和电流,一般会使用直流稳压电源芯片来提供驱动电源。
3. 控制开关:可以使用按钮开关来控制红外线发光二极管的通断。
4. 外壳:需要一个外壳来固定和保护电子元件,外壳材料需要红外线可以透过,如塑料或玻璃等。
5. 组装电路:根据电路原理图,焊接发光二极管、驱动芯片、按钮开关等部件在一起。
6. 装入外壳:将组装好的电路装入预先准备好的外壳,注意发光二极管需要对准外壳的透明部位。
7. 供电:连接电源,一般可以使用几节Button 电池供电。
8. 测试:通电启动,用红外摄像头或其他探测器测试红外线发射效果。
9. 优化调试:调整零件位置、增大电源功率等方法来优化红外线发射强度。
按照上述步骤和原理制作,就可以完成一个简单的红外线灯。
若需提高功率或质量,则需要采用更专业的红外线发光组件和电路设计。
电路CAD课程设计红外线报警器 (2)
目录一．摘要 (2)二．工作原理 (2)1.基本原理 (2)2.电路说明 (2)三．单元电路设计 (3)1. 电源部分的设计 (3)a)整流电路 (3)b)滤波电路 (5)c)稳压电路 (5)2.放大器电路的设计 (6)a)反相交流放大器 (6)b)正相交流放大器 (7)3.比较器电路的设计 (7)四．电路仿真 (9)1. 电源电路仿真结果 ........................ 错误！未定义书签。
2. 当有人进入的时候........................ 错误！未定义书签。
3. 当人离开的时候 ......................... 错误！未定义书签。
五．PCB布线................................. 错误！未定义书签。
六．总的原理图 (13)七．参考文献 (14)一．摘要该报警器能探测人体发出的红外线，由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、延时电路和报警指示电路等组成。
当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警信号，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。
概述了红外辐射的知识、热释电红外传感器的结构和工作原理。
利用热释电红外传感器设计了一种被动式红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。
热释电红外传感器具有很多的优点,在防盗、警戒等装置中应用较广。
二．工作原理1.基本原理红外报警器是一种红外线光束遮挡型报警器，发射机中的红外发光二极管在电源的激发下，发出一束经过调制的红外光束（此光束的波长约在0.8～0.95微米之间），经过光学系统的作用变成平行光发射出去。
此光束被接收机接收，由接收机中的红外光电传感器把光信号转换成信号，经过电路处理后传给报警控制器。
由发射机发射出的红外线经过防范区到达接收机，构成了一条警戒线。
正常情况下，接收机收到的是一个稳定的光信号，当有人入侵该警戒线时，红外光束被遮挡，接收机收到的红外信号发生变化，提取这一变化，经放大和适当处理，控制器发出的报警信号。
电子线路设计与制作实验报告
电子线路设计与制作实验报告班级：电信10302班指导老师： XXX 小组成员： XXX（XXXXXXXX）XXX（XXXXXXXX）2012年11月6日项目一：红外线电路设计一、电路工作原理常用的红外线遥控系统一般分发射和接收两个部分。
发射部分的主要元件为红外发光二极管。
它实际上是一直特殊的发光二极管，由于其内部材料不同于普通发光二极管，因而在其两端施加一定电压时，它便发出的红外线而不会死可见光。
接收部分的红外接收管是一种光敏二极管。
在实际应用中要给红外线接收二极管加反向偏压，它才能正常工作，亦即红外线接收二极管在电路中应用时是反向运用，这样才能获得较高的灵敏度。
红外线二极管一般有圆形和方形两种。
二、电路原理图设计元件清单表三、电路设计与调试（1）各小组从指导老师那里领取元器件，分工检测元器件的性能。
（2）依据电路原理图，各小组讨论如何布局，最后确定一最佳方案在洞洞板上搭建红外线发射\接收电路图。
（3）检查电路无误后，从信号发生器送入适应电压。
（4）调节可调电阻R3的阻值，观察发光二极管LED是否出现闪烁现象，如果出现说明有发射和接收，如果没有检查电路。
（5）实验完毕，记录结果，并写实验报告。
四、实验注意事项（1）发光二极管的电流不能天大（小于200mA）；（2）在通电前必须检查电路无误后才可；（3）信号发生器的输出电压峰峰值1.5~2.5V。
项目二：定时电路的设计一、电路原理图与工作原理555组成的调谐振荡器可以用作各种时钟脉冲发生器，上图电路为占空比可调的时钟脉冲发生器。
其介入两只二极管D1、D2后，电容C的充放电回路分开，放电回路为D2、RB、内部三极管T及电容C。
二、电路设计与调试（1）各小组从指导老师哪里领取元器件，分工检测元器件的性能。
（2）依据电路图，各小组讨论如何布局，最后确定最佳方案在洞洞板上搭建电路图；（3）检查电路无误后，从直流稳压电源送入5伏的电压；（4）记录结果，并写实验报告。
反射式红外报警电路设计
反射式的红外报警电路设计报告设计要求设计并制作反射式的红外报警电路，当有人靠近时能够发出声光报警，必须使用脉冲方式驱动红外发光二极管。
(1)反射式的有效探测距离>50cm(2)系统采用单5V供电(3)发出的声光报警必须是断续的方式，并且能够持续10-15S时间，然后自动解除报警（或者采用手动解除报警）。
（4）设计提示：可以采用红外对管。
一.方案选择及电路的工作原理方案一：基于红外接收头电路设计采用红外接收头作为红外接收电路，红外接收头集成了红外线接收PD二极管、放大、滤波和比较器输出等，当红外接收头接收头采集到红外信号红产生一个高电平输出，后级电路无需进行处理，可以大大简化电路设计。
但是红外接收头工作不稳定，有时在没有接收到红外信号时也会产生高电平输出，导致电路误报警，怎样消除误报警是设计难点；方案二：基于锁相环电路设计采用CD4046芯片利用锁相环设计电路，CD4046可以产生一定频率的方波信号驱动发射管，同时芯片内集成放大、整形电路可以减少电路设计，锁相环采用频率锁定原理无需滤波工作稳定，此方案可以大大简化电路设计工作稳定，发射距离将大大提高，报警准确率得到保证，锁相环的电路调试，工作点设定将是一个难点。
方案三：基于运放电路设计采用普通发射管接收管设计电路，这样接收到的信号较小、干扰大需要我们设计滤波、放大、整形电路。
此方案采用运算放大器进行信号放大、滤波、整形电路的设计理论上易于实践原理成熟易于电路调试，但采用运放电路结构复杂。
方案选择综合考虑，方案一电路简单但工作稳定性差存在误报警，消除困难。
方案二工作稳定性能好电路简单但原理复杂调试困难。
方案三电路设计复杂但原理简单设计调试容易所以我们选择方案三。
二.单元电路设计计算与元器件的选择3.1红外发射管发射电路采用NE555定时器构成多谐振荡器产生一个频率和占空比可调的方波脉冲，脉冲驱动三极管使三极管工作在开关状态，增大驱动电流驱动红外发射管，提高发射功率（图一：脉冲产生电路）发射频率设为15K，占空比1:3振荡频率计算f =1/T=1 / （0.7 *（R2 + 2R6））占空比计算q =（R2 + R6）/ (R2 + 2R6)器件选择如图一：定时器芯片NE555，电容C5、C6用104，二极管D2、D3用IN4007，电阻R6用2K，滑动变阻器R3用1K，R2用2K。
红外二极管感应报警电路设计与制作
红外二极管感应报警电路设计与制作设计：刘昆山我们主张电子技术初学者最好用万能板焊接电子制作产品，因为这种电子制作的方法，不仅能练习焊接技术，同时还能提高识别电路图和分析原理图的能力，为日后维修、设计电子产品打下坚实的基础。
因此我们开发的入门型电子制作均采用万能板+元器件的设计模式，我们保证所有产品我们都制作过，并且成功。
一、红外二极管感应报警电路设计功能介绍本电路设计可以实现用手靠近红外发射管和红外接收管时，蜂鸣器发声，LED灯点亮，手移开后立即停止发声、LED灯熄灭，灵敏度非常高。
该电路设计思路来源于银行自动开门关门的生活场景，人走进银行，门自动打开，离开后门自动关闭。
或者说来源于肯德基等高档餐厅的水龙头，当手放在水龙头下，水自动流出，离开后水自动关闭。
该电路应用的生活场景非常多，是电路设计人员必须掌握的一种电路。
红外感应电路的制作主要是为了学习红外发射管和红外接收管的工作原理及使用方法，同时掌握通用运算放大器LM358作为运算比较器的实际应用。
本电路制作成功后，必须调试后才能达到相应的效果，只有弄懂了红外感应电路的工作原理后才能调试相关的参数，具体方法请阅读本章第五点。
二、红外二极管感应报警电路原理图三、红外二极管感应报警电路工作原理红外二极管感应报警电路的设计采用模拟电路中的电阻分压取样电路、二极管电路、三极管电路；数字电路的运算比较器等相关知识点设计而成，请制作者务必复习相关知识，看懂原理图。
红外二极管感应报警电路由以红外发射管D1、红外接收管D2为核心构成红外感应电路，以可调电阻R3、通用运算放大器LM358为核心构成取样比较电路，以三极管9012 V1、V2、蜂鸣器Y1、发光二极管D3为核心元件构成声音输出、显示电路构成。
通上5V电源，红外发射管D1导通，发出红外光（眼睛是看不见的），如果此时没有用手挡住光，则红外接收管D2没有接受到红外光，红外接收管D2仍然处于反向截止状态。
红外接收管D2负极的电压仍然为高电平，并送到LM358的3脚。
红外线发射二极管驱动电路[资料]
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红外线发射二极管驱动电路[资料] 红外线发射二极管驱动电路红外线发光二极管驱动电路使用红外线发光二极管时，驱动电路的设计相当重要，好的设计能使红外线发光二极管的发光效率最高，且使用寿命增长，所以在此要特别介绍驱动电路。
1.电阻负载驱动:红外线发射二极管在使用时，须由电流驱动，又其发光强度是与电流成比例变化，所以电流控制方式的重要性就相对的增加了。
图8所示为其电阻负载驱动方式，这是最简单的驱动方式，驱动电源是以直流为之，根据图9所示的正向电压、电流特性可绘出其负载线，并求出其工作点。
该工作点所对应的电压、电流分别为VF及IF ，其算式为:图8发光二极管的驱动电路图9发光二极管正向电流,电压特性及工作点在进行设计时，最重要的是在IF电流的控制，设计出的IF不能太大，若大于IF(max)则元件有烧毁之虑，IF若太小，则其发射束就会变小。
另外在电源电压的取得亦须注意其稳定性，为求得发射光束的稳定，电源电压的稳定要求相对的提高，所以在精密的红外线控制中，应尽量做到电源的稳定，有时为求其稳定性也可将电源提高，电源提高之后，为保持电流的不变，所使用的限流电阻亦相对的提高，此时电源的微量变动，对电流影响就不大了，以下就介绍电阻负载驱动设计例:假设电源电压VCC=5V，电流IF取小于IF (max)为20mA，由图8的特性曲线求得电压VF=1.2V代入驱动公式可得:得R =190Ω，此时R须采用190Ω，红外线发射二极管即可取得20mA的驱动电流。
2.多个红外线发射二极管的串、并联驱动有时候用一个发光二极管的发射，其输出能力是不够的，因此也可同时采用多个发光二极管做发射，以加强其输出能力，多个红外线发光二极管的驱动有两种，一是串联，一是并联。
图10是串联驱动的方式，图11是并联驱动的方式，每一支路电流，所以电源总共提供了N×If的电流。
图10串联的发光二极管的驱动方式图11并联的发光二极管之驱动方式3.用晶体管做为定电流的驱动电路为求红外线发光二极管所发射出光束的稳定，也可借定电流电路驱动之，定电流电路的设计可采用如图12所示三种方式为之，图中采用稳压二极管做定电压，可以得到IE电流，又，所以IF?(Vz-VBE)/RE，式中VZ，VBE，RE皆为定数，所以IF固定不变，因此可以在晶体集极串接很多个红外线发光二极管。
红外线自动干手器电路设计
摘要摘要自动干手机是一种高档卫生洁具，广泛应用于宾馆酒店、机场车站、体育场馆等公共场所的洗手间。
其工作原理是采用一种红外线控制的电子开关，当有人手伸过来时，红外线开关将电热吹风机自动打开，人离开时又自动将吹风机关闭。
自动干手电路是由红外线发射电路，红外线接收电路，时间延迟电路，吹风机开关电路和电源电路五部分构成的。
在红外线发射电路中，输出电路端Q产生脉冲信号来控制红外线发光二极管起保护红外发光二极管的作用。
发射光脉冲，二极管D1在时间延迟和吹风机开关电路中，当输出端Q输出低电平时，三极管截止，无电流通过。
继电器与三极管集电极相连，当有电流驱动时，开关吸合，电磁阀通电，电路闭合，吹风机吹出热风；当无电流驱动时，开关断开，电磁阀不通电，电路断开，吹风机不吹出热风。
同时在继电器两端并联一个二极管实现保护，在作为显示电路，显示吹风机是否启动。
电路中加入发光二极管D3关键字: 红外线发射电路红外线接收放大电路吹风机开关控制电路时间延迟电路电源电路ABSTRACTABSTRACTAutomatic dry cell phone is a kind of high-grade sanitary ware, widely used in hotels, airport station, sports stadiums and other public places of the bathroom. The working principle of adopting a infrared control of electronic switch, when a hand stretch to come over, infrared switch will electric blower automatically open, the man left and automatic will blower closed.Automatic circuit is dry hands by infrared emission circuit, infrared receiver circuits, time delay circuit, hair dryer switch circuit and power circuit composed of five parts.In the infrared emission circuit, the output power LuDuan Q produce the pulse signal to control the infrared emitting diode launch a light pulse, diode D1 infrared leds on protection of the role.In the time delay and hair dryer switch circuit, when the output low electricity output Q at ordinary times, the transistor, no current through the. Relay and triode connected to the collector, when a current drivers, switch suck close, electromagnetic valve electricity, closed circuit, blower, the hot air; When no current drivers, switch, solenoid valves no electricity, circuit disconnect, hair dryer don't blow hot air out. At the same time in the relay ends a diode in parallel to realize protection, in a circuit to join leds D3 as show circuit, show hair dryer is activeKey word: infrared emission circuit Infrared receiver amplifier circuit Hair dryer switch control circuits Time delay circuit Power supplycircuit目录i目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 国内外发展方向及现状 (1)第二章方案设计 (3)2.1 方案论证 (3)2.1.1 干手器的构成及传感器控制 (3)2.1.2工作原理 (3)2.2.3 工作方案设计 (4)第三章原理设计 (7)3.1 主要单元电路设计 (7)3.1.1 红外线发射电路 (7)3.1.2 红外接收电路 (10)3.1.3 时间延迟电路 (13)3.1.4 电源电路 (15)3.1.5 整体电路实现 (19)3.2 电路工作原理 (20)第四章电路仿真及Multisim软件介绍 (21)4.1 Multisim 2001 程序概论 (21)4.1.1简介 (21)4.1.2功能及特色 (21)4.2 multiSIM 2001仿真电路创建 (22)4.2.1 电路创建 (22)4.2.2 原理图创建与绘制 (23)4.3 设置元器件参数及仿真要求 (27)4.3.1 元器件参数设置参考附件-元件清单 (27)4.3.2 仿真要求 (27)4.3.3 仿真实现 (27)ii 目录第五章 PCB板设计及protel介绍 (31)5.1 印刷电路板(PCB)简介 (31)5.1.1 PCB简介 (31)5.1.2Protel DXP简介 (32)5.2 Protel DXP原理图的设计 (33)5.2.1 印制电路板设计的一般步骤 (33)5.2.2启动Protel DXP原理图编辑器 (34)5.2.3装载元器件库及放置元器件 (35)5.2.4元器件的位置调整和布线 (37)5.2.5元器件属性设置及原理图编译 (38)5.3 Protel DXP电路板的设计 (39)5.3.1 PCB的层 (39)5.3.2 利用向导创建PCB (40)5.3.3 PCB板布局 (41)5.3.4 PCB板布线 (42)第六章总结与体会 (43)致谢 (45)参考文献 (47)附录一元件清单 (49)第一章绪论1第一章绪论1.1 引言随着电子技术的发展，当前数字系统的设计正朝着速度快、容量大、体积重量轻的方向发展。
红外光电探测器系统电路设计
红外光电探测器系统电路设计谢忠志【摘要】基于红外发光二极管HG505和光敏三极管3DU5,设计了红外光电探测系统电路.该系统中传感器部分,红外信号采用单音脉冲方式发射、采用滤波和选通方法接收,增强了探测系统在工作时的抗干扰能力,适用于距离探测.【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2011(033)024【总页数】3页(P131-133)【关键词】红外光电;探测;电路设计【作者】谢忠志【作者单位】泰州职业技术学院,泰州225300【正文语种】中文【中图分类】TN7100 引言红外光电系统本质是一个光学—电子系统，用于接收波长0.75μm ～1000μm的电磁辐射。
它的基本功能是将接收到的红外辐射转换成为电信号并加以应用。
接收系统把目标和背景的入射光能量经光学系统会聚于光电探测器上进行光电转换。
探测器输出的信号经处理电路检出。
在此过程中，背景噪声和系统内部的探测器噪声及电路噪声等都与信号一起进入系统[1]。
本文设计的红外光电探测系统应用探测目标物距离。
用红外线作为媒质进行探测时，首先要有能够产生红外线的光源和接收红外线信号的探测器，并有一定的要求：1）为了增大光电探测系统的信号和信噪比，光源和光电器件之间的光谱应尽可能匹配；2）光源要有一定的强度，如果光源强度过低，系统获得信号过小，无法正常检测；光源强度过高，可能会导致系统工作的损坏。
本系统中所采用的光源是红外发光二极管HG505，探测器是光敏三极管3DU5。
1 系统电路设计1.1 信号发射电路（如图1所示）红外发光二极管和光敏三极管是反应快速的器件，因而一个红外光束系统的有效范围是由馈送给红外发光二极管的峰值电流而不是由其平均电流所决定的[2]。
由 U1、R1、R2、C1和 D1组成 20Hz的调制脉冲振荡器。
其中D1用以调整脉冲周期的占空比，在C1充电时D1正向偏置，充电电流由电源→R1→D1→C1，充电时间为：t充电＝0.7R1C1≈1ms。
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红外线发光二极管驱动电路设计
使用红外线发光二极管时，驱动电路的设计相当重要，好的设计能使红外线发光二极管的发光效率最高，且使用寿命增长，所以要特别注意红外线发光二极管驱动电路的设计。
电阻负载驱动
红外线发射二极管在使用时，须由电流驱动，又其发光强度是与电流成比例变化，所以电流控制方式的重要性就相对的增加了。
图1所示为其电阻负载驱动方式，这是最简单的驱动方式，驱动电源是以直流为之，根据图2所示的正向电压、电流特性可绘出其负载线，并求出其工作点。
该工作点所对应的电压、
电流分别为V
F 及 I
F
，其算式为：
图1 发光二极管的驱动电路图2发光二极管正向电流－电压特性及工作点
在进行设计时，最重要的是在I
F 电流的控制，设计出的I
F
不能太大，若大于I
F
(max)则元件有烧毁之虑，I
F
若太小，则其发射束就会变小。
另外在电源电压的取得亦须注意其稳定性，为求得发射光束的稳定，电源电压的稳定要求相对的提高，所以在精密的红外线控制中，应尽量做到电源的稳定，有时为求其稳定性也可将电源提高，电源提高之后，为保持电流的不变，所使用的限流电阻亦相对的提高，此时电源的微量变动，对电流影响就不大了，以下就介绍电阻负载驱动设计例：
假设电源电压V
CC =5V，电流I
F
取小于I
F
(max)为20mA，由图2的特性曲线求得
电压V
F
=1.2V代入驱动公式可得：
得R =190Ω，此时R须采用190Ω，红外线发射二极管即可取得20mA的驱动电流。
多个红外线发射二极管的串、并联驱动
有时候用一个发光二极管的发射，其输出能力是不够的，因此也可同时采用多个发光二极管做发射，以加强其输出能力，多个红外线发光二极管的驱动有两种，一是串联，一是并联。
图3是串联驱动的方式，图4是并联驱动的方式，每一支路电流，所以电源总共提供了N×I f的电流。
图3串联的发光二极管的驱动方式图4并联的发光二极管之驱动方式
用晶体管做为定电流的驱动电路
为求红外线发光二极管所发射出光束的稳定，也可借定电流电路驱动之，定电流电路的设计可采用如图5所示三种方式为之，图中采用稳压二极管做定电
压，可以得到I
E 电流，又，所以I
F
≒(Vz-V
BE
)/R
E
，式中V
Z
，V
BE
，R
E
皆
为定数，所以I
F
固定不变，因此可以在晶体集极串接很多个红外线发光二极管。
图5定电流驱动方式
脉冲波调变驱动电路
红外线发光二极管用脉冲调变，亦是传达信号的一种方法，而且也是一种较理想的方式，在前节曾经提过，如果红外线发光二极管，流过大量电流就会得到大的发射束，但是电流的极限，受到规格的限制，因此，利用脉冲调变方式降低其平均电流，就可能容许有比较大的峰值电流流过，使得发射光束相对的增强。
下面就介绍几种脉冲驱动方式，供做参考。
图6所示，为晶体管多谐振荡驱动方式，利用Tr1，2形成无稳态振荡器，其工作周期可由R1，R2，C1，C2决定，Tr3则负责电流放大，GL520则为红外线发光二极管。
图6 用三极管组成的振荡驱动电路
图7 555组成之振荡驱动电路
图7，则是利用NE555，做为脉冲产生电路，为调整其工作周期，也可分别加入D1及D2控制之。
其输出之脉冲仍然利用晶体驱动之。