Controle remoto via comunicação principal por linha de força

O circuito proposto permitirá que você controle remotamente um dispositivo operado por CA através dos cômodos da sua casa através da comunicação por linha de energia ou do conceito de CLP.

Na tecnologia PLC, um circuito eletrônico que funciona como transmissor é conectado à fiação da rede (220V ou 120V) injeta um sinal de dados de alta frequência modulante na frequência CA da rede de 50Hz ou 60Hz Outro circuito que atua como um receptor e é acoplado através da mesma fiação da rede CA, mas em algum outro local detecta esses sinais modulados através do cabo de rede e decodifica ou desmodula os dados para obter os resultados finais especificados.

Imagine um dispositivo que possa ser conectado à tomada na sua sala de estar e, alternando seu botão, controla outro dispositivo que funciona com a rede na próxima sala ou na sua cozinha. Parece incrível, sim, este é um conceito antigo que permite ao usuário se comunicar através das salas usando o cabeamento de rede existente na casa, através de unidades transmissoras / receptoras conectadas.

Neste artigo, discutimos um par de circuitos de controle remoto simples baseados em comunicação de linha de força (PLC), que podem ser usados ​​para controlar dispositivos entre salas por meio de um par transmissor / receptor conectado.

O primeiro projeto abaixo é construído usando peças eletrônicas comuns, como transistores, resistores, capacitores, diodos, etc. Primeiro, vamos aprender sobre o circuito do transmissor e seus detalhes operacionais.

Transmissor de comunicação por linha de energia

O circuito simples do transmissor pode ser visto no diagrama a seguir.

O circuito do transmissor PLC inclui um estágio de oscilador que usa os transistores T5 / T6, sintonizados em 150 kHz. Essa frequência do oscilador é ligada através de um multivibrador monoestável construído em torno do transistor T4 BC557.

Este monoestável pode ser ativado usando o interruptor ON / OFF S1. Essa frequência de 150 kHz é injetada no cabeamento de rede através do transformador T1 mostrado no canto inferior direito.

Portanto, agora, a frequência de 150 kHz é deslocada sobre a frequência principal de 50 Hz ou 60 z, que pode ser captada por uma unidade receptora de CLP juntamente com a mesma fiação em um local distante ou em outra sala.

controle remoto via comunicacao principal por linha de forca

Receptor PLC

A imagem a seguir mostra o circuito receptor de comunicação da linha de energia.

controle remoto via comunicacao principal por linha de forca

O receptor é configurado em torno de um amplificador de dois estágios usando os transistores T7 / T8, um circuito retificador que usa dois diodos 1N4148, que tem uma constante de tempo bastante longa.

O atraso de tempo ajuda a cancelar pulsos de interferência momentâneos. A frequência de 150 kHz é emitida através de um transformador T2 conectado e, após as etapas de filtragem apropriadas, o amplificador detecta e responde à frequência de 150 kHz e começa a oscilar na mesma velocidade.

O estágio do retificador usando os dois capacitores de filtro 1N4148 e o subsequente 10 uF estabiliza a frequência em uma CC estável para ativar o próximo transistor do controlador de relé.

O estágio do controlador de relé liga o relé e a carga conectada e permanece ligado enquanto a chave do transmissor S1 permanecer ligada e vice-versa.

Caso seu vizinho também tenha um sistema semelhante instalado em sua casa, para evitar interferências cruzadas, convém ajustar a sensibilidade do receptor para a configuração mais baixa possível, o que pode ser suficiente para funcionar com seu próprio sistema. Essa sensibilidade pode ser ajustada com o valor padrão de 1 k.

Os transformadores de acoplamento usados ​​para injetar e extrair a frequência de 150 kHz através da fiação da rede elétrica são construídos em um núcleo central de 20 mm de diâmetro. O enrolamento “b” que vai para a fiação da rede elétrica tem 20 voltas usando 31 fios de cobre super-esmaltados SWG, e o lado “a” que tem 40 voltas usando o mesmo fio no lado do circuito.

O projeto acima usa um circuito simples que pode ser alternado com algumas frequências próximas, como 140 kHz ou 155 kHz, o que pode não parecer muito desejável. Para alcançar a precisão do ponto com resposta de frequência, de modo que a unidade responda com precisão a sinais específicos do transmissor, pode ser necessário um IC baseado em PLL, conforme explicado abaixo.

Circuito PLC com IC LM567

A ideia foi publicada na folha de dados do IC LM567 como um dos circuitos de aplicação, entre muitos outros destaques.

Esquema do receptor

a O IC LM 567 é realmente um decodificador de tom especializado usando a tecnologia PLL que permite que o dispositivo detecte e responda apenas a uma frequência específica conforme determinado pelos valores de uma rede RC externa e rejeite quaisquer outras frequências irrelevantes no espectro.

Circuito do transmissor de comunicação da linha de energia

O circuito de controle remoto proposto que usa comunicação por linha de energia pode ser visto no diagrama acima; os detalhes da operação do circuito podem ser aprendidos a partir dos seguintes pontos:

Como funciona

R1 e C1 são os componentes externos de RC que decidem a frequência de detecção do dispositivo e o pino nº 3 se torna a pinagem de detecção do IC.

Ou seja, o pino nº 3 detectará e reconhecerá apenas a frequência específica estabelecida usando a rede R1 / C1. Por exemplo, se os valores R1, C1 forem selecionados para atribuir uma frequência de 100 kHz, o pino 3 escolherá apenas essa frequência para ativar sua saída e ignorar qualquer coisa que possa ser diferente dessa faixa.

A função acima permite que o IC selecione a frequência específica da sobreposição de frequência CA 50 ou 60 Hz e ative a saída apenas em resposta a essa frequência predeterminada definida.

Na figura, podemos ver um pequeno transformador de isolamento incluído para isolar o circuito eletrônico da corrente letal da rede.

A baixa frequência CA da rede atua como a frequência da portadora, sobre a qual a alta frequência de ativação é alterada para alcançar o destino desejado através da linha de transmissão.

No projeto do receptor acima, o IC é designado para responder a uma frequência de 100 kHz que deve ser injetada na linha de energia de um local próximo que pode ser uma sala ou premissa adjacente.

A frequência de 100 kHz pode ser injetada através de qualquer circuito do oscilador, como IC 555, IC 4047 ou outro circuito IC LM567 instalado como unidade transmissora.

No caso de um sinal ser injetado na rede elétrica a partir de um local relevante, o circuito receptor mostrado acima detecta a frequência específica na linha de energia principal conectada e responde a ela produzindo baixa lógica através do seu pino #. 8)

O pino 8 está conectado ao pino Circuito do flip-flop 4017 ativa ou desativa o relé de saída e a carga de acordo com a situação anterior do relé.

Estágio do transmissor

O transmissor que deve injetar a frequência de acionamento de 100 kHz ou desejada na linha de energia pode ser idealmente construído usando um circuito de oscilador de meia ponte Como mostrado abaixo:

Esquema do transmissor

Circuito receptor de comunicação da linha de energia

A entrada de 12V no circuito deve ser alterada através de um arranjo de botões, para que o circuito seja ativado somente quando necessário para ligar o aparelho desejado através da linha de energia.

O componente RC no pino 2/3 do IC não é calculado para gerar 100 kHz. A fórmula a seguir pode ser usada para determinar a frequência correta do oscilador:

f = 1 / 1.453 × Rt x Ct

Ct está em Farads, Rt está em ohms. ef em Hz
Alternativamente, o mesmo pode ser avaliado usando um medidor de frequência e com algumas experiências.

Este é um circuito não testado, projetado de acordo com as sugestões apresentadas na folha de dados do IC LM567.



FONTE

Nota: Este foi traduzido do Inglês para português (auto)

Pode conter erros de tradução

Olá, se tiver algum erro de tradução (AUTO), falta de link para download etc…

Veja na FONTE até ser revisado o post.

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