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電気柵用の電源自作と回路図


  • Posted by: F&F
  • 2019年12月19日 12:09

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今回は以前に作ったCDIがあったのでそのまま流用した。
タイマーも中華タイマーをそのまま使った。

ケース付きのタイマーユニットであればより使いやすい。
タイマーはモード3(P-3)のインターバルタイマーモードにする。
ON時間は20mS程度で良いのだが、タイマーの分解能が100msしかないので100msに設定する。
OFF時間は1秒にする。
タイマー自体の信頼性に問題は無いが、中華リレーは不良になりやすい。
同じ型番の中華リレーをリレーとして買うと不良が少ないのは、もしや不良品を組み立てに使っているのか?

上の回路図はタイマーのリレーでそのままイグニションコイルをドライブするもの。
450VのZNR(東芝製ならTNR)を入れてあるが、イグニションコイルに負荷が接続されていれば一次側電圧のピークは200V〜300Vまでしか上がらない。
無負荷にすればいくらでも電圧が上がるので、リレーの接点が壊れる。
そこでZNRを入れておくのだが、それでもリレーの接点には火花が飛ぶので傷む。
コンデンサを入れればピークは吸収出来る。

下の回路図はMOS FETでスイッチするもの。
これでリレーの接点は傷まない。
FETのVDSが500VなのでZNRを入れておく。
ドレイン・ゲート間にツェナーを入れる手もあるが、抵抗が必要になる。
ZNRではなくコンデンサでピークを吸収しても良いし、コンデンサを入れればRF帯への輻射ノイズは少なくなる。
ただしコンデンサが有効な逆起電力を吸収してしまうと二次電圧が上がらなくなる。
上品な値として0.01μF/630Vのコンデンサあたりで良いだろう。

スイッチング速度を上げるならゲートは100ΩでVccにプルアップ、リレーの接点でゲートとGNDを接続するように配線した方が良い。
ON→OFFになる速度が速い方が出力電圧が上がる。

どうせFETでスイッチするのならNE555でタイマーを組んでも良い。
NE555なら5個で100円くらいなものだが、CRが必要なので部品をかき集める手間がかかる。

イグニションコイルではなく電源トランスを使う手もあるのだが、そもそも電源トランスの一次側(100V側)は100Vに耐えれば良い。
電源トランスをひっくり返しに使うと2kV〜4kVは出ると思うが、その電圧に電源トランスは耐えられない。
短時間の使用で絶縁破壊が起きるとは思えないが、信頼性には疑問があるのでイグニションコイルの方が良い。
昔ならTVのフライバックコイルだとか、電子レンジの電源トランスなども考えられた。

イグニションコイルドライブ方式は簡単なのだが、通電時間が100msと長い(中華タイマーの仕様)ので消費電力が過大になる。
通電時間は10ms程度で十分なのだ。
この回路では連続放電は起きないので安全性は高いが、消費電力を考えればコンデンサディスチャージ方式の方が良いと言える。
バッテリで動作させる事も考えればなおさらだ。



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