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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Cerco eléctrico con celdas solares. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes alternativas de energía Hace más de un siglo, se descubrió que una descarga eléctrica inofensiva podía mantener a las mascotas en un corral. Los agricultores y pastores le dieron un buen uso a este descubrimiento. Gracias al cable de alta tensión tendido a lo largo del perímetro del potrero, fue posible, sin recurrir a una valla sólida y costosa, restringir la libertad de movimiento de los animales. Desafortunadamente, muy a menudo los sitios de granjas ganaderas no tienen un suministro centralizado de electricidad necesario para alimentar una cerca eléctrica. Recientemente, se han utilizado baterías para resolver este problema. Pero las baterías recargables necesitan mantenimiento y recarga periódicos, lo que hace que todo el dispositivo sea bastante engorroso. Sin embargo, no te preocupes. La energía solar vino al rescate. Después de instalar una pequeña matriz fotovoltaica, no es necesario cambiar ni recargar las baterías. Diagrama esquemático del dispositivo Una cerca eléctrica requiere solo una fuente de energía de baja potencia, lo que hace que el uso de dicha cerca sea más práctico. El cargador funciona sobre la base de una bobina de encendido de automóvil. La bobina funciona básicamente según el mismo principio que en el sistema de encendido de un automóvil. Cuando los contactos del interruptor (en nuestro caso, los contactos del relé RL1) están cerrados, comienza a fluir una corriente a través del devanado primario de la bobina de encendido, lo que provoca un aumento del campo magnético en el núcleo de la bobina. Cuando los contactos se abren, la corriente se detiene y el campo magnético comienza a disminuir. Un campo magnético cambiante hace que aparezca un voltaje en el devanado secundario de la bobina. Dado que la relación entre el número de vueltas del devanado secundario y el número de vueltas del devanado primario es muy grande, la tensión inducida también es muy alta, más precisamente de 25 kV. Este potencial es suficiente para ahuyentar a cualquier animal, incluso agresivo. El transistor Q1 activa el relé durante un breve período de tiempo (unos 15 ms). Durante este breve intervalo, una corriente fluye a través de la bobina, creando un campo magnético en el núcleo. La duración del estado de encendido del relé se establece mediante un multivibrador de reserva ensamblado en los elementos lógicos de la estructura CMOS, la constante de tiempo del estado cerrado está determinada por los valores de C2 y R3. El lanzamiento lo realiza un multivibrador autooscilante montado sobre los dos elementos restantes IC1A e IC1B de la estructura CMOS. De hecho, este generador determina el número de pulsos por minuto, como un interruptor automático. El período de repetición del pulso está regulado por la resistencia VR1 dentro de 80-64 imp/min. El último multivibrador también determina la duración del ciclo de trabajo del cargador. A la frecuencia más alta (64 imp/min), el ciclo de trabajo ocupa el 1,6% del período total de funcionamiento del dispositivo, a baja frecuencia (30 imp/min) - 0,75%. Debido a esta combinación de ciclo de trabajo corto y el uso de elementos CMOS, el dispositivo de cerca eléctrica consume muy poca energía. diseño El esquema de la cerca eléctrica por simplicidad se realiza mediante cableado impreso. Aunque el circuito por lo general no tiene particularidades en el cableado, se debe tener cierto cuidado al trabajar con elementos CMOS. Las celdas CMOS son muy sensibles a la electricidad estática y deben manejarse con cuidado. Lo mejor es fijar primero todos los elementos en la placa, y luego insertar con cuidado el circuito integrado y soldarlo con un soldador con punta puesta a tierra. El microcircuito, incluso después de instalarse en la placa, es muy sensible a las interferencias e interferencias eléctricas. Por lo tanto, la bobina de encendido debe colocarse lo más lejos posible del tablero. ¡El cable de alto voltaje nunca debe pasar cerca del tablero! Al elegir una bobina de encendido para un circuito, recuerde que solo servirá una bobina de automóvil normal. Las bobinas modernas para los circuitos de encendido de transistores electrónicos en las condiciones mencionadas producirán una fuerte chispa en nuestro circuito. Puede tomar cualquier bobina de un modelo de automóvil antiguo, sin embargo, debe conocer algunas diferencias entre los diferentes tipos de bobinas. Algunas bobinas (por ejemplo, de un automóvil Volkswagen) cuando se encienden, dan un poderoso pulso de corriente. Dichos pulsos reducen la vida útil de los contactos del relé. Puede seleccionar la intensidad de corriente a través de los contactos que corresponde al valor de pasaporte utilizando la resistencia R4, que limita la corriente a través del devanado primario de la bobina de encendido. Para prolongar la vida útil del relé, debe utilizar el condensador que viene con la bobina de encendido. Si tiene uno, póngalo en el circuito en lugar del capacitor C3. Este condensador reduce la chispa entre los contactos del relé en el momento de romper el circuito eléctrico.
La supresión del pulso de alto voltaje que ocurre en el devanado primario prolonga la vida de los contactos. Además, el condensador y la bobina forman una especie de circuito oscilatorio, cuyas oscilaciones amortiguadas provocan un aumento de alto voltaje en el devanado secundario de la bobina. Puede buscar bobinas de alta calidad que desarrollen un voltaje más alto en el devanado secundario en comparación con una bobina estándar. Sin embargo, la experiencia ha demostrado que se pueden lograr buenos resultados con una bobina convencional.
fuente de electricidad Ahora hemos llegado a la parte del diseño que concierne a la batería solar. Como has visto, se han hecho algunos esfuerzos para minimizar la energía consumida por el circuito. Esto reduce los requisitos para la potencia requerida de la matriz solar. La fuente de energía principal en el dispositivo alimentado por cerca de alambre es una batería de plomo-ácido sellada llamada celda de gel. Tiene un rendimiento idéntico al de una batería convencional de plomo-ácido húmedo utilizada en automóviles. A diferencia de las celdas de plomo-ácido convencionales, las celdas de gel no requieren mantenimiento y se pueden instalar en cualquier posición. Una batería Powersonic PS-1260 o similar tiene unas dimensiones pequeñas (15x6x10 cm) y cabe en una caja con un circuito electrónico. Para recargar las baterías se requiere una batería solar, la cual debe desarrollar un voltaje de 12 V a una corriente de 250 mA. Hay varios tipos de baterías en el mercado que cumplen estas condiciones. Con la fabricación propia de una batería solar, se pueden utilizar elementos partidos en cuatro partes con un diámetro de 7,5 cm. Una matriz solar de este tamaño generará alrededor de 3,6 vatios. Esto corresponde a un promedio de 22 W por día o 1,6 Ah. En condiciones normales, una celda de gel de 6 Ah es capaz de alimentar el circuito sin recargar la batería solar durante unos 10 días, dependiendo de la frecuencia de generación de pulsos de alto voltaje, la temperatura de la batería, etc. Instalación de un dispositivo de alto voltaje. La instalación de un dispositivo de cerca de alto voltaje es muy simple. Estire un cable alrededor de todo el perímetro de la cerca, que luego se alimentará con alto voltaje. Por supuesto, este cable debe estar aislado de tierra. Los aisladores cerámicos, que están disponibles comercialmente en la mayoría de las ferreterías, son adecuados para este propósito. En su lugar, puedes usar los cuellos de las botellas de vidrio.
La altura de la suspensión de alambre depende del tipo de animales mantenidos en el corral. Para vacas y caballos, la experiencia ha demostrado que es necesario instalar el cable al nivel del pecho. La frecuencia del pulso también está determinada por el tipo de animal. En muchos casos, los animales colocados en un corral nuevo necesitan usar una frecuencia alta. Después de un período de "acostumbramiento" de los animales al cautiverio, la frecuencia puede reducirse. Para proteger la batería de una sobrecarga, se requiere un regulador de carga. Adecuado para este propósito este regulador. Utilice la opción de transistor de baja potencia. El cable está conectado a la salida de alto voltaje de la bobina de encendido. Se proporciona una conexión a tierra confiable mediante un pasador de metal clavado en suelo húmedo o tuberías de agua colocadas en el suelo. Queda terminantemente prohibido utilizar tuberías de gas para este fin. Ahora conecte las baterías, configure la frecuencia del pulso, apunte la matriz solar hacia el sur, ¡y obtendrá una cerca eléctrica! Autor: Byers T.
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