Електрошокер 80 кВ. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Особиста безпека

 Коментарі до статті

Пристрій призначений для активної самооборони шляхом впливу на нападаючого високовольтним розрядом. Схема дозволяє отримати на вихідних контактах напругу до 80 кВ, що призводить до пробою повітря та утворення електричної дуги між контактними електродами. Так як при торканні електродів протікає обмежений струм, загрози для життя немає.

Електрошоковий пристрій завдяки своїм малим розмірам може використовуватися як індивідуальний засіб безпеки або працювати у складі системи охорони для активного захисту металевого об'єкта (сейфа, металевих дверей, дверного замка тощо). Крім того, конструкція настільки проста, що для виготовлення не вимагає застосування промислового обладнання, все легко виконується в домашніх умовах.

Простіший електрошокер був раніше опублікований в [1].

У схемі пристрою (рис.1) на транзисторі VT1 та трансформаторі Т1 зібраний імпульсний перетворювач напруги.

(Натисніть для збільшення)

Автогенератор працює на частоті 30 кГц, і у вторинній обмотці (3) трансформатора Т1 після випрямлення діодами на конденсаторі С4 виділяється постійна напруга близько 800...1000 В. Другий трансформатор (Т2) дозволяє ще підвищити напругу до потрібної величини. Працює він у імпульсному режимі. Це забезпечується регулюванням зазору в розряднику F1 так, щоб пробій повітря відбувався при напрузі 600...750 Ст.

Як тільки напруга на конденсаторі С4 (у процесі заряду) досягне цієї величини, розряд конденсатора проходить через .1 та первинну обмотку Т2.

Енергія, накопичена на конденсаторі С4 (передана у вторинну обмотку трансформатора), визначається з виразу:

W = 0,5СU_С ² = 0,5 х 0,25 х 10^-6 х 700² = 0,061 Дж,

де Uc – напруга на конденсаторі (В), З – ємність конденсатора С4 (Ф).

Аналогічні пристрої промислового виготовлення мають приблизно таку саму енергію заряду чи трохи менше.

Живиться схема від чотирьох акумуляторів типу Д-0,26 та споживає струм не більше 100 мА. Елементи схеми, виділені пунктиром, є зарядним безтрансформаторним пристроєм від мережі 220 В. Для підключення режиму підзаряду використовується шнур з двома відповідними вилками. Світлодіод HL1 є індикатором наявності напруги в мережі, а діод VD3 запобігає розряду акумуляторів через ланцюги зарядного пристрою, якщо воно не включене в мережу.

Деталі: резистори типу МЛТ, конденсатори С1 типу К73-17В на 400 В, С2 – К5016 на 25 В, C3 – К10-17, С4 – МБМ на 750 В або типу К42У-2 на 630 В. Високовольтний конденсатор (С4) Типів застосовувати не рекомендується, тому що йому доводиться працювати у жорсткому режимі (розряд майже коротким замиканням), який довго витримують лише ці серії. Діодний міст VD1 можна замінити чотирма діодами типу КД102Б, а VD4 та VD5 - шістьма послідовно включеними діодами КД102Б. Вмикач SA1 типу ПД9-1 чи ПД9-2.

Трансформатори є саморобними і намотування в них починається з вторинної обмотки. Процес виготовлення потребує акуратності та намотувального пристосування.

Трансформатор Т1 виконується на діелектричному каркасі (рис.2), що вставляється в броньовий сердечник Б26 з фериту М2000НМ1 (М1500НМ1).

Він містить в обмотці 1 - 6 витків, 2 - 20 витків дротом ПЕЛШО діаметром 0,18 мм (0,12...0,23 мм), в обмотці 3 - 1800 витків дротом ПЕЛ діаметром 0,1 мм. При намотуванні 3-ї обмотки необхідно через кожні 400 витків укладати діелектричний конденсаторний папір, а шари просочувати конденсаторним або трансформаторним маслом. Після намотування котушки її вставляють у феритові чашки і склеюють стик (попередньо переконавшись, що вона працює). Місця висновків котушки заливають розігрітим парафіном або воском.

При монтажі необхідно дотримуватись полярності фаз обмоток трансформатора, вказану на схемі (рис.1).

Високовольтний трансформатор Т2 виконаний на пластинах із трансформаторного заліза, набраних у пакет (рис.3).

Так як магнітне поле в котушці не замкнене, конструкція дозволяє виключити намагнічування сердечника. Намотування виконується виток до витка (спочатку намотують вторинну обмотку) 2 - 1800... 2000 витків дротом ПЕЛ діаметром 0,08...0,12 мм (в чотири шари), 1 - 20 витків діаметром 0,35 мм. Міжшарову ізоляцію краще виконувати з кількох витків тонкої (0,1 мм) фторопластової стрічки, але підійде також і конденсаторний папір (її можна дістати з високовольтних неполярних конденсаторів). Після намотування обмоток трансформатор заливається епоксидним клеєм. У клей перед заливкою бажано додати кілька крапель конденсаторної олії (пластифікатор) і добре перемішати.

При цьому в масі заливки клею не повинно бути бульбашок повітря. А для зручності заливки потрібно виготовити картонний каркас (розмірами 55х23х20 мм) за габаритами трансформатора, де й виконується герметизація.

Виготовлений таким чином трансформатор забезпечує у вторинній обмотці амплітуду напруги більше 90000, але включати його без захисного розрядника F2 не рекомендується, так як при такій напрузі можливий пробій всередині котушки. Захисний розрядник виконується з двох оголених дротів, розташованих на відстані 20...24 мм. Конструкція електродів Х2, Х3 та розрядника F2 показана на рис.4.

Елементи конструкції кріпляться на бічних пластинах з оргскла завтовшки 5...6 мм. Як електроди Х2 і Х3 можна використовувати стрижні від роз'ємів на великий струм, наприклад із серії ШР. На рис.5 наведено вигляд конструкції розрядника F1.

Як матеріал краще взяти мідні пластини з нікельованим покриттям (цим забезпечується більш висока стійкість розрядника до руйнування дугою). Товщина пластин може бути будь-якою. Пробійна напруга повітря приблизно 3 кВ мм (залежить від вологості та атмосферного тиску), тому зазор розрядника F1 буде приблизно 0,1...0,2 мм (регулюється при налаштуванні). Кнопку включення SB1 краще зробити самостійно - це дозволяє врахувати особливість конструкції корпусу. Вона виконується з м'якої сталевої чи мідної стрічки завтовшки приблизно 0,5 мм (рис.6).

Всі деталі схеми, крім вимикача SA1, розміщені на односторонній друкованій платі (рис.7) зі склотекстоліту завтовшки 1...1,5 мм (розміром 130х55 мм).

Таких же розмірів плата використовується як кришка та елемент кріплення вимикача SA1, а також акумуляторів. Акумулятори розміщені по двоє в картонних склянках, склеєних за їх розмірами (за діаметром) і підпружини до основної плати пелюстками, закріпленими на кришці. Деталі припаюються з боку друкарських провідників, що дозволяє зменшити товщину корпусу пристрою.

Трансформатори Т1 та Т2 приклеюються до плати епоксидним клеєм. Загальний вид складання всієї конструкції (без кожуха) показано на рис.8.

На каркасі, утвореному з двох плат, закріплених чотирма гвинтами (з потаємним капелюшком), обмотується та склеюється кожух з картону (він повинен зніматися при знятій задній стінці). Для надання привабливого зовнішнього вигляду кожух обмотується плівкою, що самоклеїться під колір дерева. У місці розташування кнопки SA1 виконується отвір у кожусі, а на бічну грань приклеюється накладка із тонкої (1...2 мм) пластмаси з прорізами. Усередині гнучкої частини пластини клеїться гумовий вкладиш, але так, щоб він не заважав одягати кожух на каркас.

Налаштування схеми полягає в отриманні (резистором R4) стійкого запуску та роботи автогенератора при живленні від стаціонарного джерела з напругою від 3,9 до 5 В. При налаштуванні схеми краще використовувати блок живлення в режимі обмеження струму на 1 А - це запобігає пошкодженню VT1 у разі помилкового підключення фази первинної обмотки Т1 або відсутності режиму автогенерації з іншої причини. Після цього за допомогою осцилографа з дільником заміряємо напругу на конденсаторі С4 і підбираємо величину зазору в розряднику F1 так, щоб воно не перевищувало рівня 650...750.

Декілька слів про експлуатацію пристрою. При перенесенні електрошоку краще скористатися вимикачем SA1 для зняття живлення - це виключить роботу пристрою при випадковому натисканні SB1, наприклад в кишені. Не рекомендується включати електрошок в умовах високої вологості, щоб не потрапити під напругу дугового розряду. Крім того, так як для транзистора VT1 не встановлений тепловідвідний радіатор (немає вільного місця в корпусі), не рекомендується включати пристрій на безперервну роботу протягом більше 1 хв (зазвичай в цьому і немає необхідності). Слід також знати, що звичайний одяг не є перешкодою для проникнення дуги.

література:

1. Сидоренко Д.П. Електрошок - захист для всієї родини//Радіоаматор. – 1997. – №12. - С.21

Дивіться інші статті розділу Особиста безпека.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Надтонкий та гнучкий електрофоретичний дисплей 10.03.2013 Компанія E Ink привезла на MWC не лише прототип телефону з електрофоретичним екраном, але й іншу свою розробку, що показує, що надтонкі та гнучкі електрофоретичні дисплеї готові до застосування в електронних пристроях. Прототип має дуже малу товщину (зрозуміло, йдеться про сам екран, а не про страшно товсту коробку, до якої він підключений). Гнучкий дисплей може бути вбудований в неплоску деталь електронного пристрою або елемент конструкції, що згинається в процесі експлуатації. Мале енергоспоживання екрану E Ink робить його привабливим як дисплей для інформації, що має бути видно постійно.

Інші цікаві новини:

▪ Стоунхендж створює звукові міражі

▪ Вплив музики на стан пам'яті

▪ Видалення подряпин з автомобіля сонячним світлом

▪ Австралія спливла на півтора метра на північ

▪ Монітори ViewSonic VX2462-2K-MHDU, VX2762-2K-MHDU та VX2762-4K-MHDU

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Радіоаматор-конструктор. Добірка статей

▪ стаття Дитина не відкриє скриньку. Поради домашньому майстру

▪ статья Яка компанія і для чого постійно тримає у повітрі кілька порожніх літаків? Детальна відповідь

▪ стаття Іспанська Золотий корінь. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Подовжувач-перенесення. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Не припиняючи обертання. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024