¿Señalización muy simple a través del cable de alimentación de 12 VCC?

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Encontré algunos circuitos de comunicaciones de línea de alimentación de CC pero parecen demasiado complejos para mis necesidades. Tengo 6 lámparas LED RGB externas que están conectadas con un solo cable de 2 hilos que se extiende alrededor del borde de mi jardín, está a unos 20 m (60 m) de la fuente de alimentación de 12 VCC dentro del garaje hasta la última lámpara de la cadena. Cada lámpara tiene una potencia nominal de 10 vatios, por lo que 60 vatios máximos de la fuente de alimentación significa una corriente máxima de 5 A. Las lámparas se controlan (encendido / apagado, color, desvanecimiento, etc.) mediante un pequeño control remoto IR que solo tiene un alcance de aproximadamente 2 m (6 pies); el IR pasa a través de la lente de la lámpara a un receptor interno. Quiero poder controlar todas las lámparas juntas desde un solo control remoto. He intentado construir un control remoto IR más grande con 24 diodos IR y una batería de 9V y esto funciona hasta cierto punto, pero aún no tiene el rango suficiente.

Como la carcasa de la lámpara es lo suficientemente grande como para contener un pequeño circuito adicional, pensé que tal vez podría agregar un pequeño receptor IR dentro de la lámpara y enviar las señales requeridas a través del cable de alimentación de CC de 2 núcleos. Yo pondría un receptor de RF dentro del garaje y manejaría esto desde un control remoto de RF (mucho mejor rango), el receptor de RF necesitaría enviar las señales a las lámparas a través del cable de alimentación de 12 voltios que cada receptor reenviaría como IR dentro de la lámpara. por lo que el rango de IR ya no es un problema. Idealmente, el receptor no consistiría en más de unos pocos componentes pasivos y probablemente al menos un transistor y un diodo IR. Quizás una portadora FSK a 100 KHz en la línea de CC, portadora presente = 1 (IR activado) y ninguna portadora = 0 (IR desactivado).

Normalmente trabajo con micros, por lo que mis habilidades lógicas están bien, pero mis habilidades de RF y discretas no son muy buenas. Quiero una solución simple, asumiendo que existe, de lo contrario, podría tener que volver a construir la madre de todos los controles remotos IR.

Actualización: me gusta la solución DCC sugerida y en la verificación veo que las lámparas LED están clasificadas como 12V DC / AC y, por lo tanto, ya deben incluir un rectificador dentro de ellas. Monitorearé la señal IR para averiguar cuál es la duración de un "mensaje" cuánto tiempo dura cada bit. Tengo algunos LEDs IR clasificados como 1.5V 20mA, así que si pongo uno de estos en serie con una resistencia 560R a través de las líneas de energía dentro de la lámpara, entonces debería encenderse cuando las líneas de energía tengan la polaridad correcta. ¿Puedo suponer que el LED estará a salvo cuando la polaridad se invierta o su alta resistencia inversa signifique que toda la 12V estará a través de ella y la dañará?

    
pregunta TerryF

2 respuestas

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Uno de los comentarios mencionó a DCC, pero ya que quiere mantenerlo simple (es decir, comprensible para usted específicamente), podría echar un vistazo al diseño físico de DCC e inventar el suyo desde allí.

Básicamente, todo lo que hace es proporcionar energía constante a un voltaje de CC y usar la polaridad de ese voltaje para significar algo. Entonces el circuito se ve algo como esto:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

El búfer y el inversor del transmisor deben ser lo suficientemente fuertes para alimentar a todos los receptores, por lo que sugeriría que al menos la etapa final de manejo de los transistores discretos estén diseñados para ese trabajo. Busque en las imágenes de Google "cmos inverter" para obtener una idea básica. Necesitará un MOSFET de canal P para subir y un MOSFET de canal N para desplegar. Con 2 líneas para conducir, eso es 4 transistores en total. Al elegir FET, preste especial atención a los tiempos de cambio (cuanto más corto es mejor) y Rds_on (más pequeño es mejor). Cuando su prototipo funcione, mantenga un dedo en los transistores. Si se calientan demasiado para sostenerse, necesitan un disipador de calor.

La fuente de alimentación del receptor es idéntica a una fuente típica de entrada de CC de salida de CA porque necesita aceptar cualquiera de las dos polaridades. La señal se recupera al medir realmente la polaridad entrante.

Los diodos bajarán algo de voltaje, por lo que si realmente te importa la salida final, necesitarás usar mucho más en el extremo del transmisor.

    
respondido por el AaronD
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60W de 12V es 5A, 5A de 12V es de 2.4 Ohmios, por lo que cualquier pequeña señal que coloque en el cable será absorbida por esa baja impedancia, y las lámparas en sí probablemente emiten también un ruido de conmutación en la línea eléctrica , debe encontrar las frecuencias emitidas por las lámparas y no intentar hacer señales en esas bandas, o hacer que su señal sea lo suficientemente fuerte como para abrumarlas.

La solución simple es conectar otro cable y conectar los LED infrarrojos a Es uno para cada lámpara. no es necesario que sea un cable grueso, el cable del timbre estaría bien, solo tiene 20 metros.

    
respondido por el Jasen

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