В этой статье мы рассмотрим как сделать устройство предназначенное для активной самообороны путем воздействия на нападающего высоковольтным разрядом электротока. Схема представленная в статье позволяет получить на выходных контактах напряжение до 80 000 В, что приводит к пробою воздуха и образованию электрической дуги между контактными электродами. Так как при касании электродов протекает ограниченный ток, угрозы для человеческой жизни данное устройство не представляет. Но в то же время устройство является эффективным средством в самообороне.
ЭШУ благодаря своим малым размерам может использоваться как индивидуальное средство безопасности или же работать в составе системы охраны для активной защиты металлического объекта (сейфа металлической двери, дверного замка и т.д.). Кроме того, конструкция наслишь проста, что для её изготовления не требует применения промышленного оборудования — все легко выполняется в домашних условиях.
В схеме устройства, на транзисторе Т1 и трансформаторе Tr1 выполнен простой блокинг-генератор, который в данной схеме предназначен для генерации импульсов близких по форме к прямоугольной. Амплитуда данных импульсов ограниченна стабилитроном ZD1. В данном случаи амплитуда не может превысит значение 12 вольт. Что вполне достаточно для управления транзистором T2, который в данной схеме работает как ключ.
А на транзисторе Т2 и трансформаторе, а точнее многообмоточном дросселе Тr2 выполнена схема обратноходового преобразователя напряжения. Задача которого, преобразовать напряжение источника питания 7,4 вольта в высоковольтное напряжение переменного тока порядком 1400 — 1800 вольт. Далее это напряжение будет выпрямлено высоковольтным диодом D1 и накоплено конденсатором С2.
После того как напряжение на конденсаторе С2 будет в районе 1000 вольт, сработает так называемый пороговый узел. Выполненный на основе разрядника FS1, напряжение которого не должно превышать значение 800-1000 вольт. В противном случаи может выйти из строя конденсатор С2. Энергия накопленная в конденсаторе С2 через разрядник FS1 подается на первичную обмотку трансформатора Tr3. В следствии чего происходит всплеск ЭДС на вторичной обмотки вышеуказанного трансформатора. Амплитуда напряжений на вторичной обмотки трансформатора Tr3 может достигать 80-90 кВ. Этого более чем достаточно.
Частота искрообразования на выходе устройства составляет не более 80-100 Гц.
Теперь немного подробнее о комплектующих ЭШУ!
Все три трансформатора являются самодельными. Начнем пожалуй с самого первого трансформатора, а точнее дросселя Тr1. Он мотается на ферритовом кольце размерами 10х6х4 мм. Обмотки мотаются эмаль-проводом с одинаковым сечением 0,2-0,3 мм. Намотка производиться сразу двумя отрезками эмаль-провода,обмотки мотаются строго в 1 направлении. Такой способ, позволяет получить две обмотки почти с одинаковыми параметрами. Данный тип намотки называют Бифилярным.
После намотки, данный трансформатор нужно с фазировать. Для этого нам нужно соединить начало 1 обмотки с концом другой, рис 1.0, (в файле печатной плат, что представлен в конце статьи все более чем понятно начерчено). На схеме точками возле обмоток трансформатора показаны начало обмоток. Полностью готовый трансформатор желательно обтянуть подходящей по размеру термоусадочной трубкой или просто немного обмотать с небольшим натяжением синей изолентой.
Трансформатор Tr2. Но как мы уже знаем, это не совсем трансформатор а многообмоточный дроссель. Он мотается на ферритовых чашках (Броневом Сердечнике) по типу Ч22 из феррита M2000HM, с диэлектрическим каркасом для намотки обмоток под его размер (Рис.1.1). Намотку данного трансформатора начинают со вторичной, высоковольтной обмотки. Она должна содержать в себе 600-800 витков, эмаль-проводом 0,1 мм. Мотается вторичная обмотка по слоям, желательно виток к витку. В слой можно помещать не более 70-80 витков, в противном случаи может произойти межвитковый пробой и трансформатор выйдет из строя. В качестве межслойной изоляции можно применить ленту ФУМ, или же простой прозрачный тонкий (узкий) скотч. И в том и в другом случаи, межслойная изоляции должна содержать в себе 2 слоя. Во время изоляции слоев эмаль провод ведем строго под изоляцией!
По окончанию намотки вторичной обмотки изолируем ее 6-7 слоями все того же скотча или ленты ФУМ и приступаем к намотки первичной обмотки. Оно мотается эмаль-проводом с сечением 0,5-0,8 мм. Мотается данная обмотка в том же направлении что и вторичная обмотка. По окончании ее намотки закрепляем ее 2 слоями скотча или ленты ФУМ. Ставим каркас с намотанными обмотками в броневой сердечник и скрепляем его изолентой.
Трансформатор Tr3. Высоковольтная катушка, мотается на ферритовом стрежне от радиоприемника марки M2000HM. Нас интересует отрезок ферритового стержня размерами ~40х6 мм. Перед началом намотки следует обернуть стержень тонкой (0,1 мм) фторопластовой лентой в 2 слоя. Намотку начинаем с первичной обмотки. Она мотается эмаль-проводом 0,5-0,8 мм. По окончанию намотки первичной обмотки, изолируем ее фторопластовой лентой в 7-8 слоев. Закрепляем ленту кусочком скотча. Отступаем примерно сантиметр от каждого края нашего будущего трансформатора и приступаем к намотки вторичной обмотки. Она мотается по слоям, в каждый слой необходимо мотать не более 100 витков эмаль-провода с сечением 0,1 мм. Мотать нужно виток к витку, в противном случаи, любой перехлест витков может являться причиной межвиткового пробоя и выхода из строя трансформатора. Межслойную изоляцию вторичной обмотки нужно производить в 3-4 слоя. Эмаль-провод во время изоляции слоя ведется строго под изоляцией.
По окончанию намотки вторичной обмотки, изолируем последний слой 6 слоями фторопластовой ленты, закрепив ее скотчем. После готовый трансформатор необходимо залить эпоксидной смолой или на крайний случай парафином. В место фторопластовой ленты хорошо подходят нарезанные ленты из полиэтилена как у «Файликов» для бумаги. «Файлик» нужно нарезать на кусочки длинной 17 см и шириной чуть шире чем ширина сердечника трансформатора.
Так же к статье прилагается файл печатной платы в формате Lay. Рис. 1.2…1.4.
Примечания к схеме!
Данная схема очень привередлива к питающему напряжению, максимальное значение которого не должно превышать 8,5 вольт. В противном же случаи схема выйдет из строя. Не рекомендую так же разводить высоковольтные выводы высоковольтной катушки, на расстояние более чем 4 см во избежание пробоя последней.
Советую так же дополнить схему вторым выключателем. Дабы нечаянно не включить его в кармане и не поразить себя самого электрическим разрядом.
Потребление схемы в районе 3-4 ампер.
Список радиоэлементовОбозначение
Тип
Номинал
Количество
ПримечаниеМагазинМой блокнот
FS1
Разрядник1000V1
T1
Транзистор2SC1815Y1
T2
MOSFET-транзисторIRF32051
C1
Конденсатор1000mF 16V1
C2
Конденсатор220n 1000V1
R1
Резистор20 кОм1
R2
Резистор5.1 МОм1
Tr1
ТрансформаторСамодельный1
Tr2
ТрансформаторСамодельный1
Tr3
ТрансформаторСамодельный1
S1
Кнопка220V/20А1
Bat1
Источник питания18650 2200mA/h2
ZD1
Стабилитрон1N47421
D1
ДиодКЦ106А1
Добавить все
Скачать список элементов (PDF)
Прикрепленные файлы:
- ЭШУЗ.lay (55 Кб)