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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Choc électrique 80 kV. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Sécurité personnelle L'appareil est conçu pour l'autodéfense active en exposant l'attaquant à une décharge à haute tension. Le schéma permet d'obtenir une tension jusqu'à 80 kV aux contacts de sortie, ce qui conduit à un claquage de l'air et à la formation d'un arc électrique entre les électrodes de contact. Puisqu'un courant limité circule au contact des électrodes, il n'y a aucune menace pour la vie humaine. De par sa petite taille, le dispositif à électrochocs peut être utilisé comme dispositif de sécurité individuel ou faire partie d'un système de sécurité pour la protection active d'un objet métallique (coffre-fort, porte métallique, serrure de porte, etc.). De plus, la conception est si simple qu'elle ne nécessite pas l'utilisation d'équipements industriels pour la fabrication, tout se fait facilement à la maison. Un pistolet paralysant plus simple a déjà été publié dans [1]. Dans le schéma du dispositif (Fig. 1), un convertisseur de tension impulsionnelle est monté sur un transistor VT1 et un transformateur T1.
L'oscillateur fonctionne à une fréquence de 30 kHz, et dans l'enroulement secondaire (3) du transformateur T1, après redressement par diodes, une tension constante d'environ 4 ... 800 V est libérée sur le condensateur C1000. Le deuxième transformateur ( T2) permet d'augmenter encore la tension jusqu'à la valeur souhaitée. Il fonctionne en mode impulsionnel. Ceci est assuré en ajustant l'espace dans le parafoudre F1 de manière à ce que le claquage de l'air se produise à une tension de 600...750 V. Dès que la tension aux bornes du condensateur C4 (en cours de charge) atteint cette valeur, la décharge du condensateur passe par .1 et l'enroulement primaire T2. L'énergie stockée sur le condensateur C4 (transférée à l'enroulement secondaire du transformateur) est déterminée à partir de l'expression : W = 0,5CUС 2 = 0,5 × 0,25 × 10-6 x 7002 = 0,061J, où Uc est la tension aux bornes du condensateur (V), C est la capacité du condensateur C4 (F). Des appareils industriels similaires ont à peu près la même énergie de charge ou légèrement moins. Le circuit est alimenté par quatre piles D-0,26 et consomme un courant ne dépassant pas 100 mA. Les éléments du circuit marqués d'une ligne pointillée sont un chargeur sans transformateur d'un réseau 220 V. Un cordon avec deux fiches correspondantes est utilisé pour connecter le mode recharge. La LED HL1 est un indicateur de la présence de tension dans le réseau, et la diode VD3 empêche les batteries de se décharger via les circuits du chargeur si elle n'est pas connectée au réseau. Détails : Résistances de type MLT, condensateurs C1 type K73-17V pour 400 V, C2 - K5016 pour 25 V, C3 - K10-17, C4 - MBM pour 750 V ou type K42U-2 pour 630 V. Condensateur haute tension (C4 ) des autres Il n'est pas recommandé d'utiliser des types, car ils doivent fonctionner dans un mode dur (décharge par presque un court-circuit), auquel seules ces séries peuvent résister longtemps. Le pont de diodes VD1 peut être remplacé par quatre diodes du type KD102B, et VD4 et VD5 par six diodes connectées en série KD102B. Commutateur SA1 type PD9-1 ou PD9-2. Les transformateurs sont fabriqués par nos soins et leur enroulement commence par l'enroulement secondaire. Le processus de fabrication nécessitera de la précision et un dispositif d'enroulement. Le transformateur T1 est réalisé sur un châssis diélectrique (Fig. 2), inséré dans le noyau d'armure B26 en ferrite M2000NM1 (M1500NM1).
Il contient 1 à 6 tours dans l'enroulement, 2 à 20 tours avec un fil PELSHO d'un diamètre de 0,18 mm (0,12 ... 0,23 mm), dans un enroulement de 3 à 1800 tours avec un fil PEL d'un diamètre de 0,1 mm. Lors du bobinage du 3ème enroulement, il est nécessaire de poser du papier diélectrique de condensateur tous les 400 tours, et d'imprégner les couches d'huile de condensateur ou de transformateur. Après avoir enroulé la bobine, elle est insérée dans les coupelles en ferrite et le joint est collé (après s'être assuré de son bon fonctionnement). Les fils de la bobine sont remplis de paraffine ou de cire chauffée. Lors de l'installation, il est nécessaire de respecter la polarité des phases des enroulements du transformateur indiquée sur le schéma (Fig. 1). Le transformateur haute tension T2 est réalisé sur des plaques de fer de transformateur assemblées en boîtier (Fig. 3).
Étant donné que le champ magnétique dans la bobine n'est pas fermé, la conception élimine la magnétisation du noyau. L'enroulement est effectué tour à tour (l'enroulement secondaire est d'abord enroulé) 2 - 1800 ... 2000 tours avec un fil PEL d'un diamètre de 0,08 ... 0,12 mm (en quatre couches), 1 - 20 tours d'un diamètre de 0,35 mm. L'isolation intercalaire est mieux réalisée avec plusieurs tours de ruban fluoroplastique fin (0,1 mm), mais le papier pour condensateur convient également (il peut être obtenu à partir de condensateurs non polaires haute tension). Après avoir enroulé les enroulements, le transformateur est rempli de colle époxy. Il est conseillé d'ajouter quelques gouttes d'huile de condenseur (plastifiant) à la colle avant de verser et de bien mélanger. Dans le même temps, il ne doit y avoir aucune bulle d'air dans la masse de remplissage de la colle. Et pour faciliter le coulage, il faudra réaliser un cadre en carton (format 55x23x20 mm) selon les dimensions du transformateur, où s'effectue le scellement. Un transformateur ainsi réalisé fournit une amplitude de tension supérieure à 90000 2 V dans l'enroulement secondaire, mais il est déconseillé de l'allumer sans parafoudre de protection F20, car à cette tension un claquage à l'intérieur de la bobine est possible. Le parafoudre de protection est constitué de deux fils nus situés à une distance de 24...2 mm. La conception des électrodes X3, X2 et du parafoudre F4 est illustrée à la Fig.XNUMX.
Les éléments structurels sont montés sur des plaques latérales en plexiglas de 5...6 mm d'épaisseur. Comme électrodes X2 et X3, vous pouvez utiliser des tiges de connecteurs pour courant élevé, par exemple de la série ShR. La figure 5 montre une vue de la conception du parafoudre F1.
Comme matériau, il est préférable de prendre des plaques de cuivre nickelées (cela garantit une résistance plus élevée du parafoudre à la destruction par un arc). L'épaisseur des plaques peut être quelconque. La tension de claquage de l'air est d'environ 3 kV par mm (en fonction de l'humidité et de la pression atmosphérique), donc l'écart du parafoudre F1 sera d'environ 0,1 ... 0,2 mm (réglable lors de la configuration). Il est également préférable de fabriquer vous-même le bouton d'alimentation du SB1 - cela vous permet de prendre en compte les caractéristiques de conception du boîtier. Il est constitué d'acier doux ou de ruban de cuivre d'une épaisseur d'environ 0,5 mm (Fig. 6).
Toutes les parties du circuit, à l'exception du commutateur SA1, sont placées sur un circuit imprimé simple face (Fig. 7) en fibre de verre de 1 ... 1,5 mm d'épaisseur (taille 130x55 mm).
La carte de mêmes dimensions sert de couvercle et d'élément de fixation pour l'interrupteur SA1, ainsi que pour les piles. Les batteries sont placées deux par deux dans des gobelets en carton, collés selon leur taille (diamètre) et montés sur ressort sur la carte principale avec des pétales fixés au couvercle. Les pièces sont soudées du côté des conducteurs imprimés, ce qui permet de réduire l'épaisseur du boîtier de l'appareil. Les transformateurs T1 et T2 sont collés au tableau avec de la colle époxy. Une vue générale de l'assemblage de l'ensemble de la structure (sans caisson) est représentée sur la Fig. 8.
Sur un cadre formé de deux planches fixées par quatre vis (avec capuchon fraisé), une enveloppe en carton est enveloppée et collée (elle doit être retirée avec la paroi arrière retirée). Pour donner un aspect attrayant, le boîtier est enveloppé d'un film autocollant de la couleur d'un arbre. A l'emplacement du bouton SA1, un trou est pratiqué dans le boîtier et un revêtement en plastique fendu fin (1 ... 2 mm) est collé sur la face latérale. Un revêtement en caoutchouc est collé à l'intérieur de la partie flexible de la plaque, mais de manière à ne pas gêner la mise en place du boîtier sur le châssis. La mise en place du circuit consiste à obtenir (par la résistance R4) un démarrage et un fonctionnement stables de l'oscillateur lorsqu'il est alimenté par une source fixe avec une tension de 3,9 à 5 V. Lors de la mise en place du circuit, il est préférable d'utiliser l'alimentation en 1 Un mode limite de courant - cela évitera d'endommager VT1 en cas de connexion erronée de la phase de l'enroulement primaire T1 ou d'absence de mode d'auto-génération pour une autre raison. Après cela, à l'aide d'un oscilloscope avec diviseur, nous mesurons la tension aux bornes du condensateur C4 et sélectionnons l'écart dans le parafoudre F1 afin qu'il ne dépasse pas le niveau de 650 ... 750 V. Quelques mots sur le fonctionnement de l'appareil. Lors du transfert d'un choc électrique, il est préférable d'utiliser l'interrupteur SA1 pour couper l'alimentation - cela empêchera l'appareil de fonctionner si le bouton SB1 est accidentellement enfoncé, par exemple dans votre poche. Il n'est pas recommandé d'allumer le choc électrique dans des conditions d'humidité élevée, afin de ne pas tomber vous-même sous la tension de la décharge d'arc. De plus, étant donné qu'un dissipateur thermique n'est pas installé pour le transistor VT1 (il n'y a pas d'espace libre dans le boîtier), il n'est pas recommandé d'allumer l'appareil pour un fonctionnement continu pendant plus d'une minute (ce n'est généralement pas nécessaire). Sachez également que les vêtements ordinaires ne constituent pas un obstacle à la pénétration de l’arc. Littérature
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