Predlagano vezje vam bo omogočilo daljinsko upravljanje omrežne naprave, ki deluje preko izmeničnega toka, v vseh prostorih vašega doma prek omrežne komunikacije prek omrežja ali koncepta PLC.
V tehnologiji PLC je elektronsko vezje, ki deluje kot oddajnik, priključeno na omrežno ožičenje (220 V ali 120 V), vbrizga modulirajoč visokofrekvenčni podatkovni signal v omrežno frekvenco 50 Hz ali 60 Hz. Drugo vezje, ki deluje kot sprejemnik in je vezano na isto omrežno ožičenje, vendar na drugem mestu zazna te modulirane signale prek omrežne žice in dekodira ali demodulira podatke za določene končne rezultate.
Predstavljajte si napravo, ki jo lahko priključite v omrežno vtičnico vaše dvorane, s preklopom gumba pa upravljate drug pripomoček, ki ga upravlja omrežje, v sosednji sobi ali v vaši kuhinji. To se sliši neverjetno, da, to je star koncept, ki uporabniku omogoča povezavo po sobah z uporabo obstoječih električnih napeljav hiše prek povezanih oddajnih / sprejemnih enot.
V tem članku razpravljamo o nekaj preprostih daljnovodnih vezjih, ki temeljijo na daljnovodu (PLC), ki se lahko uporabljajo za krmiljenje naprav po sobah prek priključenega para oddajnik / sprejemnik.
Prva zasnova spodaj je zgrajena z običajnimi elektronskimi deli, kot so tranzistorji, upori, kondenzator, diode itd. Najprej se naučimo o vezju oddajnika in njegovih podrobnostih delovanja.
Komunikacijski oddajnik za električni vod
Preprosto vezje oddajnika je razvidno iz naslednjega diagrama.
Vezje oddajnika PLC vključuje stopnjo oscilatorja, ki uporablja tranzistorje T5 / T6, nastavljene na 150 kHz. Ta frekvenca oscilatorja se vklopi prek monostabilnega multivibratorja, zgrajenega okoli T4 tranzistorja BC557.
Ta monostabilnost je mogoče sprožiti s stikalom za vklop / izklop S1. Ta frekvenca 150 kHz se nato vbrizga v omrežno napeljavo skozi transformator T1, prikazan spodaj desno.
Zdaj frekvenca 150 kHz deluje preko omrežne frekvence 50 Hz ali 60 z, ki jo lahko sprejme sprejemnik PLC, povezan z isto napeljavo na oddaljeni lokaciji ali v drugi sobi.
PLC sprejemnik
Naslednja slika prikazuje vezje komunikacijskega sprejemnika daljnovoda
Sprejemnik je konfiguriran okoli dvostopenjskega ojačevalnika z uporabo tranzistorjev T7 / T8, usmerniškega vezja z dvema diodama 1N4148, ki ima precej dolgo konstanto.
Časovni zamik pomaga pri odpravi trenutnih impulzov motenj. Frekvenca 150 kHz se odvzame skozi priključen transformator T2, po ustreznih stopnjah filtriranja pa ojačevalnik zazna in se odzove na frekvenco 150 kHz ter začne nihati z enako hitrostjo.
Usmerniška stopnja z uporabo dveh 1N4148 in nadaljnjih kondenzatorjev filtra 10 uF stabilizira frekvenco v stabilni enosmerni tok za vklop naslednjega tranzistorja gonilnika releja.
Stopnja gonilnika releja vklopi rele in priključeno obremenitev ter ostane vklopljena, dokler ostane stikalo oddajnika S1 vklopljeno in obratno.
Če ima vaš sosed v svoji hiši tudi nameščen podoben sistem, lahko, da se izognete navzkrižnim motnjam, prilagodite občutljivost sprejemnika na najnižjo možno nastavitev, kar bo morda dovolj za delo z vašim sistemom. To občutljivost lahko nastavite s prednastavitvijo 1 k.
Sklopni transformatorji, ki se uporabljajo za vbrizgavanje in odvzemanje frekvence 150 kHz preko omrežne napeljave, so zgrajeni v jedru s premerom 20 mm. Navijanje 'b', ki je proti omrežnemu ožičenju, ima 20 obratov z uporabo 31 SWG super emajlirane bakrene žice in stran 'a', ki ima proti strani vezja 40 obratov z uporabo iste žice.
Zgornja zasnova uporablja preprosto vezje, ki se morda lahko preklopi z bližnjo frekvenco, na primer 140 kHz ali 155 kHz, kar se morda ne zdi zelo zaželeno. Za doseganje natančnosti točkovne točke s frekvenčnim odzivom, tako da se enota natančno odziva na določene signale oddajnika, se lahko zahteva IC, ki temelji na PLL, kot je razloženo spodaj.
PLC vezje z uporabo IC LM567
Ideja je bila objavljena v obrazcu IC LM567 kot eno izmed aplikacijskih vezij med številnimi drugimi izjemnimi.
Shema sprejemnika
The IC LM 567 je pravzaprav specializiran dekodirnik tonov z uporabo PLL tehnologije, ki omogoča, da naprava zazna in se odzove le na določeno frekvenco, kot jo določajo zunanje vrednosti RC omrežja, in zavrne vse druge nepomembne frekvence v spektru.
Predlagano vezje daljinskega krmiljenja z uporabo daljnovoda je lahko prikazano v zgornjem diagramu, podrobnosti o delovanju vezja pa lahko izveste iz naslednjih točk:
Kako deluje
R1 in C1 sta zunanji komponenti RC, ki določata frekvenco zaznavanja naprave, pin 3 pa postane senzorski pinout IC.
Pomen # 3 bo zaznal in potrdil le tisto določeno frekvenco, ki je nastavljena z omrežjem R1 / C1. Na primer, če so vrednosti R1 in C1 izbrane za dodelitev frekvence 100 kHz, bo pin 3 izbral samo to frekvenco, da aktivira svoj izhod in prezre vse, kar se lahko razlikuje od tega območja.
Zgornja funkcija omogoča IC-ju, da loči določeno frekvenco od naložene frekvence AC 50 ali 60 Hz in sproži izhod samo kot odziv na to vnaprej določeno nastavljeno frekvenco.
Na sliki lahko vidimo majhen izolacijski transformator, ki je priložen za izolacijo elektronskega vezja od smrtonosnega omrežnega toka.
Omrežja z nizko izmenično frekvenco delujejo kot nosilna frekvenca, preko katere prožna visokofrekvenčna frekvenca pripelje do predvidenega cilja prek daljnovoda.
V zgornji zasnovi sprejemnika je IC dodeljen odzivu na frekvenco 100 kHz, ki naj bi se vbrizgala v omrežje z bližnje lokacije, ki bi lahko bila sosednja soba ali prostor.
Frekvenco 100 kHz je mogoče vbrizgati skozi katero koli oscilatorno vezje, kot je vezje IC 555 ali IC 4047 ali drugo vezje IC LM567, nameščeno kot oddajna enota.
V primeru, ko se signal vbrizga v električno omrežje z ustreznega mesta, zgoraj prikazano vezje zazna določeno frekvenco v priključenem omrežnem daljnovodu in se nanjo odzove z nizko logiko na svojem zatiču št.
Zatič št. 8, ki je povezan z a 4017 flip flop vezje vklopi ali izklopi izhodni rele in obremenitev glede na prejšnjo situacijo releja.
Oddajnik
Oddajnik, ki naj bi v električni vod vbrizgal 100kHz ali želeno sprožilno frekvenco, je idealno zgraditi z uporabo vezje oscilatorja polovičnega mostu kot je prikazano spodaj:
Shema oddajnika
Vhod 12V v vezje je treba preklopiti skozi razporeditev tipk, tako da se vezje sproži le, kadar je to potrebno, da se predvideni aparat vklopi prek daljnovoda.
RC komponenta na pin2 / 3 IC ni izračunana za generiranje 100kHz. Za določitev prave frekvence oscilatorja lahko uporabimo naslednjo formulo:
f = 1 / 1.453 × Rt x Ct
Ct je v Faradsu, Rt je v Ohmu. in f v Hz
Lahko pa isto ocenimo s frekvenčnim merilnikom in z nekaj eksperimentiranja.
To je nepreizkušeno vezje, zasnovano v skladu s predlogi, predstavljenimi v obrazcu IC LM567 .
Prejšnja: Pokazovalno vezje za vizualno ovirane Naprej: Preučena preprosta vezja za polnilnike baterij Ni-Cd
