Электрошокер АКА-22E (модернизация)

После публикации статьи о самом мощном электрошокере, решил обновить конструкцию и представить суду пользователей. 
Конструкции особо не отличаются друг от друга, схематические части идентичны, но новая модель имеет ряд особенностей и инноваций. Схема не только моя заслуга и в связи с этим хочу выразить огромную благодарность товарищу Кривоногову. 

Во первых — она стала на 2 см короче первой версии. Удалось это благодаря применяемым литий-ионным аккумуляторам с емкостью 950 мА/ч (в прошлой версии стояли 1200мА), разница в работе не наблюдается. Номинальная мощность устройства опять же — 70 Ватт. Ниже приведена схема электрошокового устройства. 

Схема электрошокера

Напряжение на выходе — 25-30кВ
Максимальная мощность — 100 ватт
Номинальная мощность — 70 ватт
Частота искрообразования — 1000-1350Гц
Расстояние между выходными контактами — 28мм 
Питание — аккумулятор (Li-ion 11.1V 950mAh)
Фонарик — 3 ватт (белый, сверхъяркий)
Предохранитель — имеет
Зарядка — бестрансформаторная, от сети 220 Вольт
Длина — 120мм
Ширина — 40мм
Высота — 23мм 
Вес — 220гр

Как уже сказал, схема полностью идентична с первой версией, основное отличие состоит в том, что в этой версии для подачи питания использовано реле. Обусловлено это тем, что в наличии не имелась мощная кнопка без фиксации, но взамен удалось найти компактное реле на 12 Вольт 20 Ампер. 

Nemo2284.jpg

Намоточные данные трансформатора и номиналы используемых компонентов полностью совпадают описанию, которая приведена в первой статье
Присутствует также индикатор заряда в виде светодиода, который загорается, когда подключают зарядное устройство. 

Nemo2305.jpg

Фонарь — выполнен на сверхъярком белом светодиоде с мощностью 3 ватт. Номинал питающих напряжений данного светодиода лежит в районе 3,5-4,1В, а используемый аккумулятор у нас на 12 В, следовательно, было два варианта подключения — либо понизить напряжение стабилизатором, либо питать светодиод от одной банки аккумулятора (3,7 Вольт). Из-за ограниченного пространства а корпусе решил воспользоваться вторым вариантом. 

Сам светодиод расположен сзади и укреплен на небольшую алюминиевую пластинку, последняя играет роль теплоотвода. Габаритные размеры теплоотвода больно маловаты, но другого выбора не было, к тому же в конце концов это электрошокер, а не фонарь. Потребляет светодиод 650 мА, поэтому если долго оставить его включенным, то возможно в нужный момент шокер откажется работать, поскольку за 1,5-2 часа фонарик почти полностью разряжает один из аккумуляторов. 

Nemo2299.jpgNemo2300.jpg

Схема зарядки была доработана. Основа — та же бестрансформаторная схема, но этот вариант более стабилен и обеспечивает на выходе ток до 75-80мА. 
Формула расчета выходного тока приведен ниже. 

 I=2*π*f*C*U

Пример: U=230V; C=1mF; f=50Hz

2*3,14*50*0,000001*230=0,072A

В моем случае был использован пленочный конденсатор именно на 1мкФ с напряжением 250 Вольт. Диоды в выпрямителе нужно подобрать с обратным напряжением не менее 400В. 

Nemo2322.jpgNemo2323.jpg

Напряжение после моста стабилизируется до 15 Вольт, желательно использовать стабилитроны 1 ватт. 
Термистор — буквально любой (можно найти практически в любом ИБП). При использовании термистора резистор можно убрать, я для страховки поставил и то и другое. Дроссель содержит 40 витков провода 0,4мм, можно намотать на ферритовом стержне или кольце. 

Корпус — от китайского фонарика, можно изготовить из стеклотекстолита или пластмассовых пластинок, которые можно склеить между собой при помощи силикона. 

Nemo2248.jpgNemo2251.jpg

Nemo2252.jpgNemo2257.jpg

Дроссель — значительном образом улучшает работу схемы и снижает перегрев транзисторов. В моем случае он состоит из 5-6 витков, намотка делалась 5-ю жилами провода 0,6мм. В качестве сердечника использовано кольцо из порошкового железа (изъят из компьютерного блока питания). 

Nemo2286.jpg

Для заливки использовалась смола в шприцах — полностью высыхает за 30 минут, для удаления пузырьков следует немного подогреть смолу. 

Nemo2260.jpgNemo2288.jpg

Используемый разрядник можно изготовить самостоятельно из сгоревшего предохранителя, хотя и без него схема разряжается за 30-40 секунд. Между контактами разрядника должен быть зазор 4-5мм, можно использовать разрядники промышленного производства с напряжением срабатывания 3-4 кВ. 

Готовый шокер опять был покрыт 3D карбоном для красивого внешнего вида. Для более ровного покрытия поверхность корпуса должен быть гладким, в моем случае он был изготовлен из старых корпусов от фонарей, поэтому максимальной ровности не удалось добиться, хотя все смотрится очень даже красиво и на ощупь приятно. 

Nemo2316.jpgNemo2317.jpg

ВНИМАНИЕ! Не включать шокер более 4-5 секунд, это приводит к перегреву аккумуляторов и полевых ключей, последствия — сгоревшие полевики и вздувшиеся аккумуляторы. 

Nemo2314.jpg

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ

Запомните, электрошокер не игрушка! Не нужно трещать им в каждом углу, и использовать без нужной самообороны, использование такого девайса мягко говоря не совсем законно из-за повышенной выходной мощности. 

Nemo2310.jpgNemo2306.jpg

Nemo2326.jpg

Берегите от детей, влаги и ударов, не допускайте прямого воздействия солнечных лучей. Электрошокер нужно хранить только с полностью заряженными аккумуляторами, если не пользуйтесь им, то хотя бы раз в месяц перезаряжайте аккумуляторы.

Nemo2327.jpg

my_new_cool_project.jpg

Ну и в конце парочку предупреждающих наклеек в реальном размере, для красивого оформления устройства. 

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
T1, T2 MOSFET-транзистор IRF3205 2
D1-D4 Диод КЦ106Г 4 КЦ106, КЦ123
HL1 Светодиод сверхяркий 1 Индикатор режима готовности
LED 3W Светодиод 3 Вт сверхяркий 1 Фонарик
C1-C4 Конденсатор 2200 пФ 5 кВ 4 К15-5
R1 Резистор 2.2 Ом 1
R2 Резистор 1 кОм 1
R3, R4 Резистор 680 Ом 2
Tr Трансформатор 1
Дроссель 5-6 витков 5 жил провода 0.6 мм на кольце 1 На схеме не указан
Rel1 Реле 12 В 20 А 1
FS1 Искровой разрядник 5 кВ 1
S2 Кнопка Замыкающая 1 Пуск
S3 Переключатель 1 группа контактов 1 Режим готовности
S4 Кнопка С фиксацией 1 Включение фонарика
Аккумулятор 3.7 В 950 мА/ч Li-Ion 3 В сумме 11.1 В
Зарядное устройство
VR1 Линейный регулятор LM7815 1
VD1, 4x1N4007 Выпрямительный диод 1N4007 5
VD2, VD3 Стабилитрон 2
HL2, HL3 Светодиод 2
C5 Конденсатор 1 мкФ 250 В 1 Плёночный
R5 Резистор 1 кОм 1
R6 Резистор 560 кОм 1
R7 Резистор 1.1 Ом 1
R8 Резистор 1 МОм 1
NTC1 Термистор 1 Любой
L1 Дроссель 40 витков провода 0.4 мм на стержне или кольце 1