El circuit proposat us permetrà controlar remotament un aparell de xarxa de CA a través de les habitacions de casa vostra mitjançant la comunicació de la xarxa elèctrica o el concepte de PLC.
En tecnologia PLC, un circuit electrònic que funciona com a transmissor es connecta al cablejat de xarxa (220 V o 120 V) injecta un senyal modulador de dades d’alta freqüència a la freqüència de xarxa de 50 Hz o 60 Hz. Un altre circuit que actua com un receptor i acoblat a través del mateix cablejat de xarxa de CA però que en alguna altra ubicació detecta aquests senyals modulats a través del cable de xarxa i descodifica o demodula les dades dels resultats finals especificats.
Imagineu-vos un dispositiu que es pot endollar a la presa de corrent de la sala del vestíbul i, alternant el botó, controla un altre aparell de xarxa a la sala contigua o a la cuina. Sembla increïble, sí, és un concepte antic que permet a l'usuari comunicar-se entre habitacions mitjançant el cablejat de xarxa existent de la casa, mitjançant unitats transmissores / receptores acoblades.
En aquest article discutim un parell de circuits de control remot basats en la comunicació de línia elèctrica (PLC), que es poden utilitzar per controlar dispositius entre habitacions mitjançant un parell de transmissor / receptor endollat.
El primer disseny següent es basa en peces electròniques ordinàries com transistors, resistències, condensadors, díodes, etc. Aprenguem primer sobre el circuit del transmissor i els seus detalls operatius.
Transmissor de comunicacions de línia elèctrica
El circuit senzill del transmissor es pot veure al següent esquema.
El circuit transmissor PLC inclou una etapa oscil·lant mitjançant transistors T5 / T6, sintonitzada a 150 kHz. Aquesta freqüència de l’oscil·lador s’encén a través d’un multivibrador monoestable construït al voltant del transistor T4 BC557.
Aquest monoestable es pot activar mitjançant l’interruptor ON / OFF S1. Aquesta freqüència de 150 kHz s'injecta al cablejat de la xarxa mitjançant el transformador T1 que es mostra a la part inferior dreta.
Ara, doncs, la freqüència de 150 kHz circula per sobre de la freqüència de xarxa de 50 Hz o 60 z, que pot ser captada per una unitat receptora de PLC acoblada amb el mateix cablejat en un lloc distant o en una altra habitació.
Receptor PLC
La imatge següent representa el circuit del receptor de comunicació de la línia elèctrica
El receptor es configura al voltant d’un amplificador de dues etapes mitjançant transistors T7 / T8, un circuit rectificador que utilitza dos díodes 1N4148, que té una constant de temps bastant llarga.
El retard ajuda a cancel·lar els impulsos d'interferència momentània. La freqüència de 150 kHz s’extreu a través d’un transformador connectat T2 i, després d’unes etapes de filtratge adequades, l’amplificador detecta i respon a la freqüència de 150 kHz i comença a oscil·lar a la mateixa velocitat.
L'etapa de rectificació que utilitza els dos condensadors de filtre 1N4148 i 10 uF estabilitza la freqüència en una CC estable per activar el transistor del controlador de relé següent.
L'etapa del controlador del relé engega el relé i la càrrega connectada i roman activada sempre que l'interruptor del transmissor S1 estigui engegat i viceversa.
En cas que el vostre veí també tingui instal·lat un sistema similar a casa seva, és possible que vulgueu ajustar la sensibilitat del receptor a la configuració més baixa possible per evitar interferències creuades, que pot ser suficient per treballar amb el vostre propi sistema. Aquesta sensibilitat es pot modificar amb el valor predefinit d'1 k.
Els transformadors d'acoblament que s'utilitzen per injectar i extreure la freqüència de 150 kHz a través del cablejat de la xarxa estan construïts sobre un nucli de pot de 20 mm de diàmetre. El bobinat 'b' que es dirigeix cap al cablejat de la xarxa té 20 voltes mitjançant un fil de coure super esmaltat de 31 SWG, i el costat 'a' que cap al costat del circuit té 40 voltes mitjançant el mateix fil.
El disseny anterior utilitza un circuit senzill que potser es commuta amb alguna freqüència propera, com ara 140 kHz o 155 kHz, que pot no semblar molt desitjable. Per aconseguir una precisió del punt de pin amb la resposta de freqüència, de manera que la unitat respon amb precisió als senyals específics del transmissor, es pot necessitar un CI basat en PLL, tal com s’explica a continuació.
Circuit PLC mitjançant IC LM567
La idea es va publicar al full de dades del IC LM567 com un dels circuits d’aplicació, entre molts altres destacats.
Esquema del receptor
El IC LM 567 és en realitat un descodificador de to especialitzat utilitzant la tecnologia PLL que permet al dispositiu detectar i respondre només a una freqüència específica determinada pels valors d'una xarxa RC externa i rebutjar totes les altres freqüències irrellevants de l'espectre.
El circuit de control remot proposat mitjançant comunicació de línia elèctrica es pot veure en el diagrama anterior; els detalls sobre el funcionament del circuit es poden obtenir a partir dels punts següents:
Com funciona
R1 i C1 són els components externs de RC que decideixen la freqüència de detecció del dispositiu, i el pin # 3 es converteix en el pinout de detecció del CI.
És a dir, el pin número 3 detectarà i reconeixerà només la freqüència particular que s’estableix mitjançant la xarxa R1 / C1. Per exemple, si es seleccionen els valors R1, C1 per assignar una freqüència de 100 kHz, el pin núm. 3 seleccionarà només aquesta freqüència per activar la seva sortida i ignorarà tot el que pugui ser diferent a aquest rang.
La característica anterior permet al CI distingir la freqüència específica de la freqüència AC 50 o 60 Hz superposada i activar la sortida només en resposta a aquesta freqüència predeterminada.
A la figura podem veure un petit transformador d’aïllament que s’inclou per aïllar el circuit electrònic del corrent de xarxa letal.
La freqüència de CA baixa de xarxa actua com la freqüència portadora, sobre la qual circula l’alta freqüència activadora per arribar a la destinació prevista a través de la línia de transmissió.
En el disseny del receptor anterior, l'IC està assignat per respondre a una freqüència de 100 kHz que se suposa que s'injecta a la línia de xarxa des d'un lloc proper que podria ser una habitació o un local adjacent.
La freqüència de 100 kHz es pot injectar a través de qualsevol circuit oscil·lador com un circuit IC 555 o IC 4047 o un altre circuit IC LM567 instal·lat com a unitat transmissora.
En un cas en què s’injecta un senyal a la xarxa des d’una ubicació rellevant, el circuit receptor mostrat anteriorment detecta la freqüència específica a la línia d’alimentació de xarxa connectada i hi respon produint una lògica baixa a través del pin # 8.
El pin núm. 8 està connectat amb l’a 4017 circuit de xancles activa o desactiva el relé de sortida i la càrrega en funció de la situació anterior del relé.
L’etapa del transmissor
El transmissor que se suposa que injecta 100 kHz o la freqüència d’activació desitjada a la línia elèctrica es pot construir idealment mitjançant circuit de l'oscil·lador del controlador de mig pont com es mostra a continuació:
Esquema del transmissor
L'entrada de 12 V al circuit s'ha de canviar mitjançant una disposició de botons de manera que el circuit només s'activi quan sigui necessari per encendre l'aparell previst a través de la línia elèctrica.
El component RC al pin2 / 3 de l’IC no es calcula per generar 100 kHz, es pot utilitzar la fórmula següent per determinar la freqüència de l’oscil·lador adequat:
f = 1 / 1.453 × Rt x Ct
Ct és a Farads, Rt és a Ohms. i f en Hz
Alternativament, es pot avaluar el mateix mitjançant un mesurador de freqüència i amb alguna experimentació.
Es tracta d’un circuit no provat dissenyat segons els suggeriments presentats a la fitxa tècnica de l’IC LM567 .
Anterior: Circuit indicador complet de la Copa per a persones amb problemes visuals Següent: Circuits simples de carregador de bateria Ni-Cd explorats
