Электрошокер 80 кВ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Личная безопасность

 Комментарии к статье

Устройство предназначено для активной самообороны путем воздействия на нападающего высоковольтным разрядом. Схема позволяет получить на выходных контактах напряжение до 80 кВ, что приводит к пробою воздуха и образованию электрической дуги между контактными электродами. Так как при касании электродов протекает ограниченный ток, угрозы для человеческой жизни нет.

Электрошоковое устройство 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 настолько проста, что для изготовления не требует применения промышленного оборудования все легко выполняется в домашних условиях.

Более простой электрошокер был ранее опубликован в [1].

В схеме устройства (рис.1) на транзисторе VT1 и трансформаторе Т1 собран импульсный преобразователь напряжения.

(нажмите для увеличения)

Автогенератор работает на частоте 30 кГц, и во вторичной обмотке (3) трансформатора Т1, после выпрямления диодами, на конденсаторе С4 выделяется постоянное напряжение около 800...1000 В. Второй трансформатор (Т2) позволяет еще повысить напряжение до нужной величины. Работает он в импульсном режиме. Это обеспечивается регулировкой зазора в разряднике F1 так, чтобы пробой воздуха происходил при напряжении 600...750 В.

Как только напряжение на конденсаторе С4 (в процессе заряда) достигнет этой величины, разряд конденсатора проходит через .1 и первичную обмотку Т2.

Энергия, накопленная на конденсаторе С4 (передаваемая во вторичную обмотку трансформатора), определяется из выражения:

W = 0,5СU_С ² = 0,5 х 0,25 х 10^-6 х 700² = 0,061 Дж,

где Uc - напряжение на конденсаторе (В), С - емкость конденсатора С4 (Ф).

Аналогичные устройства промышленного изготовления имеют примерно такую же энергию заряда или чуть меньше.

Питается схема от четырех аккумуляторов типа Д-0,26 и потребляет ток не более 100 мА. Элементы схемы, выделенные пунктиром, являются бестрансформаторным зарядным устройством от сети 220 В. Для подключения режима подзаряда используется шнур с двумя соответствующими вилками. Светодиод HL1 является индикатором наличия напряжения в сети, а диод VD3 предотвращает разряд аккумуляторов через цепи зарядного устройства, если оно не включено в сеть.

Детали: резисторы типа МЛТ, конденсаторы С1 типа К73-17В на 400 В, С2 - К5016 на 25 В, C3 - К10-17, С4 - МБМ на 750 В или типа К42У-2 на 630 В. Высоковольтный конденсатор (С4) других типов применять не рекомендуется, так как ему приходится работать в жестком режиме (разряд почти коротким замыканием), который долго выдерживают только эти серии. Диодный мост VD1 можно заменить четырьмя диодами типа КД102Б, а VD4 и VD5 - шестью последовательно включенными диодами КД102Б. Включатель SA1 типа ПД9-1 или ПД9-2.

Трансформаторы являются самодельными и намотка в них начинается со вторичной обмотки. Процесс изготовления потребует аккуратности и намоточного приспособления.

Трансформатор Т1 выполняется на диэлектрическом каркасе (рис.2), вставляемом в броневой сердечник Б26 из феррита М2000НМ1 (М1500НМ1).

Он содержит в обмотке 1 - 6 витков, 2 - 20 витков проводом ПЭЛШО диаметром 0,18 мм (0,12...0,23 мм), в обмотке 3 - 1800 витков проводом ПЭЛ диаметром 0,1 мм. При намотке 3-й обмотки необходимо через каждые 400 витков укладывать конденсаторную диэлектрическую бумагу, а слои пропитывать конденсаторным или трансформаторным маслом. После намотки катушки ее вставляют в ферритовые чашки и склеивают стык (предварительно убедившись, что она работает). Места выводов катушки заливают разогретым парафином или воском.

При монтаже необходимо соблюдать полярность фаз обмоток трансформатора, указанную на схеме (рис.1).

Высоковольтный трансформатор Т2 выполнен на пластинах из трансформаторного железа, набранных в пакет (рис.3).

Так как магнитное поле в катушке не замкнутое, конструкция позволяет исключить намагничивание сердечника. Намотка выполняется виток к витку (сначала наматывают вторичную обмотку) 2 - 1800... 2000 витков проводом ПЭЛ диаметром 0,08...0,12 мм (в четыре слоя), 1 - 20 витков диаметром 0,35 мм. Межслойную изоляцию лучше выполнять из нескольких витков тонкой (0,1 мм) фторопластовой ленты, но подойдет также и конденсаторная бумага (ее можно достать из высоковольтных неполярных конденсаторов). После намотки обмоток трансформатор заливается эпоксидным клеем. В клей перед заливкой желательно добавить несколько капель конденсаторного масла (пластификатор) и хорошо перемешать.

При этом в заливочной массе клея не должно быть пузырьков воздуха. А для удобства заливки потребуется изготовить картонный каркас (размерами 55х23х20 мм) по габаритам трансформатора, где и выполняется герметизация.

Изготовленный таким образом трансформатор обеспечивает во вторичной обмотке амплитуду напряжения более 90000 В, но включать его без защитного разрядника F2 не рекомендуется, так как при таком напряжении возможен пробой внутри катушки. Защитный разрядник выполняется из двух оголенных проводов, расположенных на расстоянии 20...24 мм. Конструкция электродов Х2, Х3 и разрядника F2 показана на рис.4.

Элементы конструкции крепятся на боковых пластинах из оргстекла толщиной 5...6 мм. В качестве электродов Х2 и Х3 можно использовать стержни от разъемов на большой ток, например из серии ШР. На рис.5 приведен вид конструкции разрядника F1.

В качестве материала лучше взять медные пластины с никелированным покрытием (этим обеспечивается более высокая стойкость разрядника к разрушению дугой). Толщина пластин может быть любой. Пробойное напряжение воздуха примерно 3 кВ на мм (зависит от влажности и атмосферного давления), поэтому зазор разрядника F1 будет примерно 0,1...0,2 мм (регулируется при настройке). Кнопку включения SB1 лучше также сделать самостоятельно - это позволяет учесть особенность конструкции корпуса. Она выполняется из мягкой стальной или медной ленты толщиной примерно 0,5 мм (рис.6).

Все детали схемы, кроме выключателя SA1, размещены на односторонней печатной плате (рис.7) из стеклотекстолита толщиной 1...1,5 мм (размером 130х55 мм).

Таких же размеров плата используется как крышка и элемент крепления выключателя SA1, а также аккумуляторов. Аккумуляторы размещены по двое в картонных стаканах, склеенных по их размерам (по диаметру) и подпружиниваются к основной плате лепестками, закрепленными на крышке. Детали припаиваются со стороны печатных проводников, что позволяет уменьшить толщину корпуса устройства.

Трансформаторы Т1 и Т2 приклеиваются к плате эпоксидным клеем. Общий вид сборки всей конструкции (без кожуха) показан на рис.8.

На каркасе, образованном из двух плат, закрепленных четырьмя винтами (с потайной шляпкой), обматывается и склеивается кожух из картона (он должен сниматься при снятой задней стенке). Для придания привлекательного внешнего вида кожух обматывается самоклеющейся пленкой под цвет дерева. В месте расположения кнопки SA1 выполняется отверстие в кожухе, а на боковую грань приклеивается накладка из тонкой (1...2 мм) пластмассы с прорезями. Внутри гибкой части пластины клеится резиновый вкладыш, но так, чтобы он не мешал одевать кожух на каркас.

Настройка схемы заключается в получении (резистором R4) устойчивого запуска и работы автогенератора при питании от стационарного источника с напряжением от 3,9 до 5 В. При настройке схемы лучше использовать блок питания в режиме ограничения тока на 1 А - это предотвратит повреждение VT1 в случае ошибочного подключения фазы первичной обмотки Т1 или же отсутствия режима автогенерации по другой причине. После этого с помощью осциллографа с делителем замеряем напряжение на конденсаторе С4 и подбираем величину зазора в разряднике F1 так, чтобы оно не превышало уровня 650...750 В.

Несколько слов об эксплуатации устройства. При переносе электрошока лучше воспользоваться выключателем SA1 для снятия питания - это исключит работу устройства при случайном нажатии кнопки SB1, например в кармане. Не рекомендуется включать электрошок в условиях высокой влажности, чтобы самому не попасть под напряжение дугового разряда. Кроме того, так как для транзистора VT1 не установлен теплоотводящий радиатор (нет свободного места в корпусе), не рекомендуется включать устройство на непрерывную работу в течение времени более 1 мин (обычно в этом и нет необходимости). Следует также знать, что обычная одежда не является препятствием для проникновения дуги.

Литература:

1. Сидоренко Д.П. Электрошок - защита для всей семьи//Радіоаматор. - 1997. - №12. - С.21

Смотрите другие статьи раздела Личная безопасность.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива ЦОД Microsoft на дне у берегов Шотландии 08.06.2018 Центр обработки данных (ЦОД) обычно выделяет много тепла и шума, а его расположение может быть далеко от оптимального. Решением всех трех проблем могут стать подводные ЦОДы, создаваемые Microsoft в рамках проекта Natic. После длительного тестирования прототипов разработчики ввели в эксплуатацию первый пробный центр такого рода. ЦОД размером со стандартный 40-футовый контейнер был отбуксирован в море у берегов Шотландии, погружен и закреплен на морском дне. В герметичном корпусе находятся 12 стоек с 864 серверами, которые уже обрабатывают рабочие нагрузки. Кроме того, в корпусе смонтирована система охлаждения, но она существенно проще, чем та, которая потребовалась бы при традиционном размещении ЦОД. При работе с полной нагрузкой центр потребляет почти 0,25 МВт. Энергия поступает по кабелю от ветряной электростанции, расположенной на суше. Для передачи данных используются оптоволоконные соединения. В течение ближайших 12 месяцев участники проекта будут тщательно следить за всеми показателям - от энергопотребления и влажности внутри корпуса, до температуры и уровня шума, а также оценивать воздействие на окружающую среду. По их замыслу, подводный ЦОД сможет работать без обслуживания пять-десять лет. Размещение в море может показаться противоречащим интуитивному представлению об оптимальности, однако более половины населения мира живет на расстоянии до 200 км от береговой линии - в области с богатым потенциалом возобновляемых источников энергии. Располагая здесь центры обработки данных, можно обеспечить местные сообщества высокоскоростным доступом к онлайновым сервисам. К тому же развертывание выполняется сравнительно быстро. Поэтому, если все пойдет по плану, Project Natick может стать началом трансформации подходов к обеспечению потребителей онлайновыми ресурсами.

Другие интересные новости:

▪ Подзарядка светом

▪ Индия изучает Луну

▪ Виртуальная примерка обуви

▪ Говядина на рисовых зернах

▪ Привычки меняют мозг

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Моделирование. Подборка статей

▪ статья Чарльз Роберт Дарвин. Знаменитые афоризмы

▪ статья Сколько процентов биологических видов нашей планеты открыто и классифицировано? Подробный ответ

▪ статья Предсказание погоды на суше. Советы туристу

▪ статья Схема десульфатирующего зарядного устройства. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Микромощный преобразователь для питания варикапа. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026