建议的电路将使您通过主电源线通信或PLC概念远程控制跨家庭的房间的电源交流运行设备。
在PLC技术中,在市电接线(220v或120v)上插入一个电子电路作为发射机,将调制高频数据信号注入50hz或60hz市电交流频率。另一种电路,它像一个接收器,耦合在相同的交流市电线路上,但在其他一些位置通过市电线路检测被调制的信号,并为指定的最终结果解码或解调数据。
想象一下,你可以把一个设备插在客厅的电源插座上,按下它的按钮,就可以控制隔壁房间或厨房里另一个由电源驱动的小设备。这听起来很神奇,是的,这是一个古老的概念,它允许用户通过一个耦合的发射机/接收机单元,使用房子里现有的电线在房间之间进行通信。
在本文中,我们讨论了几个简单的基于电力线通信(PLC)的远程控制电路,它可以通过插入的发射机/接收机对用于跨房间的控制设备。
下面的第一个设计是使用普通的电子部件,如晶体管、电阻、电容、二极管等。让我们首先了解发射机电路及其操作细节。
电力线通信发射机
简单的发射机电路可以在下图中看到。
PLC发射器电路包括使用晶体管T5 / T6的振荡器级,在150kHz处调谐。通过围绕T4晶体管BC5557构建的单稳态多谐振荡器接通该振荡器频率。
可以使用ON / OFF开关S1触发这种单稳态。然后将150 kHz频率注入电源接线,通过底部右下方所示的变压器T1。
所以现在,150khz的频率在50hz或60z的频率上传输,这可以被一个PLC接收器接收到连接着同样的线路在远处或在另一个房间。
PLC接收机
下图描述了电力线通信接收机电路
接收器由T7/T8晶体管组成的两级放大器,整流电路由两个具有相当长的时间常数的1N4148二极管组成。
时间延迟有助于抵消瞬时干扰脉冲。通过连接的变压器T2提取150 kHz频率,并且在合适的过滤级之后,放大器检测并响应150kHz频率并以相同的速率开始振荡。
整流级使用两个1N4148和随后的10 uF滤波电容将频率稳定到稳定的直流,以便在下一个继电器驱动晶体管上切换。
继电器驱动级将继电器和连接的负载切换为ON,并且只要发射机开关S1保持ON状态,就保持ON状态,反之亦然。
如果你的邻居也在他们的房子里安装了类似的系统,那么为了避免交叉干扰,你可能需要将接收器的灵敏度调整到尽可能低的设置,这可能刚好适合你自己的系统。此灵敏度可以调整与1 k预设。
耦合变压器用于注入和提取150 kHz的频率跨越主电线是建立在20毫米直径的锅芯。朝向市电接线的绕组“b”使用31 SWG超级漆包线有20圈,而朝向电路侧的“a”使用相同的线有40圈。
上面的设计使用了一个简单的电路,可能会切换到一些附近的频率,如140 kHz或155 kHz,这似乎不是很理想。为了实现带频率响应的引脚点精度,使单元精确响应特定的发射机信号,可能需要一个基于锁相环的IC,如下所述。
PLC电路采用LM567集成电路
这个想法发表在数据表上IC LM567作为其中一个应用程序电路,在许多其他优秀的申请电路之一。
接收机示意图
的IC LM 567实际上是专用音调解码器使用PLL技术,该技术使设备能够检测和响应由外部RC网络值确定的特定频率,并拒绝频谱中的所有其他无关频率。
可以在上图中寻求使用电力线通信的所提出的遥控电路,可以从以下几点汲取电路功能细节:
它是如何工作的
R1和C1是外部RC元件,决定器件的传感频率,引脚3成为IC的传感引脚。
意思,PIN#3将仅检测并确认使用R1 / C1网络设置的特定频率。例如,如果选择R1,C1值以分配100kHz频率,则PIN#3将仅选择此频率以激活其输出并忽略可能与此范围不同的所有输出。
上述特性使集成电路能够从叠加的AC 50或60hz频率中选出特定的频率,并仅在响应这一预定设置的频率时触发输出。
在图中,我们可以看到一个小的隔离变压器,其中包括为了隔离电子电路从致命的干线电流。
市电低交流频率的作用类似于载波频率,触发高频穿过传输线到达预期的目的地。
在上面的接收器设计中,IC被分配到响应100kHz的频率,该频率应该从附近的位置注入到主线,可能是相邻的房间或前提。
100kHz频率可以通过任何振荡器电路注入,如IC 555,或IC 4047电路或安装作为发送单元的另一个IC LM567电路。
当信号从相关位置注入到电源时,上面所示的接收电路检测附加的电源电源线中的特定频率,并通过在其引脚#8上产生低逻辑来响应它。
PIN#8与A连接4017触发器电路根据继电器以前的情况切换输出继电器和负载。
发射机阶段
应该使用a理想地构建将100kHz或所需触发频率注入电源线的发射器。半桥驱动器振荡器电路如下所示:
发射机示意图
电路的12V输入必须通过按钮设置进行切换,以便只有在需要时才触发电路,以便通过电源线接通预期的器具。
不计算IC的PIN2 / 3处的RC分量,用于产生100kHz,可以使用以下公式来确定右振荡器频率:
f = 1/1.453× Rt × Ct
Ct是法拉,Rt是欧姆。f是Hz
或者,可以使用频率计和一些实验来评估该相同。
这是一个未经测试的电路,根据IC LM567的数据表中提供的建议设计.
嗨Swagatam,
通过您的网站,我很欣赏举办这个非常有趣的网站所涉及的努力。我是一个电子爱好者,只有足够的知识,在实际方面玩电子,并不大多数理论知识。
简单地说,我正在寻找一个解决我目前问题的方法,如下所示。
我有多个室外传感器灯(确切地说是4个),可以在检测到入侵者时打开和关闭灯工作良好。
现在的问题是。有没有一种方法,可以让我在任何房间的远程接收器上发出声音警告信号,而不需要很多电线?
因此,考虑到一个PLC设备发送多个音调信号通过市电,这将区分四个灯的问题。
第二,市场上是否有合适的工具,我可以寻找、调整或修改来实现这个目标。
等待您的评论和回复,在您方便的时候,非常感谢。
我住在加拿大的里士满。
谢谢Farhad,是的,也可以在电源线中一次只允许一个选定的频率。如果注入了多个频率,可以创建问题。
我不确定如何在没有复杂情况的情况下一起发送多个频率。
对不起,我不知道市场上有什么专利设备。
你好,我再次回复你之前的答案,因为我不知道我的答案去了哪里,当我之前打字。
因此,我再次感谢你的及时和及时的回复。你刚才说的让我想到了一个新问题。
A.一个接收器可以响应多个发射器或发件人
不同意。我想这不应该是一个问题
个子很高吗?
发送方接收方的PCB或gerber文件是否可用
工具箱形式,如果是,我可以从哪里得到它们。
再次感谢,
Farhad。
不客气!是的,这似乎是可能的。如果多个频率不是同时应用而不是一次应用一个,那么它不会有任何问题。
对不起,我们没有此项目的PCB布局。
嗨Swagatam,
这个概念很棒。我正在考虑应用您的概念来开发一个低速调制解调器电路,这样设备就可以使用I2C协议或迷你Mbus连接在一起。你认为有可能应用你的方法吗?网上专用芯片如ST7540都要贵的去!我的想法很简单:
单片机通过线路发送信号
[Address off the slave to be controlled] + [Control signal: ON/ off /QUERY_STATE] +(在超时前重复几次
奴隶的回应:
[Slave address] + [Query_Result] + [END]
在这种情况下,我们能使用您的方法在线路上产生数字信号吗?
请指教,谢谢
嗨,似乎可能是可能的,虽然我不确定,因为我尚未实际上测试过这个电路,所以设计是从一个旧的知名杂志中取出的。然而,应该使用这种概念来实现感应和接收数字。
嗨Swagatam,
我希望一切都好,我的名字是马尔科,我真的很喜欢这里的例子,因为我在一个类似的赛道上工作,我将非常感谢你能提供的任何帮助。我有几个问题,相信你能帮我。如果你能给我发一封电子邮件,我将不胜感激。
谢谢。
谢谢Marco,我想你可以随意通过评论来解释你的疑问,我会尽力为你解决!
非常有趣的主题。两个问题:1。使用IC LM567可以在PLC电路中识别出多少个不同的频率?您是否知道开发和制造此电路的成本是多少?
我知道这些问题很模糊。
很高兴你喜欢这些概念。LM567的频率范围规格是500 kHz的最大值,所以在这个限制范围内的任何频率都可以使用。
成本实际上非常少,不到10美元
亲爱的Swagatam,
谢谢你的回复。
我想好了这个发射机的电压到频率的转换器。
和频率电压转换器上的接收机,接收机。
变频器的频率超过50hz。正如我在第一封邮件中所描述的。
我认为对你来说是一个挑战。如果您需要更多信息,请告诉我。
谢谢你!
亲爱的哥斯达斯,对不起,此时似乎暂不在我的范围内,但我可能会在时间允许时更深刻地弄清楚它。
亲爱的朋友,
我叫科斯塔斯。
我注意到你几乎无所不能的能力。
我喜欢做的是:
监控我屋顶上的锅炉的温度,不用电线,但是
采用现有240vAC/50Hz的电源线(PLC技术)。
1.使用LM35或我更喜欢具有传感器的NTC 10K。
2.范围0 - 100摄氏度
3.带有LED或LCD显示器,带有报警设置和输出。
4.随着我们在欧洲监管下,载波频率必须在140kHz - 148.5kHz之间,并且该频段上的最大允许电压为116dBμV。
这都是为了节省电力,当有人打开加热器,然后忘记它。
非常感谢。
亲爱的朋友,谢谢你喜欢我的网站。
但是,我没有想法如何通过顺序LED或通过LCD来显示温度。可以通过单个LED和继电器切断电路进行。当最大温度超过阈值限制时,继电器将切断或发出警报。如果这对你好,请告诉我。