Электропастух своими руками из катушки зажигания
Электроизгородь своими руками / Сделай сам / Коллективный блог
Вниманию всех дачников и фермеров. Если вы хотите защитить свои сельхозугодья от диких животных, а так же хотите что бы ваш домашний скор не разбегался то я предлагаю вам использовать электроизгородь. Конечно, она довольно широко представлена в магазинах. Но стоит она сравнительно недёшево. И если вы не готовы сейчас тратиться то её вы сможете сделать самостоятельно используя предлагаемую в этой статье схему.
Электроизгородь представляет собой натянутую на изоляционных столбах проволоку или металлическую сетку, не соприкасающуюся с землей, но подключенную к заземленному источнику высоковольтных импульсов. Для жизни животных и людей это не опасно, но очень неприятно и отпугивающе.
Чтобы элекгроизгородь выполняла именно отпугивающую функцию необходимо подавать на неё короткие высоковольтные импульсы, повторяющиеся с некоторым интервалом.
Генератор импульсов можно сделать по схеме, показанной на рисунке 1. В основе генератора лежит готовый высоковольтный трансформатор - катушка зажигания от легкового автомобиля. Катушка зажигания представляет собой трансформатор с низкоомной первичной и высокоомной вторичной катушками. При пульсации тока в первичной обмотке на вторичной образуются импульсы высокого напряжения. В автомобиле они поступают на свечи зажигания, а здесь - на изгородь.
Для работы схемы на первичную обмотку нужно подавать импульсное напряжения, состоящее из прерывающихся пачек импульсов звуковой частоты, повторяющихся через определенный период. Схема для создания таких импульсов построена на трех интегральных таймерах типа 555. На таймерах А1 и A3 выполнены генераторы инфразвуковых и звуковых колебаний, соответственно. На таймере А2 - одновибратор.
Ток на первичную обмотку катушки зажигания Т1 поступает через ключ на полевом транзисторе VT1. Чтобы во вторичной обмотке Т1 на вел ось высокое напряжение необходимо что бы в первичной обмотке ток пульсировал. На таймере A3 сделан генератор звуковых импульсов. Когда он работает импульсы звуковой частоты с его выхода (вывод 3) поступают на затвор транзистора. В результате в первичной обмотке Т1 возникает пульсирующий ток, который индуцирует высокое переменное напряжение на вторичной обмотке.
Генератор звуковых импульсов управляется уровнем на выводе 4 A3. Чтобы генератор работал на этом выводе должно быть напряжение логической единицы. При логическом нуле генератор блокируется и на его выходе устанавливается логический ноль.
На таймере А1 выполнен инфразвуковой генератор, который генерирует импульсы. Частоту этих импульсов можно регулировать переменным резистором R1. От данного генератора зависит периодичность подачи высоковольтных импульсов на изгородь. Импульсы с вывода 3 А1 поступают на вывод 2 А2. На таймере А2 построена схема одновибратора. По приходу каждого импульса на вывод 2 он формирует один импульс заданной длительности, которую можно регулировать переменным резистором ЇЧ4. Импульсы с его вывода 3 поступают на вывод 4 АЗ через резистор Р6 и запускают генератор на АЗ. Таким образом, таймер А2 устанавливает продолжительность высоковольтных импульсов, поступающих на изгородь, а таймер А1 устанавливает периодичность их повторения.
Этот импульсный сигнал поступает через резистор 1410 на затвор мощного ключевого полевого транзистора VТ1. А в стоковой его цепи включена первичная обмотка стандартной автомобильной катушки зажигания Т1. На вторичной обмотке будут возникать импульсы высокого переменного напряжения.
Катушка зажигания может быть практически любой. В принципе, любая автомобильная катушка зажигания представляет собой повышающий трансформатор. Но, все же, желательно использовать катушку для старых автомобилей с так называемой, «контактной» системой зажигания. Например, от «Жигулей» ВАЗ-2101-2106, «Москвичей» 412, 2140.
Автор - Корытин В.Л.
Источник – журнал Радиоконсруктор №5 от 2013 года
| el-iz_0.jpg | 108.77 КБ |
44kw.com
Электропастух на солнечных элементах | Radiofishka
Конструкции и схемы электропастуха могут быть реализованы по-разному. Т. Байерс, автор книги «20 конструкций с солнечными элементами» (Москва, изд. Мир, 1988), утверждает, что после установки небольшой солнечной батареи отпадает необходимость в подзарядке аккумуляторных батарей для электропастуха.
Принципиальная схема электропастуха
Для электропастуха требуется маломощный источник питания. Зарядное устройство функционирует на основе автомобильной катушки зажигания.
Катушка работает в основном на том же принципе, что и в системе зажигания автомобиля. Когда контакты прерывателя (в нашем случае контакты реле RL1) замыкаются, через первичную обмотку катушки зажигания начинает течь ток, вызывающий увеличение магнитного поля в сердечнике катушки.
При размыкании контактов ток прекращается и магнитное поле начинает спадать. Изменяющееся магнитное поле вызывает появление напряжения во вторичной обмотке катушки. Поскольку отношение числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной обмотки очень велико, индуцируемое напряжение также очень велико, точнее 25 кВ. Такого потенциала вполне достаточно, чтобы отпугнуть любых, даже агрессивных животных.
Реле включается транзистором Q1 на короткий период времени (около 15 мс). В течение этого короткого интервала через катушку протекает ток, создающий магнитное поле в сердечнике. Длительность включенного состояния реле задается ждущим мультивибратором, собранным на логических элементах КМОП-структуры, постоянная времени замкнутого состояния определяется величинами С2 и RЗ. Запуск осуществляется автоколебательным мультивибратором, собранным на двух оставшихся элементах IС1А и IС1В КМОП-структуры. По сути дела этот генератор определяет количество импульсов в минуту подобно прерывателю автомобиля. Период следования импульсов регулируется резистором VR1 в пределах 30—64 имп/мин.
Последний мультивибратор также определяет продолжительность рабочего цикла зарядного устройства. При самой высокой частоте (64 имп/мин) рабочий цикл занимает 1,6% всего периода работы устройства, при низкой частоте (30 имп/мин) — 0,75%. Благодаря подобной комбинации короткого рабочего цикла и использованию элементов КМОП-структуры устройство электропастуха потребляет очень мало электроэнергии.
Конструкция электропастуха
Схема электропастуха для простоты выполнена с применением печатного монтажа. Хотя схема в общем не обладает какими-либо особенностями при монтаже, следует проявлять определенную осторожность, работая с КМОП-элементами.
КМОП-элементы очень чувствительны к воздействию статического электричества и требуют аккуратного обращения. Лучше всего сначала закрепить на плате все элементы, а затем уже аккуратно вставить интегральную микросхему и припаять ее паяльником с заземленным жалом.
Микросхема, даже после установки на плату, весьма чувствительна к электрическим наводкам и помехам. Таким образом, катушку зажигания необходимо разместить как можно дальше от платы. Высоковольтный провод ни в коем случае не должен проходить вблизи платы!
Выбирая катушку зажигания для электропастуха, помните, что подойдет лишь обычная автомобильная катушка. Современные катушки для электронных транзисторных схем зажигания в упомянутых условиях будут сильно искрить в нашей схеме. Можно взять любую катушку от старой модели автомобиля, однако необходимо знать некоторые различия между разными типами катушек.
Некоторые катушки (например, от автомобиля Фольксваген) при включении дают мощный импульс тока. Подобные импульсы снижают срок службы контактов реле. Подобрать силу тока через контакты, отвечающую паспортной величине, можно с помощью резистора R4, ограничивающего ток через первичную обмотку катушки зажигания.
Для продления срока службы реле следует использовать конденсатор, которым комплектуется катушка зажигания. Если он у вас есть, поставьте его в схему вместо конденсатора СЗ. Этот конденсатор уменьшает искрение между контактами реле в момент разрыва электрической цепи.
Подавление высоковольтного импульса, возникающего в первичной обмотке, продлевает срок службы контактов. Кроме того, конденсатор и катушка образуют нечто вроде колебательного контура, затухающие колебания которого вызывают увеличение высокого напряжения на вторичной обмотке катушки.
Можно поискать высококачественные катушки, развивающие на вторичной обмотке большее напряжение по сравнению со стандартной катушкой. Тем не менее из опыта следует, что можно достичь хороших результатов, применив обычную катушку.
Источник электроэнергии электропастуха
Теперь мы приблизились к той части конструкции, которая касается солнечной батареи. Как вы видели, были предприняты определенные усилия, чтобы свести к минимуму потребляемую схемой энергию. Это снижает требования к необходимой мощности солнечной батареи.
Первичным источником энергии в устройстве питания, подключаемого к проволочной изгороди, является герметичная свинцово-кислотная аккумуляторная батарея, называемая гельным элементом. По характеристикам она идентична обычной свинцово-кислотной батарее с жидким электролитом, используемой в автомобилях. В отличие от обычных свинцово-кислотных элементов гельные элементы не нуждаются в уходе и могут устанавливаться в любом положении.
Батарея типа Powersonic РS-1260 или подобная ей имеет небольшие габариты (15х6х10 см3) и помещается в одном корпусе с электронной схемой.
Для подзарядки аккумуляторов необходима солнечная батарея, которая должна развивать напряжение 12 В при токе 250 мА. В продаже имеется несколько типов батарей, удовлетворяющих этим условиям.
При самостоятельном изготовлении солнечной батареи можно использовать расколотые на четыре части элементы диаметром 7,5 см. Большинство монокристаллических круглых элементов помечено крестиком в центре — если нажать в этой точке ножом с крестообразным наконечником, элемент расколется на 4 аккуратные части (нельзя это делать на твердой поверхности, для создания механического напряжения нужно, чтобы элемент прогнулся, достаточно подложить под него несколько листов бумаги).
Чтобы получить напряжение, достаточное для заряда аккумуляторной батареи, потребуется соединить последовательно 35 таких «четвертушек».
Солнечная батарея такого размера будет генерировать около 3,6 Вт. Это соответствует в среднем 22 Вт в день или 1,6 А*ч. В нормальных условиях гельный элемент емкостью 6 А*ч способен снабдить энергией схему без подзаряда от солнечной батареи в течение около 10 дней в зависимости от частоты генерации высоковольтных импульсов, температуры батареи и т. д.
Для защиты аккумулятора от перезаряда необходим регулятор заряда. Для этой цели вполне подойдёт регулятор, описанный в гл. 6 книги «20 конструкций с солнечными элементами». Ниже показана схема маломощного транзисторного варианта регулятора заряда.
Детали, использованные в схеме:
Резисторы:
R1, R2 — 33 кОм
R3 — 510 Ом
R4 — 1 мОм
R5, R8 — 1 кОм
R6, R7 — 480 Ом
R—100 Ом
Полупроводники: D1 — 1N4001, D2—1N4735, IС1—LМЗЗ9
СД1, СД2 — индикаторы, Q1—ЕСG187
Остальные детали: VR1—50 кОм, потенциометр.
Установка высоковольтного устройства
Установка высоковольтного устройства для электропастуха весьма проста. По всему периметру изгороди натяните проволоку, на которую затем будет подано высокое напряжение. Эта проволока, конечно, должна быть изолирована от земли. Для этой цели подходят керамические изоляторы, которые имеются в продаже в большинстве хозяйственных магазинов. Вместо них можно использовать горлышки от стеклянных бутылок.
Высота подвески проволоки зависит от вида животных, содержащихся в загоне. Для коров и лошадей, как показывает опыт, необходимо установить проволоку на уровне груди. Частота импульсов также определяется видом животных. Во многих случаях для животных, помещенных в новый загон, требуется использовать высокую частоту. После периода «привыкания» животных к неволе частоту можно снизить.
Проволока присоединяется к высоковольтному выводу катушки зажигания. Надежным заземлением служат металлический штырь, воткнутый во влажную почву, или водопроводные трубы, проложенные в земле. Категорически запрещается для этой цели использовать газовые трубы.
Теперь нужно подключить аккумуляторы, установить частоту импульсов, направить солнечную батарею на юг — и получится электрическая изгородь!
Список деталей
Резисторы:
R1—47 кОм
R2—22 кОм
R3—1 МОм
R4—5 Ом, 1 Вт
VR1 -—50 кОм, переменное сопротивление
Конденсаторы:
С1—4,7 мкФ 35 В
С2—0,02 мкФ
СЗ—220 мкФ, 16 В
С4—220 мкФ, 16 В
С5—0,001 мкФ
Полупроводники:
D1—1 N4002
IС1-СD4001, логический элемент И-НЕ
СД1 — светодиод
Q1—2N2222
Остальные детали:
RL1— реле
35 солнечных элементов, 250 мА
Катушка зажигания (см. текст)
Гельный элемент, 12В, 6А*ч (Powersonic РS-1260)
Список аналогов использованных в данной конструкции электропастуха на солнечных батареях зарубежных полупроводниковых приборов и микросхем (приведенные замены зачастую не являются точными аналогами, а лишь рекомендуются для использования при повторении конструкций).
Диоды:
1N34А Д310, Д311
1N4001 Д226
1N4002 КД212
1N4735 КС462, КС 162
1N5400 КД202
1N914 КД521А
Транзисторы:
ЕСG-187 ГТ906А
FРТ-100 фототранзистор
IRF-511 КП904
TIL 414 фототранзистор
2N2222 КТ3117А, КТ315
2N3904 КТ815
Микросхемы
LM1458 К544УД2
LMЗЗЭ К140УД12
LM741 К140УД7
LM7812 К142ЕН8
CD4001 К176ЛА7
CD4011 К176ЛА7
CD4049 К176ЛН2
CD4050 К564ЛА10
radiofishka.in.ua
Электропастух
электроника для дома
«Электропастух» представляет собой следующую конструкцию: пастбище огораживают оголенной проволокой, подвешиваемой на изоляторах. К ней подводится напряжение 1,5...5 кВ от генератора импульсов. Коснувшись проволоки, животное получает неприятный удар электрическим током, разумеется, безопасный для его жизни.
После нескольких прикосновений у животного вырабатывается условный рефлекс, и оно не пытается больше выйти за изгородь. Ток может быть до 15 мА (синусоидальный ток частотой 50 Гц), при коротких импульсах ток импульсного генератора может возрастать до 500 мА. С точки зрения безопасности продолжительность импульса не должна превосходить 0,1 с, а промежуток между импульсами должен быть по меньшей мере 0,75 с. В электрических изгородях заводского изготовления длительность импульса составляет несколько миллисекунд при частоте следования около 1 Гц, напряжение 5 кВ и ток до 300 мА (электрический заряд до 3 мКл). На животных сильнее всего действуют импульсы с частотой 250 Гц.
На рис. 1.1,а показана принципиальная электрическая схема «электронной изгороди». Это высоковольтный генератор, вырабатывающий напряжение 1,6...2 кВ с частотой 1 кГц. Импульс напряжения появляется раз в секунду и длится около 100 мс. Это зависит от величины емкости конденсатора С1 и сопротивлений резисторов R1, R3. Основной частью устройства является трансформатор Тр1. В нем используется ферритовый сердечник от трансформатора строчной развертки телевизора. Первичная обмотка имеет 55 витков провода ПЭВ 0,71 и вторичная — 18 витков провода ПЭВ-1 0,25. Третья высоковольтная обмотка берется готовой от строчного трансформатора. Высоковольтную обмотку можно намотать и самому, но это сложно. Она состоит из 1600 витков изолированного провода диаметром 0,12 мм, намотанных слоями по 100 витков каждый с прослойками из конденсаторной бумаги. Для изгороди берется медная или стальная оцинкованная проволока диаметром 1—1,5 мм. Она натягивается между стойками, которые ставятчерез каждые 25 м.
Рис. 1.1.«электропастух»
а —принципиальная электрическая схема (L1- 55 витков ПЭВ 0,71; L2- 18 витков
ПЭВ 0.26; L3- 1600 витков ПЭВ 0.12; б — строчный трансформатор телевизора
переделанный для работы в генераторе.
Рис. 1.2. «Электронная изгородь»:
о — конструкция проволочного ограждения; б — изоляторы для переносной ограды.
Изоляторы — высоковольтные от линии энергопередач, или в крайнем случае обычные, фарфоровые. Изоляторы для переносных ограждений можно сделать из пластмассовых или стекляных бутылок (рис. 1.2, б), насаженных на деревянные колья, вбитые в землю. Проволока ограждения обвивает горло каждой бутылки. Она не должна касаться кустов, травы и т. п. Необходимо обратить внимание на хорошее качество заземления. Земля используется в качестве второго провода высоковольтной линии. Расстояния между проволокой ограждения и землей для различных случаев показаны на рис. 17.8, а.
Налаживание устройства заключается в получении максимального напряжения на выходе импульсного генератора. О величине напряжения судят по длине искры, которая образуется между выходным зажимом генератора и проводом, соединенным с землей. Регулировка производится переменными резисторами R1 и R2.
Необходимо соблюдать правила техники безопасности и ни в коем случае не прикасаться к оголенным проводам!
Действия устройства проверяют, осторожно поднося к проволоке руку, при расстоянии до проволоки 10 мм должна проскочить искра с сухим треском разряда, при этом будет ощущаться легкое покалывание. Животные попадают под напряжение на расстоянии 2...4 мм. Ограждаемая площадь 5...10 га.
Несколько слов о преимуществах «электропастухов». Ограждение позволяет пасти большее, чем обычно, число животных. Это дает 20...25% прироста продукции молока или мяса. Изгородь охраняет фермы и сады от вторжения непрошенных четвероногих гостей.
radiopolyus.ru
