Control remoto mediante comunicación de línea de alimentación principal

Control remoto mediante comunicación de línea de alimentación principal

El circuito propuesto le permitirá controlar de forma remota un aparato operado por CA de red en todas las habitaciones de su hogar a través de la comunicación de línea de alimentación de red o el concepto de PLC.

En la tecnología PLC, un circuito electrónico que funciona como transmisor está conectado al cableado de la red (220 V o 120 V) inyecta una señal de datos de alta frecuencia moduladora en la frecuencia de CA de la red de 50 Hz o 60 Hz. Otro circuito que actúa como un receptor y está acoplado a través del mismo cableado de red de CA pero en alguna otra ubicación detecta estas señales moduladas a través del cable de red y decodifica o demodula los datos para los resultados finales especificados.

Imagine un dispositivo que se puede enchufar en la toma de corriente de la sala de su pasillo y, al alternar su botón, se controla otro aparato que funciona con la red en la habitación contigua o en su cocina. Esto suena increíble, sí, este es un concepto antiguo que permite al usuario comunicarse a través de las habitaciones utilizando el cableado de red existente de la casa, a través de un transmisor / receptor acoplado.



En este artículo discutimos un par de circuitos de control remoto basados ​​en comunicación por línea eléctrica (PLC) simples, que pueden usarse para controlar dispositivos en habitaciones a través de un par de transmisor / receptor enchufado.

El primer diseño a continuación se construye usando partes electrónicas ordinarias como transistores, resistencias, condensadores, diodos, etc. Primero aprendamos sobre el circuito del transmisor y sus detalles operativos.

Transmisor de comunicación de línea eléctrica

El circuito transmisor simple se puede ver en el siguiente diagrama.

El circuito transmisor PLC incluye una etapa de oscilador que usa transistores T5 / T6, sintonizados a 150 kHz. Esta frecuencia de oscilador se enciende a través de un multivibrador monoestable construido alrededor del transistor T4 BC557.

Este monoestable se puede activar mediante el interruptor ON / OFF S1. Luego, esta frecuencia de 150 kHz se inyecta en el cableado de la red a través del transformador T1 que se muestra en la parte inferior derecha.

Así que ahora, la frecuencia de 150 kHz viaja sobre la frecuencia de 50 Hz o 60 z de la red, que puede ser captada por una unidad receptora PLC acoplada con el mismo cableado en un lugar distante o en otra habitación.

Receptor PLC

La siguiente imagen muestra el circuito del receptor de comunicación de la línea eléctrica

El receptor está configurado alrededor de un amplificador de dos etapas que usa transistores T7 / T8, un circuito rectificador que usa dos diodos 1N4148, que tiene una constante de tiempo bastante larga.

El retardo de tiempo ayuda a cancelar los pulsos de interferencia momentáneos. La frecuencia de 150 kHz se extrae a través de un transformador T2 adjunto y, después de las etapas de filtrado adecuadas, el amplificador detecta y responde a la frecuencia de 150 kHz y comienza a oscilar a la misma velocidad.

La etapa del rectificador que utiliza los dos 1N4148 y el condensador de filtro de 10 uF subsiguiente estabiliza la frecuencia en una CC estable para activar el siguiente transistor controlador de relé.

La etapa del controlador de relé enciende el relé y la carga conectada, y permanece encendida mientras el interruptor del transmisor S1 permanezca encendido, y viceversa.

En caso de que su vecino también tenga un sistema similar instalado en su casa, entonces, para evitar interferencias cruzadas, es posible que desee ajustar la sensibilidad del receptor a la configuración más baja posible, que puede ser suficiente para trabajar con su propio sistema. Esta sensibilidad se puede ajustar con el ajuste preestablecido de 1 k.

Los transformadores de acoplamiento que se utilizan para inyectar y extraer la frecuencia de 150 kHz a través del cableado de red están construidos sobre un núcleo de olla de 20 mm de diámetro. El devanado 'b' que está hacia el cableado de red tiene 20 vueltas usando alambre de cobre súper esmaltado 31 SWG, y el lado 'a' que está hacia el lado del circuito tiene 40 vueltas usando el mismo cable.

El diseño anterior utiliza un circuito simple que quizás pueda alternarse con alguna frecuencia cercana, como 140 kHz o 155 kHz, lo que puede no parecer muy deseable. Para lograr una precisión de punta con la respuesta de frecuencia, de modo que la unidad responda con precisión a las señales específicas del transmisor, es posible que se requiera un IC basado en PLL como se explica a continuación.

Circuito PLC usando IC LM567

La idea fue publicada en la ficha técnica del IC LM567 como uno de los circuitos de aplicación, entre los muchos otros destacados.

Esquema del receptor

los IC LM 567 es en realidad un decodificador de tonos especializado utilizando tecnología PLL que permite al dispositivo detectar y responder solo a una frecuencia específica determinada por los valores de una red RC externa, y rechazar todas las demás frecuencias irrelevantes en el espectro.

Circuito del transmisor de comunicación de la línea de alimentación

El circuito de control remoto propuesto que utiliza comunicación por línea eléctrica se puede observar en el diagrama anterior, los detalles de funcionamiento del circuito se pueden aprender de los siguientes puntos:

Cómo funciona

R1 y C1 son los componentes RC externos que deciden la frecuencia de detección del dispositivo, y el pin n. ° 3 se convierte en el pin de detección del IC.

Es decir, el pin n. ° 3 detectará y reconocerá solo esa frecuencia en particular que se establece utilizando la red R1 / C1. Por ejemplo, si se seleccionan los valores R1, C1 para asignar una frecuencia de 100 kHz, el pin # 3 seleccionará solo esta frecuencia para activar su salida e ignorará todo lo que pueda ser diferente a este rango.

La característica anterior permite al IC seleccionar la frecuencia específica de la frecuencia superpuesta de 50 o 60 Hz CA y activar la salida solo en respuesta a esta frecuencia predeterminada.

En la figura podemos ver un pequeño transformador de aislamiento que se incluye para aislar el circuito electrónico de la corriente letal de la red.

La baja frecuencia de CA de la red principal actúa como la frecuencia portadora, sobre la cual viaja la alta frecuencia de activación para alcanzar el destino previsto a través de la línea de transmisión.

En el diseño de receptor anterior, el IC está asignado para responder a una frecuencia de 100 kHz que se supone que debe inyectarse en la línea principal desde una ubicación cercana que podría ser una habitación o local adyacente.

La frecuencia de 100 kHz podría inyectarse a través de cualquier circuito oscilador, como un circuito IC 555 o IC 4047 u otro circuito IC LM567 instalado como unidad transmisora.

En caso de que se inyecte una señal en la red eléctrica desde una ubicación relevante, el circuito receptor que se muestra arriba detecta la frecuencia específica en la línea de alimentación principal adjunta y responde produciendo una lógica baja en su pin # 8.

El pin # 8 está conectado con el 4017 circuito flip flop enciende o apaga el relé de salida y la carga según la situación anterior del relé.

La etapa del transmisor

El transmisor que se supone que inyecta los 100 kHz o la frecuencia de activación deseada en la línea de alimentación se puede construir idealmente utilizando un circuito de oscilador de controlador de medio puente Como se muestra abajo:

Esquema del transmisor

Circuito receptor de comunicación de línea eléctrica

La entrada de 12 V al circuito debe conmutarse mediante un botón pulsador de modo que el circuito se active solo cuando sea necesario para encender el aparato previsto a través de la línea de alimentación.

El componente RC en el pin2 / 3 del IC no está calculado para generar 100 kHz. La siguiente fórmula se puede utilizar para determinar la frecuencia correcta del oscilador:

f = 1 / 1.453 × Rt x Ct

Ct está en faradios, Rt está en ohmios. y f en Hz
Alternativamente, lo mismo se puede evaluar usando un medidor de frecuencia y con algo de experimentación.

Este es un circuito no probado diseñado según las sugerencias presentadas en la hoja de datos del IC LM567 .




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