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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Elektroschocker 80 kV. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Persönliche Sicherheit Das Gerät dient der aktiven Selbstverteidigung, indem es einen Angreifer einer Hochspannungsentladung aussetzt. Die Schaltung ermöglicht es, an den Ausgangskontakten Spannungen von bis zu 80 kV zu erhalten, was zum Luftdurchschlag und zur Bildung eines Lichtbogens zwischen den Kontaktelektroden führt. Da beim Berühren der Elektroden nur ein begrenzter Strom fließt, besteht keine Gefahr für Menschenleben. Aufgrund seiner geringen Größe kann ein Elektroschockgerät als einzelnes Sicherheitsgerät verwendet werden oder als Teil eines Sicherheitssystems zum aktiven Schutz eines Metallobjekts (Tresor, Metalltür, Türschloss usw.) arbeiten. Darüber hinaus ist das Design so einfach, dass für die Herstellung keine Industrieausrüstung erforderlich ist; alles kann problemlos zu Hause durchgeführt werden. Ein einfacherer Elektroschocker wurde zuvor in [1] veröffentlicht. In der Geräteschaltung (Abb. 1) ist ein Impulsspannungswandler auf dem Transistor VT1 und dem Transformator T1 aufgebaut.
Der Autogenerator arbeitet mit einer Frequenz von 30 kHz und in der Sekundärwicklung (3) des Transformators T1 wird nach Gleichrichtung durch Dioden eine konstante Spannung von etwa 4...800 V am Kondensator C1000 abgegeben. Der zweite Transformator (T2) ermöglicht es Ihnen, die Spannung weiter auf den erforderlichen Wert zu erhöhen. Es funktioniert im Pulsmodus. Dies wird dadurch gewährleistet, dass die Funkenstrecke F1 so eingestellt wird, dass es bei einer Spannung von 600...750 V zum Luftdurchschlag kommt. Sobald die Spannung am Kondensator C4 (beim Laden) diesen Wert erreicht, erfolgt die Entladung des Kondensators über .1 und die Primärwicklung T2. Die im Kondensator C4 gespeicherte Energie (die an die Sekundärwicklung des Transformators übertragen wird) wird aus dem Ausdruck bestimmt: W = 0,5 KEС 2 = 0,5 x 0,25 x 10-6 x 7002 = 0,061 J, wobei Uc die Spannung über dem Kondensator (V) ist, C die Kapazität des Kondensators C4 (F) ist. Ähnliche Industriegeräte haben ungefähr die gleiche Ladeenergie oder etwas weniger. Die Schaltung wird von vier Batterien des Typs D-0,26 gespeist und verbraucht einen Strom von nicht mehr als 100 mA. Die gestrichelt hervorgehobenen Schaltungselemente stellen ein transformatorloses Ladegerät aus einem 220-V-Netz dar. Zum Anschluss des Lademodus wird ein Kabel mit zwei entsprechenden Steckern verwendet. Die HL1-LED zeigt das Vorhandensein von Spannung im Netzwerk an und die VD3-Diode verhindert, dass die Batterien über die Ladekreise entladen werden, wenn sie nicht an das Netzwerk angeschlossen ist. Teile: Widerstände Typ MLT, Kondensatoren C1 Typ K73-17V für 400 V, C2 - K5016 für 25 V, C3 - K10-17, C4 - MBM für 750 V oder Typ K42U-2 für 630 V. Hochspannungskondensator (C4 ) Die Verwendung anderer Typen wird nicht empfohlen, da sie in einem rauen Modus arbeiten müssen (Entladung mit nahezu Kurzschluss), dem nur diese Serien lange standhalten können. Die Diodenbrücke VD1 kann durch vier KD102B-Dioden und VD4 und VD5 durch sechs in Reihe geschaltete KD102B-Dioden ersetzt werden. Schalter SA1 Typ PD9-1 oder PD9-2. Transformatoren sind selbstgebaut und die Wicklung beginnt mit der Sekundärwicklung. Der Herstellungsprozess erfordert Präzision und eine Wickelvorrichtung. Der Transformator T1 besteht aus einem dielektrischen Rahmen (Abb. 2), der in einen gepanzerten Kern B26 aus M2000NM1 (M1500NM1) Ferrit eingesetzt ist.
Es enthält 1 - 6 Windungen in der Wicklung, 2 - 20 Windungen mit PELSHO-Draht mit einem Durchmesser von 0,18 mm (0,12...0,23 mm), in der Wicklung 3 - 1800 Windungen mit PEL-Draht mit einem Durchmesser von 0,1 mm. Beim Wickeln der 3. Wicklung ist es notwendig, alle 400 Windungen Kondensator-Dielektrikumspapier zu verlegen und die Schichten mit Kondensator- oder Transformatoröl zu imprägnieren. Nach dem Wickeln der Spule wird diese in die Ferritbecher eingesetzt und die Verbindung verklebt (nachdem sichergestellt wurde, dass sie funktioniert). Die Spulenanschlüsse sind mit erhitztem Paraffin oder Wachs gefüllt. Bei der Installation ist auf die im Diagramm angegebene Phasenpolarität der Transformatorwicklungen zu achten (Abb. 1). Der Hochspannungstransformator T2 besteht aus in einem Paket montierten Transformatoreisenplatten (Abb. 3).
Da das Magnetfeld in der Spule nicht geschlossen ist, verhindert das Design eine Magnetisierung des Kerns. Die Wicklung erfolgt Windung für Windung (die Sekundärwicklung wird zuerst gewickelt) 2 - 1800...2000 Windungen mit PEL-Draht mit einem Durchmesser von 0,08...0,12 mm (in vier Lagen), 1 - 20 Windungen mit einem Durchmesser von 0,35 mm. Es ist besser, die Zwischenschichtisolierung aus mehreren Windungen eines dünnen (0,1 mm) Fluorkunststoffbandes herzustellen, aber auch Kondensatorpapier ist geeignet (es kann aus unpolaren Hochspannungskondensatoren bezogen werden). Nach dem Wickeln der Wicklungen wird der Transformator mit Epoxidkleber gefüllt. Vor dem Ausgießen empfiehlt es sich, dem Leim ein paar Tropfen Kondensatoröl (Weichmacher) beizugeben und gut zu vermischen. In diesem Fall dürfen sich in der Leimfüllmischung keine Luftblasen befinden. Und um das Ausgießen zu erleichtern, müssen Sie einen Kartonrahmen (Abmessungen 55 x 23 x 20 mm) entsprechend den Abmessungen des Transformators anfertigen, in dem die Abdichtung erfolgt. Ein auf diese Weise hergestellter Transformator liefert in der Sekundärwicklung eine Spannungsamplitude von mehr als 90000 V, es wird jedoch nicht empfohlen, ihn ohne Schutzfunkenstrecke F2 einzuschalten, da bei einer solchen Spannung ein Durchschlag innerhalb der Spule möglich ist. Der Schutzableiter besteht aus zwei blanken Drähten im Abstand von 20...24 mm. Der Aufbau der Elektroden X2, X3 und der Funkenstrecke F2 ist in Abb. 4 dargestellt.
Die Strukturelemente sind auf Seitenplatten aus Plexiglas mit einer Dicke von 5...6 mm montiert. Als Elektroden X2 und X3 können Sie Stäbe von Hochstromsteckern, beispielsweise der ShR-Serie, verwenden. Abbildung 5 zeigt den Aufbau des Ableiters F1.
Als Material ist es besser, vernickelte Kupferplatten zu verwenden (dies gewährleistet eine höhere Widerstandsfähigkeit des Ableiters gegen Zerstörung durch einen Lichtbogen). Die Dicke der Platten kann beliebig sein. Die Durchbruchspannung von Luft beträgt ca. 3 kV pro mm (abhängig von Luftfeuchtigkeit und Atmosphärendruck), daher beträgt der Abstand der Funkenstrecke F1 ca. 0,1...0,2 mm (einstellbar beim Setup). Besser ist es auch, den SB1-Power-Button selbst anzufertigen – so können Sie die Designmerkmale des Gehäuses berücksichtigen. Es besteht aus weichem Stahl- oder Kupferband mit einer Dicke von etwa 0,5 mm (Abb. 6).
Alle Teile der Schaltung, mit Ausnahme des SA1-Schalters, sind auf einer einseitigen Leiterplatte (Abb. 7) aus 1...1,5 mm dickem Glasfaser (Größe 130x55 mm) untergebracht.
Eine gleich große Platine dient als Abdeckung und Befestigungselement für den SA1-Schalter sowie Batterien. Die Batterien werden jeweils zu zweit in Pappbecher gelegt, entsprechend ihrer Größe (Durchmesser) verklebt und mit am Deckel befestigten Blütenblättern federbelastet auf der Hauptplatine befestigt. Die Teile werden von der Seite der Leiterbahnen her verlötet, wodurch die Dicke des Gerätekörpers reduziert werden kann. Die Transformatoren T1 und T2 werden mit Epoxidkleber auf die Platine geklebt. Eine Gesamtansicht des Zusammenbaus der gesamten Struktur (ohne Gehäuse) ist in Abb. 8 dargestellt.
Auf einen Rahmen aus zwei mit vier Schrauben (mit Senkkopf) befestigten Brettern wird eine Papphülle gewickelt und aufgeklebt (diese muss beim Entfernen der Rückwand entfernt werden). Für eine ansprechende Optik ist das Gehäuse mit selbstklebender Folie in Holzfarbe umwickelt. An der Stelle der SA1-Taste wird ein Loch in das Gehäuse gebohrt und an der Seitenkante eine dünne (1...2 mm) Kunststoffabdeckung mit Schlitzen aufgeklebt. Im flexiblen Teil der Platte ist eine Gummiauskleidung eingeklebt, die jedoch das Aufsetzen des Gehäuses auf den Rahmen nicht behindert. Der Aufbau der Schaltung besteht darin, (mit Widerstand R4) einen stabilen Start und Betrieb des Autogenerators zu erreichen, wenn er von einer stationären Quelle mit einer Spannung von 3,9 bis 5 V gespeist wird. Beim Aufbau der Schaltung ist es besser, die Stromversorgung zu verwenden der Strombegrenzungsmodus bei 1 A – dies verhindert eine Beschädigung von VT1 im Falle eines fehlerhaften Anschlusses der Primärwicklungsphase T1 oder des Fehlens des automatischen Generierungsmodus aus einem anderen Grund. Anschließend messen wir mit einem Oszilloskop mit Teiler die Spannung am Kondensator C4 und wählen die Spaltgröße in der Funkenstrecke F1 so, dass sie den Wert von 650...750 V nicht überschreitet. Ein paar Worte zur Bedienung des Gerätes. Wenn Sie einen Stromschlag tragen, ist es besser, den SA1-Schalter zu verwenden, um die Stromversorgung zu unterbrechen. Dadurch wird verhindert, dass das Gerät funktioniert, wenn die SB1-Taste versehentlich gedrückt wird, beispielsweise in einer Tasche. Es wird nicht empfohlen, den Stromschlag bei hoher Luftfeuchtigkeit einzuschalten, um nicht selbst in die Lichtbogenentladung zu geraten. Da für den Transistor VT1 kein Kühlkörper installiert ist (im Gehäuse ist kein freier Platz vorhanden), wird außerdem nicht empfohlen, das Gerät für den Dauerbetrieb länger als 1 Minute einzuschalten (normalerweise ist dies nicht erforderlich). Sie sollten auch wissen, dass normale Kleidung kein Hindernis für das Eindringen des Lichtbogens darstellt. Литература:
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15.04.2024 Petgugu Global Katzenstreu
15.04.2024 Die Attraktivität fürsorglicher Männer
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