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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Shock elettrico 80 kV. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Sicurezza personale Il dispositivo è progettato per l'autodifesa attiva esponendo l'aggressore a una scarica ad alta tensione. Lo schema consente di ottenere una tensione fino a 80 kV ai contatti di uscita, che porta alla rottura dell'aria e alla formazione di un arco elettrico tra gli elettrodi di contatto. Poiché una corrente limitata scorre quando si toccano gli elettrodi, non vi è alcuna minaccia per la vita umana. Grazie alle sue ridotte dimensioni, il dispositivo di elettroshock può essere utilizzato come dispositivo di sicurezza individuale o lavorare come parte di un sistema di sicurezza per la protezione attiva di un oggetto metallico (cassaforte, porta metallica, serratura, ecc.). Inoltre, il design è così semplice che non richiede l'uso di attrezzature industriali per la produzione, tutto può essere fatto facilmente a casa. Una pistola stordente più semplice era stata precedentemente pubblicata in [1]. Nello schema del dispositivo (Fig. 1), un convertitore di tensione a impulsi è assemblato su un transistor VT1 e un trasformatore T1.
L'oscillatore funziona a una frequenza di 30 kHz e nell'avvolgimento secondario (3) del trasformatore T1, dopo la rettifica mediante diodi, sul condensatore C4 viene rilasciata una tensione costante di circa 800 ... 1000 V. Il secondo trasformatore ( T2) consente di aumentare ulteriormente la tensione fino al valore desiderato. Funziona in modalità impulso. Ciò è garantito regolando lo spazio nello scaricatore F1 in modo che la rottura dell'aria avvenga a una tensione di 600...750 V. Non appena la tensione ai capi del condensatore C4 (in fase di carica) raggiunge questo valore, la scarica del condensatore passa attraverso .1 e l'avvolgimento primario T2. L'energia immagazzinata sul condensatore C4 (trasferita all'avvolgimento secondario del trasformatore) è determinata dall'espressione: W = 0,5 CUС 2 = 0,5 x 0,25 x 10-6 x 7002 = 0,061 J, dove Uc è la tensione ai capi del condensatore (V), C è la capacità del condensatore C4 (F). Dispositivi industriali simili hanno approssimativamente la stessa energia di carica o leggermente meno. Il circuito è alimentato da quattro batterie D-0,26 e consuma una corrente non superiore a 100 mA. Gli elementi del circuito contrassegnati da una linea tratteggiata sono un caricabatterie senza trasformatore da una rete a 220 V. Per collegare la modalità di ricarica viene utilizzato un cavo con due spine corrispondenti. Il LED HL1 è un indicatore della presenza di tensione nella rete e il diodo VD3 impedisce alle batterie di scaricarsi attraverso i circuiti del caricabatterie se non è collegato alla rete. Dettagli: resistori tipo MLT, condensatori C1 tipo K73-17V per 400 V, C2 - K5016 per 25 V, C3 - K10-17, C4 - MBM per 750 V o tipo K42U-2 per 630 V. Condensatore ad alta tensione (C4 ) di altri Non è consigliabile utilizzare i tipi, poiché deve funzionare in modalità difficile (scarica quasi per cortocircuito), che solo queste serie possono sopportare a lungo. Il ponte a diodi VD1 può essere sostituito da quattro diodi del tipo KD102B e VD4 e VD5 da sei diodi collegati in serie KD102B. Interruttore SA1 tipo PD9-1 o PD9-2. I trasformatori sono fatti da sé e l'avvolgimento in essi inizia con l'avvolgimento secondario. Il processo di produzione richiederà precisione e un dispositivo di avvolgimento. Il trasformatore T1 è realizzato su un telaio dielettrico (Fig. 2), inserito nel nucleo dell'armatura B26 in ferrite M2000NM1 (M1500NM1).
Contiene 1 - 6 giri nell'avvolgimento, 2 - 20 giri con un filo PELSHO con un diametro di 0,18 mm (0,12 ... 0,23 mm), in un avvolgimento di 3 - 1800 giri con un filo PEL con un diametro di 0,1 mm. Quando si avvolge il 3 ° avvolgimento, è necessario posare la carta dielettrica del condensatore ogni 400 giri e impregnare gli strati con condensatore o olio per trasformatori. Dopo aver avvolto la bobina, questa viene inserita nelle coppette di ferrite e il giunto viene incollato (dopo essersi accertati che funzioni). I cavi della bobina sono riempiti con paraffina riscaldata o cera. Durante l'installazione è necessario rispettare la polarità delle fasi degli avvolgimenti del trasformatore indicata nello schema (Fig. 1). Il trasformatore ad alta tensione T2 è realizzato su piastre di ferro del trasformatore assemblate in un pacchetto (Fig. 3).
Poiché il campo magnetico nella bobina non è chiuso, il design elimina la magnetizzazione del nucleo. L'avvolgimento viene eseguito giro per giro (prima viene avvolto l'avvolgimento secondario) 2 - 1800 ... 2000 giri con filo PEL con un diametro di 0,08 ... 0,12 mm (in quattro strati), 1 - 20 giri con un diametro di 0,35 mm. L'isolamento dell'interstrato viene eseguito al meglio con diversi giri di nastro fluoroplastico sottile (0,1 mm), ma è adatta anche la carta del condensatore (può essere ottenuta da condensatori non polari ad alta tensione). Dopo aver avvolto gli avvolgimenti, il trasformatore viene riempito con colla epossidica. Si consiglia di aggiungere qualche goccia di olio di condensazione (plastificante) all'adesivo prima di versare e mescolare bene. Allo stesso tempo, non dovrebbero esserci bolle d'aria nella massa di riempimento dell'adesivo. E per comodità di versamento, sarà necessario realizzare un telaio di cartone (dimensioni 55x23x20 mm) in base alle dimensioni del trasformatore, dove viene eseguita la sigillatura. Un trasformatore realizzato in questo modo fornisce un'ampiezza di tensione superiore a 90000 V nell'avvolgimento secondario, ma si sconsiglia di accenderlo senza uno scaricatore di protezione F2, poiché a questa tensione è possibile un guasto all'interno della bobina. Lo scaricatore di protezione è costituito da due fili scoperti posti a una distanza di 20...24 mm. Il design degli elettrodi X2, X3 e dello scaricatore F2 è mostrato in Fig.4.
Gli elementi strutturali sono montati su piastre laterali in plexiglas spessore 5...6 mm. Come elettrodi X2 e X3, è possibile utilizzare aste di connettori per correnti elevate, ad esempio della serie ShR. La figura 5 mostra una vista del progetto dello scaricatore F1.
Come materiale, è meglio prendere lastre di rame nichelato (questo garantisce una maggiore resistenza dello scaricatore alla distruzione da parte di un arco). Lo spessore delle lastre può essere qualsiasi. La tensione di rottura dell'aria è di circa 3 kV per mm (a seconda dell'umidità e della pressione atmosferica), quindi la distanza dello scaricatore F1 sarà di circa 0,1 ... 0,2 mm (regolabile durante l'installazione). È anche meglio creare da solo il pulsante di accensione dell'SB1: questo ti consente di tenere conto delle caratteristiche del design del case. È realizzato in acciaio dolce o nastro di rame con uno spessore di circa 0,5 mm (Fig. 6).
Tutte le parti del circuito, ad eccezione dell'interruttore SA1, sono posizionate su un circuito stampato unilaterale (Fig. 7) in fibra di vetro di spessore 1 ... 1,5 mm (dimensioni 130x55 mm).
La scheda delle stesse dimensioni viene utilizzata come copertura e elemento di fissaggio per l'interruttore SA1, oltre che per le batterie. Le batterie sono posizionate a due a due in tazze di cartone, incollate in base alla loro dimensione (diametro) e caricate a molla sulla scheda principale con petali attaccati al coperchio. Le parti sono saldate sul lato dei conduttori stampati, il che consente di ridurre lo spessore della custodia del dispositivo. I trasformatori T1 e T2 sono incollati alla scheda con colla epossidica. Una vista generale dell'assemblaggio dell'intera struttura (senza involucro) è mostrata in Fig. 8.
Sul telaio, formato da due tavole, fissate con quattro viti (con tappo svasato), viene avvolto e incollato un involucro di cartone (deve essere rimosso con la parete di fondo rimossa). Per conferire un aspetto attraente, l'involucro è avvolto da una pellicola autoadesiva del colore di un albero. Nella posizione del pulsante SA1, viene praticato un foro nell'involucro e sulla faccia laterale viene incollato un rivestimento in plastica scanalata sottile (1 ... 2 mm). Un rivestimento in gomma è incollato all'interno della parte flessibile della piastra, ma in modo tale da non interferire con l'inserimento dell'involucro sul telaio. L'impostazione del circuito consiste nell'ottenere (tramite il resistore R4) un avvio stabile e il funzionamento dell'oscillatore quando alimentato da una sorgente stazionaria con una tensione da 3,9 a 5 V. Quando si imposta il circuito, è meglio utilizzare l'alimentatore in 1 Una modalità limite di corrente - questo eviterà danni a VT1 in caso di connessione errata della fase dell'avvolgimento primario T1 o assenza della modalità di autogenerazione per un altro motivo. Successivamente, utilizzando un oscilloscopio con un divisore, misuriamo la tensione attraverso il condensatore C4 e selezioniamo lo spazio nello scaricatore F1 in modo che non superi il livello di 650 ... 750 V. Qualche parola sul funzionamento del dispositivo. Quando si trasferisce una scossa elettrica, è meglio utilizzare l'interruttore SA1 per interrompere l'alimentazione: ciò impedirà al dispositivo di funzionare se il pulsante SB1 viene premuto accidentalmente, ad esempio, in tasca. Si sconsiglia di attivare la scossa elettrica in condizioni di elevata umidità, in modo da non cadere sotto la tensione dell'arco elettrico. Inoltre, poiché non è installato un dissipatore di calore per il transistor VT1 (non c'è spazio libero nel case), non è consigliabile accendere il dispositivo per un funzionamento continuo per più di 1 minuto (di solito non è necessario). Dovresti anche essere consapevole che l'abbigliamento ordinario non è un ostacolo alla penetrazione dell'arco. letteratura:
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