ستسمح لك الدائرة المقترحة بالتحكم عن بعد في جهاز يعمل بالتيار المتردد عبر غرف منزلك من خلال اتصال خط الطاقة الرئيسي أو مفهوم PLC.

“الفرق بين الإلكترونيات التناظرية والرقمية ”

في تقنية PLC ، يتم توصيل الدائرة الإلكترونية التي تعمل كجهاز إرسال بأسلاك التيار الكهربائي (220 فولت أو 120 فولت) بإشارة بيانات عالية التردد مُعدلة في تردد التيار المتردد الرئيسي 50 هرتز أو 60 هرتز. دائرة أخرى تعمل كجهاز استقبال وتقترن عبر نفس أسلاك التيار المتردد ولكن في بعض المواقع الأخرى تكتشف هذه الإشارات المعدلة عبر سلك التيار الرئيسي وتقوم بفك تشفير البيانات أو إزالتها من أجل النتائج النهائية المحددة.

تخيل جهازًا يمكن توصيله بمقبس التيار الكهربائي في غرفة الصالة ، ويتحكم زر التبديل في أداة أخرى تعمل بالتيار الكهربائي في الغرفة المجاورة أو في مطبخك. هذا يبدو مذهلاً ، نعم هذا مفهوم قديم يسمح للمستخدم بالتواصل عبر الغرف باستخدام الأسلاك الرئيسية الموجودة في المنزل ، من خلال وحدات الإرسال / الاستقبال المزدوجة.

نناقش في هذه المقالة زوجًا من دوائر التحكم عن بعد القائمة على اتصالات خط الطاقة (PLC) ، والتي يمكن استخدامها للتحكم في الأجهزة عبر الغرف من خلال زوج من أجهزة الإرسال / الاستقبال الموصولة.

تم إنشاء التصميم الأول أدناه باستخدام أجزاء إلكترونية عادية مثل الترانزستورات والمقاومات والمكثف والصمامات الثنائية وما إلى ذلك. دعونا نتعرف أولاً على دائرة الإرسال وتفاصيلها التشغيلية.

مرسل اتصالات خط الطاقة

يمكن رؤية دائرة الإرسال البسيطة في الرسم البياني التالي.

تتضمن دائرة إرسال PLC مرحلة مذبذب باستخدام الترانزستورات T5 / T6 ، مضبوطة عند 150 كيلو هرتز. يتم تشغيل تردد المذبذب هذا من خلال هزاز متعدد أحادي الاستقرار مبني حول ترانزستور T4 BC557.

يمكن تشغيل هذا الوضع الأحادي باستخدام مفتاح التشغيل / الإيقاف S1. ثم يتم حقن هذا التردد البالغ 150 كيلو هرتز في الأسلاك الرئيسية من خلال المحول T1 الموضح في أسفل اليمين.

حتى الآن ، فإن التردد 150 كيلو هرتز يركب فوق التردد 50 هرتز أو 60 z ، والذي يمكن التقاطه بواسطة وحدة استقبال PLC مقترنة بنفس الأسلاك في مكان بعيد أو في غرفة أخرى.

مستقبل PLC

توضح الصورة التالية دائرة استقبال اتصالات خط الطاقة

تم تكوين جهاز الاستقبال حول مضخم ثنائي المرحلة باستخدام الترانزستورات T7 / T8 ، وهي دائرة مقوم تستخدم صمامين ثنائيين 1N4148 ، والتي لها وقت طويل جدًا.

يساعد التأخير الزمني على إلغاء نبضات التداخل اللحظية. يتم استخراج التردد 150 كيلو هرتز من خلال محول متصل T2 ، وبعد مراحل الترشيح المناسبة ، يكتشف مكبر الصوت ويستجيب لتردد 150 كيلو هرتز ويبدأ في التذبذب بنفس المعدل.

تقوم مرحلة المقوم باستخدام اثنين 1N4148 ومكثف مرشح 10 uF اللاحق بتثبيت التردد في تيار مستمر ثابت للتبديل في ترانزستور محرك الترحيل التالي.

تعمل مرحلة سائق المرحل على تشغيل المرحل والحمل المتصل ، وتظل في وضع التشغيل طالما أن مفتاح جهاز الإرسال S1 يظل في وضع التشغيل ، والعكس صحيح.

في حالة ما إذا كان لدى جارك أيضًا نظامًا مشابهًا مثبتًا في منزله ، فلكي تتجنب التداخل المتقاطع ، قد ترغب في ضبط حساسية جهاز الاستقبال إلى أدنى إعداد ممكن ، والذي قد يكون كافيًا للعمل مع نظامك الخاص. يمكن تعديل هذه الحساسية باستخدام الإعداد المسبق 1 ك.

محولات التوصيل المستخدمة لحقن واستخراج تردد 150 كيلو هرتز عبر الأسلاك الرئيسية مبنية على قلب وعاء بقطر 20 مم. يحتوي الملف `` b '' الموجود باتجاه الأسلاك الرئيسية على 20 دورة باستخدام 31 سلكًا نحاسيًا مصقولًا فائقًا SWG ، والجانب 'a' باتجاه جانب الدائرة به 40 دورة باستخدام نفس السلك.

يستخدم التصميم أعلاه دائرة بسيطة قد يتم تبديلها ببعض الترددات القريبة مثل 140 كيلو هرتز أو 155 كيلو هرتز ، والتي قد لا تبدو مرغوبة للغاية. لتحقيق دقة نقطة مع استجابة التردد ، بحيث تستجيب الوحدة بدقة لإشارات المرسل المحددة ، قد تكون هناك حاجة إلى IC القائم على PLL كما هو موضح أدناه.

دائرة PLC باستخدام IC LM567

تم نشر الفكرة في ورقة البيانات الخاصة بـ IC LM567 كواحدة من دوائر التطبيق ، من بين العديد من الدوائر الأخرى البارزة.

“عكس عكس المرجع أمبير ”

تخطيطي المتلقي

ال IC LM 567 هو في الواقع وحدة فك ترميز نغمة متخصصة باستخدام تقنية PLL التي تمكن الجهاز من اكتشاف تردد معين والاستجابة له فقط على النحو الذي تحدده قيم شبكة RC الخارجية ، ورفض جميع الترددات الأخرى غير ذات الصلة في الطيف.

يمكن مشاهدة دائرة التحكم عن بعد المقترحة باستخدام اتصال خط الطاقة في الرسم البياني أعلاه ، ويمكن معرفة تفاصيل أداء الدائرة من النقاط التالية:

كيف تعمل

R1 و C1 هي مكونات RC الخارجية التي تحدد تردد الاستشعار للجهاز ، ويصبح الدبوس رقم 3 هو دبوس الاستشعار الخاص بـ IC.

بمعنى ، سيكتشف الدبوس رقم 3 ويتعرف فقط على هذا التردد المعين الذي تم تعيينه باستخدام شبكة R1 / C1. على سبيل المثال ، إذا تم تحديد قيم R1 و C1 لتعيين تردد 100 كيلو هرتز ، فسيختار الدبوس رقم 3 هذا التردد فقط لتنشيط خرجه ويتجاهل كل ما قد يكون مختلفًا عن هذا النطاق.

تمكّن الميزة أعلاه IC من تحديد التردد المحدد من تردد AC 50 أو 60 Hz المتراكب وتشغيل الإخراج فقط استجابة لهذا التردد المحدد مسبقًا.

في الشكل يمكننا أن نرى محول عزل صغير مدرج من أجل عزل الدائرة الإلكترونية عن التيار الرئيسي المميت.

يعمل التردد المنخفض للتيار المتردد الرئيسي مثل تردد الموجة الحاملة ، والذي من خلاله يتم تشغيل الترددات العالية للوصول إلى الوجهة المقصودة عبر خط النقل.

في تصميم المستقبل أعلاه ، تم تخصيص IC للاستجابة لتردد 100 كيلو هرتز الذي من المفترض أن يتم حقنه في خط التيار الكهربائي من موقع قريب يمكن أن يكون غرفة أو مبنى مجاور.

يمكن حقن التردد 100 كيلو هرتز من خلال أي دائرة مذبذب مثل دائرة IC 555 أو IC 4047 أو دائرة IC LM567 أخرى مثبتة كوحدة إرسال.

في حالة إدخال إشارة في التيار الكهربائي من موقع ذي صلة ، تكتشف دائرة الاستقبال الموضحة أعلاه التردد المحدد في خط الطاقة الرئيسي المرفق ، وتستجيب له عن طريق إنتاج منطق منخفض عبر دبوسها رقم 8.

يتم توصيل الدبوس رقم 8 بـ a 4017 فليب فليب دارة يقوم بتبديل مرحل الإخراج والحمل في وضع التشغيل أو الإيقاف وفقًا للوضع السابق للترحيل.

مرحلة الإرسال

يمكن بناء جهاز الإرسال الذي من المفترض أن يضخ 100 كيلو هرتز أو تردد التشغيل المطلوب في خط الطاقة بشكل مثالي باستخدام نصف دائرة مذبذب سائق الجسر كما هو مبين أدناه: