Приветствую всех.

Имеется блок питания на 12 вольт со встроенным аккумулятором. Надо как то сообщит питаемому устройству что теперь все питается от аккумулятора и например в 4-х битном формате напряжение аккумулятора. Аккумулятор уже есть чем померить, надо только как то передать данные и принять их на стороне устройства. Длина кабеля не более полутора метров. Понимаю что это называется PLC, но подходящей ветки не нашел. Типовые PLC решения дороги и нам не подходят по многим причинам. В первую очередь цена и габариты. Никакой гальванической изоляции не надо.

Заранее спасибо.

наложить на напряжение питания высокочастотный сигнал на кабель через конденсаторы, на вводах поставить по дросселю.

Еще можно ненадолго рвать цепь. Скажем на 100 мкс. обнаружив пропажу питания устройство ждет передачу данных. Если получает магическое число и питание возобновляется
Значит работаем от аккумулятора. Обратно тем же способом
Просто дроссель плохо выдерживает постоянный ток. Вернее меняется индуктивность при большом смещении

PS При больших токах лучше использовать не дроссель а трансформатор через одну обмотку ток втекает с шины, через другую с земли . тогда намагниченность сердечника будет компенсироваться
PPS Да забыл одну из обмоток (ту что снабжает землю) нужно зашунтировать большой емкостью, чтобы трансформатор был нессиметричен по ВЧ

Этот способ совсем не нравится. Проделывать такой фокус с некоторой периодичностью страшно! Устройство потребляет в среднем 0.8 А. Всем рулит двухядерный мозг. 100 мкс его система питания с 12V наверное как-то выдержит. Но боюсь что все вздрогнет и огребем в других местах. Устройство крутит видео и постоянно находится на связи по Ethernet.

Была идея использовать маленькое АЦП на самом устройстве. Напряжение от рабочего блока всегда выше чем напряжение питания от аккумулятора. Скачкообразный переход с одного уровня на другой все сразу объяснит. Но такой вариант не решит всех задач. Литиевый аккумулятор иногда умирает, а еще и взрывается. Причем смерть к нему приходит не мгновенно и начало необратимого процесса можно выловить. Поэтому интересует двухсторонняя связь типа того что предложил HardEgor. Может есть какие то стандартные приемы или чем лучше генерить этот сигнал?

Никакие стандартные протоколы не нужны. Из блока питания в устройство идут: флаг "от чего питаемся", если питаемся от АКБ то его напряжение, температура аккумулятора может еще чего придумаем (подсказки приветствуются). От устройства в блок питания идут: команда выключить аккумулятор если уровень разряда опасный и выключить зарядку если смерть близка.

Если боитесь взрывов то система переключения должна быть автономной и зависеть только от аккумулятора
Есть тревога - значит выключает в любом случае, в остальную схему просто сигнализируем

Передача по ВЧ возможно,
Но здесь вопрос выбора частоты и индуктивности
Нужно покрутить уравнения
Такие токи это как правило это большие значения индуктивностей, с большим сечением
Но у них как правило малая резонансная частота 100кГц
Кроме того за счет длины кабеля вы не сможете использовать высокие частоты
Это будут десятки кГц
Прямоугольные импульсы - сигнал широкополосный
Вам нужно будет иметь малое сопротивление источника данных, чтобы импульсы сохраняли форму, невзирая на АЧХ индуктивности
Это геморно

Вообще-то у Вас есть Ethernet, можно так

Насчет прерывания могу дополнить предложение передачей токового сигнала от устройства к БП
У Вас как-бы два входа блок питания и аккумулятор
Если питаемся от БП:
Есть всего два варианта - аккумулятор пригоден и разряжен/непригоден.
1)Если аккумулятор непригоден, то наряду с током питания в шину питания выдаются импульсы тока, низкой частоты небольшой амплитуды
Это просто - транзисторный ключ и резистор. БП распознает этот сигнал и удерживает питание
2)Аккумулятор работоспособен - БП периодически прерывает цепь, в моменты прерывания питание осуществляется от аккумулятора (Диодное ИЛИ)
Шина питания БП используется для обмена данными
Если питание от Акк
Шина питания используется для обмена данными. При сигнализации о неисправности АКК БП должен подать команду и включить свое питание
Если же этого так и не произойдет то устройство выключится, тк Акк отключится воизбежании взрыва

PS А пардон у Вас короткий кабель. Мне показалось 15м.
Тогда используйте частотную модуляцию. Каждая прямоугольная частота это 0 или 1. Используйте частоты вблизи резонанса индуктивностей

Какие-то стандарты есть. Например DiSEqC, вот он в микросхеме A8294
Еще есть HART, там правда токовая петля, но смысл тот-же - поверх питания передается цифровой сигнал.

А по простому преобразуете ваш сигнал в последовательный код, который имеет какую-то несущую частоту, и простым ОУ передаете. Уровень наверное порядка одного вольта. На другой стороне усилитель этого сигнала с фильтром несущей.
Весь смысл в индуктивностях L, они стоят чтобы полезный сигнал не поглотили конденсаторы C фильтрующие питание. Поэтому просто прикидываешь какое максимальное ослабление сигнала допустимо, далее рассчитываешь делитель из импеданса XL и XC на несущей частоты и получаешь L. Чем больше L тем меньше ослабление, но и больше размер индуктивностей.

Еще надо будет озаботиться контрольными суммами, перепосылкой пакетов и т.д.

Попробуйте нестандартные. Например передавать способом DTMF. Декодер - IL9270, как раз четырехбитный. Микросхемы-кодеры тоже есть (но у меня генерировал комп).
Впечатления наилучшие. Очень(!) высокая помехозащищенность. В условиях шумов, щелчков, сетевых наводок.
Как раз для передачи по проводам питания - подойдет.

Еще, помнится, в 90-х были микросхемы связи по проводам ~220. Но сейчас уже не помню как называются, давно с ними не встречался.

В Гугле этого добра хватает...

Подумалось - вместо дросселя можно поставить генератор тока на мощном транзисторе, автонастраиваемый на ток постребления
Тогда ВЧ будет работать на динамическое сопротивление ГТ, а оно велико

сделали просто. Если питается от аккума то напряжение в диапазоне 9-13,7В
при питании от сети, напряжение 14В

Как правило это происходит автоматически: при наличии сети напряжение на аккумуляторе около 13,6 Вольт, сеть пропала иаккумулятор дает около 12,6 Вольт.

Неплохая идея Я еще в 4-ом сообщении написал

.....Была идея использовать маленькое АЦП на самом устройстве. Напряжение от рабочего блока всегда выше чем напряжение питания от аккумулятора. Скачкообразный переход с одного уровня на другой все сразу объяснит. Но такой вариант не решит всех задач. Литиевый аккумулятор иногда умирает, а еще и взрывается. Причем смерть к нему приходит не мгновенно и начало необратимого процесса можно выловить. Поэтому интересует двухсторонняя связь типа того что предложил HardEgor. ......

Пока всех победила идея поставить маленький контроллер в блок аккумулятора и устроить обмен по UART через ВЧ. На самом устрйостве нашелся незайдействованный UART.

У Вас, наверное, есть какие-то причины, но если дляна кабеля действительно 1.5 метра,
то не дешевле и проще ли добавить сигнальный проводок или доп. жилу в кабеле и разъемах питания?

Если устройство уже все знает, зачем ему внешние подсказки.

Устройство функционально закончено и его доработка возможна по минимуму. Иначе оно станет отличаться от серийно производимого и соответственно подорожает поскольку наш тираж невелик. К сожалению устройство само ничего не знает - на входе обычный DC/DC Stepdown. Добавить третий провод не проблема со стороны аккумулятора (аккумулятор по середине между устройством и блоком питания). А вот со стороны устройства опять проблема. В аккумуляторе мы можем нагородить чего угодно. Причем если и менять что-то на основной доске то так чтобы трассировку тронуть по минимуму. А лучше вообще не двигать. Скорее всего UART нам выведут на штыревые пины и поставят рядом дырочку в 3 мм для стойки чтобы маленькую дочечьку закрепить. Довесочек этот также будет производить сам производитель основной железки и за тираж наш небольшой отожмет по полной. По этой причине ставить туда что-нибудь программируемое - большая проблема. Прошивка влетит в копеечку.