Меню

Простая схема электропастуха своими руками

Электропастух своими руками

Электропастух предназначен для организации электроограждения с целью содержания КРС, лошади, свиньи, овцы, козы и др.

Также электроизгородь может быть использована, например, для защиты медовой пасеки или культурных посевов от бродячих животных.

Принцип работы прибора основывается на прикосновении животного с проволочным ограждением, подключенным к генератору импульсов высокого напряжения, далее электрический ток проходит через животное и возвращается в генератор импульсов через землю с помощью стойки заземления. Тем самым достигается удержание животных в пределах огороженной территории.

Чтобы электроизгородь только отпугивало животных, на неё подаётся короткие высоковольтные импульсы, которые повторяются с интервалом от 10 до 40 в минуту. Примерные тех.характеристики электроизгороди ниже:

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОИЗГОРОДИ

Наименование Значение Примечание
Выходное напряжение импульса 10 000 Вольт
Энергия импульса без нагрузки 3,8 Джоуля Соответствует требованиям безопасности*
Энергия импульса под нагрузкой 500 Ом от 0,5 до 3,0 Джоулей Устанавливается пользователем
Частота импульсов от 10 до 40 в минуту Устанавливается пользователем
Протяженность проволочного ограждения до 12 км проволоки

без потери мощности Площадь ограждения:

— до 900 Га в 1 ряд;

— до 225 Га в 2 ряда;

— до 100 Га в 3 ряда. ♦ Диапазон напряжения питания 11 – 14,5 Вольт Источник питания:

— автомобильный аккумулятор 12В

— сеть 220В (через стабилизированный блок питания 220/12В) ♦ Потребляемая мощность, не более 6 Ватт ♦ Степень пыле- и влагозащищенности

(в соответствии с международным стандартом IEC 60529) IP 65 Пыленепроницаемость, защита от водяных струй с любого направления

* Согласно методическим рекомендациям ФГБУ ВНИИ Охраны природы «По применению электроограждений для животных».

Схема электропастуха

Генератор импульсов можете изготовить по схеме, которая показана на рисунке ниже:

Список радиодеталей:

Резисторы
R1 — 3К6
R2 — 470К (переменный)
R3 — 33K
R4 — 100K (переменный)
R5 — 2K4
R6, R10 — 100
R7, R9 — 620
R8 — 68K
R11 — 3K
R12 — 51
Конденсаторы
C1, C7, C9 — 0,1 uf
C2, C4, C6, C8 — 0,01 uf
C3 — 10 uf
C5 — 0,47 uf
C10 — 220 uf
C11 — 1000 uf
Транзистор VT1 — IRF640 (200v, 18A) или IRF740,IRF840, а также подойдет другой полевой транзистор не меньше 18А, 60В.
Диоды VD1, VD2, VD3 — 1N4005 (600v, 1A), подойдут диоды не меньше 1А, 60В.
Светодиоды — HL1, HL2
Таймер NE555 — 3 шт.
Автомобильная катушка зажигания от ВАЗ или Москвич (лучше от контактного зажигания).

Описание работы схемы

В основе генератора стоит уже готовый высоковольтный трансформатор, его роль может выполнять катушка зажигания взятая из легкового авто. Катушка зажигания представляет собой трансформатор с низкоомной первичной и высокоомной вторичной катушками. Когда происходит пульсация тока в первичке на вторичке образуются импульсы высокого напряжения. В автомобиле они идут на свечи зажигания, а в этой схеме — на электроизгородь.

Для работы схемы на первичку надо подать импульсное напряжения, которое состоит из прерывающихся пачек импульсов звуковой частоты, они повторяются через определённый период времени. Схема для воссоздания этих импульсов выполнена на трёх интегральных таймерах марки NE555.

На основе таймеров А1 и АЗ изготовлены генераторы инфразвуковых и звуковых колебаний, соответственно. На базе таймера А2 — одновибратор.

Ток на первичку катушки зажигания Т1 идёт через ключ на полевом транзисторе VT 1. Для того чтобы во вторичке Т1 образовалось высокое напряжение нужно, чтобы в первичке ток пульсировал. На основе таймера АЗ изготовлен генератор звуковых импульсов. Когда он работает импульсы звуковой частоты с его выхода (вывод 3) идут на затвор транзистора. В результате на первичке Т1 образовывается пульсирующий ток, он индуцирует высокое переменное напряжение на вторичке.

Управление генератором звуковых импульсов осуществляется уровнем на выводе 4 АЗ. Для того чтобы генератор работал на этом выводе нужно напряжение логической единицы. При логическом нуле генератор блокируется и на его выходе установлен логический ноль.

На базе таймера А1 сделан инфразвуковой генератор, он генерирует импульсы. Частоту этих импульсов можете настраивать при помощи переменного резистора R1. От этого генератора зависит периодичность подачи высоковольтных импульсов на вашу изгородь. Импульсы с вывода 3 А1 идут на вывод 2 А2.

На основе таймера А2 выполнена схема одновибратора. По приходу каждого из импульсов на вывод 2 он формирует один импульс заданной продолжительности, её можете настраивать с помощью переменного резистора R4. Этот импульсный сигнал идёт через резистор R10 на затвор мощного ключевого полевого транзистора VT1, a в стоковой его цепи подключена первичка стандартной автомобильной катушки зажигания Т1. Катушку зажигания можно использовать практически любую. Лучше применить катушку от автомобилей с «контактной» системой зажигания. К примеру, от «Жигулей» ВАЗ — 2101 или 2106, «Москвичей» 412 или 2140.

Печатная плата и расположение деталей

Регулировка частоты импульсов осуществляется путем поворота регулятора «Частота». Значение установленной частоты соответствует указанному на лицевой панели прибора (в импульсах в минуту).

При необходимости можно увеличить охраняемую площадь, включив две катушки зажигания параллельно.

Источник

Электропастух

Попросили сделать электроизгородь. Погуглил, схем много, но ничего особо не приглянулось. Схемы с питанием от 220 вольт сразу отпадают: глупо и опасно. Распространённая схема на трех 555 таймерах удивила своей избыточностью, электрический стул по принципу ШИМ катушки зажигания не даст достаточной длины искры и точно так же опасен.

Что такое электропасух? В простейшем случае представляет собой участок земли огороженный проводом или специальной тесьмой под напряжением.

Итак, что получилось:

Схема работает от 10 до 14 вольт. Первичный преобразователь заряжает С4+С5 до 400 вольт после чего они разряжаются на катушку зажигания. Частота разрядов регулируется R2 и ограничена R3, эти резисторы отвечают за коэффициент заполнения импульсов первичного преобразователя. Сам преобразователь работает от распространённой микросхемы SG3525, которая в данном включении требует минимума обвязки. Частота преобразователя (C1 и R1) подбираются в зависимости от трансформатора, в моём случае

66kHz. В моём случае максимальная скважность ограничена резистором R3 на уровне

18%, и максимальный ток потребления от 12 вольтового источника составляет

250мА, если мощность не ограничивать, возможно потребуется снаббер и замена транзистора на что-то помощнее, типа IRF3205.

C2 на 25 вольт. Трансформатор T1 на сердечнике RM8 N87 AL=250 избыточен, но меньших сердечников не нашлось. Витки рассчитывать в программе Старичка, во вторичной обмотке

250 витков, этого хватит с запасом практически на любом сердечнике, а т.к. это флейбек, очень рекомендую делать послойную изоляцию во избежание пробоя.

Далее идут два диода и токоограничительный резистор R5, который бесполезно жрет мощность, греется и помогает запираться тиристору в данном включении. Его лучше сделать составным из двух параллельных или последовательных резисторов мощностью 2 ватт подходящих номиналов. Конденсаторы C4 и C5 на 630 вольт. С3 можно брать на 50 вольт. Номиналы динистора и тиристора на схеме.

Резистором R6 регулируется напряжение срабатывания порогового узла, я установил его на 400 вольт, что как мне кажется избыточно, слишком уж мощная искра получается, всё это будет настроено в процессе опытов.

Т2 – катушка зажигания, первичная обмотка шунтирована 3-мя последовательными диодами HER208.

Пороговый узел из-за R5 не нравится, будет переделан, но для опытов сойдет и так.

На данный момент частота разрядов на максимальной (R2) мощности составляет около 4Hz, больше как мне кажется и не нужно, а скорее всего меньше, если оставить эту частоту и снизить напряжение срабатывания порогового узла вольт до 100-200, потребление составит около 50-100 миллиампер, соответственно, от аккумулятора авто эта схема будет жить вечно.

Для безопасности планируется HV выход катушки зажигания соединять с изгородью через составной резистор мегаом на 5, что позволит до безопасного уровня ограничить ток, которым оскорбляются животные.

Upd: Электропастух был опробован, вот видео:

Напряжение на конденсаторах снижено с 400 до примерно 150-200 вольт, искра при этом около двух сантиметров, может чуть больше.

UPD : Рекомендую посмотреть вторую версию схемы электропастуха

Источник

Электропастух своими руками, вторая версия

Дошли руки сделать усовершенствованную версию электропастуха. По сравнению с предыдущей, она более энергоэффективна и имеет независимую регулировку частоты импульсов и мощности разряда. Сразу посмотрим как работает электропастух, на видео демонстрируется разряд и регулировка частоты.

Частота разрядов регулируется примерно от 1.7 до 16 герц, чего, как я считаю, более чем достаточно. Теперь посмотрим схему.

Схема электропастуха

Плата имеет размеры 65х30мм:

Условно схема состоит из регулируемого преобразователя напряжения 12 >

400 вольт на шим контроллере UC3845 и генератора импульсов на 555 таймере. Преобразователь заряжает конденсатор C4 до необходимого напряжения после чего происходит его разряд на первичную обмотку катушки зажигания в соответствии с заданной частотой, высоковольтный выход катушки идет на электроизгородь, общий провод подключается к реальной земле.

Напряжение до которого будет заряжен конденсатор регулируется с помощью обратной связи состоящей из элементов R8, R9, R10, C8. При текущих номиналах оно может быть в диапазоне

200-400 вольт, от напряжения зависит мощность импульса. Помимо этого обратная связь также служит цепью разряда конденсатора, и после отключении питания плату можно безопасно брать в руки спустя буквально несколько секунд.

Разряд конденсатора при отключении питания, цена клетки 100 вольт, 1 секунда.

Частота разрядов и выходное напряжение преобразователя независимо друг от друга регулируются переменными резисторами R5 и R9, демонстрацию чего можно посмотреть на следующем видео, цена клетки 100 вольт, 100 миллисекунд.

Сборка устройства

Трансформатор Т1 преобразователя намотан на Ш образном сердечнике ЕЕ25х10х6.35мм. Вторичная обмотка имеет 80 витков провода 0.1мм одним проводом, первичная обмотка 4 витка проводом 0.4 в три провода параллельно. Под крайние керны необходимы прокладки

0.12 мм для обеспечения зазора.

Подойдет практически любой сердечник примерно этих размеров – главное не забыть про зазор. Сначала мотается вторичная обмотка виток к витку, межслойная изоляция два витка обычного скотча. Провод можно взять 0.08-0.12мм. Поверх вторичной обмотки идет первичная в 4 витка проводом 0.3-0.6мм жгутом из 3-4х проводов распределенным по всей длине каркаса.

Во время настройки трансформатор Т1 и катушку зажигания не подключаем. Собираем на плате весь узел на UC3845, 2-й вывод ( VFB ) временно подключаем на землю и подаем питание. На выходе должен получится сигнал как на картинке ниже:

Частота около 50kHz, длительность импульса

Далее собираем весь узел на 555 таймере и проверяем выход, переменным резистором R5 частота должна регулироваться от

Устанавливаем трансформатор и проверяем напряжение на конденсаторе С4, с помощью резистора R9 оно должно регулироваться от

400 вольт, если все в порядке подключаем катушку зажигания и наслаждаемся разрядами, если напряжение на конденсаторе мало и ощущается нагрев транзистора преобразователя – неправильная фазировка трансформатора, необходимо поменять местами концы первичной или вторичной обмотки. Все диоды можно заменить на 1N5819 или HER208.

Следует соблюдать правила безопасности т.к. на схеме присутствует высокое напряжение. Потрогав детали руками в процессе работы, можно неприятно удивиться разрядом конденсатора 400-630 вольт в тело. На переменные резисторы также следует установить пластиковые рукоятки.

На мой взгляд для работы устройства в качестве электропастуха частота разрядов более трех Герц просто не нужна, спокойное животное получив разряд тут же отпрыгнет от изгороди, но если оно агрессивно или запуталось, нет никакого смысла «жарить» его высокой частотой разрядов.

Пробивное расстояние при текущих номиналах составляет до полутора сантиметров чего вполне достаточно. Для любителей «помощнее» следует заменить конденсатор С4 на 2.2uf 630 вольт и пересчитать делитель обратной связи, или же поставить два конденсатора С4 параллельно, что так же увеличит мощность разрядов. В этом случае длина искры будет как и в первой версии электропастуха:

Контакт подписанный на схеме «земля» не имеет связи с «минусом» схемы и представляет собой металлический штырь вбитый в землю и подключенный к общему контакту катушки зажигания.

Если будете повышать напряжение хорошо бы сделать защитный разрядник что бы исключить пробой вторичной обмотки катушки зажигания. Разрядник делается из любой тонкой пластиковой трубки в которую устанавливается два гвоздя с промежутком около 3-х сантиметров, концы заливаются термоклеем и подключаются на выход катушки зажигания.

В отсутствии контакта с животным искра будет образовываться в разряднике а отсутствие искры косвенным образом будет сигнализировать о коротком замыкании или иной поломке. Но опять же, по факту все это не нужно.

При небольшой частоте потребление составляет несколько десятков миллиампер, а значит от одного заряда автомобильного аккумулятора электропастух сможет работать круглосуточно неделями.

При желании могу изготовить данное устройство, пишите. Всего наилучшего!

Источник

Читайте также:  Ремонт автомобильных тентов своими руками