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.

» 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.

Такое устройство, как электропастух (мобильная электроизгородь на участке пастбища), позволяет производить выпас различных видов сельскохозяйственных животных или птицы без непосредственного участия человека. Скот, свободно пасущийся внутри огороженного пространства, не так страдает от кровососущих насекомых, как на привязи. Электропровод защищает поголовье от посягательства хищников. Используют электроизгороди и для ограждения от потрав посевных площадей или запасов сена. Можно оградить подобной изгородью и опасные участки ландшафта (рвы, овраги).

Электропастух промышленного производства – оборудование довольно дорогостоящее. Но при желании сэкономить, изготовить его можно своими руками в домашних условиях.

Показать всё

Принцип работы устройства

Электропастух – это устройство, представляющее собой генератор, работающий от сети 220 вольт (или от аккумуляторной батареи 10-12 вольт) и передающий импульсы тока на оголенный провод, натянутый на изоляторы опорных столбиков. Провод огораживает территорию, внутри которой пасутся животные.

При прикосновении к нему разряд тока проходит через тело животного и уходит в почву к заземляющей части устройства. Разряд небольшой силы не способен нанести вреда организму, но вызывает у животного неприятные ощущения. Рефлекс обходить провод стороной вырабатывается очень быстро.

Электропастух своими руками

Сделать для животных (КРС, свиней, овец, коз) электропастуха своими руками – задача, с которой справится даже начинающий радиолюбитель.

Большая часть необходимых для этого составляющих найдется в хозяйстве. То, чего не найдется, придется докупить.



Опорные столбики

Сначала надо определиться с тем, какой по периметру участок требуется огородить. Максимальное расстояние между двумя опорными столбиками не должно превышать десяти метров (если животные крупные и активные – то еще меньше).

Чтобы узнать, сколько понадобится опорных столбиков, следует разделить периметр участка на расстояние между ними. Самодельный электрический пастух может иметь опорные столбики, изготовленные из:

• металла;
• дерева;
• полимерных материалов.

Металлические столбики (штыри, заточенные с одного конца) – тяжелые, но их легко вбивать в землю. Вырезанные из дерева обойдутся дешево, но закрепить их в земле будет непросто, придется вкапывать. Уже готовые столбики из полимерных материалов, приобретенные в магазине, – дорогое удовольствие.

Высота опорных столбиков подбирается в зависимости от вида животных, для которых изготавливается электронный пастух.



Изоляторы

На каждом опорном столбике должен находиться изолятор, к которому будет крепиться провод. Изоляторы промышленного производства иногда появляются в продаже. Хорошо, если они будут керамические.

Можно сделать изоляторы и своими руками. Неплохой изолятор получится из пластиковой бутылки без дна. Ее надевают на столбик, а вокруг горлышка делают несколько витков провода.

Провод

Провод должен быть устойчивым к неблагоприятным факторам внешней среды. Железный быстро проржавеет. Хорошо подойдет оцинкованный диаметром 2 мм.

Сам по себе оголенный провод плохо заметен для животных, поэтому стоит использовать его в комбинации с лентами ярких цветов. Необходима и предупреждающая надпись для людей.

Генератор и заземление

Можно приобрести уже готовый генератор импульсов для электронной изгороди, но при наличии некоторого опыта его несложно собрать самостоятельно из катушки зажигания и трех таймеров 555.

Если за дело возьмется опытный радиолюбитель, данная схема может быть несколько упрощена или дополнена.

В качестве заземления удобно использовать железный прут (один или несколько) длиной не менее 120 см. Заземление углубляется на 1 м в почву. В засушливую погоду для лучшей электрической проводимости грунт вокруг заземления необходимо обильно проливать водой.

Чтобы защитить ваш земельный участок от животных (и не только) можно применить злектроизгородь, которая выполнена из натянутой на изоляционных столбах проволоки либо металлической сетки, она не соприкасается с землей, но при этом подключена к заземлённому источнику высоковольтных импульсов. По отношению к жизни животных или людей это не представляет опасности, но даёт достаточно неприятное и отпугивающее ощущение.

Для того чтобы электроизгородь выполняла только именно отпугивающую функцию нужно подать на неё короткие высоковольтные импульсы, которые повторяются с некоторым интервалом.

Генератор импульсов можете изготовить по схеме, которая показана на рис. 1. 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 тут - на изгородь.

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 555.

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 ЛГ 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 К1. От этого генератора зависит периодичность подачи высоковольтных импульсов на вашу изгородь. Импульсы с вывода 3 А1 идут на вывод 2 А2.

Печатная плата

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 К4. Этот импульсный сигнал идёт через резистор В10 на затвор мощного ключевого полевого транзистора УТ1А в стоковой его цепи подключена первичка стандартной автомобильной катушки зажигания Т1. Катушку зажигания можно использовать практически любую. Лучше применить катушкуот автомобилей с «контактной» системой зажигания. К примеру, от «Жигулей» ВАЗ - 2101 или 2106, «Москвичей» 412 или 2140.

Основа статьи взята из журнала » РАДИОКОНСТРУКТОР»