PICマイコンを使った自作の電気柵

鳥獣被害と対策

※「絶縁ゲートの作り方」を追加しました。このページの下のほうです。(2014/02/01)
以前、自作電気柵のことをちょこっと書いたら、何件か問い合わせがありましたので、
簡単に紹介いたします。
電気柵とは、園地の周囲を電線で囲んで、その電線に高電圧を流すことでイノシシを撃退するものです。
乾電池やバッテリー等から数千ボルトを発生させる装置が必要ですが、
その装置を自作しました。
2006年に設計・製作したもので、もう7年近く前になります。
以下がその回路図です。
※マイコンを使っているので、回路図どおりに結線しても動作しません。
マイコンにブログラムを書き込む必要があります。
denkisaku_131007.jpg
※ CDSまわりの配線が間違っていたので修正しました。(2013/10/07)
電子工作でおなじみのPICマイコンを使っています。
10ビットADコンバータを内蔵した8pinの12F675です。
高電圧を発生させる部分は、Q1、Q2、T1で、
これは単なるスイッチング回路です。
トランスT1を、2ミリ秒間隔でオンオフをすることで、
T1の2次側に高電圧が発生します。
トランスは、トヨムラのHT-1208という小型の電源トランスです。
通常の使い方とは逆に使っています。12V側が1次側で、100V側が2次側です。
GP5の出力の様子です。簡略化して書いています。高圧発生時は3回のオンではなく12回のオンになります。
2ミリ秒間隔でhigh-lowを48ミリ秒間繰り返し、950ミリ秒休止(low)。また48ミリ秒high-lowを繰り返す、950ミリ秒休止
という出力になります。48ミリ秒の間、高電圧が発生、950ミリ秒の間、高電圧は休止です。
電気柵波形
Q1は汎用の小信号トランジスタで何でもかまいませんが、Q2のFETは、高耐圧(500Vくらい)のものが必要です。
これで、末松電子(電気柵のメーカー)の電気柵用デジタルテスターで電圧を測定すると、2800~3000Vくらい出ます。※電源12~13Vで。
柵線に繋ぐと、1200V~1500Vくらいまで下がります。メーカーの電気柵と比べると、かなり低いですが、この電圧でも実用になっています。
ただ、長距離は無理で、100~150メートルくらいが実用範囲だと思います。
長い距離の場合は、私はこれを2セット使っています。
LEDが2個ついていますが、動作確認と電圧チェックです。
バッテリーの電圧が高いうちは緑色のLEDが点滅し、電圧がさがってくると、赤色のLEDの点滅に変わります。
R1、R2はバッテリー電圧測定のためのもので、バッテリー(電源)電圧を分圧して、ADコンバータに入力しています。
後日、気が向いたら加筆します。
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2013/07/12
数日中に加筆予定です。
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ちょっと加筆します。 2013/07/14
原理図です。
下の回路図で、スイッチを入れると電気が流れます。当たり前ですね。
この状態でスイッチを切ると、コイルの性質で、切った瞬間に逆起電力が発生します。
これは電源電圧の10倍以上にも達します。
オンオフの時間を適切な値にすると、トランスの2次側に高電圧が発生します。
genri.gif
高圧発生回路
入力波形
トヨムラのHT-1208を使った場合、2ミリ秒オン、2ミリ秒オフで3000V近い電圧が出ます。※電源が12Vの場合
このクラスの電源トランスを使った場合、1~4ミリ秒間隔のオンオフで高電圧が発生します。
電流は200~210mAくらい。
トヨムラのHT-1205を使った電気柵も作りましたが、こちらは1.5ミリ秒間隔がいいようです。
HT-1208 12V800mAの小型電源トランス。
HT-1205 12V500mAの小型電源トランス。
トランスが一般の電源トランスなので、層間耐圧は高くありません。
カタログ値は、たぶん2000Vくらいだったと思います。
負荷が軽い場合、トランスが破損する恐れがあるので、1次側(低圧側)にバリスタを入れてピークを下げています。
※回路図には書いてありません。
※バリスタをつけず、出力に何も繋がず一晩動作させたら、トランスが壊れた経験があります。

柵線に1.6kVの電圧がかかっています。この測定は、柵線が50メートルほどです。


電気柵2
電気柵1

<安価にできる絶縁ゲートの作り方>
末松電子では「絶縁ゲート」と呼んでいるようですが、人の出入りする場合の門(ゲート)をつけます。電気柵が動作している場合に柵線を素手でつかむと感電するので絶縁体で感電しないようにします。
作り方は、以下の画像を見てもらえれば説明はいらないと思います。
材料 塩ビ管 13mm 20mm など
ステンレス針金 直径 2.0mm
ステンレス針金 直径 0.8~1.0mm
ステンレスばね

「ひっかけ」の部分は直径2.0mmのステンレスの針金です。
塩ビパイプに2mmの穴を2ヵ所開け、そこに針金を通します。
 

 

 

 

 

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