PaJa-trb  >  Konstrukce  >  Elektrický ohradník

paja@paja-trb.cz

Vytvořeno 3.1.2009 - upgrade 1. 6.2013 - úprava zapojení z přepínačů na trimr, nová DPS
Návodů na stavbu elektrického ohradníku lze najít několik, většinou se jedná o obdobné zapojení s nějakým časovačem (nejčastěji 555) a pak výstupní částí z transformátoru (12V - 230V), VN transformátoru z televize nebo zapalovací cívky z auta.
Já jsem se rozhodl sestrojit ohradník pomocí zapalovací cívky z auta, protože je snadno dostupná a při správné práci, zařízení pracuje na první zapojení bez potřeby vyrábět a nastavovat různá VN trafa, nehledě na omezené možnosti změřit takto vysoké napětí.

Funkce: Podrobný návod na stavbu, ze kterého jsem vycházel Elektrozaun Genereator (v němčině) nebo Electric Fence Energizer (v angličtině) z Elektor electronics 5/2006.
Princip funkce a zapojení je zakreslen na schématu ohradníku. Ohradník je napájený z 12V autobaterie, jejíž připojení indikuje zelená LED (rozsvítí se při napětí >12V). Samotný zdroj impulzů je klasická 555 (CMOS - kvůli nízkému odběru) zapojená jako astabilní klopný obvod. Oproti původní konstrukci (s přepínačem nebo zkrat. propojkami) jsem upravil zapojení na použití trimru pro nastavení časování impulzů (sepnutí T1) v rozmezí 11ms - 48ms (vypočtené R1*C3*0,74). Prodleva mezi jednotlivými impulzy je 1,37s - 1,33s , (R2+P1)*C3*0,74. Otočením trimrem P1 doprava se nastaví minimální, doleva maximální čas sepnutí.
O spínání zapalovací cívky se stará tranzistor IRF840 doplněný o ochranou diodu a kondenzátor.

Ohradník je pouze časovač impulzů, který spíná v určitých intervalech zapal. cívku. Na jejíchž parametrech závisí jaké budou výboje a jak velkou ohradu utáhne. Další důležitý fakt je odpor samotné ohrady, pokud možno co nejmenší, jinak to ohradník nemusí spolehlivě zvládnout. A taky dobře posečená tráva.
Ohradník jsem sám v terénu neinstaloval, takže nedokážu odpovědět na dotazy jak velkou ohradu utáhne.

Konstrukce: DPS je nově navržený jak pro THT (vývodové), tak pro SMD součástky (pod většinou součástek je navíc ploška pro osazení její SMD verze). Nyní záleží čistě na konstruktérovi co má po ruce a jak moc se mu chce vrtat otvory pro odpory, kondíky, diody, ...
Pod IO je jedna drátová propojka (připájet jako první) nebo osadit SMD odporem 0R vel. 1206. Dále je zakreslena propojka pro kratší cestu Gnd, doporučuji osadit. Chladič tranzistoru se připájí taktéž do DPS. Stavba neskrývá žádné záludnosti - ohradník pracuje na první zapojení (mnohokrát ověřeno), přesto je vhodné oživení provést na zdroji s proudovým omezením, jako pokusná zátěž poslouží malá autožárovka 12V, na které bude krásně vidět nastavení časů.

Protože zařízení bude umístěno v terénu, je potřeba jej chránit proti povětrnostním podmínkám (hlavně vodě). Zakoupil jsem plastovou krabici LUCA 00856 o rozměrech 220x170x80 (lze sehnat v el. velkoobchodě). S ohledem na vodotěsnost konstrukce jsou, mimo zapal. cívky, veškeré komponenty (DPS, úchyty, čokolády) přichyceny samořeznými šroubky do připravených úchytů v krabici. Přívodní i výstupní vodiče prochází přes plastové vývodky (PG13,5 a PG7), aby bylo dosaženo mechanické pevnosti a krytí IP.
Napájení je řešeno krokosvorkami z autobaterie přes přívodní kabel lanko 3x1,5, kde hnědá je + 12V , modrá + žlutozelená jsou spojeny na - pól. A to z důvodu pozdějšího rozdělení v krabici, kde modrá jde do DPS a žlutozelená na uzemnění ohrady.
Výstup VN ze zapal. cívky jde přes keramickou čokoládu, kde je oproti Gnd vytvořeno z drátu jiskřiště. Za normálního provozu se Vn vybíjí do kondenzátoru tvořeného vedením ohrady a zemí. Proto je třeba jiskřiště nastavit tak, aby při připojení na ohradu na něm nepřeskakovaly jiskry.

Spotřeba: Je uvedena v původním článku (Elektrozaun Genereator), v závislosti na nastavení přepínače je: 25mA, 70mA a 150mA.

Pozor !!! Na výstupu ohradníku je 10kV - 20kV (dost to kope :-). Zařízení je vhodné pro zkušenější konstruktéry. !!!


Zde je návrh plošného spoje o rozměrech 55 x 40 mm.

Seznam použitých součástek :

R1     - 15k                     (nebo v SMD vel. 1206) 
R2     - 1M8                     (nebo v SMD vel. 1206)                       
R6     - 470                     (nebo v SMD vel. 1206)
R7     - 560                     (nebo v SMD vel. 1206)
P1     - 50k    PT6V nebo CA6V - trimr naležato
C1     - 220M/63V
C2     - 10n                     (nebo v SMD vel. 1206)
C3     - 1M/63V    MKT           (nebo v SMD)                   MKS2-1U (TME)                                        
C4     - 220n/630V MKT
C5,C7  - 100n                    (nebo v SMD vel. 1206)
C6     - 47M/25V
D1     - 1N4148                  (nebo v SMD vel. miniMELF)
D3,D4  - 1N4007                  (nebo v SMD vel. MELF)
D2     - LED 5mm - 2mA zelená
DZ1    - 10V/0,5W                (nebo v SMD vel. miniMELF)
T1     - IRF840 + chladič V7142 nebo HS-123-40 (TME) 
IO1    - 555 CMOS (+ patice  8pin)
K1,K2  - ARK 500/2 - šroubovací svorkovnice
drátová propojka (označena červeně) nebo SMD 0R vel. 1206

Zapalovací cívka z auta na 12V
Plastová krabice LUCA 00856 220x170x80 + kabelové vývodky PG13,5 a PG7
Krokosvorky pro připojení autobaterie

---

Postřehy praxe:
(napsal: R. Holeček)
Při připojení na ovčí síť utáhne jednu sít 50m, kde dává 2000V což je hodně málo. Připojení na ohradu o délce asi 1 km lanka je to podobné, necelé 2000V. Čím je ohrada hůře postavená, zarostlá, atd., jde napětí rapidně dolu. Ve srovnání se slabým ohradníkem 0,4J, který dává na stejných místech mezi 4000V a 5000 V. Použita cívka ze Škoda 120. Naprázdno to běhá hezky.

(chovatel koní)
Uvedený ohradník spolehlivě zvládá 2-3km dlouhou ohradu. Důležité je ovšem pravidelně sekat trávu, aby se netvořily svody do země.
I co do porovnání s dalšími běžně prodávanými ohradníky, zvládá tento zmíněnou 3km trasu (součet horního a spodního vedení), s dobrou výdrží baterie a postačujícím výkonem. Ohrada je tvořena dvěma 6mm lanky opředenými třemi ocelovými drátky. Ohradník je v době psaní tohoto příspěvku asi 2 roky v provozu.
Foto koně 1 / Foto koně 2 / Foto koně 3 / Foto koně 4 / Foto koně 5

---