kvarcni oscilator na 125 kiloherca ?

ZigBee je ko stvoren za to što Davor hoće da radi. Ima gotovih modula. Jes da cene nisu baš male ali može jedan modul da tera grupu fizički bliskih objekata.

---

@davor_pz

Posto si vec odlucio za prenos HF-om kroz napajanje, malo cu razjasniti moj koncept.
Svakako da to ne iskljucuje mogucnost upotrebe wireless veze, cak i preporucujem eksperiment sa tim.

Iz vremena sam kada su srpski i hrvatski jezik bili jedan, srpskohrvatski, pa ako bude potrebe za razjasnjenjem neke reci, prevescu.

Naime, u mom slucaju se radi o dosta niskoj impendansi napajajuce linije (48VAC, 100A), 0,48ohm.
Inace, impendansa svakog dobrog napajanja je niska, pa u njega nije lako "ubrizgati" HF, jer veci deo toga biva potrosen na toj impendansi.

Moguce je razdvojiti HF od LF prigusnicama, no te prigusnice moraju podneti svu struju napajanja, a takodje i jezgra im moraju biti dovoljno velika, da ih ista struja ne zasiti.

Obe situacije sam izbegao tako sto sam prakticno navukao dva toroidna jezgra na napajajuci vod, dobijajuci na taj nacin dva strujna transformatora, cija je impendansa na tom jednom navoju ekstremno niska (pogledaj literaturu o strujnim transformatorima).

HF sam na oba mrezna transformatora kratkospojio MKP kondenzatorima cija je impendansa na 100KHz par puta niza od linijske.

Dakle oba 8uFMKP mozes smatrati kratkim spojem za HF.

Primetices da se sada formira nova petlja, koja se sastoji od dva HF kratka spoja, napajajucih vodova (ukljucujuci i tracnice), i ta petlja prolazi kroz dva toroida, gde je u predajnom taj jedan prolaz sekundar, a u prijemnom primar.
Vazno!: jedno provlacenje kroz toroid je uvek jedan celi navoj, jer se negde vani mora zatvoriti.

U rezonansi se veoma lako postize struja primara reda par ampera (pri cemu je potrosnja sklopa svega nekoliko W), prvi toroid je uvecava za svoj prenosni odnos 50:1, odnosno na oko 100A HF, koji proticu kroz napajajucu liniju, i posto je HF struja zajednicka i za onaj jedan navoj na prijemnom toroidu, na njegovom sekundaru ce se pojaviti napon skoro jednak onome na primaru predajnog (toliko snage ima da koristim obicnu LED za detekciju rezonanse :-).

Sama rezonansa je potrebna iz vise razloga: veoma je lako dobiti velike struje u titrajnom krugu, i ako je veliki Q faktor, izvrsna je i selektivnost, pa signali drugih frekvencija ne samo da nece biti primljeni, vec ce biti i snazno potisnuti.
Tako nema potrebne za slozenim protokolom, a sa 100KHz se moze lako preneti i PWM reda nekoliko KHz, osim same komunikacije.

Komunikacija moze bez problema biti full-duplex, ako na prijemnoj strani napravis isti sklop kao na predajnoj, gde signal ocitavas sa otpornika koji je serijski vezan sa titrajnim krugom, i to na obe strane.
Pri tom predaju vrsis frekvencijama koje se malo razlikuju (npr. 100KHz van zeleznice, a 105KHz iz zeleznice).

Oba titrajna kruga treba podesiti na 102,5KHz (na pola izmedju predajnih frekvencija ), i onda poreklo signala mozes prepoznati po faznoj razlici struja-napon na titrajnim krugovima (kada je 100KHz faza struje prednjaci u odnosu na napon, a kod 105KHz obrnuto), a interferentni signal od 5KHz ili onaj od 205KHz ti moze ukazati na konflikt u prenosu, jer se pojavljuje kada obe predaje rade istovremeno.

Fazni stav se lako detektuje, poredjenjem prolaza kroz nulu napona na samoj zavojnici ili kondenzatoru, sa prolazom kroz nulu pada napona na serijskom otporniku.

Fazna detekcija se vrsi najobicnijim XOR kolom.

Moze se na mnoge nacine sve to iskombinovati, to je stvar maste.

Za tvoj sistem, koji verovatno nema 5KW motora, trebaca ti sve to umanjeno...

Za kraj, mozemo razlikovati dva strujna kruga:

HF krug, koji zbog HF kratkih spojeva ne utice na LF krug, vec je nezavistan.

LF krug, gde su impendanse strujnih transformatora zanemarljive, a impendanse MKP kondenzatora prevelike za 50Hz, pa on takodje ne utice na HF krug, i napajanje se dogadja neometano.
------------------------------------------------------------------

Zasto napajati AC naponom?
Zato sto unutar same zeleznice mozemo obicnim transformatorom dobiti proizvoljan broj i velicinu potrebnih napona.

Video si na mom resenju kako sam izbegao skupe DC motore, koji zahtevaju odrzavanje.
Umesto njih sam stavio jevtine trofazne visokonaponske motore, i napajajuci ih preko frekventnog regulatora dobio odlicne karakteristike, ubrzanja, kocenja, zastite od preopterecenja, automatskog zaustavljanja na odredjenoj poziciji itd...

Veliki pozdrav

Odlučio sam se za prijenos informacija napajanjem jet je to vrlo zanimljiv i koristan način, a vrlo rijedak. Što se tiče pametnih kuća mislim da bi to bilo pravo rješenje. Centralno upravljanje bez kabela i bez bežične veze. Inače to je bila ideja moga tate još prije nešto više od 15 godina, ali eto tek sada je zaživila.

Ako je impedancija napajanja na 50HZ 0.48ohma, to znači da će na 5MHz ona iznositi 48k, a na 100kHz iznositi će 960ohma. Znači da će pri 5MHz predstavljati puno manje opterećenje za VF signal nego na 100kHz. Zato sam ja išao na veću frekvenciju. Kod 100-injak kHz mi sekundar transformatora "jede" dio signala. Mislim da ću ipak ostati pri 5MHz osim ako se ne pojave neki drugi problemi, ali lako frekvenciju spustim. Prigušnicom i jesam razdvajao signale i kroz nju je tekla struja koju vlak troši, ali to je struja najviše 1A pa to ne pravi probleme. Nisam baš dobro shvatio ovo s toroidnim trafoima. Kondenzatori služe da napon napajanja ne bi otišao prema VF dijelu? Ako je tako onda je to slično mome. Samo nekako mi se čini da 8uF nije dovoljno malo da spriječi AC napajanju prolazak prema VF dijelu (400ohma na 50HZ).

Svosmjernu komunikaciju sam mislio napraviti sve na toj istoj frekveciji, ali samo će jedan uređaj moći slati informaciju u jednom trenutku. Ne bih išao na dvije frekvecnije jer ću možda doći na ideju da neki sklopovi cijelog sustava komuniciraju direktno jedan s drugim, a nije mi potrebno da šalju informacije istovremeno jer to nije neka velika količina podataka. 2 bajta po jednom slanju je sasvim dovoljno da adresiram dovoljan broj uređaja i pošaljem dovoljan broj naredbi svakom uređaju.

Ako ikada budem radio takvo nešto veće snage, posavjetovati ću se s tobom.

Pa da, AC napajanje tu rješi puno problema, jedan od njih je i udaljenost. Takav sustav ne bi bio loš ni u pravoj željeznici gdje bi se sve moglo automatizirati (i dati otkaze strojovođama hehe, no otkazi su danas u trendu).

za pametne kuce imas nekoliko standarda i skoro svi podrazumavaju PLC (power line communication), glavni standard za pametne kuce (X10) tek od skoro ima i wireless module, do skoro su svi bili iskljucivo PLC. Problem sa PLC je sto je brzina prilicno mala te je neka kvalitetna enkripcija podataka skoro neizvodljiva (X10 ne podrazumeva enkripciju) sto znaci da svaki dripac moze da ti pali i gasi svetla po kuci ako ti se stekne na tablu sa osiguracima .. a cak moze i iz susedne zgrade ako malo "overloaduje" svoj master...

---

Možda sam trebao drugačije složiti prvu rečenicu. "Inače to je bila ideja moga tate još prije nešto više od 15 godina, ali eto tek sada je zaživila." se odnosi na spomenuti model željeznice, a ne na pametne kuće. Pa eto, imao sam pravo da se takav sustav koristi u pametnim kućama, možda neće zaživiti, ali za sada je tu. Ne kažem da taj sustav nema svojih mana, svaki ih ima, ali da je jednostavan i koristan to sigurno je. Upravljanje uređajima na velike udaljenosti koristeći samo liniju napajanja je sigurno lakše nego bežično.

@davor_pz

Prenos signala kroz mrezne vodove je star vise od 50 godina, i koristio se je na razudjenim industrijskim postrojenjima za upravljanje lokalnim izvrsiteljima (lakirnice, prehrambena industrija, linije za pakovanje, itd..).

Danas je to uglavnom zamenjeno raznim zicanim komunikacijama poput: RS485, compo BUS, mod BUS, i ko zna jos koliko standarda...

Prenos kroz mrezne vodove se i dalje koristi tamo gde je skupo polaganje dodatnog kabla, a gde je potrebno biti imun na radio difuzne smetnje, ili namerno stetno delovanje od strane zlonamernih lica (npr. telekomanda kod dalekovoda).

Takodje je jos uvek u upotrebi i LAN prenos kroz mrezne vodove, tamo gde se ne smeju busiti zidovi, a wireless nije dozvoljen.

Komunikacije mreznim vodovima imaju jednu interesantnu posebnost: mogu se precizno odrediti dometi delovanja, i ograniciti na strogo definisan prostor (interesantno kod specijalnih namena).
Prakticno se obicnim mreznim filtrima prekida njen protok van, a i od spolja, vec se dogadja lokalizovano na odredjenoj grupi vodova, cime je spreceno "prisluskivanje", a i uticaj od spolja, pri cemu su kablovi unutar strogo kontrolisanog prostora shirmovani protiv uticaja radio-talasa...
-----------------------------------------------------
Gresis oko proracuna impendanse.

Takav racun mozes primeniti samo kod potpuno neopterecene linije, i to je nedovoljan nacin, jer postoji uticaj rasipnih induktiviteta i parazitnih kapacitivnosti, eventualno gubici zracenjem.

Model transformatora i tracnica je veoma kompleksan za proracun, i zavisi od veoma velikog broja faktora.

Kod opterecene linije, otpor opterecenja se "preslikava" na liniju, i ta zavisnost je kvadratna u odnosu na prenosni odnos transformatora. Uzmimo kao primer moj slucaj (48VAC, 100A), gde je otpor potrosaca od 4,8KW pri 230VAC (11,02 ohm) preslikan kao o,48 ohm, za sve frekvencije, i "pojesce" HF (prakticno je preslikan kao termogeni otpor).

8uF@100KHz ima Xc=0,198 ohm, sto je vise nego dovoljno da zatvori HF strujni krug bez bitnog uticaja na LF transformatore.
Napajanje od 50Hz ne indukuje u toroidima nista dovoljno znacajno da bi bilo "zapazeno" od strane prijemnika.
-----------------------------------------------------------------------------------
Ostace ti i dalje problemi sa kapacitativnim ubrizgavanjem u liniju, i pri vecim frekvencijama ces imati veoma ogranicen domet kroz tracnice (mada ce raditi na par metara), radi porasta njihovog induktiviteta sa povrsinom konture koju zatvaraju.

Sa razlogom ti predlazem nize frekvencije, no odluka je na tebi.

Hodanje tezim putem uvek ucvrscuje steceno znanje :-).

------------------------------------------------------------

Funkcionisanje sklopa sam precizno i jednoznacno opisao, tako da ce ti za shvatanje istog biti potrebno da samo malo pazljivije procitas moj post (ili vise puta).

Nije to vezano za tvoje mogucnosti shvatanja, vec za uopsten trend povrsnog pregleda informacija, a koji je vezan za nedostatak vremena...

Takodje, ja informacije plasiram veoma zgusnuto, tako da ni jedna rec nije bez razloga napisana, i ima svoju tezinu.
----------------------------------------------------------

Dakle, ovog puta cu biti ekstremno precizan:

Kroz toroidna feritna jezgra je provucen vod za napajane tracnica kao na pdf koji sam postavio i u postu naglasio da jedno provlacenje formira jedan navoj.
To je ucinjeno na predajnoj i na prijemnoj strani.
Na oba toroida je namotano po 50 navoja tanjom zicom (0,6-0,8mm).
Prenosni odnos toroida je 50:1, sto znaci da ce na jednom navoju napon biti 50 puta manji, a struja 50 puta veca.
Kod rezonanse, na tih 50 navoja i pripadajucem kondenzatoru, se razvija oko 2A, sto se transformise u citavih 100A kroz onaj jedan navoj pri oko 0,5V HF napona.
Impendansa na jednom navoju je manja 2500 puta.

HF strujni krug se zatvara kroz oba kondenzatora od 8uF, kroz tracnice i kroz oba provlacenja kroz toroide.

Posto je struja zajednicka za oba provlacenja kroz toroide, na prijemnom toroidu ce se na onih 50 navoja indukovati (teoretski) isto ono sto je na primaru predajnog toroida, prakticno je to nesto manja vrednost posto je umanjena za razne gubitke, ali je i dalje dovoljno velika za lagan prijem, cemu dodatno pomaze sama rezonansa.

Takodje je moguce za velika rastojanja, dodatno dovesti u rezonansu i same tracnice, a pomocu podesavanja vrednosti ona dva MKP kondenzatora koji su sada 8uF.
Tako se moze dobiti prenos na veoma velike daljine sa minimalnim gubicima.

----------------------------------------------------------
Evo uspeo sam naci fotke od jednog voza (vlaka), snage 2,2KW.

Pozdrav

P.S.
Ovakvom komunikacijom se moze preneti do 9600 b/s, ali je sigurnije raditi sa 4800 b/s.






_{[Ovu poruku je menjao macolakg dana 25.07.2012. u 22:19 GMT+1]}

Kada si poslao prvi post vezan za ovo, to sam čitao preko mobitela i iz nekog razloga mi nije prikazao cijelu poruku, ali je prikazao tako da mi je zadnja pročitana rečenica izgledala kao kraj pa kada sam sjeo za računalo nisam više niti čitao tu poruku, a još ih je nekoliko pisalo nakon tebe. Tako nisam vidio ni prikačen pdf. Sada mi je jasnije kada sam vidio shemu i pročitao tvoj zadnji post. Predzadnju poruku, iako sam pročitao nekoliko puta, nisam uspio shvatiti od kraja (prije nego sam otvorio pdf).

Znači rezonanciju si napravio zato da struja primara toroida bude što veća pa tako i inducirana struja na drugoj strani odnosno u vodu napajanja. Ovo je zapravo prijenos strujom, a ne naponom ako sam dobro shvatio. Na početku i na kraju opet se sve svodi na napon, a sam prijenos je strujom od tih 100A VF? Prvo mi nije bilo jasno zašto bi kondenzator 8uF bio paralelno tračnicama, jer bi u spoju kao što je moj to pojelo VF signal. Sada mi je jasno. Tim kondenzatorima si zapravo zatvorio strujnu VF petlju i VF ne ide dalje od kondenzatora odnosno prema transformatorima pa tako ni u mrežu.

Dok još budem eksperimentirao, pustiti ću tih 5MHz na tračnice koje su već složene u pravoj duljini, opteretiti sve motorima vlakova i vidjeti što se događa. Ako bude problema, pokušat ću napraviti isto kako si ti napravio. Samo da dobijem tih 5MHz. Čini se kao zanemariv problem, ali eto meni pravi probleme. Hvala što si podijelio svoje iskustvo s nama.

@davor_pz

Da, to je ispravno shvaceno.

Nije velika struja primara osnovna svrha rada u rezonansi, vec posledica nje.

Osnovna svrha je dobra selektivnost te ucestanosti, jer ostale bivaju snazno potisnute oscilatornim kolom (titrajnim krugom).

Sto je veci Q faktor, bolja je selektivnost.

To je jako lepo i lagano opisano u: "Radio prirucnik za amatere i tehnicare-Dr.Bozo Metzger".

Knjiga je inace na hrvatskom jeziku, a njen (pocivsi) autor je bio veliki covek i radioamater (YU2BR), i mnoge su se generacije izgradile na toj knjizi.

Gajim veliko postovanje prema tom nesebicnom coveku, autoru pomenute knjige.
----------------------------------------------------------------------------------

Evo malo drugacijih data-sh., koji ce ti dati bolje smernice oko koriscenja CMOS serije:

http://www.doctronics.co.uk/pdf_files/HEF4060B.pdf
http://www.nxp.com/documents/data_sheet/74HC_HCT4060.pdf

---------------------------------------------------
Pri 5V napajanja, brzi ce ti biti CMOS iz 74HC_HCT serije.

Sa standardnom CMOS familijom ces tesko "dohvatiti" zeljenih 5MHz bez 15V napajanja.

Puno pozdrava

_{[Ovu poruku je menjao macolakg dana 27.07.2012. u 01:14 GMT+1]}

Inače me zanima i radio tehnika i automatika i sve, ali završio sam automatiku, a o radio tenihnici nismo ništa slušali. Znam neke osnovne stvari. I ja sam radioamater 9A6NAM.

Pa i pomislio sam da mi ovaj 4060 nije dovoljno brz (uostalom piše u datasheet-u da je na 5V 4MHz, al reko ajd da probam). Uzeo sam danas 74HC4060 pa ću probati s njim, valjda će raditi. Još jednom hvala na uputama!! Javim se ako zapnem.

Pozdrav.

@davor_pz

Ok.