Mit der vorgeschlagenen Schaltung können Sie ein mit Wechselstrom betriebenes Netzgerät über Räume Ihres Hauses über die Netzstromkommunikation oder das SPS-Konzept fernsteuern.
In der SPS-Technologie wird eine elektronische Schaltung, die als Sender fungiert, an die Netzverkabelung (220 V oder 120 V) angeschlossen und ein modulierendes Hochfrequenzdatensignal in die Wechselstromfrequenz von 50 Hz oder 60 Hz eingespeist. Eine andere Schaltung, die wie ein Empfänger wirkt und über dieselbe Wechselstromnetzverkabelung gekoppelt ist, jedoch an einer anderen Stelle diese modulierten Signale über das Netzkabel erkennt und die Daten für die angegebenen Endergebnisse decodiert oder demoduliert.
Stellen Sie sich ein Gerät vor, das an die Netzsteckdose Ihres Flurraums angeschlossen werden kann, und durch Umschalten der Taste wird ein anderes netzbetriebenes Gerät im Nebenraum oder in Ihrer Küche gesteuert. Das klingt erstaunlich, richtig, ja, dies ist ein altes Konzept, das es dem Benutzer ermöglicht, über die vorhandene Netzverkabelung des Hauses über gekoppelte Sender / Empfänger-Einheiten über Räume hinweg zu kommunizieren.
In diesem Artikel werden einige einfache, auf der Stromleitungskommunikation (SPS) basierende Fernsteuerungsschaltungen erläutert, die zur Steuerung von Geräten über Räume hinweg über ein angeschlossenes Sender / Empfänger-Paar verwendet werden können.
Das erste Design unten besteht aus gewöhnlichen elektronischen Teilen wie Transistoren, Widerständen, Kondensatoren, Dioden usw. Lassen Sie uns zunächst die Senderschaltung und ihre Betriebsdetails kennenlernen.
Power Line Kommunikationssender
Die einfache Senderschaltung ist im folgenden Diagramm zu sehen.
Die SPS-Senderschaltung enthält eine Oszillatorstufe unter Verwendung der auf 150 kHz abgestimmten Transistoren T5 / T6. Diese Oszillatorfrequenz wird über einen monostabilen Multivibrator eingeschaltet, der um den T4-Transistor BC557 herum aufgebaut ist.
Dieser Monostabil kann mit dem EIN / AUS-Schalter S1 ausgelöst werden. Diese 150-kHz-Frequenz wird dann über den unten rechts gezeigten Transformator T1 in die Netzverkabelung eingespeist.
Die 150-kHz-Frequenz läuft nun über die Netzfrequenz von 50 Hz oder 60 z, die von einer SPS-Empfängereinheit mit derselben Verkabelung an einem entfernten Ort oder in einem anderen Raum aufgenommen werden kann.
SPS-Empfänger
Das folgende Bild zeigt die Stromkreis-Kommunikationsempfängerschaltung
Der Empfänger ist um einen zweistufigen Verstärker unter Verwendung der Transistoren T7 / T8 konfiguriert, eine Gleichrichterschaltung unter Verwendung von zwei 1N4148-Dioden, die eine ziemlich lange Zeitkonstante aufweist.
Die Zeitverzögerung hilft, kurzzeitige Interferenzimpulse auszugleichen. Die 150-kHz-Frequenz wird durch einen angeschlossenen Transformator T2 extrahiert, und nach geeigneten Filterstufen erkennt der Verstärker die 150-kHz-Frequenz und reagiert darauf und beginnt mit der gleichen Rate zu schwingen.
Die Gleichrichterstufe, die die beiden 1N4148 und den nachfolgenden 10-uF-Filterkondensator verwendet, stabilisiert die Frequenz in einen stabilen Gleichstrom, um den nächsten Relaistreibertransistor einzuschalten.
Die Relaistreiberstufe schaltet das Relais und die angeschlossene Last ein und bleibt eingeschaltet, solange der Senderschalter S1 eingeschaltet bleibt und umgekehrt.
Wenn Ihr Nachbar möglicherweise auch ein ähnliches System in seinem Haus installiert hat, sollten Sie zur Vermeidung von Querstörungen die Empfindlichkeit des Empfängers auf eine möglichst niedrige Einstellung einstellen, die möglicherweise gerade ausreicht, um mit Ihrem eigenen System zu arbeiten. Diese Empfindlichkeit kann mit der Voreinstellung 1 k eingestellt werden.
Die Kopplungstransformatoren, die zum Einspeisen und Extrahieren der 150-kHz-Frequenz über die Netzverkabelung verwendet werden, sind über einen Topfkern mit einem Durchmesser von 20 mm aufgebaut. Die Wicklung 'b', die zur Netzverdrahtung führt, hat 20 Windungen unter Verwendung eines 31-SWG-Kupferlackdrahtes, und die Seite 'a', die zur Schaltungsseite hin zeigt, hat 40 Windungen mit demselben Draht.
Das obige Design verwendet eine einfache Schaltung, die möglicherweise mit einer nahegelegenen Frequenz wie 140 kHz oder 155 kHz umgeschaltet wird, was möglicherweise nicht sehr wünschenswert erscheint. Um eine Punktgenauigkeit mit dem Frequenzgang zu erreichen, so dass das Gerät genau auf die spezifischen Sendersignale reagiert, kann ein PLL-basierter IC erforderlich sein, wie nachstehend erläutert.
SPS-Schaltung mit IC LM567
Die Idee wurde im Datenblatt der veröffentlicht IC LM567 als eine der Anwendungsschaltungen, unter den vielen anderen herausragenden.
Empfängerschema
Das Der IC LM 567 ist eigentlich ein spezialisierter Tondecoder Verwendung der PLL-Technologie, die es dem Gerät ermöglicht, nur eine bestimmte Frequenz zu erkennen und darauf zu reagieren, die durch externe RC-Netzwerkwerte bestimmt wird, und alle anderen irrelevanten Frequenzen im Spektrum zurückzuweisen.
Die vorgeschlagene Fernsteuerungsschaltung unter Verwendung einer Stromleitungskommunikation kann in dem obigen Diagramm gesehen werden, die Einzelheiten der Schaltungsfunktion können aus den folgenden Punkten gelernt werden:
Wie es funktioniert
R1 und C1 sind die externen RC-Komponenten, die die Erfassungsfrequenz des Geräts bestimmen, und Pin 3 wird zur Erfassungsbelegung des IC.
Das heißt, Pin 3 erkennt und bestätigt nur die bestimmte Frequenz, die über das R1 / C1-Netzwerk eingestellt wurde. Wenn beispielsweise die Werte für R1, C1 ausgewählt werden, um eine Frequenz von 100 kHz zuzuweisen, wählt Pin 3 nur diese Frequenz aus, um den Ausgang zu aktivieren, und ignoriert alle Abweichungen von diesem Bereich.
Das obige Merkmal ermöglicht es dem IC, die spezifische Frequenz aus der überlagerten Wechselstromfrequenz von 50 oder 60 Hz herauszusuchen und den Ausgang nur als Reaktion auf diese vorbestimmte eingestellte Frequenz auszulösen.
In der Abbildung sehen wir einen kleinen Trenntransformator, der enthalten ist, um die elektronische Schaltung vom tödlichen Netzstrom zu trennen.
Die niedrige Wechselstromfrequenz des Netzes wirkt wie die Trägerfrequenz, über die die auslösende Hochfrequenz fährt, um das beabsichtigte Ziel über die Übertragungsleitung zu erreichen.
Bei dem obigen Empfängerdesign ist der IC so zugewiesen, dass er auf eine Frequenz von 100 kHz reagiert, die von einem nahe gelegenen Ort, der ein benachbarter Raum oder ein angrenzender Raum sein könnte, in die Netzleitung eingespeist werden soll.
Die 100-kHz-Frequenz könnte durch eine beliebige Oszillatorschaltung wie eine IC 555- oder IC 4047-Schaltung oder eine andere als Sendeeinheit installierte IC LM567-Schaltung eingespeist werden.
In einem Fall, in dem ein Signal von einem relevanten Ort in das Netz eingespeist wird, erkennt die oben gezeigte Empfängerschaltung die spezifische Frequenz in der angeschlossenen Netzstromleitung und reagiert darauf, indem sie über Pin 8 eine niedrige Logik erzeugt.
Der Pin # 8 wird mit dem a verbunden 4017 Flip-Flop-Schaltung Schaltet das Ausgangsrelais und die Last je nach vorheriger Situation des Relais ein oder aus.
Die Senderstufe
Der Sender, der 100 kHz oder die gewünschte Auslösefrequenz in die Stromleitung einspeisen soll, kann idealerweise mit a gebaut werden Halbbrückentreiber-Oszillatorschaltung Wie nachfolgend dargestellt:
Senderschema
Der 12-V-Eingang des Stromkreises muss über eine Drucktastenanordnung geschaltet werden, damit der Stromkreis nur bei Bedarf ausgelöst wird, um das vorgesehene Gerät über die Stromleitung einzuschalten.
Die RC-Komponente an Pin2 / 3 des IC wird nicht zur Erzeugung von 100 kHz berechnet. Die folgende Formel kann zur Bestimmung der richtigen Oszillatorfrequenz verwendet werden:
f = 1 / 1,453 × Rt × Ct
Ct ist in Farads, Rt ist in Ohm. und f in Hz
Alternativ kann das gleiche mit einem Frequenzmesser und mit einigen Experimenten ausgewertet werden.
Dies ist eine nicht getestete Schaltung, die gemäß den Vorschlägen im Datenblatt des IC LM567 entwickelt wurde .
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