Fjernkontroll ved hjelp av nettstrømskommunikasjon

Den foreslåtte kretsen vil tillate deg å fjernstyre et strømnettet vekselstrømsapparat på tvers av rommene i hjemmet ditt via nettstrømskommunikasjon eller PLC-konsept.

I PLC-teknologi er en elektronisk krets som fungerer som en sender koblet til strømledningen (220 V eller 120 V), og injiserer et modulerende høyfrekvent datasignal i 50 Hz eller 60 Hz strømnettet. En annen krets som fungerer som en mottaker og koblet over den samme strømledningen, men på et annet sted oppdager disse modulerte signalene via strømledningen og dekoder eller demodulerer dataene for de spesifiserte sluttresultatene.

Tenk deg en enhet som kan kobles til stikkontakten i hallrommet, og ved å veksle på knappen styres en annen strømdrevet gadget i det tilstøtende rommet eller på kjøkkenet. Dette høres utrolig ut, ja, dette er et gammelt konsept som lar brukeren kommunisere på tvers av rom ved hjelp av den eksisterende strømledningen til huset, gjennom en koblet sender / mottakerenhet.

I denne artikkelen diskuterer vi et par enkle PLC-baserte fjernkontrollkretser, som kan brukes til å kontrollere enheter på tvers av rom gjennom et tilkoblet sender / mottakerpar.

Den første designen nedenfor er bygget med vanlige elektroniske deler som transistorer, motstander, kondensator, dioder osv. La oss først lære om senderkretsen og dens operasjonelle detaljer.

Kraftledningskommunikasjonssender

Den enkle senderkretsen kan sees i følgende diagram.

PLC-senderkretsen inkluderer et oscillatortrinn ved bruk av transistorer T5 / T6, innstilt på 150 kHz. Denne oscillatorfrekvensen slås PÅ gjennom en monostabil multivibrator bygget rundt T4-transistoren BC557.

Denne monostabilen kan utløses ved å bruke PÅ / AV-bryteren S1. Denne 150 kHz frekvensen injiseres deretter i strømledningen gjennom transformatoren T1 vist nederst til høyre.

Så nå kjører 150 kHz frekvensen over 50 Hz eller 60 z frekvensen, som kan plukkes opp av en PLC-mottakerenhet kombinert med samme ledninger på et fjernt sted eller i et annet rom.

PLC-mottaker

Følgende bilde viser strømlinjekommunikasjonsmottakerkretsen

Mottakeren er konfigurert rundt en totrinnsforsterker ved hjelp av transistorer T7 / T8, en likeretterkrets som bruker to 1N4148-dioder, som har ganske lang tidskonstant.

Tidsforsinkelsen hjelper til med å avbryte øyeblikkelige interferenspulser. 150 kHz-frekvensen ekstraheres gjennom en tilkoblet transformator T2, og etter egnede filtreringstrinn oppdager og reagerer forsterkeren på 150 kHz-frekvensen og begynner å svinge med samme hastighet.

Likriktartrinnet ved hjelp av de to 1N4148 og den påfølgende 10 uF filterkondensatoren stabiliserer frekvensen til en stabil DC for å slå på neste relé driver transistor.

Relédrivertrinnet slår PÅ reléet og den tilkoblede belastningen, og forblir PÅ så lenge senderbryteren S1 forblir slått PÅ, og omvendt.

Hvis naboen din også har et lignende system installert i huset sitt, kan det være lurt å justere følsomheten til mottakeren til en lavest mulig innstilling for å unngå kryssinterferens, noe som kan være akkurat nok til å jobbe med ditt eget system. Denne følsomheten kan justeres med 1 k forhåndsinnstilling.

Koblingstransformatorene som brukes til å injisere og trekke ut 150 kHz frekvensen over strømledningen, er bygget over 20 mm diameter kjerne. Den svingete 'b' som er mot strømledningen har 20 omdreininger ved hjelp av 31 SWG superemalert kobbertråd, og siden 'a' som mot kretssiden har 40 omdreininger med samme ledning.

Ovennevnte design bruker en enkel krets som kanskje kan veksles med noen nærliggende frekvenser som 140 kHz eller 155 kHz, som kanskje ikke virker veldig ønskelig. For å oppnå en nøyaktighet med frekvensresponsen, slik at enheten reagerer nøyaktig på de spesifikke sendersignalene, kan det kreves en PLL-basert IC som forklart nedenfor.

PLC-krets ved bruk av IC LM567

Ideen ble publisert i databladet til IC LM567 som en av applikasjonskretsene, blant de mange andre fremragende.

Mottakerskjema

De IC LM 567 er faktisk en spesialisert tonedekoder ved hjelp av PLL-teknologi som gjør at enheten bare kan oppdage og svare på en spesifikk frekvens som bestemt av en ekstern RC-nettverksverdi, og avvise all annen irrelevant frekvens i spekteret.

Den foreslåtte fjernkontrollkretsen ved hjelp av kraftlinjekommunikasjon kan sees i diagrammet ovenfor, kretsfunksjonene kan læres fra følgende punkter:

Hvordan det fungerer

R1 og C1 er de eksterne RC-komponentene som bestemmer avkjenningsfrekvensen til enheten, og pinne nr. 3 blir sensing pinout av IC.

Betydning, pin # 3 vil bare oppdage og bekrefte den spesifikke frekvensen som er angitt ved bruk av R1 / C1-nettverket. For eksempel hvis R1, C1 verdiene er valgt for å tilordne en 100 kHz frekvens, vil pin # 3 bare velge denne frekvensen for å aktivere utgangen og ignorere alt som kan være forskjellig fra dette området.

Ovennevnte funksjon gjør det mulig for IC å skille ut den spesifikke frekvensen fra den overlagrede AC 50 eller 60 Hz frekvensen og utløse utgangen bare som respons på denne forhåndsbestemte innstilte frekvensen.

På figuren kan vi se en liten isolasjonstransformator som er inkludert for å isolere den elektroniske kretsen fra dødelig strøm.

Strømnettet med lav AC-frekvens fungerer som bærefrekvensen, der den utløsende høyfrekvente rides over for å nå det tiltenkte målet over overføringslinjen.

I den ovennevnte mottakerutformingen er IC tilordnet å svare på en 100 kHz frekvens som skal injiseres i strømledningen fra et nærliggende sted som kan være et tilstøtende rom eller premiss.

100 kHz frekvensen kan injiseres gjennom en hvilken som helst oscillatorkrets som en IC 555 eller IC 4047 krets eller en annen IC LM567 krets installert som senderenhet.

I et tilfelle når et signal blir injisert i strømnettet fra et relevant sted, oppdager mottakerkretsen som er vist ovenfor den spesifikke frekvensen i den tilkoblede strømledningen, og reagerer på den ved å produsere en lav logikk over tappen 8.

Pinnen # 8 er koblet til a 4017 flip-flop-krets bytter utgangsrelé og belastning PÅ eller AV, avhengig av reléens tidligere situasjon.

Senderscenen

Senderen som skal injisere 100kHz eller ønsket utløsningsfrekvens i kraftledningen kan ideelt sett bygges ved hjelp av en halvbrodriveroscillatorkrets som vist under:

Senderskjema

12V-inngangen til kretsen må byttes gjennom et trykknapparrangement slik at kretsen bare utløses når det er nødvendig for å slå på det tiltenkte apparatet gjennom kraftledningen.

RC-komponenten ved pin2 / 3 av IC er ikke beregnet for å generere 100 kHz, følgende formel kan brukes til å bestemme riktig oscillatorfrekvens:

f = 1 / 1,453 × Rt x Ct

Ct er i Farads, Rt er i Ohms. og f i Hz
Alternativt kan det samme vurderes ved hjelp av en frekvensmåler og med litt eksperimentering.

Dette er en uprøvd krets designet i henhold til forslagene presentert i databladet til IC LM567 .