Cerca electrica sobre celdas solares

Cerca electrica sobre celdas solares

Los diseños y circuitos de la cerca eléctrica se pueden implementar de diferentes maneras. T. Byers, autor del libro "20 diseños de dispositivos de células solares", sostiene que después de instalar una célula solar pequeña, no hay necesidad de cambiar o recargar la batería de la cerca.

Diagrama esquemático de la cerca eléctrica.

Diagrama-esquemático-cerca-eléctrica

La cerca requiere una fuente de alimentación baja. El cargador es alimentado por una bobina de encendido del coche.

La bobina funciona principalmente según el mismo principio que en el sistema de encendido del automóvil. Cuando los contactos del interruptor (en este caso, los contactos del relé RL1) están cerrados, a través del devanado primario de la bobina de encendido comienza a fluir una corriente que provoca un aumento en el campo magnético en el núcleo de la bobina.

Cuando los contactos se desconectan, la corriente se detiene y el campo magnético comienza a disminuir. El cambio del campo magnético provoca la aparición de voltaje en la bobina del devanado secundario. Dado que la relación entre el número de vueltas del devanado secundario y el número de vueltas del devanado primario es muy grande, el voltaje inducido también es muy grande, más precisamente de 25 kV. Tal potencial es suficiente para ahuyentar a cualquier animal, incluso a los agresivos.

El relé está alimentado por un transistor Q1 durante un corto período de tiempo (aproximadamente 15 ms). Durante este breve intervalo, a través de la bobina fluye una corriente que crea un campo magnético en el núcleo. La duración del estado de relé incluido viene dada por un multivibrador ensamblado en los elementos lógicos de la estructura CMOS, la constante de tiempo del estado cerrado está determinada por los valores de C2 y RZ. El lanzamiento se lleva a cabo mediante un multivibrador auto-oscilante montado en dos elementos restantes de las estructuras IOS1A e IIS1 CMOS. De hecho, este generador determina la cantidad de pulsos por minuto, como un interruptor automático de automóvil. El período de paso de los impulsos está regulado por una resistencia VR1 dentro de 30-64 imp / min.

El último multivibrador también determina la duración del ciclo operativo del cargador. En la frecuencia más alta (64 imp / min), el ciclo de trabajo ocupa el 1.6% del tiempo total de operación del dispositivo, a una frecuencia baja (30 imp / min) - 0.75%. Gracias a esta combinación de un ciclo de trabajo corto y el uso de elementos CMOS, el dispositivo de calentamiento eléctrico consume muy poca electricidad.

Diseño de la cerca eléctrica

El esquema de la cerca para la simplicidad se ejecuta con el uso de un conjunto impreso. Aunque el circuito en general no tiene características particulares durante la instalación, se debe tener precaución al trabajar con elementos CMOS.

Los elementos CMOS son muy sensibles a los efectos de la electricidad estática y requieren un manejo cuidadoso. Es mejor fijar primero todos los elementos en la placa, y luego insertar con cuidado el chip integral y soldarlo con un soldador con una picadura a tierra.

El chip, incluso después de la instalación en el tablero, es muy sensible a las señales y obstáculos eléctricos. Por lo tanto, la bobina de encendido debe colocarse lo más lejos posible de la placa de circuito impreso. ¡Los cables de alto voltaje nunca deben pasar cerca del tablero de chips!

Al elegir una bujía para una cerca, recuerde que solo cabrá una bobina de automóvil común. Las bobinas modernas para circuitos de encendido de transistores electrónicos en estas condiciones se activarán con fuerza en nuestro esquema. Puede tomar cualquier carrete del modelo de coche anterior, pero necesita saber algunas diferencias entre los diferentes tipos de bobinas.

Algunas bobinas (por ejemplo, de un vehículo Volkswagen) cuando se encienden dan un poderoso impulso de corriente. Tales pulsos reducen la vida de los contactos de relé. Es posible recoger la intensidad de corriente a través de los contactos correspondientes al tamaño del pasaporte usando una resistencia R4 que restringe la corriente a través del devanado primario de la bobina de encendido.

Para prolongar la vida útil del relé, use un condensador que esté en la bobina de encendido. Si tiene uno, póngalo en el circuito en lugar del condensador CZ. Este condensador reduce las chispas entre los contactos del relé en el momento de la falla del circuito eléctrico.

La supresión del pulso de alto voltaje que se produce en el devanado primario prolonga la vida útil de los contactos. Además, el condensador y la bobina forman un tipo de circuito oscilatorio, cuyas oscilaciones de desvanecimiento causan un aumento en el alto voltaje en el devanado de la bobina secundaria.

Puede buscar bobinas de alta calidad, que le dan al bobinado secundario un voltaje más alto que la bobina estándar. Sin embargo, la experiencia dice que puede lograr buenos resultados utilizando una bobina normal.

Fuente de energía para la cerca

Vayamos a la batería solar. Se hicieron algunos esfuerzos para minimizar el consumo de energía. Esto reduce los requisitos de potencia de la célula solar.

Placa-circuito

La fuente principal de energía en el dispositivo de suministro de energía que se conecta a la cerca de alambre es una batería sellada de plomo-ácido llamada elemento de gel. Por sus características, es idéntica a la batería ordinaria de plomo-ácido con un electrolito líquido utilizado en automóviles. A diferencia de los elementos convencionales de plomo-ácido, los elementos de gluten no requieren mantenimiento y pueden instalarse en cualquier posición.

cerca-eléctrica_3

Una batería Powersonic P-1260 o similar es pequeña (15x6x10 cm3), se puede colocar en el mismo caso con un circuito electrónico.

Para recargar las baterías se necesita una batería solar, que debe desarrollar un voltaje de 12 V a una corriente de 250 mA. Hay varios tipos de baterías que cumplen con estas condiciones.

Con la producción independiente de una batería solar, puede utilizar divisiones en cuatro partes de un diámetro de 7,5 cm. La mayoría de los elementos redondos monocristalinos están marcados con una cruz en el centro: si presiona un cuchillo con una punta en forma de cruz en este punto, el elemento se divide en 4 partes limpias (no puede hacerlo sobre una base sólida). Para crear una tensión mecánica, se requiere que el elemento esté doblado, lo suficiente para poner debajo unas hojas de papel).

Para obtener el voltaje suficiente para cargar la batería, debe conectar 35 "cuaterniones" de este tipo en secuencia.

Una celda solar de este tamaño generará aproximadamente 3,6 vatios. Esto corresponde a un promedio de 22 vatios por día o 1.6 A * h. En condiciones normales, un elemento de gel con una capacidad de 6 A * h puede proporcionar un circuito de energía sin recargarse de la batería solar durante aproximadamente 10 días, según la frecuencia de generación de pulsos de alto voltaje, la temperatura de la batería, etc.

Se requiere un regulador de carga para proteger la batería contra la recarga. A continuación se muestra un diagrama de una variante de transistor de baja potencia del regulador de carga.

carga-cerca

Detalles utilizados en el esquema:

Resistencias

R1, R2 - 33 kΩ

R3 - 510 ohmios

R4 - 1 mΩ

R5, R8 - 1 k ohm

R6, R7 - 480 ohmios

R-100 ohms

Semiconductores: D1 - 1N4001, D2-1N4735, IC1-LMZZ9

SD1, SD2 - Indicadores, Q1-ESG-187

Otros detalles: VR1-50 kΩ, potenciómetro.

Instalación de un dispositivo de alto voltaje

Instalar un dispositivo de alto voltaje es muy simple. Tire del cable alrededor de todo el perímetro de la cerca, que luego será sometido a alto voltaje. Este cable, por supuesto, debe estar aislado del suelo. Para este propósito, los aisladores de cerámica adecuados, que están disponibles en la mayoría de las tiendas comerciales. Para reemplazar, puede utilizar un cuello de botellas de vidrio.

Esquema-de-montaje

La altura de la suspensión del cable depende del tipo de animales mantenidos por la cerca. Como lo demuestra la experiencia, para vacas y caballos es necesario instalar un cable al nivel del arcón. La frecuencia del pulso también está determinada por la especie de animales. En muchos casos, los animales que no están acostumbrados a la cerca necesitan usar una alta frecuencia. Después de un período de "adicción" de los animales al cautiverio, la frecuencia puede reducirse.

El cable se conecta al terminal de alto voltaje de la bobina de encendido. La conexión a tierra confiable es un pasador de metal insertado en un suelo húmedo, o tuberías de agua tendidas en el suelo. Está estrictamente prohibido utilizar tuberías de gas para este propósito.

Ahora necesita conectar las baterías, configurar la frecuencia del pulso, dirigir la batería solar hacia el sur y comenzar a usar la cerca eléctrica.

Lista de piezas

Resistencias

R1-47 kOm

R2-22 kOm

R3 - 1 mΩ

R4-5 Ohms, 1 Watts

VR1 - 50 kΩ, resistencia variable

Condensadores:

С1 - 4, 7 microfaradios 35 V

C2 - 0.22 μF

SZ-220 μF, 16 V

С4-220 мкФ, 16 В

C5 - 0, 001 μF

Semiconductores:

D1-1 N4002

IС1-СD4001, el elemento lógico AND-NO

CD1 - LED

Q1-2N2222

Otros detalles:

RL1-relé

35 células solares, 250 mA

Bobina de encendido (ver texto)

Elemento de gel, 12V, 6A * h(Powersonic РS-1260)

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