FR2725870A1 - Solar powered electric fence triggered by proximity - Google Patents

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FR2725870A1
FR2725870A1 FR9412432A FR9412432A FR2725870A1 FR 2725870 A1 FR2725870 A1 FR 2725870A1 FR 9412432 A FR9412432 A FR 9412432A FR 9412432 A FR9412432 A FR 9412432A FR 2725870 A1 FR2725870 A1 FR 2725870A1
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05CELECTRIC CIRCUITS OR APPARATUS SPECIALLY DESIGNED FOR USE IN EQUIPMENT FOR KILLING, STUNNING, OR GUIDING LIVING BEINGS
    • H05C1/00Circuits or apparatus for generating electric shock effects
    • H05C1/04Circuits or apparatus for generating electric shock effects providing pulse voltages
    • H05C1/06Circuits or apparatus for generating electric shock effects providing pulse voltages operating only when touched

Abstract

The electric fence control circuit has an astable multivibrator that emits pulses to activate a monostable multivibrator. The multivibrator controls activation of a high tension generator of the "fly-back" type, which has an electronic switch (2) in the primary of a transformer (3) that has its secondary connected in a diode voltage multiplier circuit (8,9,10,11). The output of the voltage multiplier is connected to a break-over device. The astable multivibrator has a current input that makes it operate as a current to frequency converter. The primary voltage of the transformer is rectified, filtered and applied to a comparator which has a reference input. The comparator output is applied to the astable multivibrator reset input.

Description

Clôture électrque solaire à déclenchement par présence
Clôture électrique solaire à déclenchement par détection de présence.
Presence-triggered solar electric fence
Solar electric fence triggered by presence detection.

La présente invention décrit une clôture électrique trés économe en énergie, alimentée par une batterie à recharge solaire et dont les principales
innovations résident:
d'une part dans la conception du générateur haute tension particuliérement économe en énergie
-d'autre part dans le fait que le fil de clôture est normalement isolé de la terre et de la haute tension (constamment présente). II est instantanément
connecté à la haute tension seulement lorsque le fil de clôture est relié à la terre par un être ou un objet non isolant.
The present invention describes a very energy efficient electric fence, powered by a solar recharged battery and the main ones
resident innovations:
on the one hand in the design of the high voltage generator particularly energy efficient
-on the other hand in the fact that the fence wire is normally isolated from the ground and from the high voltage (constantly present). II is instantly
connected to high voltage only when the fence wire is earthed by a non-insulating object or object.

-La consommation moyenne en énergie de la clôture selon l'invention est à
peu prés indépendante de la longueur de la clôture et de l'intensité des
décharges fournies.
-The average energy consumption of the fence according to the invention is at
almost independent of the length of the fence and the intensity of
landfills provided.

-A titre d'exemple, ce système, consommant une vingtaine de milliwats peut
fournir des décharges aussi puissantes qu'une clôture conventionnelle qui
devrait consommer avec des performances identiques 200 à 300 milliwatts et
même plus.
-As an example, this system, consuming around twenty milliwatts, can
provide dumps as powerful as a conventional fence which
should consume with identical performance 200 to 300 milliwatts and
even more.

La plupart des générateurs haute tension consomment quelques watts pour
maintenir une haute tension, même en l'absence de toute charge extérieure.
Most high-voltage generators consume a few watts for
maintain a high voltage, even in the absence of any external load.

Comme la plupart de ces appareils sont alimentés par le secteur, cela n'a pas
d'importance, car pour un secteur, quelques watts est une consommation
négligeable. Si maintenant on veut rendre ces appareils portables et/ou
autonomes, une telle consommation devient un sérieux handicap. Les plus
petites des batteries plomb portables ont une capacité de 0,75
ampéresxheures sous 12 volts, soit une énergie disponible de six à sept wattsxheures, or ce sont de telles batteries que nous nous proposons d'utiliser.
Since most of these devices are powered by the mains, this has not
of importance, because for a sector, a few watts is a consumption
negligible. If now we want to make these devices portable and / or
autonomous, such consumption becomes a serious handicap. Most
small portable lead batteries have a capacity of 0.75
amperexhours under 12 volts, or an available energy of six to seven wattsxhours, or it is such batteries that we propose to use.

Le dispositif générateur haute tension décrit dans la présente invention
présente une consommation intrinsèque (c-a-d en l'absence de toute charge
extérieure) inférieure à vingt milliwatts et peut fournit une tension de l'ordre de
deux à trois kilovolts, tension qui peut ensuite être élevée au moyen d'un
multiplieur de tension à diodes. Ce gain de consommation, donc d'autonomie,
d'un facteur de l'ordre de cent au départ est appréciable car sans cela, cet
appareil peut difficilement être rendu portable et/ou autonome.
The high voltage generator device described in the present invention
has an intrinsic consumption (ie in the absence of any load
external) less than twenty milliwatts and can provide a voltage of the order of
two to three kilovolts, which can then be increased by means of a
diode voltage multiplier. This gain in consumption, therefore in autonomy,
by a factor of around a hundred at the start is appreciable because without this, this
device can hardly be made portable and / or autonomous.

On va d'abord examiner un générateur de haute tension classique et
analyser le pourquoi de sa consommation excessive, ce qui aidera à mieux
saisir l'originalité du nouveau système décrit.
We will first examine a conventional high voltage generator and
analyze the why of its excessive consumption, which will help better
grasp the originality of the new system described.

Un générateur de haute tension classique est constitué comme on peut le voir
sur la figure 1, par un transformateur 1 comprenant un enroulement primaire
de deux fois N1 spires dont le point milieu est connecté au plus batterie et un
enroulement secondaire de N2 spires. Les deux extrémités du primaire sont
alternativement reliées à la masse par un interrupteur électronique 2 ce qui
induit une tension alternative sur l'enroulement secondaire. La valeur de cette tension secondaire est: Us=Ubx(N2/N1), Ub étant la tension batterie et Us la tension au secondaire.
A conventional high voltage generator is made up as can be seen
in FIG. 1, by a transformer 1 comprising a primary winding
twice N1 turns whose midpoint is connected to the most battery and a
secondary winding of N2 turns. The two ends of the primary are
alternately connected to ground by an electronic switch 2 which
induces an AC voltage on the secondary winding. The value of this secondary voltage is: Us = Ubx (N2 / N1), Ub being the battery voltage and Us the voltage at the secondary.

Le condensateur 3 de la figure 1 représente la capacité parasite entre spires qui apparaît au secondaire et que l'on retrouve donc connectée entre les extrémités du secondaire. The capacitor 3 of FIG. 1 represents the parasitic capacitance between turns which appears at the secondary and which is therefore found connected between the ends of the secondary.

Pour fixer les idées, si l'on a 12 volts au primaire et que l'on souhaite une tension de 1 kilovolt au secondaire, le rapport de spires N2/N1 est alors voisin de 100, ce qui impose un grand nombre de spires au secondaire et par conséquent une capacité 3 importante. A chaque alternance la tension secondaire charge et décharge le condensateur 3. L'énergie stockée par un condensateur est donné par l'expression: W=1/2 CxV2 où V est la tension maximale qui apparaît aux bornes du condensateur 3. Si F est la fréquence de commutation du switch électronique schématisé en 2, figure 1, alors l'énergie dissipée induite par la présence du condensateur 3 sera proportionnelle à
W=FxV2.Si on réduit le nombre de spires, on réduit la capacité mais il faut augmenter la fréquence et par voie de conséquence le nombre de charges et décharges par seconde et inversement si on augmente le nombre de spires on peut réduire la fréquence, mais on augmente la capacité du condensateur parasite 3.
To fix the idea, if you have 12 volts in primary and you want a voltage of 1 kilovolt in secondary, the ratio of turns N2 / N1 is then close to 100, which imposes a large number of turns secondary and therefore a significant capacity 3. At each alternation, the secondary voltage charges and discharges the capacitor 3. The energy stored by a capacitor is given by the expression: W = 1/2 CxV2 where V is the maximum voltage which appears at the terminals of the capacitor 3. If F is the switching frequency of the electronic switch shown schematically in 2, Figure 1, then the dissipated energy induced by the presence of the capacitor 3 will be proportional to
W = FxV2. If we reduce the number of turns, we reduce the capacity but we must increase the frequency and consequently the number of charges and discharges per second and conversely if we increase the number of turns we can reduce the frequency, but the capacity of the parasitic capacitor 3 is increased.

On est sorti du dilemme précédent en utilisant l'architecture représentée figure 2. We got out of the previous dilemma using the architecture shown in Figure 2.

C'est un "Fly back primaire side" qu'on peut traduire par une architecture de type bobine de RUMKORPF à contrôle de tension par le primaire. It is a "Fly back primary side" that can be translated by a coil type architecture of RUMKORPF with voltage control by the primary.

A titre d'exemple on a représenté figure 2 un doubleur de tension à tension de sortie négative réalisé avec cette technologie. By way of example, FIG. 2 shows a voltage doubler with negative output voltage produced with this technology.

1 est un circuit intégré spécialisé dédié au pilotage et au contrôle de tels systèmes "Fly-back". 1 is a specialized integrated circuit dedicated to piloting and controlling such "Fly-back" systems.

2 est un interrupteur électronique composé d'un assemblage de transistors
MOS et BIPOLAIRES de puissance pouvant commuter une tension maximale de 1 Kilovolt, 3 est un transformateur avec entrefer (ou si l'on veut une self avec un primaire et un secondaire couplés par le flux magnétique). Le réseau 4, 5, 6, 7 constitue un diviseur de tension qui renvoie sur bloc moniteur 1 une mesure de la tension primaire, donc une image de la tension secondaire destinée à être comparée avec une tension fixe. On voit ainsi que la tension d'utilisation est régulée. 8, 9, 10, 11 et 12 constituent un doubleur de tension.
2 is an electronic switch composed of an assembly of transistors
Power MOS and BIPOLAR capable of switching a maximum voltage of 1 Kilovolt, 3 is a transformer with air gap (or if you want a choke with a primary and a secondary coupled by the magnetic flux). The network 4, 5, 6, 7 constitutes a voltage divider which returns to monitor block 1 a measurement of the primary voltage, therefore an image of the secondary voltage intended to be compared with a fixed voltage. It can thus be seen that the operating voltage is regulated. 8, 9, 10, 11 and 12 constitute a voltage doubler.

A titre d'exemple, si nous avons une tension de 600 volts au primaire du transformateur 3 et 2,5 Kvolts au secondaire, le rapport de transformation
N2/N1 est cette fois voisin de 4 et le nombre de spires au secondaire est donc au moins 20 fois moins élevé qu'avec le système de la figure précédente (qui demande néanmoins beaucoup moins de savoir-faire pour être mis en oeuvre que le fly-back).
For example, if we have a voltage of 600 volts at the primary of transformer 3 and 2.5 Kvolts at secondary, the transformation ratio
N2 / N1 is this time close to 4 and the number of turns in secondary school is therefore at least 20 times lower than with the system of the previous figure (which nevertheless requires much less know-how to be implemented than the fly-back).

On a donc déjà gagné un facteur important sur la consommation par rapport au circuit de la figure 1. On est toutefois limité parce que les circuits intégrés de type 1 consomment au moins une centaine de milliwatts. Un exemple de système comme celui représenté sur la figure 2 peut fournir 4 à 5 watts maximum et consommer environ 150 milliwatts à vide, ce qui est déjà un progrès. Son rendement en fonction de la puissance délivrée a alors l'allure de la courbe représentée figure 3. We have therefore already gained an important factor on consumption compared to the circuit in FIG. 1. We are however limited because integrated circuits of type 1 consume at least one hundred milliwatts. An example system like the one shown in Figure 2 can provide 4 to 5 watts maximum and consume around 150 milliwatts when empty, which is already a step forward. Its efficiency as a function of the power delivered then looks like the curve shown in FIG. 3.

Si on veut un rendement correct à toutes les puissances, il faut alors bloquer le circuit 1 de la figure 2 à sa puissance maximale et le faire fonctionner en tout ou rien comme sur la figure 4. En augmentant ou réduisant le temps relatif de travail (duty cycle) on pourra moduler la puissance de sortie, le condensateur 12 de la fig 2 servant de réservoir tampon pour fournir le courant consommé par l'utilisation entre deux recharges par le générateur. If we want a correct output at all powers, then we must block circuit 1 in Figure 2 at its maximum power and operate it all or nothing as in Figure 4. By increasing or reducing the relative working time ( duty cycle) the output power can be modulated, the capacitor 12 in fig 2 serving as a buffer tank to supply the current consumed by the use between two recharges by the generator.

Cette fois la consommation de l'appareil peut varier de 20 milliwatts à vide à 5 watts en pleine charge.This time the consumption of the device can vary from 20 milliwatts when empty to 5 watts when fully charged.

Par ce procédé la clôture électrique consomme environ 20 milliwatts. By this process the electric fence consumes about 20 milliwatts.

L'architecture du générateur haute tension appliqué à la clôture est représentée figure 5. On a seulement fait figurer les blocs fonctionnels sans donner le détail du schéma de ces blocs, car pour obtenir ces fonctions on a utilisé des circuits intégrés ou des assemblages de circuits intégrés du commerce. The architecture of the high voltage generator applied to the fence is shown in Figure 5. We only included the functional blocks without giving the detail of the diagram of these blocks, because to obtain these functions we used integrated circuits or circuit assemblies integrated of the trade.

C'est l'enchainement particulier des fonctions qui assure la cohérence,
I'originalité et les performances du système, quelle que soit la technologie utilisée pour réaliser ces fonctions. Ces fonctions pourraient même être programmées dans un microcontroleur.
It is the particular sequence of functions that ensures consistency,
The originality and performance of the system, whatever the technology used to perform these functions. These functions could even be programmed in a microcontroller.

Le bloc 15 est un circuit astable qui envoie des impulsions régulières. Sa borne d'entrée 14 est une commande en courant qui permet lorsqu'elle est utilisée d'accélérer la fréquence des impulsions proportionnellement au courant qui lui est injecté. Le circuit 15 se transforme alors en "convertisseur courantfréquence" Cette caractéristique ne sera pas utilisée dans l'application particulière de la clôture. Block 15 is an astable circuit which sends regular pulses. Its input terminal 14 is a current control which, when used, makes it possible to accelerate the frequency of the pulses in proportion to the current which is injected into it. The circuit 15 is then transformed into a "current-frequency converter". This characteristic will not be used in the particular application of the fence.

Le circuit 30 est un monostable (qui pourrait d'ailleurs être un bistable) dont l'entrée 18 est la bome (set) ou mise à un et les entrées 19, 20 et 21 sont des (reset) ou remises à zéro. La sortie 23 du circuit 30 commande l'interrupteur électronique 13 qui met sous tension le générateur haute tension lorsque le monostable 30 est en position active (set). Ainsi, le générateur haute tension travaille maintenant en tout ou rien, donc à son rendement optimal conformément à la courbe de la figure 3. Circuit 30 is a monostable (which could also be a bistable) whose input 18 is the bome (set) or set to one and the inputs 19, 20 and 21 are (reset) or reset to zero. The output 23 of the circuit 30 controls the electronic switch 13 which energizes the high voltage generator when the monostable 30 is in the active position (set). Thus, the high-voltage generator now works in all or nothing, therefore at its optimal efficiency in accordance with the curve of FIG. 3.

L'image de la tension de sortie est recueillie à partir du primaire du transformateur 3 sur le diviseur de tension constitué par les résistances 6, 7, est comparée à une tension de référence fixe 17 par le comparateur 16. The image of the output voltage is collected from the primary of the transformer 3 on the voltage divider constituted by the resistors 6, 7, is compared to a fixed reference voltage 17 by the comparator 16.

Lorsque la tension présente sur la borne 29 du comparateur 16 est supérieure à la tension de référence présente sur la borne 17, la sortie du comparateur bascule, active la borne reset 21 et remet le circuit 30 à zéro.When the voltage present on terminal 29 of comparator 16 is greater than the reference voltage present on terminal 17, the output of comparator switches, activates terminal reset 21 and resets circuit 30 to zero.

On peut maintenant comprendre ie fonctionnement du générateur haute tension de la figure 5. We can now understand the operation of the high voltage generator in FIG. 5.

Ignorons pour l'instant les composants 22, 23, 24, 25, 26, 27 et 28 qui sont spécifiques à la clôture. For now, ignore components 22, 23, 24, 25, 26, 27 and 28 which are specific to the fence.

Chaque seconde, conformément à la norme des clôtures électriques, 'astable 15 émet une impulsion sur 18. Cette impulsion active le circuit 30 qui met sous tension le générateur haute tension qui à son tour recharge le condensateur de stockage de sortie 12. Every second, in accordance with the standard for electric fencing, astable 15 emits one pulse out of 18. This pulse activates circuit 30 which energizes the high voltage generator which in turn recharges the output storage capacitor 12.

Au fur et à mesure que la tension sur 12 croît, la tension 29 (à l'entrée du comparateur 16) qui en est l'image croît aussi jusqu'à être égale à la tension de référence fixe 17. A ce moment, la sortie 21 du comparateur 16 bascule et désactive le circuit 30 qui ouvre l'interrupteur électronique 13 et met hors tension le générateur haute tension. As the voltage on 12 increases, the voltage 29 (at the input of comparator 16) which is the image also increases until it is equal to the fixed reference voltage 17. At this time, the output 21 of comparator 16 switches and deactivates circuit 30 which opens the electronic switch 13 and switches off the high voltage generator.

A l'impulsion suivante de 'stable 15, le cycle reprend. Comme les diodes haute tension ont toujours un léger courant de fuite, à chaque nouveau cycle le générateur haute tension régénere la décharge condensateur 12.  At the next pulse of 'stable 15, the cycle resumes. As the high voltage diodes always have a slight leakage current, at each new cycle the high voltage generator regenerates the capacitor discharge 12.

Chaque fois que le générateur haute tension est activé, la diode led 26 s'allume pendant la durée de la mise sous tension du circuit 1. C'est une indication-sur le fonctionnement de l'appareil. Each time the high voltage generator is activated, the LED 26 lights up for the duration of powering up of circuit 1. This is an indication of the operation of the device.

On peut maintenant aborder le rôle des composants 22, 23, 24, 27 et 28 qui sont spécifiques au fonctionnement de la clôture électrique. We can now approach the role of components 22, 23, 24, 27 and 28 which are specific to the operation of the electric fence.

Tout d'abord expliquons le rôle primordial de l'éclateur 22:
Si le fil de clôture était connecté directement au condensateur 12, ce fil fin d'une grande longueur porté à une tension élevée serait soumis au phénomène physique du "pouvoir des pointes" et l'ionisation qui s'en suivrait déchargerait de façon très sensible le condensateur 12 entre deux impulsions de 'stable 15, ce qui accroîtrait considérablement la consommation globale (on a mesuré un accroissement de consomation d'un facteur 10 au moins).
First of all, let's explain the primary role of spark gap 22:
If the fence wire was connected directly to the capacitor 12, this fine long wire brought to a high voltage would be subjected to the physical phenomenon of "power of the tips" and the ionization which would follow would discharge in a very sensitive way the capacitor 12 between two pulses of stable 15, which would considerably increase the overall consumption (an increase in consumption has been measured by a factor of at least 10).

On a donc imaginé un dispositif de commutateur haute tension devant répondre aux critères suivants
-Isoler en temps normal le fil de clôture du condensateur 12 chargé à haute tension et ainsi réduire la décharge du condensateur qui serait provoquée par le phénomène d'ionisation de l'air induit par ce fil porté à une haute tension.
We have therefore imagined a high voltage switch device which must meet the following criteria
-Isolate normally the closing wire of the capacitor 12 charged at high voltage and thus reduce the discharge of the capacitor which would be caused by the phenomenon of ionization of the air induced by this wire brought to a high voltage.

-Connecter "brutalement" le condensateur 12 à la ligne en cas d'intrusion, de façon à faire "bénéficier l'utilisateur" de l'énergie libérée par la décharge brutale du condensateur 12. -Connect the capacitor 12 "roughly" to the line in the event of an intrusion, so as to "benefit the user" from the energy released by the sudden discharge of the capacitor 12.

L'éclateur 22 de la figure 5 satisfait à ces deux conditions:
-En temps normai il isole la ligne du condensateur 12.
The spark gap 22 in FIG. 5 satisfies these two conditions:
-In normal time it isolates the line of capacitor 12.

-En cas de liaison entre la terre et la bome de sortie de 'éclateur, ce dernier "éclate", se transformant brutalement en un court-circuit et "l'utilisateur" est directement branché entre la terre et le condensateur 12 sans rien perdre de l'énergie stockée et fournie par le condensateur. -In case of connection between earth and the output terminal of 'spark gap, the latter "bursts", suddenly transforming into a short circuit and "the user" is directly connected between ground and capacitor 12 without losing anything energy stored and supplied by the capacitor.

Le courant d"utilisation" se referme à travers la zener 23 avec le condensateur 24 en parallèle. La tension positive ainsi développée sur la zener 23 est réinjectée à la borne reset 22 du circuit 30 et remet à zéro ce dernier empêchant ainsi le générateur haute tension de s'activer à nouveau pour recharger le condensateur 12 avant un nouveau signal donné par le générateur de rythme 15. De cette manière il est impossible de générer une rafale d'impulsions. The "use" current closes through the zener 23 with the capacitor 24 in parallel. The positive voltage thus developed on the zener 23 is fed back to the reset terminal 22 of the circuit 30 and resets the latter, thus preventing the high-voltage generator from activating again to recharge the capacitor 12 before a new signal given by the generator. rhythm 15. In this way it is impossible to generate a burst of pulses.

La diode led 28, (activée par une électronique que l'on n'a pas fait figurer pour simplifier le schéma) donne un éclat au moment de la décharge du condensateur 12 signalant ainsi une "présence" sur la ligne. Cette led peut avantageusement être remplacée ou associée à un buzzer ou tout autre composant fournissant ainsi un signal sonore et/ou lumineux avertissant d'une présence sur la ligne. The LED 28, (activated by electronics that have not been included to simplify the diagram) gives a burst when the capacitor 12 discharges, thus signaling a "presence" on the line. This LED can advantageously be replaced or associated with a buzzer or any other component thus providing an audible and / or light signal warning of a presence on the line.

On choisira avantageusement un éclateur avec une tension de rupture sensiblement inférieure à la tension "normale" du condensateur 12. Advantageously, a spark gap will be chosen with a breaking voltage substantially lower than the "normal" voltage of the capacitor 12.

Supposons que la tension normale du condensateur 12 soit 8 Kvolts et la tension de rupture de l'éclateur 1,5 Kvolts et supposons que l'énergie stockée par le condensateur à 8 Kvolts soit 100 millijoules. C'est l'énergie que recevra un utilisateur "furtif".Suppose that the normal voltage of the capacitor 12 is 8 Kvolts and the breaking voltage of the spark gap 1.5 Kvolts and suppose that the energy stored by the capacitor at 8 Kvolts is 100 millijoules. This is the energy that a "stealthy" user will receive.

Si une branche ou tout autre objet non isolant établit un contact permanent avec la terre, à chaque cycle le condensateur 12 se chargera jusqu'à 1,5 kilovolts (tension de rupture de l'éclateur) et se déchargera dans la ligne au moment de la rupture de l'éclateur. L'énergie stockée par un condensateur est donnée par l'expression: W = 0,5xCxV2. Si à 8Kvolts cette énergie est 100 millijoules, à 1,5 Kvolts elle n'est plus que 100x((1,5)21(8)2) = 100x(2,25/64)=3,5 millijoules. If a branch or any other non-insulating object establishes permanent contact with the earth, at each cycle the capacitor 12 will charge up to 1.5 kilovolts (burst voltage of the spark gap) and will discharge in the line at the time of rupture of the spark gap. The energy stored by a capacitor is given by the expression: W = 0.5xCxV2. If at 8Kvolts this energy is 100 millijoules, at 1.5 Kvolts it is only 100x ((1.5) 21 (8) 2) = 100x (2.25 / 64) = 3.5 millijoules.

Ainsi on voit que l'appareil n'envoie son énergie qu'à "utilisateur" et se met en "veilleuse" soit sur un défaut permanent, soit sur absence de "présence"
Quoiqu'il arrive, le dispositif décrit reste toujours en économie d'énergie.
Thus we see that the device sends its energy only to "user" and goes into "sleeper" either on a permanent fault, or on absence of "presence"
Whatever happens, the device described always remains in energy saving.

Ces quelques chiffres montrent que à puissance "utile" égale on peut diviser par plus de vingt la taille de la batterie nécessaire au fonctionnement d'une clôture classique qui aurait des performances à peu prés identiques a celle décrite dans l'invention.These few figures show that at equal "useful" power, the size of the battery necessary for the operation of a conventional fence can be divided by more than twenty which would have performances almost identical to that described in the invention.

Ce gain de taille autorise la recharge permanente de la batterie avec une photopile de dimensions raisonnables.This gain in size allows the permanent recharging of the battery with a photocell of reasonable dimensions.

Dans une réalisation, la photopile a une puissance de 1 watt crête en technologie silicium amorphe, sa taille est 15x15 centimètres. La batterie utilisée est une batterie plomb étanche 12 volts d'une capacité de 0,75 ampèresxheures. In one embodiment, the solar cell has a power of 1 watt peak in amorphous silicon technology, its size is 15 × 15 centimeters. The battery used is a waterproof 12-volt lead battery with a capacity of 0.75 ampere-hours.

La concommation globale est < 2 milliampères, soit de l'ordre de 20 milliwatts.The overall consumption is <2 milliamps, or about 20 milliwatts.

La décharge "utile" a une énergie de 150 millijoules sous 7 kilovolts. The "useful" discharge has an energy of 150 millijoules under 7 kilovolts.

Un rapide calcul montre qu'une clôture conventionnelle de bonne qualité et qui aurait des performances identiques en fournissant des impulsions éspacées dans le temps de 1 seconde chacune, consommerait environ 300 milliwatts et nécéssiterait ainsi pour son alimentation une batterie de 20 ampéresxheures et une photopile d'au moins 0,5 mètres carrés. A quick calculation shows that a conventional fence of good quality and which would have identical performances by providing spaced pulses in time of 1 second each, would consume around 300 milliwatts and would thus require for its supply a battery of 20 amperexhours and a solar cell '' at least 0.5 square meters.

Claims (17)

REVENDICATIONS 1) Dispositif conçu pour générer une haute tension avec une faible consommation à vide caractérisé en ce qu'il comporte un multivibrateur astable 15 qui émet des impulsions (18) qui activent un multivibrateur monostable 30 qui commande la mise sous tension d'un générateur haute tension de type "Fly-back" composé d'un circuit de commande (1) et d'un interrupteur électronique 13 qui commande un transformateur à entrefer 3 dont le secondaire active un multiplieur de tension à diodes dont la sortie haute tension 12 est connectée à un éclateur (22) dans le cas d'une clôture électrique. 1) Device designed to generate a high voltage with low no-load consumption, characterized in that it comprises an astable multivibrator 15 which emits pulses (18) which activate a monostable multivibrator 30 which controls the energization of a high generator "Fly-back" type voltage composed of a control circuit (1) and an electronic switch 13 which controls a gap transformer 3, the secondary of which activates a diode voltage multiplier, the high voltage output 12 of which is connected to a spark gap (22) in the case of an electric fence. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'astable 15 est muni d'une entrée de courant (1) qui en fait un convertisseur courant-fréquence avec une réponse en fréquence de la forme f = fo+k*i ou i est l'intensité du courant injecté sur la borne 14 d'entrée de 'stable.  2) Device according to claim 1 characterized in that the astable 15 is provided with a current input (1) which makes it a current-frequency converter with a frequency response of the form f = fo + k * i or i is the intensity of the current injected at the input terminal 14 of stable. 3) Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que le monostable (ou bistable) 30 est activé par la sortie (18) de 'stable 15. 3) Device according to claim 1 or claim 2 characterized in that the monostable (or bistable) 30 is activated by the output (18) of 'stable 15. 4) Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 3 caractérisé en ce que le monostable (ou bistable) 30 est muni d'au moins trois entrées de remise à zéro (reset). 4) Device according to claim 1 or claim 3 characterized in that the monostable (or bistable) 30 is provided with at least three reset inputs. 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le monostable ou (bistable) (3) active un contact 13 qui peut être avantageusement un contact statique, c'est à dire à semiconducteurs. 5) Device according to claim 1 characterized in that the monostable or (bistable) (3) activates a contact 13 which can advantageously be a static contact, that is to say semiconductor. 6) Dispositif selon la revendication 1 et la revendication 5 caractérisé en ce que le contact 13, lorsqu'il est activé met sous tension un générateur élévateur de tension qui peut etre avantageusement de type "fly-back", mais la topologie fly-back n'est pas limitative.6) Device according to claim 1 and claim 5 characterized in that the contact 13, when activated activates a voltage booster generator which can advantageously be of the "fly-back" type, but the fly-back topology is not limiting. 7) Dispositif selon les revendication 1 et 6 caractérisé en ce que le contrôle de la tension du générateur est avantageusement de type "primairy side", à savoir, le contrôle de la tension d'utilisation s'effectue à partir de l'information prise sur le primaire du transformateur, rendant le secondaire isolé du primaire. 7) Device according to claims 1 and 6 characterized in that the control of the generator voltage is advantageously of the "primairy side" type, namely, the control of the operating voltage is carried out from the information taken on the transformer primary, making the secondary isolated from the primary. Mais le contrôle de la tension pourrait aussi se faire à partir du secondaire.But the tension control could also be done from the secondary. 8) Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que la tension primaire du transformateur 3 est redressée, filtrée et comparée à une tension fixe de référence 17 par un comparateur 16. 8) Device according to claim 7 characterized in that the primary voltage of the transformer 3 is rectified, filtered and compared to a fixed reference voltage 17 by a comparator 16. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 ou 1 caractérisé en ce que la sortie du comparateur 16 est injectée dans une entrée de remise à zéro du circuit astable (ou monostable) 30. 9) Device according to any one of claims 8 or 1 characterized in that the output of the comparator 16 is injected into a reset input of the astable (or monostable) circuit 30. 10) Dispositif selon les revendications 8 ou 9 caractérisé en ce que le 10) Device according to claims 8 or 9 characterized in that the secondaire du transformateur 3 est galvaniquement isolé du primaire et de l'électronique.  secondary of transformer 3 is galvanically isolated from primary and electronics. 11) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 10 caractérisé en ce que le secondaire du transformateur 10 alimente un multiplieur de tension à diodes dont la sortie peut être négative. 11) Device according to any one of claims 1 or 10 characterized in that the secondary of the transformer 10 supplies a voltage multiplier with diodes whose output can be negative. 12) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 1 1 caractérisé en ce que la tension foumie par le multiplieur à diodes est avantageusement négative. 12) Device according to any one of claims 1 or 1 1 characterized in that the voltage provided by the diode multiplier is advantageously negative. 13) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1,10,11 ou 12 caractérisé en ce que la sortie haute tension de l'électronique est séparée et isolée du fil de clôture par un éclateur. 13) Device according to any one of claims 1,10,11 or 12 characterized in that the high voltage output of the electronics is separated and isolated from the fence wire by a spark gap. 14) Dispositif selon la revendication (13) caractérisé en ce que cet éclateur peut être constitué par un éclateur à gaz, un éclateur statique comme un thyristor ou un triac, une bougie d'automobile, simplement deux extrémités de fil maintenues à une distance adéquate ou tout système normalement isolant et qui se transforme en court circuit non destructif, (dans les conditions d'utilisation), lorsqu'il est soumis à une tension dépassant un certain seuil, et qui revient automatiquement à l'état ouvert lorsque la cause qui l'a mis en osurteircuit a disparu. 14) Device according to claim (13) characterized in that this spark gap can be constituted by a gas spark gap, a static spark gap such as a thyristor or a triac, a car spark plug, simply two ends of wire kept at an adequate distance or any normally insulating system which transforms into a non-destructive short circuit (under conditions of use) when it is subjected to a voltage exceeding a certain threshold, and which automatically returns to the open state when the cause which put it in our circuit has disappeared. 15) Dispositif selon la revendication 14 caractérisé en ce la tension d'amorçage de l'éclateur est au moins trois à quatre fois inférieure à la tension nominale de la clôture. 15) Device according to claim 14 characterized in that the ignition voltage of the spark gap is at least three to four times lower than the nominal voltage of the fence. 16) Dispositif selon la revendication (14) caractérisé en ce que le courant de terre provoqué par l'éclat de l'éclateur (22) se referme à travers une zener associée à un condensateur en parallèle. 16) Device according to claim (14) characterized in that the earth current caused by the burst of the spark gap (22) closes through a zener associated with a capacitor in parallel. 16) Dispositif selon la revendication (16) caractérisé en ce que un circuit électronique commandé par la tension de la zener 23 est utilisé pour signaler de façon visuelle etlou sonore une "présence" sur la ligne. 16) Device according to claim (16) characterized in that an electronic circuit controlled by the voltage of the zener 23 is used to visually and sonically signal "presence" on the line. 17) Dispositif selon la revendication (16) caractérisé en ce que le circuit de visualisation de défaut peut être remplacé ou associé à un dispositif sonore.  17) Device according to claim (16) characterized in that the fault display circuit can be replaced or associated with a sound device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6398191B1 (en) 1998-08-07 2002-06-04 Fogim Hb Device for an electrical fence
FR2865097A1 (en) * 2004-01-14 2005-07-15 Lacme Portable electric fencer has pulse width modulator modifying pulse width of control signal of MOSFET based on voltage delivered by source, such that charging period of capacitor is equal to/lower than period between two output pulses

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