mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schaltung zur modulation auf Stromleitung?


Autor: Michael Buchmann (buchmann)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo!

Ich bin  zur Zeit auf der Suche nach einer brauchbaren (wenn möglich 
einfachen) Schaltung zum Übertragen von Daten auf einer Stromleitung 
(ähnlich einem Hausbus).
Ich hab mir mal Datenblätter der Powerlinemodems von Agilent angesehen, 
aber die angeführte Filter-Schaltung funktioniert nicht (zumindest mit
Multisim). Hate jemand von euch bereits Erfahrung mit solchen 
Schlatungen?
wenn möglich ohne IC's.
Danke für eure Tips!

Autor: thkais (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich habe sehr gute Erfahrungen mit dem TDA5051 gemacht, er braucht 
relativ wenig externe Beschaltung und funktioniert zuverlässig.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, mit einem NE567 zu arbeiten - im 
Datenblatt ist eine Anwendung beschrieben, allerdings hat das bei mir 
nie funktioniert, weil die Einkopplung ins Netz nicht so ohne ist (das 
Netz ist sehr niederohmig)

Autor: rene (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ja. Um welchen Frequenzbereich geht es denn ? Welche Bandbreite soll 
uebertragen werden ? Die Netzimpedanz im betrachteten Frequenzbereich 
sollte man kennen. Sie kann sehr tief sein, 2 Ohm, oder so. Die Impedanz 
kann bei hoeheren Frequenzen, wo die Strukturgroesse gegen die 
Wellenlaenge geht seht stark oertlich schwanken.
Gekoppelt wird mit Kondensatoren und Transformern.

rene

Autor: Michael Buchmann (buchmann)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
danke für eure tips - ich hätte für den anfang so an 100khz gedacht - 
bandbreite ist mir nicht wichtig - weill nur ab und zu mess bzw. 
steuerdaten übertragen. ich hab das koppeln jetz mal mit kondensatoren 
und spulen versucht, aber bei meiner simulation kommen immer nur spitzen 
an, und nich das gesamte pwm signal

Autor: Michael Buchmann (buchmann)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ rene könntest du mir bitte mal eine beispielschaltung für die 
einkopplung ins stromnetz schicken?
danke!

Autor: rene (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die Kondensatoren muessen die Spannung inklusive Spikes halten. Wir 
verwendeten 650VAC/1600VDC Kondensatoren. Der kapazitive Leckstrom ist 
das Begrenzende. Ich glaube mich zu erinnern, dass nicht mehr als 220nF 
zulaessig sind. Wir haben allerdings zwischen Phasen und Erde gekoppelt. 
Der Trafo ist eine stromkompensierte Drossel von Epcos. Irgendeine ist 
gut, 3.3mF oder so.
Der Trafo ist natuerlich 1:1 gewickelt.

rene

Autor: Michael Buchmann (buchmann)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
danke für die schaltung, rene!

ich habe allerdings noch 2 fragen:
1. wenn ich nur 1. phase hab is es egal oder? - also nur 1 cap.
2. kann ich auf der datenseite die Spule auch gegen den Nulleiter 
schalten anstatt gg erde?

Autor: rene (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
1. Ja, fuer 1 phase nur ein Cap. Einspeisen in eiem Haus sollte man am 
besten in 3 Phasen. Denn wenn man 2 Stationen auf unterschiedlichen 
Phasen hat, sehen sich die nicht. Allenfalls kann man sonst auch 
zwischen Null und Erde.
2. Ja, natuerlich kann man wie auf dem Schema angegeben Phase gegen Null 
einspeisen.  Datenseite ? Netzseitig.

rene

Autor: Michael Buchmann (buchmann)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ich meine auf der seite mit dem 10uF cap - die drossel ist hier von 
TX/RX nach erde geschalten - kann ich hier auch gegen N schalten?

Autor: rene (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nein, das ist die Seite der isolierten Treiberelektronik. Senderseitig 
hat man hier einen OpAmp mit Tristateausgang, Empfaengerseitig einen 
Opamp oder allenfalls etwas mit einstellbarer Verstaerkung. Sender und 
Empfaenger arbeiten Halbduplex auf denselben Punkt, auf dem Schema Rx/Tx 
genannt.

rene

Autor: rene (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nochwas. Wir arbeiteten mit 55kHz und machten sehr gute Erfahrungen 
damit. Viel Bessere als mit einem Vergleichssystem, das zwischen 140 und 
400KHz arbeitete. Das hoeherfrequente System hatte oertliche 
Signalnullstellen, da das System mit bis zu 300m Ausdehnung 
Interferenzen zeigte. Der Sendesignalpegel lag bei bis zu 20Vpp, der 
Empfaenger konnte noch 20mVpp detektieren. Die Baudrate war 4800.

rene

Autor: Christof Rieger (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Sind modulations Träger mit 55kHz auch zugelassen, ich dachte vom EVU 
sind nur bestimmte Fenster erlaubt eins z.B. bei um die 160kHz. Da 
selbstbauten eh schon nicht ganz legal sind, ist es villeich nich so 
günstig auch noch mit einer nicht zugelassenen Frequenz aufzufallen.

Autor: Michael Buchmann (buchmann)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
also was erlaubt is und was nicht macht mir für diese projekt nichts aus 
:)

Autor: rene (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ja, die zugelassenen Frequenzen und Pegel sollte man abklaeren. Unser 
System arbeitete auf Schiffen unter einem ISO Standard. Nan kann sich 
natuerlich auch vom Netz abkoppeln, indem man bei der Haussicherung ein 
Filter fuer die verwendte/verwendeten Frequenzen installiert. Zudem 
sollten die verwendeten Signalpegel nicht mit Geraeten interferieren, 
resp, deren Funktion behindern. Daher waeren die geschilderten 20Vpp 
etwas viel fuer ein Wohn-/Industriehaus, ohne unfangreiche vorgaengigen 
Abklaerenungen, resp Messungen. Am Besten legt man das System 
breitbandig aus. zB mit einem DDS als Generator, die Filter steckbar, 
bis man einige Tests machen konnte.

rene

Autor: Thomas K. (thkais)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Deshalb ja meine Empfehlung des TDA5051A.
In den Applikationsbeispielen des Datenblatts sind Schaltungen, die die
Richtlinien der EVUs erfüllen und funktionieren. Dieses IC wurde exakt
für diese Anwendung entwickelt.

Ulrich Radig hat eine Alternative entwickelt (nicht von der Aussage
verwirren lassen, der TDA5051 sei abgekündigt - dem ist nicht so)
http://www.ulrichradig.de/home/index.php/projekte/...

Allerdings hat diese Schaltung bei mir nicht so richtig funktioniert,
die TDA5051-Schaltung auf anhieb... Ist also eine Frage des
bastlerischen Ehrgeizes und der verfügbaren Zeit, die man in ein solches
Projekt investiert.

Autor: rene (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ein fertiges IC erfuellt nicht automatisch die gesetzlichen Vorgaben. 
Diese setzen sich zusammen aus Frequenz(-bereich) und Amplitude. Beide 
Vorgaben koennen je nach Land und Anwendung unterschiedlich sein.

rene

Autor: Michael S. (mst)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
btw, hat jemand bezugsquellen in DL wo man den TDA5051A oder was 
vergleichbares zu vernünftigen Preisen bekommt?

Gruß Micha,

Autor: mbuchman (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
wie gesagt - ich will damit eigtl. nur einen versuchsaufbau machen - und 
alles möglichst ohne ics.
die lösung von rene werde ich wohl mal testen.

Autor: Thkais (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Rene: Sicher, da hast Du recht. Deshalb schrieb ich ja, dass es eine 
Applikation im Datenblatt gibt, die zur EN50065 passt.
Natürlich kann man das IC auch nicht-Konform betreiben, wie jede andere 
beliebige Schaltung auch.

MichaelS: Bei Segor bekommt man den TDA5051 und -falls man galvanisch 
trennen will (ist je nach Anwendungsfall schon zu empfehlen) - auch den 
passenden Übertrager. Ist nicht ganz billig, aber funktioniert.
Bei größeren Stückzahlen könnte man es über Schukat oder Spörle 
versuchen.

mbuchmann:
Ohne ICs heißt: Alles diskret? Respekt, das wird ein schöner Spaß! Der 
TDA5051 hat z.B. eine automatische Verstärkungsanpassung, einen PLL, 
etc.etc.
Das alles diskret aufzubauen dürfte ein nettes, mehrwöchiges Projekt 
ergeben. Wenns klappt, würde ich gern in Form von Schaltplänen / 
Berichten daran teilhaben.

Autor: Michael S. (mst)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ Thkais:

Hast du schon was mit dem TDA5051 gemacht?

Gruß Micha,

Autor: Thkais (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jep.
Nach vielen erfolglosen Versuchen, eine solche Übertragung selber zu 
basteln habe ich die Applikationsschaltungen aus dem Datenblatt sofort 
zum Laufen gebracht.
Bei der Datenübertragung muss man allerdings genauso verfahren, wie bei 
einem AM-Funkmodul:

- Präambel, damit der Empfänger des TDA sich einschwingen kann
- Manchester-Codierung (gleichspannungsfreie Übertragung)
- Durch Prüfsummen abgesicherte Datenpakete

Wenn der Sender nicht sendet, fährt der TDA seine 
Eingangsempfindlichkeit permanent hoch, bis er etwas empfängt -> 
Rauschen. Das habe ich mit den Prüfsummen voll im Griff.
Wunder darf man allerdings nicht erwarten, ich bekomme 600 Baud netto 
über die Leitung, für Steuerungsaufgaben allemal ausreichend.

Autor: rene (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Thkais
Was ging denn schief bei den vorgaengigen Versuchen ? Die Hinweise zum 
AM Funkmodul muss eine Selbstbauloesung ja auch erfuellen. Man kann noch 
was machen mit den Frequenzen(Hopping, Spreading), der Modulation(FSK, 
PSK, QAM) und dan hat's sich's etwa. Der Empfang muss angepasst 
sein(Filtern, PLL, Korrelation)

rene

Autor: Michael S. (mst)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Thkais:

Hört sich vielversprechend an... bin da grad auch am grübeln wie ich mir 
Fernsteuerbare Steckdosen (Aquarium, Stehlampe, etc...) basteln könnte 
um sie in mein bestehendes RS485 Steuerkonzept zu integrieren...

Zusätzliche Leitungen möchte ich nicht legen, und 230V gibts eh... ;)

Da dachte ich an ein zusätzlichen RS485 Knoten im Zählerkasten, welcher 
entweder mit Phasenkoppler oder sogar einzelne Kanäle für jede Phase 
hat, der  auch inteligienz besitzt und das ganze via TDA5051 dann 
umsetzt. (Projekt für kalte Winterabende)

Was hast du für Erfahrungen im hinblick auf Reichweite und 
Störfestigkeit unter berücksichtung der von dir genannten Features 
gemacht?

Kommt da nach drei Stockwerken und ein paar zig Meter NYM noch was am 
Endgerät an das brauchbar für eine Zweiwegekommunikation ist?

600 Baud is hauf genug, müsste man dann noch was beachten wann man die 
Daten sendet (Stichwort Nulldurchgang)?

Dank&Gruß Micha,

Autor: MichaelB (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich habe die Schaltung von Ulrich Radig nachgebaut, hat bei mir
am Basteltisch auf Anhieb funktioniert. auch über einige m Kabel
(50 m Verlängerungsleitung) ging das problemlos - aber leider nicht
in "echter" Umgebung, z.B. einen Raum weiter. (Ja, gleiche Phase, das
hab ich überprüft) - die Empfindlichkeit ist da zu gering.
Mit einem Transistur zur Verstärkung wurde es etwas besser, aber auf
kurze Distanz nahmen dann die Fehler zu. Offensichtlich ist die AGC
wichtiger als zunächst angenommen.

Habe dann mal ein paar TDA5051A bei Segor bestellt, und hier die
Beispielschaltung laut Datenblatt nachgebaut. Hat auch auf Anhieb
geklappt, sowohl über kurze Entfernungen als auch im ganzen Haus.
Sowohl bei mir zu Hause, als auch bei 2 Freunden in in der Firma mit
etlichen Störern im Netz getestet.
Ausserdem übernimmt der TDA ja auch gleich das Erzeugen der Träger-
Frequenz, worum man sich bei der Selbstbaulösung selbst kümmern muss.
(kein großer Akt, aber zusätzlicher Aufwand)

-Michael B.

Autor: Olaf E. (licht-2009)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich suche eine Lösung:
16 Stck ca. 165W Verbraucher werden über ein 3-pol Erdkabel an 230V 
zusammen ein- und ausgeschaltet. Die Verbraucher sind in Abständen von 
ca. 20m montiert.
Von diesen 16 Stck möchte ich 8 Verbraucher zusammen aus- und wieder 
einschalten können.(zusätzl. Leitungsverlegung ist nicht möglich)
Ich stell mir eine Frequenzmodulation an der Einspeisung vor und an 
jedem der 8 Verbraucher einen entsprechenden Empfänger.
Wer hat Erfahrung mit solcher Anlagentechnik? Was ist zu 
berücksichtigen? Gibt es seitens der Industrie fertige Komponenten?

Autor: Rico (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Schau dir dazu mal folgenden Thread an:

Beitrag "Prototyp: Low-Cost Powerline Hausbus mit AVR"

Außerdem gibts (bzw.: gibts bald) was neues auf dem Markt, was ich (als 
Alternative zu Powerline) ganz interessant finde (guckst du hier):

www.digitalstrom.org
www.aizo.com

Was lt. Hersteller auch noch (preis-)guenstiger als PLC ist.

Autor: Dummi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Olaf E.

Signalisierung durch kurzes unterbrechen der Speisung.

Autor: Thomas S. (tom72)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wie müsste man denn die Schaltung von Ulrich Radig anpassen um damit auf 
nem separaten 24VAC Netz Daten übertragen zu können. Als Baudrate 
reichen 300Baud, Kabellänge max. 300m, max. 32 Teilnehmer.

gruß tom

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.