Давно хотів зробити собі таку штуку. Конструкція докладно описана в статті «Злий шокер на кухні» на моєму улюбленому сайті Steelrats.net, який на превеликий жаль перестав існувати. Але в Інтернеті статтю знайти можна без проблем, обов'язково почитайте, а я опишу тільки свої конструкції. Я спростив виготовлення високовольтного трансформатора і вніс деякі зміни + запхав все це в пару прикольних корпусів.
Напруга харчування підвищується трансформатором Т1, випрямляється і заряджає одночасно підпалює конденсатор C2 і бойової С4. Коли напруга на них досягає 1 кВ, в розряднику відбувається пробій і С2 розряджається через первинну обмотку Т2. На вторинній обмотці Т2 виникне імпульс напругою в кілька десятків кіловольт, що призводить до пробою або в розряднику FV2, або між бойовими електродами. За створеному іонізованого каналу розряджається конденсатор С4, при цьому імпульсні струми в каналі досягають великих значень.
Таке схемотехнічне рішення дозволяє застосувати трансформатор Т2 з меншими габаритами і не морочитися сильно з його розрахунком, при цьому отримуючи енергію імпульсу набагато вище, ніж у шокеров, що знаходяться у вільному продажі.
Живлять конструкцію 6 NiCd акумуляторів типорозміром 1/2 АА, які вдвічі коротше пальчикових. Такий розмір обрано з міркувань компактності. Крім того NiCd акумулятори здатні віддавати великий струм, легко заряджаються і порівняно недорогі. Роз'єм XS1 виконує відразу кілька функцій. Перша - це підключення зарядного пристрою, при чому полярність переплутати не вийде, мінус завжди буде по центру, а плюси з боків. Друга функція - аварійне відключення шокера. Перед можливим використанням в роз'єм вставляється перемичка (або запобіжник, якщо зможете його акуратно туди приробити), до якої при бажанні прикручується шнурок. Шнурок одягається на руку і якщо шокер вирвуть з рук, то він перестане працювати. Крім того, з вийнятої перемичкою зберігати його якось спокійніше. І третя функція - це харчування стороннього споживача, наприклад, резервного ліхтарика з двох послідовно з'єднаних надяскравих 1-ватних світлодіодів, які чудово працюватимуть на токах нижче номінального і при цьому не грітися. R12 обмежує струм через роз'єм і запобігає від випадкового короткого замикання.
SA2 - запобіжний перемикач, перекладається в «бойове» положення безпосередньо перед застосуванням, про що інформує світлодіод HL1. SA1 - «робоча» кнопка, без фіксації.
Далі йде перетворювач на транзисторах VT1, VT2, резистори R1, R2 і трансформаторі Т1. Транзистори для перетворювача підходять майже будь-які мосфети, починаючи від IRFZ24 і закінчуючи IRL2505. За даташіту застосовуваної пари транзисторів визначаються номінали R1 і R2: чим більше значення input capacitance, тим менше повинно бути опір. Наприклад, для IRFZ44 воно може бути і 1 до, а для IRL2505 не більше 240 Ом. Я нічого не підбирав, поставив IRFZ44 і резистори по 300 Ом. Для трансформатора Т1 використовується броньовий сердечник Б22 з фериту 2000НМ. На початку мотається вторинка, проводом з діаметром близько 0,1 мм, виток до витка, шарами. Кожен шар ізольований скотчем або тонкої ізоляційною стрічкою. Таким чином, повинно вийти 5-6 шарів. Коли вільного місця залишається 1,5 мм, намотування припиняється і котушка ізолюється кількома шарами ізоляційної стрічки. Також рекомендую висновки котушки зробити гнучким багатожильним проводом , Я використовував МГТФ. Потім мотається первинка проводом діаметром 0.7-0.9 мм. Я примудрився впихнути міліметровий дріт. Первинна нерухомість має 6 витків з відведенням від середини, тобто мотається рівно три витка, потім робиться скручування і мотається залишилися 3 витка. Провід жорсткий, бажано його зафіксувати і ізолювати виведені дроти, щоб вони не пошкодили сердечник і самі про нього не пошкодилися. Все намотування виробляються в одну сторону, не забувайте (хто знає, чому, розкажіть плз). Після чого обмотав первинку шаром ізоляційної стрічки і пхнув в броньовий сердечник. Половинки сердечника щільно притиснув один до одного, а після перевірки працездатності всього девайса склеїв.
Далі йде С1, який обмежує струм в моменти запуску. Я не знайшов підходящого на 3.3нФx2kV, поставив 2.2нФ, що швидше за все трохи знизило вихідну потужність. Хоча при використанні досить потужних транзисторів IRFZ44 С1 можна було взагалі не ставити. Діоди VD1-VD10 - FR107, але гірше не буде (а навіть краще :), якщо поставите FR157, або FR207. Коштують вони по два послідовно, оскільки працюють на граничних напружених в 1 кВ, що не зовсім правильно, але на практиці все гут.
С2 і С4 повинні бути однакової ємності (знову ж таки, я так і не зрозумів, чому, адже напруга на них зростає однаково, спробуйте збільшити ємність бойового конденсатора). Раджу використовувати малогабаритні, на максимальне постійна напруга 1000вольт (максимальне змінне буде нижче). Я ставив за 220нФ, але дуже рекомендую ставити 330нФ. Кожному з цих конденсаторів паралельно варто резистор. В оригіналі 27Мом. Я таких не знайшов, поставив послідовно по три штуки на 5,1Мом. Здається, так навіть краще. Крім того, резисторами R6, R7 зробив дільник, на якому можна глянути напруга або форму сигналу, не боячись Угра тестер або осцилограф. Хочете дивитися максимальна напруга - ставте C3 більшої місткості, щось типу 100нФ. Зрозуміло, що амплітуда знімається сигналу буде в 1000 разів менше. Мені такий відвід знадобився, коли я налаштовував саморобний розрядник FV1 на напругу розряду 1 кВ. Але! Застосовувати саморобні розрядники вкрай не рекомендую, хіба що в якості тимчасової заміни промислового, оскільки ресурс саморобного розрядника - десятки секунд, після чого він стає провідником і схема перестає працювати. Відбувається це через те, що відстань між площинами в розряднику при атмосферному тиску в повітряному середовищі на напругу 1 kV має бути десь 0,3 мм. Розряд поступово деформує електроди і вони замикаються. Тут же через них йде неслабкий струм короткого замикання і електроди деформуються ще більше. А робив я такі розрядники дуже просто, брав запобіжник, просвердлював по краях отвору на 2,5 мм, нарізав різьблення на 3, вкручував два гвинти відповідної довжини, один затискав, а на другий перед вкручування одягав шайбу Гровера і регулював напругу пробою. На початку вкручував другий гвинт до замикання, а потім откручивал його на третину обороту (як відомо, крок різьблення на 3 дорівнює 1мм). А потім тонкою підстроюванням гвинта і вимірами домагався точного напруги. Але єдиний гідний розрядник - це розрядник фірми EPCOS, використовуйте тільки його. Я використовував A71-H10X.
Ось ще один момент, який я так і не зрозумів, в схемі оригіналу розрядник вказувався на напругу 1400 вольт. Мені здається, це помилка, адже згорять діоди, згорять конденсатори.
І найскладніший елемент схеми - високовольтний трансформатор. Спроби зробити все як у злого шокера приводили до одного результату - трансформатор прошивається. Зазвичай це відбувалося в місці переходу з секції на секцію. Чи не врятувало і трансформаторне масло, яке до того ж нормально загерметизувати мені так і не вдалося, воно повільно просочувалася в місцях контакту провідників c корпусом. Потім якось виникло питання, навіщо робити трансформатор, що дає позамежні кіловольти, якщо напруга на електродах ніколи не буде вище напруги пробою розрядника FV2. Відстань між електродами розрядника - 2,5 сантиметра, довжина високовольтного трансформатора як мінімум удвічі більше. Отже, можна намотати вторинну обмотку виток до витка в один шар. Відстань між будь-якими двома витками буде занадто великим для пробою. Також не потрібно мучитися з секціями, тим більше що виготовлення секцій зменшує відстань до первинної обмотки, і підвищує ймовірність пробою на неї.
Отже, спочатку виготовляється сердечник. Його можна склеїти з феритових кілець діаметром близько 10 мм в довжину на 6 см, або виточити з сердечника рядкового трансформатора. В обох випадках феррит повинен мати проникність 2000НМ. Я пішов іншим шляхом, виточив з сердечника строчника. Вибрав найдовшу сторону, акуратно утнув зайве і довго точив, поки не вийшов стрижень діаметром близько 10 мм. Чим довше він вийде, тим краще, тому що такої ж довжини буде і вторинна обмотка, отже підвищиться вихідна напруга.
Сердечник обмотується парою шарів ізоляційної стрічки, на яку намотується первинна обмотка. У мене це 12-15 витків емальованого дроту діаметром 1 мм. Витки потрібно рівномірно розподіляти по всій довжині сердечника. Є і альтернативний варіант мотати відразу декількома проводами меншого перетину, як би стрічкою з проводів. Плюси очевидні: більш рівний розподіл витків по довжині, низька товщина, зручність намотування і вирівнювання, можливість рівномірно накласти велику товщину ізоляції. Коротше, якщо спробуєте цей варіант, розповісте :). Потім котушка фіксується по всій довжині парою шарів тонкого скотча, який накручується з натягом.
Корпус високовольтної котушки робиться з сантехнічної поліпропіленової труби діаметром 20мм. Труба повинна бути однорідна, без металізації. Від неї відрізається шматок завдовжки близько 7 см (на сантиметр довше сердечника). На неї мотається вторинна обмотка проводом 0,1 мм, виток до витка, на довжину сердечника. Початок обмотки зміщене від краю трубки на 2-3мм, це буде спільний з первинкою висновок. Кінець обмотки буде не діставати до іншого краю трубки десь на сантиметр, це буде високовольтний вивід. Відводи бажано зробити гнучким проводом, а місце пайки відведення і обмотки вплавити в трубу. Мотається котушка в ту ж сторону, що і первинна організація.
Потім вставляється сердечник з обмоткою в трубу, виставляється прямо під вторинною обмоткою і згуртовуються початку обмоток. Високовольтна котушка щільно обмотується ізоляційною стрічкою в кілька шарів. Провід первинної обмотки, який опинився поруч з високовольтний вивід, ретельно ізолюється трубками різного діаметру, після чого весь торець заливається молекулярним клеєм.
Перед приміщенням в корпус схема збирається і тестується. Живити її потрібно від тих же акумуляторів, з якими потім буде працювати. «Бойові» дроти необхідно тримати на відстані 2 - 2,5 см, щоб контролювати розряд.
Уявляю трохи перероблений "злий шокер". Схема була перероблена з цілями скорочення радіодеталей. В результаті вийшов досить потужний шокер, не те, що продають у магазинах, а то, що допоможе в реальному бою. Особливість даної схеми є так званий "бойовий конденсатор". Під час розрядів через дугу тече ємність цього конденсатора, в результаті виходять дуже "злі" розряди червоно - оранжевого кольору , Які без проблем підпалять навіть сигарету.
Основна частина - перетворювач напруги. В даній схемі використаний блокинг - генератор на потужному польовому транзисторі. Базовий резистор підбирається з потужністю в 1 ват 100 Ом, хоча можна відхилиться на ту чи іншу сторону до 20%.
Трансформатор перетворювача: Був використаний Ш - образний трансформатор від комп'ютерного блоку живлення. Заздалегідь потрібно зняти всі заводські обмотки і замість них мотати нові. Трансформатор має всього дві обмотки. Первинна обмотка намотана дротом 0,7 мм і містить 10 витків з відведенням від середини. Поверх ставимо 5 шарів ізоляції звичайним скотчем, далі мотаємо вторинку.
Вторинна або підвищує обмотка містить 800 витків дроту з діаметром 0,08 мм. Обмотка мотається рядами, інакше відразу проб'є! Кожен ряд містить 80 витків, потім ряд ізолюється двома шарами прозорого скотчу та мотається другий ряд. УВАГА!!! не допускайте обривів! оскільки в цьому випадку вам доведеться все перемотати. Після виготовлення трансформатора його потрібно перевірити. Для цього збираємо схему без високовольтної частини. На виході трансформатора повинна утворитися "гаряча дуга", яка дотягується до 1,5 см.
Після перевірки трансформатора потрібно перейти до виготовлення високовольтної котушки.
Сердечник для котушки не критичний, можна використовувати набрані в пакет трансформаторні пластинки, ферритові стрижні будь проникливості і навіть залізні стрижні (останній використовувати тільки в крайньому випадку).
Стрижень ізолюється з усіх боків. Ізоляцію можна робити скотчем або ж ізоляційною стрічкою.
Далі нам потрібен багатожильний ізольований провід з довжиною 40 см (діаметр 0,6 мм), їм ми будемо мотати первинну обмотку котушки. Первинна обмотка містить 12 витків. Поверх ставимо ізоляцію в кілька шарів широкого скотча. Далі, починаємо мотати вторинну обмотку. Для вторинки можна використовувати провід з діаметром 0.1 - 0.4 мм. Мотаємо обмотку за тим же принципом, який був використаний під час намотування трансформатора перетворювача. Міжшарові ізоляції ставимо широким скотчем.
Готова котушка в заливці не потребує, але якщо є зайва смола, то заливка тільки обнадіює роботу котушки, хоча і без неї не проб'є.
Конденсатори з напругою 1000 вольт, ємність від 0,1 до 0,47 микрофарад. Чим більше ємність, тим потужніше виходить шокер, але натомість різко знижується частота розрядів. Розрядник ЕПОКС з пробоєм 900 - 1000 вольт, можна також застосовувати геркон або саморобний розрядник, який робиться з згорілого запобіжника.
Діоди бажано використовувати серії КЦ 106 з напругою 5 кВ, але можливо використовувати будь-які імпульсні діоди на 1000 вольт, але тоді замість одного діода потрібно ставити 5 діодів підключених паралельним чином.
Харчуванням служать два акумулятора від мобільного телефона з ємністю 1200 мА кожен. Також можливе використання нікелевих батарей з ємністю від 1000 мА.
Споживання струму в піках досягає до 6 - 7 ампер, і можливий перегрів акумуляторів, тому не бажано включати шокер більше 4 - х секунд. Польовий транзистор потрібно зміцнити на невеликій тепловідвід.
список радіоелементів
Позначення Тип Номінал Кількість Примітка Магазин Мій блокнот MOSFET-транзистор
IRF3205
1 Пошук в Чіп і Діп В блокнот Діод
Дана модель електрошокової пристрою була зібрана пару днів назад, хоча і до цього збиралися аналогічні моделі Ешу підвищеної вихідної потужності. Пікова потужність даної моделі доходить до 135 ват - і це абсолютний рекорд потужності при таких габаритах. Шокер вийшов цілком кишеньковим, має досить стильний дизайн завдяки покриттю з 3D карбону (в магазині метр такого карбону коштує близько 4 $). Сам шокер зроблений в корпусі від китайського світлодіодного ліхтарика, звичайно, довелося повозитися з переробкою корпусу.
Незважаючи на підвищену вихідну потужність, шокер має просту конструкцію і важить не більше 250гр.
Все почалося з того, що на аукціоні eBay були замовлені два комплекту літій-полімерних акумуляторів з ємністю 1200мА при напрузі 12 Вольт (по паспорту 11,1 Вольт). Струм КЗ таких акумуляторів понад 25 Ампер. Але для таких акумуляторів гріх не зробити потужний перетворювач. Недовго думаючи була зібрана схема потужного високовольтного інвертора 12-2500 Вольт
Схема побудована на потужних N-канальних польових ключах серії IRFZ48, але вибір транзисторів не критичний. Пізніше транзистори були замінені на більш потужні IRF3205, саме завдяки такій заміні потужність вдалося підвищити на 20-30 ват.
Застосований в умножителе конденсатор 5кВ 2200пф зможе віддавати потужність 0,0275 Дж / сек, в умножителе 4 таких конденсатора.
Чималі втрати в перетворювачі, в дроселі і в діодах умножителя.
Напруга на виході - 25-30кВ
Максимальна потужність - 135 ват
Довготривала потужність - 70 ватт
Частота розрядів 1000-1350Гц
Відстань між вихідними контактами - 27мм
Харчування - акумулятор (LI-Po 11.1V 1200mAh)
Ліхтарик - має
Запобіжник - має
Зарядка - бестрансформаторная, від мережі 220 Вольт
Вага - не більше 250гр
Трансформатор - був узятий з китайського електронного трансформатора для харчування галогенних ламп з потужністю 50 ват.
Потрібно заздалегідь зняти всі штатні обмотки з трансформатора і мотати нові.
Первинна обмотка мотається відразу 5-ю жилами мідного дроту, кожен з жив має діаметр 0,4-0,5мм. Таким чином, в первинній обмотці маємо провід із загальним діаметром близько 2,5 мм.
Для початку потрібно відрізати 10 шматків зазначеного дроти, довжина кожного шматка 15см. Далі збираємо дві ідентичні шини з 5 витків.
Первинну обмотку мотаємо відразу двома шинами - 4-5 витків по всьому каркасу. далі зайвий провід з кінців обмоток відрізаємо, знімаємо лак, жили скручуємо і Залужани
Міжшарові ізоляції робляться тим же прозорим скотчем, для кожного ряду укладаємо 3-5 шарів ізоляції.
Готовий трансформатор можна увімкнути без навантаження, в заливці смолою не потребує.
високовольтна частина
Умножитель напруги. Тут використані високовольтні діоди серії КЦ123Б, можна замінити на КЦ106Г або будь-які інші високовольтні зі зворотним напругою не менше 7-10 кВ і з робочою частотою більше 15кГц.
Готовий умножитель заливається епоксидною смолою прямо в корпусі Ешу.
Уявляю немного перероблений "злий шокер". Схема булу перероблена з цілямі СКОРОЧЕННЯ радіодеталей. В результате Вийшов Досить потужній шокер, не ті, что продають у магазинах, а то, что поможет в реальному бою. Особлівість даної схеми є так звань "бойовий конденсатор". Під час розрядів через дугу тече ємність цього конденсатора, в результаті виходять дуже "злі" розряди червоно - оранжевого кольору, які без проблем підпалять навіть сигарету.
Основна частина - перетворювач напруги. В даній схемі використаний блокинг - генератор на потужному польовому транзисторі. Базовий резистор підбирається з потужністю в 1 ват 100 Ом, хоча можна відхилиться на ту чи іншу сторону до 20%.
Трансформатор перетворювача: Був використаний Ш - образний трансформатор від комп'ютерного блоку живлення. Заздалегідь потрібно зняти всі заводські обмотки і замість них мотати нові. Трансформатор має всього дві обмотки. Первинна обмотка намотана дротом 0,7 мм і містить 10 витків з відведенням від середини. Поверх ставимо 5 шарів ізоляції звичайним скотчем, далі мотаємо вторинку.
Вторинна або підвищує обмотка містить 800 витків дроту з діаметром 0,08 мм. Обмотка мотається рядами, інакше відразу проб'є! Кожен ряд містить 80 витків, потім ряд ізолюється двома шарами прозорого скотчу та мотається другий ряд. УВАГА !!! не допускайте обривів! оскільки в цьому випадку вам доведеться все перемотати. Після виготовлення трансформатора його потрібно перевірити. Для цього збираємо схему без високовольтної частини. На виході трансформатора повинна утворитися "гаряча дуга", яка дотягується до 1,5 см.
Після перевірки трансформатора потрібно перейти до виготовлення високовольтної котушки.
Сердечник для котушки не критичний, можна використовувати набрані в пакет трансформаторні пластинки, ферритові стрижні будь проникливості і навіть залізні стрижні (останній використовувати тільки в крайньому випадку).
Стрижень ізолюється з усіх боків. Ізоляцію можна робити скотчем або ж ізоляційною стрічкою.
Далі нам потрібен багатожильний ізольований провід з довжиною 40 см (діаметр 0,6 мм), їм ми будемо мотати первинну обмотку котушки. Первинна обмотка містить 12 витків. Поверх ставимо ізоляцію в кілька шарів широкого скотча. Далі, починаємо мотати вторинну обмотку. Для вторинки можна використовувати провід з діаметром 0.1 - 0.4 мм. Мотаємо обмотку за тим же принципом, який був використаний під час намотування трансформатора перетворювача. Міжшарові ізоляції ставимо широким скотчем.
Готова котушка в заливці не потребує, але якщо є зайва смола, то заливка тільки обнадіює роботу котушки, хоча і без неї не проб'є.
Конденсатори з напругою 1000 вольт, ємність від 0,1 до 0,47 микрофарад. Чим більше ємність, тим потужніше виходить шокер, але натомість різко знижується частота розрядів. Розрядник ЕПОКС з пробоєм 900 - 1000 вольт, можна також застосовувати геркон або саморобний розрядник, який робиться з згорілого запобіжника.
Діоди бажано використовувати серії КЦ 106 з напругою 5 кВ, але можливо використовувати будь-які імпульсні діоди на 1000 вольт, але тоді замість одного діода потрібно ставити 5 діодів підключених паралельним чином.
Харчуванням служать два акумулятора від мобільного телефону з ємністю 1200 мА кожен. Також можливе використання нікелевих батарей з ємністю від 1000 мА.
Споживання струму в піках досягає до 6 - 7 ампер, і можливий перегрів акумуляторів, тому не бажано включати шокер більше 4 - х секунд. Польовий транзистор потрібно зміцнити на невеликій тепловідвід.