Siūloma grandinė leis nuotoliniu būdu valdyti kintamosios srovės tinklu valdomą prietaisą visose jūsų namų patalpose, naudojant tinklo maitinimo linijos ryšį arba PLC koncepciją.
PLC technologijoje elektroninė grandinė, veikianti kaip siųstuvas, yra prijungta prie maitinimo tinklo laidų (220 V arba 120 V) įpurškia moduliuojantį aukšto dažnio duomenų signalą į 50 Hz arba 60 Hz tinklo kintamąjį dažnį. Kita grandinė, veikianti kaip imtuvas ir sujungta per tą patį kintamosios srovės tinklo laidą, tačiau kitoje vietoje aptinka šiuos moduliuojamus signalus per tinklo laidą ir dekoduoja arba demoduliuoja nurodytų galutinių rezultatų duomenis.
Įsivaizduokite įrenginį, kurį galima prijungti prie salės kambario maitinimo lizdo, o perjungus jo mygtuką valdomas kitas tinkle valdomas įtaisas gretimame kambaryje arba jūsų virtuvėje. Tai skamba nuostabiai teisingai, taip, tai yra sena koncepcija, leidžianti vartotojui bendrauti visuose kambariuose naudojant esamą namo elektros laidą per sujungtus siųstuvo / imtuvo įrenginius.
Šiame straipsnyje aptariame keletą paprastų maitinimo linijos (PLC) nuotolinio valdymo grandinių, kurios gali būti naudojamos įrenginiams valdyti per kambarius per prijungtą siųstuvo / imtuvo porą.
Pirmasis žemiau pateiktas dizainas sukurtas naudojant įprastas elektronines dalis, tokias kaip tranzistoriai, rezistoriai, kondensatorius, diodai ir kt. Pirmiausia sužinokime apie siųstuvo grandinę ir jos veikimo detales.
Elektros linijos ryšio siųstuvas
Paprastą siųstuvo grandinę galima pamatyti šioje diagramoje.
PLC siųstuvo grandinėje yra osciliatoriaus pakopa, naudojant tranzistorius T5 / T6, sureguliuotus 150 kHz dažniu. Šis osciliatoriaus dažnis įjungiamas per monostabilų multivibratorių, pastatytą aplink T4 tranzistorių BC557.
Šis monostabilus gali būti įjungtas naudojant įjungimo / išjungimo jungiklį S1. Šis 150 kHz dažnis įvedamas į elektros laidus per transformatorių T1, parodytą apačioje dešinėje.
Taigi dabar 150 kHz dažnis važiuoja per 50 Hz arba 60 z dažnį, kurį PLC imtuvo blokas gali prijungti prie to paties laido tolimoje vietoje ar kitoje patalpoje.
PLC imtuvas
Šiame paveikslėlyje pavaizduota elektros linijos ryšio imtuvo grandinė
Imtuvas sukonfigūruotas aplink dviejų pakopų stiprintuvą, naudojant tranzistorius T7 / T8, lygintuvo grandinę, naudojančią du 1N4148 diodus, kurios laiko konstanta yra gana ilga.
Laiko uždelsimas padeda panaikinti momentinius trukdžių impulsus. 150 kHz dažnis ištraukiamas per prijungtą transformatorių T2, o po tinkamų filtravimo etapų stiprintuvas aptinka ir reaguoja į 150 kHz dažnį ir pradeda svyruoti tuo pačiu greičiu.
Lygintuvo pakopa, naudojant du 1N4148 ir paskesnį 10 uF filtro kondensatorių, stabilizuoja dažnį į stabilią nuolatinę srovę, kad įjungtų kitą relės tvarkyklės tranzistorių.
Relės vairuotojo pakopa įjungia relę ir prijungtą apkrovą ir išlieka ĮJUNGTA tol, kol siųstuvo jungiklis S1 lieka įjungtas, ir atvirkščiai.
Jei jūsų kaimynas taip pat gali turėti panašią sistemą savo namuose, norėdami išvengti kryžminio trukdžio, galite nustatyti imtuvo jautrumą iki mažiausio įmanomo nustatymo, kurio gali pakakti dirbti su jūsų pačių sistema. Šis jautrumas gali būti patobulintas nustatant 1 k.
Sukabinimo transformatoriai, naudojami 150 kHz dažnio įpurškimui ir ištraukimui visoje elektros instaliacijos instaliacijoje, yra pastatyti virš 20 mm skersmens puodo šerdies. Apvija „b“, nukreipta į elektros laidus, turi 20 apsisukimų, naudodama 31 SWG superemaliuotą varinę vielą, o kraštinė „a“, kuri link grandinės pusės turi 40 apsisukimų, naudojant tą pačią laidą.
Pirmiau pateiktame dizaine naudojama paprasta grandinė, kuri galbūt gali būti perjungta su netoliese esančiu dažniu, pvz., 140 kHz ar 155 kHz, o tai gali atrodyti nelabai pageidautina. Kad būtų pasiektas kaiščio taško tikslumas, atsižvelgiant į dažnio atsaką, kad įrenginys tiksliai reaguotų į konkrečius siųstuvo signalus, gali prireikti PLL pagrįsto IC, kaip paaiškinta toliau.
PLC grandinė naudojant IC LM567
Idėja buvo paskelbta IC LM567 kaip viena iš taikymo grandinių, tarp daugybės kitų išskirtinių.
Imtuvo schema
The IC LM 567 iš tikrųjų yra specializuotas tonų dekoderis naudojant PLL technologiją, leidžiančią prietaisui aptikti ir reaguoti tik į tam tikrą dažnį, nustatytą pagal išorinio RC tinklo vertes, ir atmesti visus kitus nesusijusius dažnių spektro duomenis.
Siūlomą nuotolinio valdymo grandinę, naudojančią elektros linijos ryšį, galima pamatyti aukščiau pateiktoje diagramoje, o grandinės veikimo informaciją galima sužinoti iš šių punktų:
Kaip tai veikia
R1 ir C1 yra išoriniai RC komponentai, lemiantys prietaiso jutimo dažnį, o kaištis Nr. 3 tampa IC jutikliu.
Reiškia, kaištis Nr. 3 aptiks ir patvirtins tik tą dažnį, kuris nustatytas naudojant R1 / C1 tinklą. Pvz., Jei R1, C1 reikšmės yra pasirinktos 100kHz dažniui priskirti, kaištis Nr. 3 pasirinks tik šį dažnį, kad suaktyvintų jo išvestį, ir nepaisys visko, kas gali skirtis nuo šio diapazono.
Pirmiau nurodyta funkcija leidžia IC atskirti konkretų dažnį iš 50–60 Hz kintamos kintamosios srovės dažnio ir įjungti išvestį tik atsakant į šį iš anksto nustatytą dažnį.
Paveiksle galime pamatyti mažą izoliacinį transformatorių, kuris yra įtrauktas siekiant izoliuoti elektroninę grandinę nuo mirtinos tinklo srovės.
Tinklo žemas kintamosios srovės dažnis veikia kaip nešlio dažnis, kuriuo sukantis aukštas dažnis važiuoja, kad pasiektų numatytą paskirties vietą per perdavimo liniją.
Pagal pirmiau pateiktą imtuvo dizainą IC paskirta reaguoti į 100 kHz dažnį, kuris turėtų būti įvedamas į elektros tinklą iš netolimos vietos, kuri gali būti gretima patalpa ar patalpa.
100 kHz dažnį galima įpurkšti per bet kurią osciliatoriaus grandinę, pvz., IC 555, IC 4047 grandinę ar kitą IC LM567 grandinę, sumontuotą kaip siųstuvo bloką.
Tuo atveju, kai į tinklą iš atitinkamos vietos įvedamas signalas, aukščiau pavaizduota imtuvo grandinė aptinka konkretų dažnį prijungtoje elektros energijos tiekimo linijoje ir atsako į jį sukurdama žemą logiką per jo kaištį Nr. 8.
Kaištis Nr. 8, sujungtas su a 4017 šlepetė įjungia arba išjungia išėjimo relę ir apkrovą, priklausomai nuo ankstesnės relės padėties.
Siųstuvo scena
Siųstuvas, kuris į elektros liniją turėtų įpurkšti 100 kHz arba norimą paleidimo dažnį, gali būti idealiai pastatytas naudojant pusės tilto vairuotojo osciliatoriaus grandinė kaip parodyta žemiau:
Siųstuvo schema
12 V įėjimas į grandinę turi būti perjungtas per mygtuko išdėstymą, kad grandinė įsijungtų tik tada, kai to reikia, kad įjungtumėte numatytą prietaisą per maitinimo liniją.
RC komponentas, esantis IC pin2 / 3, neskaičiuojamas generuojant 100 kHz. Teisingam osciliatoriaus dažniui nustatyti galima naudoti šią formulę:
f = 1 / 1,453 × Rt x Ct
Ct yra Faraduose, Rt yra Ohme. ir f Hz
Arba tą patį galima įvertinti naudojant dažnio matuoklį ir atliekant tam tikrus eksperimentus.
Tai yra neišbandyta grandinė, sukurta pagal IC LM567 duomenų lape pateiktus pasiūlymus .
Pora: Viso taurės indikatoriaus grandinė, skirta regėjimo iššūkiui Kitas: ištirtos paprastos Ni-Cd akumuliatorių įkroviklio grandinės
