Как сделать электропастух своими руками проще схема

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

Современный электропастух

Тема электропастуха и электрической изгороди для домашних животных уже несколько десятков лет актуальна для всех, кто ведет фермерское хозяйство. Современную реализацию электропастуха предлагают участники форума http://www.fermer.ru, которые приводят схемы электропастуха и делятся опытом изготовления электропастуха своими руками. Материалы форума http://www.fermer.ru изложены ниже.

Начнем с изоляторов и столбиков для электропастуха. В общем проще всего и удобнее использовать арматуру (или толстую проволку D>=10мм). Вбили ее молоточком в землю, надели изолятор, вот и готова опора. Но это дорого (столбики надо ставить примерно через 10-20 метров, значит надо 50-100-200 столбиков, это деньги).

Можно делать столбики электропастуха своими руками из палок орешника и клена толщиной 2-3 см – дешево, сердито, выглядит не очень, но вполне приемлимо. Для установки таких опор можно использовать лом (втыкаешь лом в землю, покачал-выдернул и так раз десять в одно и тоже место. После этого в земле получается дырка глубиной примерно полметра).

Изоляторы для электропастуха можно изготовить своими руками из пластиковых бутылок: отрезал дно, надел на палку, один-два витка проволоки вокруг горла бутылки и все готово.

Проволоку можно использовать толщиной примерно один миллиметр. Проблема в том, что скот тонкую проволоку поначалу не замечает, но с этой проблемой легко бороться об этом позже. Предположим, что нам надо 1000 метров проволоки, а по массе это будет примерно 6 кг. Вариант — не покупать проволоку, взять несколько покрышек от машины типа «камаз» и сжечь, в одной такой покрышке примерно метров 150 проволоки, а может и больше, проволока там хоть и немного хрупкая, но для изгороди пойдёт. Вот так не затрачивая ни рубля можно сделать изгородь.

Выглядит электропастух так:

С генератором для электропастуха посложнее. Генератор для электропастуха создает импульсы высокого напряжения, которое подаются на изгородь. Какое должно быть напряжение?

Импульсы напряжением 10-12 киловольт (кВ) могут пробить наши изоляторы и система работать не будет. С другой стороны низкое напряжение порядка 12 вольт практически не бьет. Хорошо долбит 220 вольт, но если взяться за оголенный провод сухой х/б тканью или шерстяной, то током нас не ударит (только не надо это лишний раз проверять). А у скотины есть шерсть, и скотину в сухую погоду может и не ударить. У любого изолятора есть напряжение пробоя, так у воздуха оно примерно равно напряжению пробоя вакуума (3кВ на миллиметр). Шерсть у скотины не сильно густая и при касании провод может свободно приблизится к коже менее чем на миллиметр и в определенный момент проскочит искра. Так вот считаю, что генератор должен вырабатывать напряжение не больше 3кВ. Но чтобы нашу скотину не убило, надо ограничивать электрический ток.

Генераторы с параметрами, которые я описал выше (бьют сильно, но не причиняют вреда здоровью) есть почти в каждой семье и многие пробовали на себе. Этот генератор – система зажигания в автомобиле.

Самое простое, что можно использовать в качестве генератора электропастуха — это магнето, думаю, что, как бьет магнето, многие пробовали.

Берем магнето, заземляем провод с магнето на изгородь, только параллельно желательно поставить свечу. Дело в том, что магнето может без нагрузки выдавать напряжение выше, чем нам надо, а свеча ограничивает это напряжение до величины необходимой для пробоя зазора. Так вот регулируя зазор на свече, мы ограничиваем напряжение, которое генерирует магнето.

Смертельный ток для человека 20-30 млА? Откуда это взяли? Известен случай, когда человека убило от 12 Вольт и есть человек, которого тряхнуло от 10кВ линии и он по сей день живой.

В общем, нам нужно высокое напряжение порядка 3кВ. Есть два пути использовать умножитель напряжения или трансформатор. Я использовал трансформатор. Нужен повышающий трансформатор 100-250 вольт до 3кВ и более. В телевизоре есть строчный трансформатор, который может выдавать 30-40 кВ, но это перебор. В машине есть катушка зажигания, это она для автолюбителей катушка зажигания, а для нас это автотрансформатор. То, что катушка зажигания питается в автомобиле от 12 вольт — это не проблема, опыт говорит о том, что катушку зажигания можно запитать импульсным током более высокого напряжения.

Получить короткий высоковольтный импульс с ограниченным током можно разрядив, предварительно заряженный конденсатор, через первичную обмотку катушки зажигания. Периодически заряжая и разряжая конденсатор через первичную катушку зажигания на высоковольтном выходе катушки зажигания мы получим требуемые нам импульсы.

Ниже показана рабочая схема электропастуха, ее можно упростить (она будет приведена позже).

При изготовлении и эксплуатации электропастуха важно помнить о безопасности. В схеме есть один серьёзный недостаток.

В схеме использован автотрансформатор (катушка зажигания). У автотрансформаторов соединена первичная и вторичная обмотки. Это приводит к тому, что в схеме у высоковольтной цепи и низковольтной общая земля. Следовательно, если вы при включении в розетку ЭП перепутаете фазу с землей (а это сделать нетрудно), то произойдет короткое замыкание.

Решений этой проблемы можно придумать много. Самое простое и самое дешевое: надо просто между первой землей и источником электрического тока вставить сопротивление 100 кОм. В случае неправильного включения через сопротивление R4 (схема привожу ниже) будет течь ток 2.2 млА и схема просто не будет работать. Это сопротивление на работу ЭП практически не повлияет.

А теперь о параметрах схемы электропастуха (некоторые элементы приводятся со значительным запасом).

Диоды (VD1, VD3) – КД226В.

Диод (VD4) – пойдет любой высоковольтный диод (от 10кВ). Вообще этот элемент не обязателен.

Можно любые другие, только чтобы держали 400 вольт и ток 10млА.

Сопротивления – достаточно одноваттных, номиналы приведены на схеме.

Конденсаторы – 400В, емкость на схеме, желательно МБГО (не электролитические), можно и электролитические, но не напутайте с полярностью.

Динистор (VD2) – КН102И (можно и с другими буквами, но у них напряжение включения меньше).

Тиристор (T1)- КУ202Н.

Катушка — можно сделать в доске два пропила типа «ласточкин хвост» и сматывать проволоку на доску.

Как работает схема электропастуха (рассматриваю схему без R4)

Диод VD1 выполняет функцию полуволнового выпрямителя.

Через сопротивление R1 заряжается конденсатор C1, который определяет «силу» импульса. Для увеличения «силы» удара надо увеличить емкость конденсатора С1, но больше 2мкФ не рекомендую. Напряжение на конденсаторе изменяется по закону U(t)=310*(1-exp(-t/(2*R1*C1))), эта формула не совсем точная, но для понимания вполне сгодится. C1 заряжается до 200 вольт менее чем 0.1 сек.

Через сопротивление R2 заряжается конденсатор C2, который определяет частоту повторения импульсов. Напряжение на конденсаторе изменяется по закону U(t)=310*(1-exp(-t/(2*R2*C2))). C1 заряжается до 150 вольт за 0.5 сек и в это время открывается динистор VD2, который открывает тиристор T1. Конденсатор С1 разряжается через тиристор на первичную обмотку трансформатора, конденсатор С2 разряжается через диод VD3 и тиристор на первичную катушку трансформатора. На выходе трансформатора формируется высоковольтный импульс. После того как конденсаторы разрядились, закрывается динистор тиристор и процесс начинается заново. На первом графике синим изображено напряжение в зависимости от времени на конденсаторе С1, а красным на С2. На втором графике напряжение на первичной обмотке трансформатора от времени.

Свеча ограничивает напряжение.

Диод VD4 (не обязателен) нужен потому, что на выходе трансформатора формируются не однополярные импульсы. Дело в том, что проволока сама по себе представляет конденсатор, который заряжается через диод VD4. И заряд на проволоке есть всегда.

Вот упрощенная схема электропастуха:

Принцип работы электропастуха

Через диоды VD1 и VD2 и сопротивления R1 и R4 заряжается конденсатор С1. До двухсот вольт конденсатор должен зарядится за время примерно 2*(R1+R4)*C1=0.6сек. На резисторах R2 и R3 собран так называемый делитель напряжения с соотношением 200/1. В то время, как напряжение на С1 приближается к 200 вольтам, напряжение на управляющем электроде тиристора приближается к одному вольту. При напряжении 1вольт тиристор должен открыться и конденсатор С1 разрядится через тиристор. А потом все заново.

Может быть проблема в «дубовом» КУ202Н, на него не даны точные параметры в документации (для большинства тиристоров отпирающие напряжение лежит в районе 0.8-1.2 вольта, на этот же написано, что меньше семи вольт, вот и гадай).

Есть способ изготовления генератора для электропастуха намного проще. Точнее, не обязательно делать генератор для электропастуха своими руками, генераторы для электропастуха продаются практически готовыми. Я такой генератор купил на рынке за 90руб – это электрическая зажигалка для газовой плиты, работающая от батареек. Есть один недостаток: слабовато она бьет, но это легко решается заменой конденсатора С1 большей емкостью (1мкф). Свеча и высоковольтный диод тоже нужны, как и предыдущих версиях. Я бы еще диод перед тиристором вставил (как показал на рисунке), она бы меньше ток жрала. Зажигалка потребляет ток примерно 120млА, от батареи она проработает не больше суток. Так что ее лучше запитать от какого-нибудь трехвольтового блока питания. В принципе схему можно переделать под питание от 220 вольт. Возможно этот генератор будет недолговечен, как и все китайское. Думаю, слабым местом будет высоковольтный трансформатор. Схема генератора для электропастуха:

В продаже нет тиристоров, держащих более 3кВ, а КУ202Н держит 400В, он, конечно, может быть и может выдержать больше раза в два-три, но не 30-50 раз. Да, можно использовать ТВС и ТДКС, только там что-нибудь напутать проще. Интуитивно, кажется, безопаснее использовать строчный трансформатор, но вряд ли кого-нибудь убило системой зажигания. Вот еще более простая схема электропастуха:

Предложение о доработке схемы электропастуха от участника форума

Собственно схема на строчнике для обсуждения. По подобной схеме делал малую взрывную машинку, для большой использовал двутактный более мощный и менее капризный преобразователь. Но для электропастуха это не столь принципиально. Ну и для электропастуха не надо ставить УН, а R2 увеличить до 1 Мом примерно. В качестве бонуса от этого преобразователя можно запитать лампу дневного света и иметь на выпасе не только ограду, но и свет. Схема и фотография изготовленного своими руками показаны ниже.

Советы по эксплуатации электропастуха от участников форума

1. Самое главное, чтобы скотина поняла откуда её бьёт, она инстинктивно бежит вперёд и у неё закрепляется рефлекс на движение вперёд, при воздействии импульса. Теперь даже при случайном касании, возрастает вероятность обрыва. При постоянном выпасе с изгородью, скот начинает чувствовать индукцию и уже не боится выходить за столбики, если пролезет без проволоки. Замечаю, что так же чувствует обесточенные участки и может их легко рвать, это к тому, что выше сказано, что не включали изгородь месяцами, это не совсем так. Закольцовка обязательна. Как есть люди, слабо чувствительные к току, так же есть отдельные головы, которым изгородь по барабану, это, в основном, молодняк, неправильно приученный, это уже «потерянное поколение».

2. Прошлым летом купила эпектропастух белорусского производства. Паслись овцы — 30голов. Сначала все было замечательно, горя не знала, но спустя некоторое время одна взрослая овца научилась вылезать из него. Специально наблюдала за ней: сначала ходит, пасется, как наелась — бежит к тому месту, где я их запускаю и просто с разгона перепрыгивает — все остальные за ней напролом. Поднимала выше проволоку-бесполезно, просто обрывает с разгона. Пришлось ее привязывать на веревку в загоне. Так и мучилась все лето. Кстати, гуси у меня очень хорошо понимали электропастух, никогда за пределы не вылезали. Этим летом хочу попробовать овец вместе с коровами и телятами в пастухе пасти. Не знаю, получится или нет.

Проволоку натягивала в три слоя так, чтобы ягнята не могли пролезть под низ. Плюс к этому между верхним и средним рядами проволоки — шпагат с флажками, чтобы заметнее проволока была. Даже гуси не проходили. Овцы — не тупая тварь, а наоборот, очень даже умная. Умнее коров — это точно. Бьет их действительно гораздо меньше коров, потому что сухая шерсть не проводник. Если мордой или ногами прикасается — отскакивает. а боком подойдет — прислонится к проволоке и хоть бы что. Но когда сбродная овца была на веревке остальные не вылезали, даже если забывала пастух включить или в нем батарейки садились. А еще были случаи, когда просто вытягивали стойки из земли, штук так 10 подряд и просто клали на землю. Так и не поняла — то ли подростки развлекались, то ли насолить мне не знали как. Сетку конечно можно, но боюсь, кто-нибудь присмотрит для своих нужд.

3. Купил в прошлом году пастуха для коров телят. Первый день — был кошмар, особенно с телятами, шли напролом!! Приходилось их сопровождать вдоль периметра изгороди, к вечеру стали побаиваться, а на следующий день они уже паслись самостоятельно. ЭП обошелся в 12000 рубчиков, но зато весь пастбищный период они ходили у меня перед глазами и это конечно для меня спокойней. НО эти столбики я не знаю, если только что их в бетон заливать, может и будут стоять, но мне пришлось купить трубки 15 миллиметровые и из них сделать свои так как заводские втыкались всего на 15 см, и когда натягиваешь проволоку — они прогибаются, особенно в перегное. Тут недавно зашел на сайт этого завода, а оказывается сам генератор та не такой уж дорогой!! Основную цену составляют вот эти самые столбики 115 руб/шт., а у меня их 20.

Источник