Идея создания электрошокера повышенной эффективности появилась у меня после испытания на себе нескольких подобных устройств промышленного изготовления. В ходе испытаний выяснилось, что они лишают противника боеспособности лишь после 4…8 секунд воздействия, и то если повезёт :). Нужно ли говорить, что в результате реального применения такой шокер скорее всего окажется в заднем месте владельца.
Инфа: наше законодательство разрешает для простых смертных шокеры с выходной мощностью не более 3 Дж/сек (1 Дж/сек = 1 Вт), в то же время для работников УВД разрешены девайсы мощностью до 10 Вт. Но даже 10 ватт недостаточно для эффективной нейтрализации противника; американцы в ходе экспериментов на добровольцах убедились в крайней неэффективности шокеров мощностью 5…7 Вт, и решили создать девайс, который бы конкретно гасил противника. Такой девайс создали: «ADVANCED TASER M26» (одна из модификаций «AirTaser» одноименной фирмы). Устройство создано по EMD-технологии, а проще говоря имеет увеличенную выходную мощность. Конкретно — 26 ватт (что называется, «почувствуйте разницу»:) ). Вообще же существует ещё одна модель этого девайса — М18, мощностью 18 ватт. Это обусловлено тем, что тэйзер — дистанционный шокер: при нажатии на спуск из картриджа, вставленного в переднюю часть устройства, выстреливаются два зонда, за которыми тянутся проводки. Зонды летят не параллельно друг другу, а расходятся под небольшим углом, засчёт чего на оптимальной дистанции (2…3 м) расстояние между ними становится 20…30 см. Понятно, что если зонды попадут куда-нибудь не туда, может получится кердык. Потому и выпустили устройство меньшей мощности.
Сначала я делал электрошокеры, по эффективности аналогичные промышленым (по незнанию :). Но когда узнал информацию, приведённую выше, то решил разработать РЕАЛЬНЫЙ электрошокер, достойный называтся ОРУЖИЕМ самообороны. К слову сказать, кроме электрошокеров есть ещё ПАРАЛИЗАТОРЫ, но они вообще не рулят, т.к парализуют мышцы лишь в зоне контакта, причём эффект достигается далеко не сразу, даже при большой мощности.
Выходные параметры МегаШокера частично заимствованы у «ADVANCED TASER M26». По имеющимся данным, девайс генерирует импульсы с частотой повторения 15…18 Hz и энергией 1,75Дж при напряжении 50Kv (т.к. чем ниже напряжение, тем выше ток при той же мощности). Поскольку МегаШокер — всё-таки контактное устройство, а также из заботы о собственном здоровье :), было решено сделать энергию импульса равной 2…2,4Дж, а частоту их следования — 20…30 Hz. Это при напряжении 35…50 киловольт и максимальном расстоянии между электродами (не менее 10 см).
Схема, правда, получилась несколько сложноватая, но тем не менее.
Схема: На микросхеме DA1 собран управляющий генератор (ШИМ контроллер), на транзисторах Q1, Q2 и трансформаторе Т1 — преобразователь напряжения 12v —> 500v. Когда конденсаторы С9 и С10 заряжаются до 400…500 вольт, срабатывает пороговый узел на элементах R13-R14-C11-D4-R15-SCR1, и через первичную обмотку Т2 проходит импульс тока, энергия которого вычисляется по формуле 1.2 (Е — энергия (Дж), С — ёмкость С9 + С10(мкф), U — напряжение (в)). При U = 450v и С = 23 мкф энергия будет 2,33 Дж. Резюком R14 устанавливается порог срабатывания. Конденсатор С6 или С7 (в зависимости от положения переключателя S3) — ограничивает мощность устройства, иначе она будет стремится к бесконечности, и схема сгорит. Конденсатор С6 обеспечивает максимальную мощность («МАХ»), С7 — демонстрационную («DEMO»), которая позволяет любоваться электроразрядом без риска спалить устройство и/или посадить аккумулятор 🙂 (при включении режима «DEMO» также надо выключить S4). Емкость С6 и С7 рассчитывается по формуле 1.1, или просто подбирается (для мощности 45 ватт при частоте 17 KHz ёмкость будет около 0,02 мкф). HL1 — люминесцентная лампа (ЛБ4, ЛБ6 или аналогичные (С8 подбирается)), ставится для маскировки — чтобы девайс был похож на навороченный фонарь и не вызывал подозрений у различного вида работников милиции других личностей (а то могут отобрать, у меня был случай — отобрали похожее устройство). Ессно, без лампы можно обойтись. Элементы R5-C2 определяют частоту генератора, при указанных номиналах f = ~17KHz. Ризюк R11 ограничивает выходное напряжение, вообще без него можно обойтись — просто присоединить R16-С5 к корпусу. Диод D1 защищает схему от повреждения при подключении в неправильной полярности. Предохранитель — на всякий противопожарный (например: если где-нить замкнёт — может рвануть аккумулятор (были случаи)).
Теперь по сборке устройства: можно собрать всё устройство на макетной плате, но рекомендуется спаять импульсную схему (С9-С10-R13-R14-C11-D4-R15-SCR1) навесным монтажом, при этом провода, соединяющие С9-С10, SCR1 и Т2 должны быть как можно короче. Это же касается элементов Q1, Q2, C4 и T1. Трансформаторы Т1 и Т2 следует расположить подальше друг от друга.
Т1 наматывается на 2-х сложенных вместе кольцевых сердечниках из М2000НМ1, типоразмер К32*20*6. Сначала наматывается обмотка 3 — 320 витков ПЭЛ 0,25, виток к витку. Обмотки 1 и 2 содержат по 8 витков ПЭЛ 0,8…1,0. Наматываются они одновременно в два провода, витки следует равномерно распределить по магнитопроводу.
Т2 наматывается на сердечнике из трансформаторных пластин. Пластины нужно изолировать друг от друга плёнкой (бумагой, скотчем и т.д.) Площадь сечения сердечника должна быть не меньше 450 квадратных миллиметров. Сначала наматывается обмотка 1 — 10…15 витков провода ПЭЛ 1,0…1,2. Обмотка 2 содержит 1000…1500 витков и наматывается слоями виток к витку каждый слой намотки изолируется несколькими слоями скотча или конденсаторной пленки (которую можно добыть разобрав сглаживающий кондер от ЛДС светильника. ) . Потом это всё заливается эпоксидной смолой. Внимание — первичную обмотку нужно тщательно изолировать от вторичной! А то может получится какая-нибудь гадость (девайс может выйти из строя, а может ударить током владельца. Выключатель S1 — типа предохранитель (при ТАКОЙ мощности осторожность не повредит), S2 — кнопка включения, оба выключателя должны быть рассчитаны на ток не менее 10А.
Отличительная особенность схемы в том, что каждый может настроить её для себя (в смысле для противника :).Выходная мощность устройства может быть в районе от 30 до 75 ватт (делать меньше 30, ИМХО, нецелесообразно). А больше 75 — не нужно, т.к. при дальнейшем увеличении мощности эффективность будет не намного больше, а риск значительно возрастёт. Ну, и габариты устройства получатся немного того.). Выходное напряжение — 35…50 тыс. вольт. Частота разрядов должна быть не менее 18…20 в секунду. Рекомендуемые параметры — 40 ватт, энергия одиночного импульса 1,75Дж при напряжении 40Kv. (если понизить напряжение, можно уменьшить и энергию импульса, эффективность останется такой же. 1,75Дж при 40Kv будет примерно как 2,15Дж при 50Kv. Но делать напряжение меньше 35 Kv нецелесообразно, поскольку тогда будет мешать сопротивление кожи, т.е. ток в импульсе окажется недостаточным). Главная проблема — источник питания. Я проводил эксперименты на аккумуляторе CA1222. Данный аккум способен некоторое время давать мощность 80 ватт, но слишком большой и тяжёлый. Можно юзать какой-нить поменьше (см. по ссылке), сейчас думаю над этим. Габариты и масса готового шокера в основном и определяются размерами/массой источника питания.
Список радиоэлементовОбозначение
Тип
Номинал
Количество
ПримечаниеМагазинМой блокнот
DA1
ШИМ контроллерTL4941
Q1, Q2
MOSFET-транзисторBUZ112
D1
Диод1
D2
Выпрямительный диод1N40071
D3-D6
Выпрямительный диодHER1584
D4
Тиристор & СимисторКН102Г1
SCR1
ТиристорТ122-25-121
С1
Конденсатор0.15 мкФ1
С2
Конденсатор3400 пФ1
С3
Конденсатор0.22 мкФ1
С4
Трансформатор1000 мкФ 25 В1
С5
Конденсатор0.1 мкФ1
С6-С8
Конденсатор3
С9
Электролитический конденсатор1 мкФ 450 В1
С10
Конденсатор22 мкФ 450 В1
С11
Конденсатор0.047 мкФ 160 В1
R1, R6
Резистор16 кОм2
R2
Резистор47 кОм1
R3, R5
Резистор10 кОм2
R4
Резистор220 кОм1
R7, R8
Резистор100 Ом2
R9, R10
Резистор240 Ом2
R11
Подстроечный резистор10 кОм1
R12
Резистор300 кОм1
R13
Резистор250 кОм1
R14
Подстроечный резистор200 кОм1
R15
Подстроечный резистор100-150 Ом1
S1, S4
Выключатель2
S2
Кнопка1
S3
ПереключательТри положения1
V1
Батарея питания10-15 В1
Т1, Т2
Трансформатор2
F1
Предохранитель6-10 А1
HL1
Люминисцентная лампаЛБ41
ЛБ6 или аналогичнаяRF1
Розрядник50 кВ1
Добавить все