CN103190355A - 市电升压式电牧栏 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种市电升压式电牧栏。其特征包括：220V交流电源、低压半波整流及滤波电路、单向可控硅控制及其触发电路、升压电路及高压整流电路、高压电网及保护电路、状态提醒电路。动物遭到高压电击感受足以使动物们记忆难忘，电牧栏能让动物在心理上产生一种条件反射，从而使动物们惧怕靠近电牧栏，从而达到控制动物越出围栏的目的。由于电牧栏不需要很结实就能起到应有的作用，因而在设计、安装电牧栏很容易实现。电牧栏不仅能够控制大型动物或小型家畜，另外还有很多用途，包括将野生动物限制在电牧栏设定的范围。本发明设计有状态声音提醒功能，并有过流、过载保护功能，不会因过载而烧坏设备，因而不需要安排专人值守。
Description
技术领域
本发明属于电子技术应用领域，涉及一种市电升压式电牧栏。
背景技术
当动物触及到电牧围栏时，动物与高压电网及地面三者形成了一个回路，此时动物立刻受到高压电击，这种高压电击的感受足以使动物们记忆难忘，电牧栏能让动物在心理上产生一种条件反射，从而使动物们惧怕靠近电牧栏，从而达到控制动物越出围栏的目的。即便动物或牲畜非要触碰高压电网也不会对其生命造成危害。由于电牧栏不需要很结实就能起到应有的作用，因而在设计、安装电牧栏很容易实现。电牧栏不仅能够控制大型动物或小型家畜，另外还有很多用途，包括将野生动物限制在电牧栏设定的范围内。
本发明设计有工作状态声音提醒功能，并有过流、过载保护功能，不会因过载而烧坏设备，因而不需要安排专人值守。
以下详细说明本发明所述的市电升压式电牧栏在制作过程中所涉及的相关技术内容。
发明内容
发明目的及有益效果：动物遭到高压电击感受足以使动物们记忆难忘，电牧栏能让动物在心理上产生一种条件反射，从而使动物们惧怕靠近电牧栏，从而达到控制动物越出围栏的目的。即便动物或牲畜非要触碰高压电网也不会对其生命造成危害。由于电牧栏不需要很结实就能起到应有的作用，因而在设计、安装电牧栏很容易实现。电牧栏不仅能够控制大型动物或小型家畜，另外还有很多用途，包括将野生动物限制在电牧栏设定的范围内。本发明设计有工作状态声音提醒功能，并有过流、过载保护功能，不会因过载而烧坏设备，因而不需要安排专人值守。
电路工作原理：市电升压式电牧栏利用高压电网与大地各作为一个电极，为了防止在高压电网放电时，220V交流电电路上的漏电保护器误动作，电路中用升降压变压器B与220V交流电源隔离。升降压式变压器B次级的低压交流电经硅整流二极管D1整流、电解电容C1滤波，得到7.5V直流电压作为电牧栏的电路工作和控制电源。高压交流电由硅整流二极管D5整流后得到脉动高压。单向可控硅SCR用于控制脉动高压的开与关，单向可控硅SCR的阴极通过白炽灯HL接在高压电网上，这是防止高压电网意外或人为破坏而造成短路。
在电路静态时，因PNP型三极管VT2的基极无工作回路而截止，单向可控硅SCR亦截止，高压电网对地之间只有很低的直流电压。当有动物触碰到高压电网时，PNP型三极管VT2将立即导通，单向可控硅SCR瞬间被触发，脉动高压立即通过白炽灯HL加在高压电网上，从而电击触碰到高压电网的牲畜。与此同时，NPN型三极管VT1立刻饱和导通，使蜂鸣器HA得电鸣叫起来，及时提醒管理人员查看情况。
技术方案：市电升压式电牧栏，它包括220V交流电源、低压半波整流及滤波电路、单向可控硅控制及其触发电路、升压电路及高压整流电路、高压电网及保护电路、状态提醒电路，其特征在于：
低压半波整流及滤波电路：它由升降压式变压器B、硅整流二极管D1，电解电容C1组成，升降压式变压器B的次级线圈L2的异名端接硅整流二极管D1的正极，硅整流二极管D1的负极接电解电容C1的正极，升降压式变压器B的次级线圈L2的同名端和电解电容C1的负极接电路地GND；
单向可控硅控制及其触发电路：它由单向可控硅SCR、PNP型三极管VT2、电阻R3和硅整流二极管D4、电阻R2和硅整流二极管D3组成，PNP型三极管VT2的发射极接硅整流二极管D1的负极，PNP型三极管VT2的基极通过电阻R3接硅整流二极管D4的正极，硅整流二极管D4的负极接单向可控硅SCR的阴极，PNP型三极管VT2的集电极通过电阻R2接硅整流二极管D3的正极，硅整流二极管D3的负极接单向可控硅SCR的控制极，单向可控硅SCR的阳极接升压电路及高压整流电路；
升压电路及高压整流电路：它由升降压式变压器B、硅整流二极管D5组成，升降压式变压器B次级线圈L3的同名端接硅整流二极管D1的正极，升降压式变压器B次级线圈L3的异名端接高压硅整流二极管D5的正极，高压硅整流二极管D5的负极接单向可控硅SCR的阳极；
高压电网及保护电路：它由高压电网和白炽灯HL组成，高压电网通过白炽灯HL接单向可控硅SCR的阴极。
状态提醒电路：它由NPN型三极管VT1、电阻R1、硅整流二极管D2、电解电容C2和蜂鸣器HA组成，NPN型三极管VT1的基极通过电阻R1接硅整流二极管D2的负极和电解电容C2的正极，硅整流二极管D2的正极接PNP型三极管VT2的集电极，电解电容C2的负极和NPN型三极管VT1的发射极接电路地GND，NPN型三极管VT1的集电极接蜂鸣器HA的负极，蜂鸣器HA的正极接硅整流二极管D1的负极。
附图说明
附图1是本发明提供的市电升压式电牧栏一个实施例的电路工作原理图；附图1中升降压式变压器B的次级线圈L2和次级线圈L3旁边的小黑点表示线圈同名端；要求电路地GND通过导线与大地可靠连接。
具体实施方式
按照附图1所示市电升压式电牧栏的电路工作原理图和附图说明，并且按照发明内容所述的各部分电路中元器件之间的连接关系，以及实施方式中所述的元器件技术参数要求进行实施即可实现本发明。
元器件的选择及其技术参数
VT1为NPN型三极管，选用的型号为2SC9013，要求β＞140；VT2为PNP型三极管，选用的型号为2SC9012，要求β＞240；
SCR单向可控硅，选用的技术参数为电流0.6A、电压≥1200V，封装为TO-220型；
D1～D4为硅整流二极管，其型号均为IN4004；D5为高压硅整流二极管，选用技术参数为1A、耐压＞1000V；
HA为蜂鸣器，选用CPB14A12-4.0型自带振荡音源微型直流压电陶瓷蜂鸣器，其参数是：外形尺寸为￠14mm×7.5mm，重量为0.9g，工作电压为5～7.5V，工作电流≤15mA，在接通电源时能发出“嘟嘟…”声响；
电阻R1的阻值为5.1KΩ；电阻R2的阻值为200Ω、其功率为1W；电阻R3的阻值为180KΩ；
C1为电解电容，容量为1000μF/25V；C2为电解电容，容量为47μF/16V；
B为升压式变压器，要求功率≥150W；HL为白炽灯，参数为40W/220V。
电路制作要点与电路调试
B为升降压式变压器，选用功率150W以上的交流电源变压器改制，将低压绕组漆包线全部拆去，改用￠0.18mm的漆包线绕1600匝，在起始第17匝处抽头作为低压绕组；
高压电网制作：高压电网选用4～6根镀锌铁丝或不锈钢丝，长度可按照需要确定，将镀锌铁丝固定在绝缘良好的支架上，镀锌铁丝之间的间距为120～250mm，电牧栏围栏的长度可以根据需要确定；
低压直流电源的正极对电路地GND电压为7.5V；电阻R2的典型值为200Ω，调整电阻R2的阻值，使单向可控硅SCR能被可靠触发导通即可，并且使整机电路达到省电、输出电压最高即告电路调试完成。
特别提醒：接高压电网的引线必须使用黑白电视机行输出高压引线；要求电路地GND通过导线与大地可靠连接，否则电牧栏的效果将受到很大影响！
注意事项
电路地GND用金属导线接到打入地下的铁棒上，为了增强高压电网的电击效果，可事沿着高压电网周围的地面上洒些水，保持地面湿润，以减小高压电击时的对地电阻；
市电升压式电牧栏对体重一公斤以上的动物无危险，通过挣脱可自行脱离高压电网；一公斤以下家畜有的无挣脱能力，触电超过20秒会有生命危险，若有小宠物及饲养小家畜的场所必须谨慎使用。
Claims (2)
1.一种市电升压式电牧栏，它包括220V交流电源、低压半波整流及滤波电路、单向可控硅控制及其触发电路、升压电路及高压整流电路、高压电网及保护电路、状态提醒电路，其特征在于：
所述的低压半波整流及滤波电路由升降压式变压器B、硅整流二极管D1，电解电容C1组成，升降压式变压器B的次级线圈L2的异名端接硅整流二极管D1的正极，硅整流二极管D1的负极接电解电容C1的正极，升降压式变压器B的次级线圈L2的同名端和电解电容C1的负极接电路地GND；
所述的单向可控硅控制及其触发电路由单向可控硅SCR、PNP型三极管VT2、电阻R2和硅整流二极管D3、电阻R3和硅整流二极管D4组成，PNP型三极管VT2的发射极接硅整流二极管D1的负极，PNP型三极管VT2的基极通过电阻R3接硅整流二极管D4的正极，硅整流二极管D4的负极接单向可控硅SCR的阴极，PNP型三极管VT2的集电极通过电阻R2接硅整流二极管D3的正极，硅整流二极管D3的负极接单向可控硅SCR的控制极，单向可控硅SCR的阳极接升压电路及高压整流电路；
所述的升压电路及高压整流电路由升降压式变压器B、硅整流二极管D5组成，升降压式变压器B次级线圈L3的同名端接硅整流二极管D1的正极，升降压式变压器B次级线圈L3的异名端接高压硅整流二极管D5的正极，高压硅整流二极管D5的负极接单向可控硅SCR的阳极；
所述的高压电网及保护电路由高压电网和白炽灯HL组成，高压电网通过白炽灯HL接单向可控硅SCR的阴极。
2.根据权利要求1所述的市电升压式电牧栏，其特征是：状态提醒电路由NPN型三极管VT1、电阻R1、硅整流二极管D2、电解电容C2和蜂鸣器HA组成，NPN型三极管VT1的基极通过电阻R1接硅整流二极管D2的负极和电解电容C2的正极，硅整流二极管D2的正极接PNP型三极管VT2的集电极，电解电容C2的负极和NPN型三极管VT1的发射极接电路地GND，NPN型三极管VT1的集电极接蜂鸣器HA的负极，蜂鸣器HA的正极接硅整流二极管D1的负极。
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- 2013-04-22 CN CN201310138907XA patent/CN103190355A/zh active Pending
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130710 |