Şebeke Güç Hattı İletişimini Kullanan Uzaktan Kumanda

Önerilen devre, şebeke güç hattı iletişimi veya PLC konsepti aracılığıyla evinizin odalarında AC ile çalışan bir cihazı uzaktan kontrol etmenize olanak tanır.

PLC teknolojisinde, şebeke kablolarına (220 V veya 120 V) bir verici olarak çalışan bir elektronik devre, 50 Hz veya 60 Hz şebeke AC frekansına modüle edilmiş bir yüksek frekanslı veri sinyali enjekte eder. Bir alıcı gibi davranan ve aynı AC şebeke kabloları üzerinden bağlanan, ancak başka bir konumda bu modüle edilmiş sinyalleri şebeke kablosu yoluyla tespit eden ve belirtilen son sonuçlar için verilerin kodunu çözen veya demodüle eden başka bir devre.

Salon odanızın elektrik prizine takılabilen ve düğmesinin değiştirilmesi, bitişik odada veya mutfağınızda, elektrikle çalışan başka bir aygıtı kontrol edebilen bir cihaz hayal edin. Bu kulağa harika geliyor, evet bu, kullanıcının evin mevcut elektrik tesisatını kullanarak birleşik verici / alıcı üniteleri aracılığıyla odalar arasında iletişim kurmasını sağlayan eski bir konsept.

Bu makalede, cihazları odalar arasında takılı bir verici / alıcı çifti aracılığıyla kontrol etmek için kullanılabilecek birkaç basit güç hattı iletişimi (PLC) tabanlı uzaktan kumanda devresini tartışıyoruz.

Aşağıdaki ilk tasarım, transistörler, dirençler, kondansatörler, diyotlar vb. Gibi sıradan elektronik parçalar kullanılarak yapılmıştır. Öncelikle verici devresini ve operasyonel detaylarını öğrenelim.

Güç Hattı İletişim Vericisi

Basit verici devresi aşağıdaki şemada görülebilir.

PLC verici devresi, 150 kHz'de ayarlanmış T5 / T6 transistörlerini kullanan bir osilatör aşaması içerir. Bu osilatör frekansı, BC557 T4 transistörü etrafında oluşturulmuş tek kararlı bir multivibratör aracılığıyla açılır.

Bu tek kararlılık, S1 AÇMA / KAPAMA anahtarı kullanılarak tetiklenebilir. Bu 150 kHz frekans daha sonra sağ altta gösterilen transformatör T1 aracılığıyla ana elektrik kablolarına enjekte edilir.

Şimdi, 150 kHz frekansı, uzak bir yerde veya başka bir odada aynı kablolamaya bağlı bir PLC alıcı ünitesi tarafından alınabilen 50 Hz veya 60 z ana şebeke frekansının üzerinden geçer.

PLC Alıcı

Aşağıdaki görüntü, güç hattı iletişim alıcı devresini göstermektedir

Alıcı, oldukça uzun bir zaman sabiti olan iki 1N4148 diyot kullanan bir redresör devresi olan T7 / T8 transistörlerini kullanan iki aşamalı bir amplifikatör etrafında yapılandırılmıştır.

Zaman gecikmesi, anlık girişim darbelerinin iptal edilmesine yardımcı olur. 150 kHz frekansı, bağlı bir T2 transformatöründen çıkarılır ve uygun filtreleme aşamalarından sonra, amplifikatör, 150 kHz frekansı algılar ve buna yanıt verir ve aynı oranda salınım yapmaya başlar.

İki 1N4148 ve sonraki 10 uF filtre kapasitörünü kullanan doğrultucu aşaması, bir sonraki röle sürücü transistörünü AÇIK konuma getirmek için frekansı kararlı bir DC'ye stabilize eder.

Röle sürücü aşaması, röleyi ve bağlı yükü AÇIK konuma getirir ve S1 verici anahtarı AÇIK kaldığı sürece AÇIK kalır ve bunun tersi de geçerlidir.

Komşunuzun evinde de benzer bir sistem kuruluyorsa, çapraz paraziti önlemek için alıcının hassasiyetini mümkün olan en düşük bir ayara ayarlamak isteyebilirsiniz; bu, kendi sisteminizle çalışmak için yeterli olabilir. Bu hassasiyet 1 k ön ayar ile değiştirilebilir.

Şebeke kablolarına 150 kHz frekansı enjekte etmek ve çıkarmak için kullanılan kuplaj transformatörleri, 20 mm çapında pota çekirdeği üzerine inşa edilmiştir. Şebeke kablolarına doğru olan 'b' sargısı 31 SWG süper emaye bakır tel kullanarak 20 tur ve devre tarafına doğru olan 'a' tarafı aynı teli kullanarak 40 tur yapar.

Yukarıdaki tasarım, 140 kHz veya 155 kHz gibi yakın bir frekansla değiştirilebilen basit bir devre kullanır, ki bu pek arzu edilmeyebilir. Frekans yanıtıyla bir pin noktası doğruluğu elde etmek için, birimin spesifik verici sinyallerine tam olarak yanıt vermesi için, aşağıda açıklandığı gibi PLL bazlı bir IC gerekli olabilir.

IC LM567 kullanan PLC Devresi

Fikir, veri sayfasında yayınlandı. IC LM567 uygulama devrelerinden biri olarak, diğer seçkin devreler arasında.

Alıcı Şeması

IC LM 567 aslında özel bir ton kod çözücüdür Cihazın yalnızca harici bir RC ağ değerleri tarafından belirlenen belirli bir frekansı algılamasını ve yanıt vermesini ve spektrumdaki diğer tüm ilgisiz frekansı reddetmesini sağlayan PLL teknolojisinin kullanılması.

Güç hattı iletişimini kullanan önerilen uzaktan kumanda devresine yukarıdaki şemada tanık olunabilir, devre işleyiş detayları aşağıdaki noktalardan öğrenilebilir:

Nasıl çalışır

R1 ve C1, cihazın algılama frekansına karar veren harici RC bileşenleridir ve pin # 3, IC'nin algılama pin çıkışı olur.

Yani, pin # 3, yalnızca R1 / C1 ağı kullanılarak ayarlanan belirli frekansı algılayacak ve onaylayacaktır. Örneğin, R1, C1 değerleri 100kHz frekans atamak için seçilirse, pin # 3, çıkışını etkinleştirmek için yalnızca bu frekansı seçecek ve bu aralıktan farklı olabilecek her şeyi göz ardı edecektir.

Yukarıdaki özellik, IC'nin üst üste binen AC 50 veya 60 Hz frekansından belirli frekansı seçmesini ve çıkışı yalnızca bu önceden belirlenmiş ayarlanmış frekansa yanıt olarak tetiklemesini sağlar.

Şekilde, elektronik devreyi ölümcül şebeke akımından izole etmek için dahil edilmiş küçük bir izolasyon transformatörü görebiliriz.

Şebeke düşük AC frekansı, tetikleyici yüksek frekansın iletim hattı boyunca amaçlanan hedefe ulaşmak için sürdüğü taşıyıcı frekansı gibi davranır.

Yukarıdaki alıcı tasarımında, IC, bitişik bir oda veya tesis olabilecek yakındaki bir konumdan şebeke hattına enjekte edilmesi beklenen 100 kHz'lik bir frekansa yanıt vermek üzere atanır.

100kHz frekansı, bir IC 555 veya IC 4047 devresi veya verici ünitesi olarak kurulmuş başka bir IC LM567 devresi gibi herhangi bir osilatör devresi yoluyla enjekte edilebilir.

İlgili bir konumdan şebekeye bir sinyal enjekte edildiği bir durumda, yukarıda gösterilen alıcı devresi, bağlı şebeke güç hattındaki spesifik frekansı tespit eder ve pini # 8 boyunca düşük bir mantık üreterek buna yanıt verir.

8 numaralı pim, bir 4017 flip flop devresi Rölenin önceki durumuna bağlı olarak çıkış rölesini ve yükü AÇIK veya KAPALI konuma getirir.

Verici Aşaması

Güç hattına 100 kHz veya istenen tetikleme frekansını enjekte etmesi beklenen verici, ideal olarak bir yarım köprü sürücü osilatör devresi Aşağıda gösterildiği gibi:

Verici Şeması

Devreye 12V girişi, amaçlanan cihazı güç hattı üzerinden açmak için devre yalnızca gerektiğinde tetiklenecek şekilde bir düğme düzenlemesiyle değiştirilmelidir.

IC'nin pin2 / 3'ündeki RC bileşeni 100kHz üretmek için hesaplanmaz, Aşağıdaki formül doğru osilatör frekansını belirlemek için kullanılabilir:

f = 1 / 1,453 × Rt x Ct

Ct, Faradlarda, Rt ise Ohm'dadır. ve Hz cinsinden f
Alternatif olarak, aynısı bir frekans ölçer kullanılarak ve bazı deneylerle değerlendirilebilir.

Bu, IC LM567'nin veri sayfasında sunulan önerilere göre tasarlanmış test edilmemiş bir devredir. .