DK172517B1

DK172517B1 - Pulse generator for electric fences

Info

Publication number: DK172517B1
Application number: DK128296A
Authority: DK
Inventors: Bent Bundgaard
Original assignee: Ingenioer Et Grand As Fa
Priority date: 1996-11-14
Filing date: 1996-11-14
Publication date: 1998-11-09
Also published as: EP0843506A1; DK128296A

Description

i DK PR 172517 B1in DK PR 172517 B1

Opfindelsen angår en impulsgenerator til elektriske hegn af· den art, der omfatter en kondensator, der kan oplades fra en forsyningsspænding og aflades gennem et thyristorlignende element ved mellemkomst af en styrbar omskifter. Ved et thy-5 ristorlignende element kan f.eks. forstås en thyristor, en triac eller et relæ.The invention relates to an impulse generator for electric fences of the kind comprising a capacitor which can be charged from a supply voltage and discharged through a thyristor-like element by means of a controllable switch. For example, with a thyristor-like element, e.g. is understood a thyristor, a triac or a relay.

Ifølge nogle nylige bestemmelser for hegnsapparater er der indført en begrænsning af hvor mange joule, der må sendes ud i hegnstråden i tilfælde af, at apparatet begynder afgive 10 impulser med forøget frekvens. Dette kan f.eks. ske, hvis en triac eller en thyristor begynder at trigge af sig selv, eksempelvis i tilfælde af, at den er blevet beskadiget. Det kan imidlertid også skyldes en modstand, en kondensator eller andet.According to some recent regulations for fencing appliances, a restriction has been introduced on the number of joules that may be sent out into the fence wire in the event that the apparatus begins to deliver 10 pulses with increased frequency. This can be done, for example. happen if a triac or a thyristor begins to trigger by itself, for example in the event that it has been damaged. However, it may also be due to a resistor, a capacitor or other.

15 En mulig løsning på dette problem er omtalt i dansk fremlæggelsesskrift nr. 157.280, der angår en spændingskilde til elektriske hegn. Styrespændingen til thyristorelementet er i dette tilfælde taget fra en oscillator med en frekvens på ca.A possible solution to this problem is discussed in Danish Patent Publication No. 157,280, which relates to a voltage source for electric fences. The control voltage of the thyristor element is in this case taken from an oscillator with a frequency of approx.

1 Hz. Dette styresignal kan f.eks. være afledt fra netfre- 20 kvensen ved en passende frekvensdeling. Der er truffet passende forholdsregler til at standse apparatet i tilfælde af, at det går for stærkt. Kredsløbene hertil er digitale. Et digitalt kredsløb kan imidlertid være følsomt overfor fejlimpulser som f.eks. kan opstå i forbindelse med lynnedslag.1 Hz. This control signal may e.g. be derived from the grid frequency at an appropriate frequency division. Appropriate precautions have been taken to stop the appliance in the event of an overload. The circuits for this are digital. However, a digital circuit may be sensitive to error pulses such as can occur in lightning strikes.

25 Apparatet vil derved kunne gå i stå, uden at der er fejl i det.25 The appliance will then be able to stop without any malfunction.

Formålet med opfindelsen er derfor at tilvejebringe en impulsgenerator af den indledningsvis nævnte art, der ikke er følsom over for enkelte fejlimpulser.The object of the invention is therefore to provide a pulse generator of the kind mentioned in the introduction, which is not sensitive to single fault pulses.

30 En impulsgenerator af den indledningsvis nævnte art er ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at afladningssignalet føres til et impulsdannende kredsløb (one shot), som afgiver en veldefineret impuls, hver gang der tilføres et signal, hvilken im- DK PR 172517 B1 2 puls føres til et integrerende led og en efterfølgende kompe-* rator, som i tilfælde af, at den integrerede værdi overstiger en forudindstillet værdi, vil kunne slå impulsgeneratoren fra. Derved opnås et kontrolkredsløb, der er mere pålideligt 5 end hidtil kendt, og som ikke påvirkes af enkelte fejlimpulser som følge af, at der er tale om en analog løsning.According to the invention, an impulse generator of the kind mentioned above is characterized in that the discharge signal is fed to a pulse-forming circuit (one shot) which emits a well-defined pulse each time a signal is applied to which pulse is applied to the PR PR 252517 B1 2. an integral link and a subsequent comparator which, in case the integrated value exceeds a preset value, will be able to switch off the pulse generator. This results in a control circuit that is more reliable than previously known and which is not affected by single error pulses due to the fact that it is an analog solution.

Fremdeles kan ifølge opfindelsen det integrerende led udgøres af et RC-led. Ud fra tidskonstanten af dette RC-led kan man bestemme kredsløbets træghed, og dermed også hvor ufølsomt 10 det skal være overfor eksterne impulser, såsom lynnedslag.Still, according to the invention, the integral link may be an RC link. From the time constant of this RC joint, one can determine the inertia of the circuit, and thus also how insensitive it must be to external impulses, such as lightning.

I en særlig hensigtsmæssig udførelsesform udgøres RC-leddet af en modstand på 470 kD og en kondensator på 47 μ.In a particularly convenient embodiment, the RC joint consists of a resistance of 470 kD and a capacitor of 47 μ.

Opfindelsen skal nærmere forklares i det følgende under henvisning til tegningen, hvor 15 fig. 1 viser en kendt impulsgenerator til elektriske hegn, og fig. 2 et dertil hørende kontrolkredsløb.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing, in which 1 shows a known pulse generator for electric fencing; and FIG. 2 a corresponding control circuit.

Den i fig. 1 viste impulsgenerator forsynes fra nettet ved en vekselspænding på 230 V. Denne vekselspænding føres til et spændingsdoblertrin, bestående af en kondensator 1 på 3 μ og 20 2 dioder 3, 4. Spændingsdoblertrinnet afgiver en DC-spænding på 650 V over en kondensator 6 på 35 μ.The FIG. 1 pulse generator is supplied from the mains at an alternating voltage of 230 V. This alternating voltage is fed to a voltage doubler stage consisting of a capacitor 1 of 3 μ and 20 2 diodes 3, 4. The voltage doubler stage gives a DC voltage of 650 V over a capacitor 6 of 35 µ.

Et tilhørende impulsstyrekredsløb udgøres af en til spændingsdoblertrinnet tilsluttet kondensator 7 på 10 μ, der oplades via et potentiometer 8 og en styrbar omskifter i form 25 af en diae 9, der aftaster spændingen over kondensatoren 7 og trigger, når denne spænding er nået op på 32 V. Triggerspæn-dingen føres til gateelektroden af en thyristor 11, som så aflader kondensatoren 6 gennem primærsiden af en transformer T og en spole L. Der trigges ca. 1 gang pr. sek. Via sekun-30 dærsiden af transformeren T afgives der en optransformeret DK PR 172517 B1 3 spændingsimpuls til hegnstråden, medens spolen L blot tjener* til støjdæmpning. Ud fra spændingen over thyristoren 11 kan man aftaste den frekvens, ved hvilken impulsgeneratoren arbejder. Hvis thyristoren 11 af sig selv begynder at trigge, * 5 eksempelvis som følge af, at den er blevet beskadiget, vil der i punktet D ved udtaget over thyristoren 11 fremkomme impulser med en højere frekvens. En defekt thyristor li vil imidlertid kunne lave ulykker. Selvom den begynder at trigge for hurtigt, vil kondensatoren 6 alligevel blive ladet helt 10 op fra nettet, som følge af, at impedansen er ret lille. Kondensatoren 6 vil derfor alligevel blive ladet op til næsten fuld spænding. Dette er ensbetydende med, at man kan få for meget energi ud på hegnet, hvilket ikke længere er tilladt.An associated pulse control circuit consists of a capacitor 7 connected to the voltage doubler stage of 10 μ which is charged via a potentiometer 8 and a controllable switch in the form 25 of a slide 9 which senses the voltage across the capacitor 7 and triggers when this voltage has reached 32 V. The trigger voltage is applied to the gate electrode by a thyristor 11, which then discharges the capacitor 6 through the primary side of a transformer T and a coil L. 1 time per SEC. Via the secondary side of the transformer T, a prong-shaped DK PR 172517 B1 3 voltage pulse is delivered to the fence wire, while the coil L merely serves * for noise suppression. From the voltage across the thyristor 11, the frequency at which the pulse generator operates can be sensed. If the thyristor 11 by itself starts to trigger, * 5, for example, because it has been damaged, at the outlet D over the thyristor 11, pulses with a higher frequency will appear. However, a defective thyristor li can cause accidents. However, even if it starts to trigger too fast, the capacitor 6 will nevertheless be fully charged from the grid as a result of the impedance being quite small. The capacitor 6 will therefore still charge to almost full voltage. This means that you can get too much energy into the fence, which is no longer allowed.

En impuls, som afhænger af hegnsbelastningen, er imidlertid 15 ikke veldefineret og kan ikke integreres. Den vil nemlig afhænge af, hvorledes hegnet er belastet, om det kortslutter til jord, eller om der er meget græs, der giver anledning til afledning. Dertil kommer den kapacitive belastning på grund af længden af den tilsluttede hegnstråd. Ifølge opfindelsen 20 føres impulsdelen til en timer 14 (one shot) i kontrolkredsløbet - se fig. 2. Timeren 14, der f.eks. kan udgøres af en NE555, afgiver en veldefineret firkantimpuls, hver gang der fremkommer et signal ved D. Disse impulser integreres ved hjælp af et efterfølgende RC-led. Ud fra tidskonstanten af 25 dette RC-led kan man fastlægge kredsløbets træghed, og derigennem også hvor ufølsomt, det skal være overfor eksterne impulser. I en særlig hensigtsmæssig udførelsesform er modstanden R på 470 kQ, medens kondensatoren C er på 47 μ. Dette svarer til en tidskonstant på 22 sek. Ved hjælp af disse kom-30 ponenter kan man regulere den tid, det tager inden kontrolkredsløbet reagerer. Denne tid bestemmer trægheden af kontrolkredsløbet og dermed også, hvor ufølsomt det skal være overfor eksterne impulser, eksempelvis hidrørende fra lynnedslag, der også giver anledning til impulser ved D. I og med 35 at der er tale om en integration, vil ekstraimpulser ikke kunne ødelægge noget. Kun varige ændringer bevirker, at kontrolkredsløbet reagerer. Den integrerede spænding føres til DK PR 172517 B1 4 en efterfølgende komperator 16, i form af en operationsfor-· stærker, hvor den sammenlignes med en forudindstillet værdi fastlagt ved hjælp af et modstandsnetværk. I forbindelse med denne operationsforstærker 16 er der ved hjælp af en tilbage- 0 5 koblingsmodstand tilvejebragt en hysterese, således at udgangen operationsforstærkeren ikke står og flimrer, og derved stabiliseres. Udgangen af operationsforstærkeren 16 står i forbindelse med en efterfølgende komperator 18, der vender signalet, således at det får den rigtige polaritet til at 10 kunne trigge en efterfølgende thyristor 20. Ved trigning af denne thyristor 20, som står i forbindelse med punktet C i fig. 1, kortsluttes nettet gennem en modstand 22 på 680 Ω.However, an impulse which depends on the fence load is not well defined and cannot be integrated. It will depend on how the fence is loaded, whether it short-circuited to the ground or whether there is a lot of grass that gives rise to diversion. In addition, the capacitive load due to the length of the fenced wire. According to the invention 20, the impulse part is fed to a timer 14 (one shot) in the control circuit - see fig. 2. The timer 14, e.g. may be constituted by an NE555, emits a well-defined square pulse each time a signal is generated at D. These pulses are integrated by a subsequent RC link. From the time constant of this RC link, one can determine the inertia of the circuit, and thereby also how insensitive it must be to external impulses. In a particularly convenient embodiment, the resistor R is 470 kQ, while capacitor C is 47 μ. This corresponds to a time constant of 22 sec. These components allow you to control the time it takes for the control circuit to respond. This time determines the inertia of the control circuit and thus also how insensitive it must be to external impulses, for example, caused by lightning, which also gives rise to impulses at D. By means of an integration, extra impulses will not be able to destroy something. Only lasting changes cause the control circuit to react. The integrated voltage is supplied to DK PR 172517 B1 4 a subsequent comparator 16, in the form of an operational amplifier, where it is compared with a preset value determined by a resistance network. In connection with this operational amplifier 16, a hysteresis is provided by means of a feedback resistor so that the output of the operational amplifier does not stand and flicker, thereby stabilizing. The output of the operational amplifier 16 communicates with a subsequent comparator 18 which reverses the signal so that it causes the correct polarity to trigger 10 a subsequent thyristor 20. By triggering this thyristor 20 which is connected to the point C in FIG. . 1, the network is short-circuited through a resistor 22 of 680 Ω.

Denne modstand 22 er termisk koblet til en temperatursikring 24, som så afbryder for netspændingstilførslen til impulsge-15 neratoren.This resistor 22 is thermally coupled to a temperature fuse 24 which then switches off for the mains supply to the pulse generator.

Kontrolkredsløbet drives ved hjælp af en jævnspænding på 5,6 V, der udtages ved forbindelsespunkterne A og B og er fremkommet ved en halvbølgeensretning af en del af netspændingen. Ensretterkredsløbet består af en serieforbindelse af en mod-20 stand på 100Ω, en kondensator på 100 n, en diode og en kondensator på 1000 μ, idet man udtager spændingen over kondensatoren på 1000 μ og stabiliserer denne ved hjælp af en ze-nerdiode 26 med en zenerspænding på 5,6 V. Den styrbare omskifter kan alternativt udføres af andre elektroniske udlad-25 ningsorganer, som har veldefinerede tændspændinger.The control circuit is operated by a DC voltage of 5.6 V, which is taken out at connection points A and B and is obtained by a half-wave rectification of part of the mains voltage. The rectifier circuit consists of a series connection of a resistor of 100Ω, a capacitor of 100 n, a diode and a capacitor of 1000 μ, taking the voltage across the capacitor of 1000 μ and stabilizing it by means of a zener diode 26 with alternatively, a controllable switch may be provided by other electronic discharge means having well-defined ignition voltages.

Impulsgeneratoren bliver ikke nødvendigvis slået helt fra i tilfælde af, at den integrerede værdi overstiger en forudindstillet værdi. Det er tilstrækkeligt, hvis den udsendte energi pr. tidsenhed bringes ned under en bestemt værdi.The pulse generator is not necessarily turned off completely in case the integrated value exceeds a preset value. It is sufficient if the energy emitted per. time unit is brought down below a certain value.

Claims

An electric fence pulse generator of the type comprising a capacitor (6) which can be charged from a supply voltage and discharged through a thyristor-like element (11) by means of a controllable switch (9), characterized in that the discharge signal is fed to a pulse-forming circuit (14) (one shot) which produces a well-defined pulse each time a signal is applied, which pulse is fed to an integral link (RC) and a subsequent comparator (16), as in the case of that the integrated value exceeds a preset value will be able to turn off the pulse generator.

Pulse generator according to claim 1, characterized in that the integral link is an RC link. 15

Pulse generator according to claim 2, characterized in that the RC-link consists of a resistor (R) of 470 kQ and a capacitor (C) of 47 μ.