電気柵パルス発生回路デジタル版

・電気柵用のパルス信号を発生させる回路です

・自動車のイグニッションコイルを流用した電気柵を自作しようとするとき殆どの人がパルス発生回路でつまづきます
 パルス発生回路以外は市販の回路を相互接続するだけなので誰でもできます
 この回路はパルス発生回路をキット化することにより電気柵の自作を容易にするものです
 回路やソフトはライセンスフリーです自由に複製、改変してかまいません
・これ単体では電気柵にはなりません。他に必要なものは
  1.自動車やバイク用のイグニッションコイル
  2.CDI もしイグニッションコイルがダイレクトイグニッションコイルでなければ
    最近の自動車のイグニッションコイルは100%ダイレクトイグニッションコイルなのでCDIは不要です
  3.電源 バッテリーもしくはスイッチングレギュレータ(100Vの商用電源が使える場所なら)
  4.タイマー 常時通電している場合は不要
  5.柵線やその支柱、アース棒
・電源電圧 12~15V 基板には12Vと印刷してありますが15Vまで使えます
・出力電圧 約5V
・設定可能な項目
  1.コイルへの通電時間 通電時間が長いほど電気柵の出力電圧は高くなります
    但しこれはダイレクトイグニッションコイルの場合です、CDIの場合は影響がありません
  2.高電圧発生間隔
  3.連射速度、連射回数
    自動車のイグニッションコイルは出力が弱いのですが高速動作可能です
    弱い出力を短時間に多数出力することによって威力を上げます
    例えば0.01秒置きに10連発といった出力が可能です
 出力を大きくすれば消費電力も大きくなることに注意してください
 商用電源を使用する場合は気にする必要がありませんがバッテリーを使う場合は節電も重要です
・このキットはCDIにも対応していますがコイルの通電時間をデジタル設定できるのでダイレクトイグニッションコイル向きです
 パルス発生回路キットにはCDI向きの「電気柵パルス発生回路タイマーIC版」もあります

注意:
・これは組み立てキットです 半田付けが必要です
 フラックスは使わないでください フラックスは半田の中心部に既に入っています
・防水のためケースに入れてください
・イグニッションコイルを使用した自作電気柵は市販の電気柵に比べて出力が強くありません
 自家消費用や家庭菜園向きです
 家畜の逃亡防止用としては威力が低すぎます


2023-12-16

動画
ファイル ファイルタイプ 添付ファイルの解説
digitalpulser.wmv MOVIE 動作している所 wmvファイル
柵線が繋がっていないとき予期せぬところでスパークしないようにケース内部のスパークギャップ電極でスパークするようにしてあります
電線に適当な隙間を設けただけの物です
柵線を接続すると柵線が負荷になるのでこのギャップでスパークしにくくなります
コイルに蓄えられたエネルギーを消費する場所が無いとイグニッションコイル自体の巻き線抵抗などで電力を消費することになるためコイルの寿命が短くなります
動物の抵抗値は電極のギャップ間よりずっと小さいので柵線に触れればそこに電気が流れこのスパークギャップではスパークしません

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 設定方法
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注意:
・回路の電源が入ると直ぐに動き出すので初回設定時はイグニッションコイルへの信号線のコネクターを外しておいてください
・良くない値の組み合わせも可能になっています イグニッションコイルへの充電中(実際に蓄えるのは磁力)は LED_AP が点灯します
 このLEDが常時点灯してたり激しく点滅している(柵に誤って触れたときに手を放す時間が無い)場合はコイルを繋がないでください

手順:
1.回路の電源を入れてから SETスイッチを 押すと設定モードになる
  設定モードに入ると7セグメントLEDが点灯する

  スイッチの意味
   SET:設定モードに入る、次の設定モードに移行する
   SW+:数値を増加させる
   SW-:数値を減少させる

2.電撃の発生間隔を設定する LED1が点灯している 下図A
  SW+,SW-を押して数値を増減させ、設定が完了したらSETスイッチを押します
  以下全ての項目でこの操作は共通です
  設定可能な値の範囲 0.5 ~ 2.0[秒]

3.コイルの充電時間を設定する LED2が点灯している 下図B
  設定可能な値の範囲 0.1 ~ 9.9[ミリ秒]
  充電時間が長いほど威力が上がる
  CDIには充電時間の概念は無いので 1.0以上に設定しておく

  トヨタプリウスのイグニッションコイル 部品番号 90919-02240 の場合 1.0以下 に設定してください

4.電撃連射回数を設定する LED1,2が点灯している 下図C
  自作電気柵は威力が低いので短時間に複数回高電圧を発生させて威力を上げます
  設定可能な値の範囲 1 ~ 9[回]

5.電撃連射速度を設定する LED1,2は消灯 下図D
  設定可能な値の範囲 1 ~ 99[ミリ秒]
  SETスイッチを押すと 上記で設定した全ての値が保存される
  途中で電源を切ると設定は破棄される

R0052080.jpg

¥100ショップのタッパーに入れた作例
大きいケースの方がこの作例のように部品を立体配置しなくて済むのでずっと作りやすくなる
・タイマーの下にあるのはスイッチング電源 入力AC100V 出力15V 3A
・タイマーは100V用
・イグニッションコイルはトヨタプリウス用 90919-02240
自動車のイグニッションコイルが発生する高電圧はマイナスの高電圧。電気柵として使用するときはプラスの高電圧でもマイナスの高電圧でもどちらでも問題無い
プラグを取り付ける箇所はかなり弱いバネになっている。赤いターミナルに長ナットをねじ込みイグニッションコイルをこれに押し付けて接触させている。半田付け等はしていない

R0052082.jpg

基板表面
・キットは所定の部品を所定の場所に半田付けするだけです 動かない場合の原因は99%以上の確率で部品の取り付け向きの間違い、半田付け忘れ、間違った部品の取り付けです
・印刷してあるのは部品番号です。半田付けすべき部品は部品表を参照します

R0052049.jpg

部品表 
・形状が同一の異なる部品に注意してください
・向きがある部品に注意してください
・両面基板は半田付けを間違えると簡単には取れません

buhinhyo.png

・LEDは赤丸の足が長い
・黄色矢印の部品は似たような形状のものが他に3個ありますがこれだけ違う物なので注意してください

brdimg.png

基板裏面

R0052047.jpg

ダイレクトイグニッションコイルを使う場合の配線例
・バッテリーを使う時はスイッチングレギュレータ電源がバッテリーに置き換えます
・パルス発生回路の消費電力は小さいので細い電線が使用できます。それ以外はAC100Vコード程度の太さの物を使用してください
・CDIを使う場合の配線例は電気柵パルス発生回路タイマーIC版を参照してください

directHaisen.png

ご参考の回路図

EFpulserPIC_sch.png
電子回路に詳しい人のための情報
ファイル ファイルタイプ 添付ファイルの解説
electric_fence_pulser_rev2_panel.zip Gerber FusionPCB用です
他の基板メーカーではV-CUTが製造エラーになります
FusionPCBはV-CUT無料です
1枚の基板にV-CUT4面付けしてあるので10枚製造すると40枚出来ます
この回路はライセンスフリーです自由に使ってください
electric_fence_pulser_rev2_EAGLE415.zip EAGLE プリント基板CAD EAGLE Ver4.15以上用
denkisaku_X8_pgm.zip MPLAB XC8 プログラムファイル一式 Microchip XC8 Free版 キットのICにはプログラムが既に書き込んであります