EP0036089A1 - Impulsgenerator - Google Patents

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EP0036089A1
EP0036089A1 EP81101145A EP81101145A EP0036089A1 EP 0036089 A1 EP0036089 A1 EP 0036089A1 EP 81101145 A EP81101145 A EP 81101145A EP 81101145 A EP81101145 A EP 81101145A EP 0036089 A1 EP0036089 A1 EP 0036089A1
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thyristor
pulse
circuit
charging capacitor
transistor
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Wilhelm Dipl.-Ing. Weinreich
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Horizont Geraetewerk GmbH
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Horizont Geraetewerk GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05C—ELECTRIC CIRCUITS OR APPARATUS SPECIALLY DESIGNED FOR USE IN EQUIPMENT FOR KILLING, STUNNING, OR GUIDING LIVING BEINGS
    • H05C1/00—Circuits or apparatus for generating electric shock effects
    • H05C1/04—Circuits or apparatus for generating electric shock effects providing pulse voltages

Definitions

  • the invention relates to a pulse generator, in particular for generating pasture fence pulses, with a pulse transformer, the inductances and leakage inductances with a primary-side connected electrical charging capacitor and a secondary-side capacitor, for example the fence capacitance, forms a coupled series and parallel resonant circuit, in which Parallel circuit of the primary winding of the pulse transformer and charging capacitor, a thyristor controlled by means of a pulse timer for firing in a predetermined time sequence, or a transistor provided with external control, used as a switch and the charging capacitor constantly connected to a charging circuit and the capacitance of the charging capacitor is significantly greater than the capacitance of the capacitor connected on the secondary side.
  • the pulse to be generated and, for example, placed on an electric fence is caused by the electrical oscillation which occurs when the parallel circuit of the primary winding and the charging capacitor is closed and this oscillation is transformed to high voltage in the pulse transformer.
  • the known devices of this type are dimensioned so that the thyristor is blocked with the negative half-wave of the vibration that is determined by the parallel inductance in the coupled series and parallel resonant circuit and the capacitance of the charging capacitor. This means that the thyristor is affected by the negative half wave of the current of the second periodic oscillation, i.e. the main vibration is blocked.
  • the object of the invention is to provide an improved circuit arrangement in which the switching element in the parallel circuit of the charging capacitor and the primary winding of the pulse transformer is reliably blocked at a predeterminable reproducible time or opens this parallel circuit as soon as sufficient energy for a desired pulse, for example one an impulse to be placed, the charging capacitor has been removed.
  • thyristor with respect to its free time and the pulse timer of the thyristor with respect to the width of the firing pulse or the free time of the thyristor and the width of the firing pulse analog phase positions of the signals given by the remote control element to the transistor in such a way to the the electrical quantities of the pulse transformer and the connected capacitors in the coupled series parallel resonant circuit and the first sinusoidal current that occurs when the parallel circuit is closed of charging capacitor and primary winding of the pulse transformer occurs, determining electrical values of leakage inductance, secondary effective capacitance and ohmic series resistance are coordinated so that the first negative half-wave (between TT 1 and 2 ⁇ 1 ) of the sinusoidal current blocks the thyristor or transistor and the triggering ignition pulse that makes the thyristor or the transistor conductive is shorter than the first positive half-wave (between 0 and ⁇ 1 ) of this sinusoidal current, but this coordination is made in such a way that a damping caused by the connection of a predetermined secondary
  • the invention has two major advantages: avoiding losses and increasing the shock effect on electric fences. Both effects represent significant improvements in electric fence technology.
  • a fixed capacitor can be connected in parallel to the secondary winding of the pulse transformer, which is parallel to the fence capacitance, with one or both connecting lines between the fixed capacitor Capacitor and the fence capacitance one or more diodes are switched on.
  • the external control of the transisbr can be equipped with devices for tuning the length or capacity of the electric fence.
  • W 1 and W 2 are the primary winding and the secondary winding of a pulse transformer T r with the associated inductances L 1 and L 2 .
  • L s1 and L s2 are the respective leakage inductances which are usually a few percent of the respective main inductance.
  • R 1 and R 2 are the ohmic winding and line resistances.
  • C 1 is a - preferably large - charging capacitor which - as shown - is connected to the primary winding W 1 via the thyristor Th.
  • the charging capacitor C 1 is charged to a voltage U 1 , specifically via an upstream diode D 1 from a direct voltage source, which can be, for example, a DC-DC converter G 2 or an alternating voltage source G 1 equipped with a rectifier.
  • a capacitance C z is connected, which should preferably represent the capacitance of a fence wire with respect to the ground.
  • this capacitance C z can also be a fixed capacitor or the like in another application.
  • R z is an ohmic resistance, for example is switched when an animal touches the fence wire, whereby energy is consumed via this resistance (or animal body).
  • T is a pulse pulse known per se, which preferably gives a short ignition pulse to the grid of the thyristor Th at intervals of approximately 1 second to 2 seconds and makes it conductive, the timer preferably being supplied directly from the respective voltage source.
  • FIG. 2 shows the electrical operating diagram which corresponds to the pulse generator according to FIG. 1.
  • L is the equivalent equivalent inductance of the pulse transformer
  • L the equivalent inductance of the leakage inductance
  • s R the equivalent resistance.
  • the pulse transformer generally has a transmission ratio, with W 2 being greater than W 1 . All sizes in the equivalent circuit diagram are to be referred to either on the primary side or on the secondary side.
  • the charging capacitor C1 is charged to the voltage U 1 .
  • An ignition pulse makes the thyristor Th conductive.
  • the charging capacitor C 1 is switched to the pulse transformer.
  • the equivalent inductance L is large compared to the equivalent leakage inductance L s , so that the impedance of the path L s , R, C z is significantly smaller than that of the path over L.
  • FIG. 4 shows, a damped sinusoidal current flows first, which is determined by the circle sizes of the first segment and has an angular frequency of ⁇ 1 . Because of the small values of L s compared to L and C z compared to C 1 , the frequency of this first oscillation is high.
  • the current changes into a second oscillation, which is determined by the capacitance of the charging capacitor C 1 , the equivalent inductance L of the pulse transformer and the equivalent resistor R.
  • the angular frequency ⁇ 2 of this second oscillation is therefore significantly smaller than that Angular frequency ⁇ 1 of the first vibration.
  • the charging capacitor C 1 Before the thyristor Th becomes conductive, a certain amount of electrical energy is stored in the charging capacitor C 1 (1/2 C 1 U 1 2 ). If the thyristor Th is ignited and only blocked from the time ⁇ 2 , as is done according to the prior art, then the energy oscillates between the charging capacitor C 1 and the equivalent inductance L of the pulse transformer. The charging capacitor C 1 discharges fully, and an equivalent magnetic energy (1/2 LI 2 ) is built up in the inductance L, which in turn flows back as capacitive energy to the charging capacitor C 1 - but with the opposite polarity. At time ⁇ 2 the charge capacitor - with the deduction of losses - is of the opposite polarity recharged.
  • the current through the thyristor Th now becomes negative and the thyristor blocks. Because of the now reversed polarity of the energy in the charging capacitor C 1 , the diode D 1 is now conductive, and the energy flows off and is balanced in the upstream power supply, for example in the network. The energy is lost, it does not come back. The charging capacitor C 1 must now be recharged. This process is repeated.
  • a fundamental remedy is provided according to the invention if the thyristor is already blocked with the negative half-wave of the first sinusoidal oscillation ( ⁇ 1 to 2 ⁇ 1 ). Up to this point, only as much energy has flowed from the charging capacitor C 1 as is required to charge the fence capacitance C.
  • the Fence capacitance C z is generally small compared to the capacitance of the charging capacitor C 1 , so that the majority of the energy remains unchanged in the charging capacitor C 1 .
  • the sizes of the leakage inductance L, the equivalent resistor R and the secondary-side capacitance, i.e. the fence capacitance C z or a fixed capacitor C 2 connected in parallel with the secondary winding W 2 of the pulse transformer, and the release time of the thyristor Th are chosen so that the thyristor is selected by the negative half-wave of the first oscillation ( ⁇ 1 to 2 ⁇ 1 ) is blocked.
  • the firing pulse must have elapsed at ⁇ 1 so that the firing pulse does not keep the thyristor open. The discharge process of the charging capacitor C 1 is interrupted again.
  • the charging capacitor C 1 Only as much energy is then taken from the charging capacitor C 1 as is necessary to charge the secondary-side capacitance, be it a fixed capacitor C 2 connected in parallel or the fence capacitance C z .
  • the energy given off by the charging capacitor C 1 is subsequently supplied from the upstream energy source.
  • a bleeder resistor R z is switched in parallel to the fence capacitance C z . This leads to a strong damping of the first vibration, whereby the second half-wave of the first oscillation between ⁇ 1 and 2 ⁇ 1 becomes significantly smaller or no longer appears. Thyristor Th is no longer blocked. The energy of the charging capacitor C 1 is now fully discharged via the connected resistor R or the animal body, this energy or part of it producing a pain effect through muscle contraction.

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Abstract

Ein Impulsgenerator zur Erzeugung von Weidezaunimpulsen. Impulstransformator, dessen Induktivitäten (L1,L2) und Streuinduktivitäten (Ls1, Ls2) mit einem primärseitig angeschlossenen elektrischen Ladekondensator (C1) und einem sekundärseitig angeschlossenen elektrischen Kondensator (Cz), beispielsweise einer Zaunkapazität, einen gekoppelten Serien- Parallelschwingkreis bilden. Zum Schließen und Offnen des Entladestromkreises über den Impulstransformator soll ein von einem Impulstimer (T) zum Schließen des Entladestromkreises gesteuerter Thyristor (Th) eingesetzt werden, wobei dieser Thyristor (Th) bezüglich seiner Freiwerdezeit und der Impulstimer bezüglich der Breite des Zündimpulses derart auf die durch die elektrischen Größen des Impulstransformators und der angeschlossenen Kondensatoren bestimmten Frequenzen der Einschwingvorgänge in dem Serienschwingkreis und der elektrischen Schwingung im Parallelschwingkreis abgestimmt sind, daß die erste negative Halbwelle des sinusförmigen Einschwingstromes den Thyristor (Th) sperrt und daß der auslösende Zündimpuls, der den Thyristor leitend macht, kürzer als die erste positive Halbwelle dieses Einschwingstromes ist. Dabei soll jedoch die Beeinflussung der Einschwingvorgänge durch eine ohm'sche Belastung (Rz) des Sekundärkreises dazu führen, daß das Sperren des Thyristors (Th) bei Erreichen einer bestimmten ohm'schen Belastung unterbunden wird. Anstelle eines Thyristors als Schaltelement kann auch ein zum Sperren fremdgesteuerter Transistor eingesetzt werden, wenn die Fremdsteuerung des Transistors das durch Haltestrom IH und Freiwerdezeit tq bestimmte Sperrverhalten des Thyristors simuliert.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Impulsgenerator, insbesondere zur Erzeugung von Weidezaunimpulsen, mit einem Impulstransformator, dessen Induktivitäten und Streuinduktivitäten mit einem primärseitig angeschlossenen elektrischen Ladekondensator und einem sekundärseitig angeschlosse nen Kondensator, beispielsweise der Zaunkapazität, einen gekoppelten Serien- und Parallelschwingkreis bildet, wobei in den Parallelschaltungskreis von Primärwicklung des Impulstransformators und Ladekondensators ein mittels eines Impulstimers zum Zünden in vorher festgelegter zeitlicher Folge gesteuerter Thyristor oder ein mit Fremdsteuerung ver sehener Transistor als Schalter eingesetzt und der Ladekondensator ständig an einen Ladestromkreis angeschlossen und die Kapazität des Ladekondensators wesentlich grösser als die Kapazität des sekundärseitig angeschlossenen Kondensators ist.
  • Bei Impulsgeneratoren dieser Art wird der zu erzeugende und beispielsweise auf einen Elektrozaun zu legende Impuls durch die beim Schliessen des Parallelstromkreises von Primärwicklung und Ladekondensator einsetzende elektrische Schwingung und Transformieren dieser Schwingung auf hohe Spannung in dem Impulstransformator hervorgerufen. Die bekannten Geräte dieser Art sind so dimensioniert, daß der Thyristor mit der negativen Halbwelle derjenigen Schwingung gesperrt wird, die bestimmt ist, durch die Parallelinduktivität im gekoppelten Serien- und Parallelschwingkreis und die Kapazität des Ladekondensators. Dies bedeutet, daß der Thyristor durch die negative Halbwelle des Stromes der zweiten periodischen Schwingung, d.h. der Hauptschwingung gesperrt wird.
  • Da aber in dem gekoppelten Serien- und Parallelschwingkreis die Spannung der Schwingung dem Strom der Schwingung um Π/2 voreilt, ist im Augenblick der Sperrung des Thyristors der Ladekondensator bereits mit umgekehrter Polarität als ursprünglich aufgeladen. Er muß deshalb für den nächsten Impuls aus der Stromquelle entladen und mit umgekehrter Polarität aufgeladen werden. In DE-OS 27 33 145 ist bereits vorgeschlagen worden, das Schaltelement im Primärkreis, d.h. dem Parallelstromkreis von Ladekondensator und Primärwicklung des Impulstransformators dann zu öffnen, wenn die Serienkapazität auf den oberen Scheitelwert der Einschwingspannung oder in die Nähe davon aufgeladen ist. In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, daß diese Steuerungsweise für das Schaltelement sehr empfindlich und nur schwer ausführbar ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine verbesserte Schaltungsanordnung zu schaffen, bei der das Schaltelement im Parallelstromkreis von Ladekondensator und Primärwicklun des Impulstransformators sicher zu einem vorherbestimmbaren reproduzierbaren Zeitpunkt gesperrt wird bzw. diesen Parallelstromkreis öffnet, sobald ausreichend Energie für einen gewünschten Impuls, beispielsweise einen auf einen Elektrozaun zu legenden Impuls, dem Ladekondensator entnommen worden ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, daß der Thyristor bezüglich seiner Freiwerdezeit und der Impuls timer des Thyristors bezüglich der Breite des Zündimpulses bzw. die der Freiwerdezeit des Thyristors und der Breite de Zündimpulses analogen Phasenlagen der vom Fernsteuerungselement auf den Transistor gegebenen Signale derart auf die durch die elektrischen Grössen des Impulstransformators und der angeschlossenen Kondensatoren im gekoppelten Serien-Parallelschwingkreis gegebenen und den ersten sinusförmigen Strom, der beim Schließen des Parallelkreises von Ladekondensator und Primärwicklung des Impulstransformators auftritt, bestimmenden elektrischen Werte von Streuinduktivität, sekundärseitig wirksamer Kapazität und ohm'schen Serienwiderstand abgestimmt sind, daß die erste negative Halbwelle (zwischen TT1 und 2Π1) des sinusförmigen Stromes den Thyristor bzw. den Transistor sperrt und der auslösende Zündimpuls der den Thyristor bzw. den Transistor leitend macht, kürzer als die erste positive Halbwelle (zwischen 0 und Π1) dieses sinusförmigen Stromes ist, wobei jedoch diese Abstimmung derart getroffen ist, daß eine durc Zuschaltung eines vorher festgelegten sekundärseitigen Widerstandes hervorgerufene Dämpfung die negative Halbwelle (zwischen Π1 und 2Π1) der ersten sinusförmigen Schwingung die negative Halbwelle ausreichend unterdrückt, daß sie den Thyristor bzw. den Transistor nicht mehr sperrt.
  • Die Erfindung bewirkt zwei wesentliche Vorteile: Vermeidung von Verlusten und Erhöhung des Schreckeffektes an Elektrozäunen. Beide Wirkungen stellen wesentliche Verbesserungen in der Elektrozauntechnik dar.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann parallel zur Sekundärwicklung des Impulstransformators ein fester Kondensator angeschlossen sein, der parallel zur Zaunkapazität liegt, wobei in eine oder in beide Verbindungsleitungen zwischen diesem festen Kondensator und der Zaunkapazität eine oder mehrere Dioden eingeschaltet sind.
  • Bei Benutzung eines Transistors als Schalter kann die Fremdsteuerung des Transisbrs mit Einrichtungen zur Abstimmung auf die Länge bzw. Kapazität des Elektrozaunes ausgestattet werden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine Prinzipschaltung des erfindungsgemässen Impulsgenerators, der alternativ aus einer Gleichspannungsquelle oder einer Wechsel- spannungswelle gespeichert wird;
    • Fig. 2 den Impulsgenerator gemäss Figur 1 mit dem äquivalenten Ersatzschaltbild seines Impulstransformators;
    • Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform des Impulsgenerators nach Figur 1, bei der der Elektrozaun über eine Diode angekoppelt und ein Festkondensator parallel zur Sekundärwicklung des Impulstransformators gelegt ist und
    • Fig. 4 den prinzipiellen zeitlichen Verlauf des Stromes durch den Thyristor während eines Impulsvorganges bei Geräten nach dem Stand der Technik.
  • In der Darstellung der Figur 1 sind W1 und W2 die Primärwicklung und die Sekundärwicklung eines Impulstransformators Tr mit den zugehöringen Induktivitäten L1 und L2. Ls1 und Ls2 sind die jeweiligen Streuinduktivitäten die üblicherweise einige Prozent der jeweiligen Hauptinduktivität betragen. R1 und R2 sind die ohm'schen Wicklungs- und Leitungswiderstände. C1 ist ein - vorzugsweise grosser - Ladekondensator, welcher - wie dargestellt - über den Thyristor Th an die Primärwicklung W1 angeschlossen ist. Der Ladekondensator C1 wird auf eine Spannung U1 aufgeladen, und zwar über eine vorgeschaltete Diode D1 aus einer Gleichspannungsquelle, die beispielsweise ein DC-DC-Wandler G2 oder eine mit Gleichrichter ausgestattete Wechselspannungsquelle G1 sein kann.
  • Parallel zur Sekundärwicklung des Impulstransformators Tr ist eine Kapazität Cz geschaltet, die vorzugsweise die Kapazität eines Zaundrahtes gegenüber dem Erdboden darstellen soll. Diese Kapazität Cz kann aber auch in anderer Anwendung ein fester Kondensator oder dergleichen sein. Rz ist ein ohm'scher Widerstand, der z.B. zugeschaltet wird, wenn ein Tier den Zaundraht berührt, wobei über diesen Widerstand (respektive Tierkörper) Energie verbraucht wird.
  • T ist ein ansich bekannter Impulstimer, der vorzugsweise in Abständen von ca. 1 sec. bis 2 sec. einen kurzen Zündimpuls auf das Gitter des Thyristors Th gibt und diesen leitend macht, wobei der Timer vorzugsweise direkt aus der jeweiligen Spannungsquelle gespeist wird.
  • Figur 2 zeigt das elektrische Wirkschema, das dem Impulsgenerator gemäss Figur 1 entspricht. L ist die äquivalente Ersatzinduktivität des Impulstransformators, L die Ersatzinduktivität der Streuinduktivität und s R der Ersatzwiderstand. Der Impulstransformator hat in der Regel ein übersetzungsverhältnis, wobei W2 grösser als W1 ist. Alle Grössen im Ersatzschaltbild sind entweder auf die Primärseite oder auf die Sekundärseite zu beziehen.
  • Der Ladekondensator C1 sei auf die Spannung U1 aufgeladen. Ein Zündimpuls macht den Thyristor Th leitend. Dadurch wird der Ladekondensator C1 auf den Impulstransformator geschaltet. Die Ersatzinduktivität L ist groß gegenüber der Ersatzstreuinduktivität Ls, so daß die Impedanz der Strecke Ls, R, Cz wesentlich kleiner als die der Strecke über L ist. Wie Figur 4 zeigt, fliesst zunächst ein gedämpfter sinusförmiger Strom, der durch die Kreisgrößen der ersten Strecke bestimmt wird, und eine Kreisfrequenz von ω1 hat. Wegen der kleinen Werte von Ls gegenüber L und Cz gegenüber C1 ist die Frequenz dieser ersten Schwingung hoch. Nach Ablauf dieser als Einschwingvorgang bekannten Schwingung geht der Strom über in eine zweite Schwingung, die bestimmt wird durch die Kapazität des Ladekondensator C1, die Ersatzinduktivität L des Impulstransformators und den Ersatzwiderstand R. Die Kreisfrequenz ω2 dieser zweiten Schwingung ist daher wesentlich kleiner als die Kreisfrequenz ω1 der ersten Schwingung.
  • Bevor der Thyristor Th leitend wird, ist in dem Ladekondensator C1 ein bestimmter elektrischer Energiebetrag gespeichert (1/2 C1 U1 2). Wird der Thyristor Th gezündet und erst ab dem Zeitpunkt Π2 gesperrt, wie dies nach dem Stand der Technik erfolgt, dann pendelt die Energie zwischen dem Ladekondensator C1 und der Ersatzinduktivität L des Impulstransformators. Der Ladekondensator C1 entlädt sich voll, und in der Induktivität L wird eine äquivalente magnetische Energie (1/2 LI2) aufgebaut, welche wiederum als kapazitive Energie nach dem Ladekondensator C1 zurückfliesst - aber mit umgekehrter Polarität. Zum Zeitpunkt Π2 ist der Ladekondensator - unter Abzug der Verluste -nit umgekehrter Polarität wieder aufgeladen. Der Strom durch den Thyristor Th wird nun negativ, und der Thyristor sperrt. Wegen der jetzt umgekehrten Polarität der Energie im Ladekondensator C1 ist die Diode D1 nun leitend, und die Energie fliesst ab und gleicht sich in der vorgeschalteten Stromversorgung z.B. im Netz aus. Die Energie ist verloren, sie kommt nicht wieder zurück. Der Ladekondensator C1 muß jetzt wieder aufgeladen werden. Dieser Vorgang wiederholt sich.
  • Bei gut isoliertem Zaun - wenn nur die Zaunkapazität Cz zugeschaltet ist - wird im Impulsgenerator und im angeschlossenen Zaun nur ein kleiner Teil der En-ergie (in R) verbraucht. Der Hauptteil der Energie geht durch die Umkehrung der Polarität und die dadurch bedingte Entladung des Ladekondensators C1 über die Stromversorgung verloren.
  • Wird ein Zaunableitwiderstand Rz (beispielsweise Tierberührung) zugeschaltet, dann fliesst die Energie aus dem Ladekondensator C je nach Grösse des Widerstandes Rz ganz oder teilweise direkt in diesen Verbraucher und wird hier nutzbringend (beispielsweise in einen Schreckeffekt) umgesetzt. Im Zeitpunkt Π2 ist dieser Vorgang schon abgelaufen. Es kommt keine oder nur noch wenig Energie zum Ladekondensator C1 zurück.
  • In der Regel ist ein Elektrozaun gut isoliert. Eine Tierberührung findet nur ganz selten statt und hat deshalb keinen merklichen Einfluß auf den Gesamt-Energiehaushalt des Elektrozaungerätes.
  • Die pro Impuls aus der Stromquelle entnommene Energie ist bei herkömmlichen Geräten als Verlustenergie abzuschreiben. Bei aus dem elektrischen Versorgungsnetz betriebenen Geräten ist dies tragbar, weil dieser Energiebetrag auch bei leistungsstarken Geräten sehr gering ist. Wichtig wird diese Energieverschwendung aber bei aus Batterien getriebenen Geräten, deren Anteil in der Praxis sogar 80% beträgt. Diese Geräte werden aus Spezial-Trockenbatterien betrieben, die relativ teuer sind. Wie oben dargelegt, wird diese teure Energie praktisch vollständig in reine Verlustenergie umgesetzt.
  • Eine grundsätzliche Abhilfe wird gemäss der Erfindung geschaffen, wenn der Thyristor bereits mit der negativen Halbwelle der ersten sinusförmigen Schwingung gesperrt wird ( Π1 bis 2Π1). Bis zu diesem Zeitpunkt ist aus dem Ladekondensator C1 nur so viel Energie abgeflossen wie benötigt wird, um die Zaunkapazität C aufzuladen. Die Zaunkapazität Cz ist in der Regel klein gegenüber der Kapazität des Ladekondensators C1, so daß der Hauptteil der Energie unverändert in dem Ladekondensator C1 verbleibt.
  • Erfindungsgemäss werden daher die Grössen der Streuinduktivität L , des Ersatzwiderstandes R und der sekundärseitigen Kapazität, d.h.eine der Zaunkapazität Cz oder eines parallel zur Sekundärwicklung W2 des Impulstransformators geschalteten Festkondensators C2, sowie die Freiwerdezeit des Thyristors Th so gewählt, daß der Thyristor durch die negative Halbwelle der ersten Schwingung (Π1 bis 2Π1) gesperrt wird. Dabei muß allerdings der Zündimpuls bereits bei Π1 abgelaufen sein, damit nicht der Zündimpuls den Thyristor offenhält. Der Entladevorgang des Ladekondensators C1 wird wieder unterbrochen. Es wird dann aus dem Ladekondensator C1 nur so viel Energie entnommen wie nötig ist, um die sekundärseitige Kapazität, sei es ein parallel geschalteter Festkondensator C2 oder die Zaunkapazität Cz, aufzuladen. Die dabei vom Ladekondensator C1 abgegebene Energie wird aus der vorgeschalteten Energiequelle nachgeliefert.
  • Im Fall der Tierberührung wird ein Ableitwiderstand Rz parallel zur Zaunkapazität Cz zugeschaltet. Dies führt zu einer starken Dämpfung der ersten Schwingung, wobei die zweite Halbwelle der ersten Schwingung zwischen Π1 und 2Π1 wesentlich kleiner wird bzw. nicht mehr erscheint. Der Thyristor Th wird jetzt nicht mehr gesperrt. Die Energie des Ladekondensators C1 entlädt sich jetzt voll über den zugeschalteten Widerstand R bzw. den Tierkörper, wobei diese Energie oder ein Teil derselben durch Muskelkontraktion emen Schmerzeffekt erzeugt.
  • Bei der oben erläuterten erfindungsgemässen Abstimmung und dem Aufbau der Schaltungsanordnung gemäss Figur 1 und 2 wird normalerweise die auf die Zaunkapazität Cz gegebene Ladung über die vorgeschaltete Induktivität wieder entladen, so daß auch dieser Energiebetrag verloren geht. Sollte bei sehr langen Elektrozäunen die Zaunkapazität Cz doch einen erheblichen Wert annehmen, so kann in einer in Figur 3 dargestellten Abwandlung durch Zuschaltung einer Diode D2 der Rückfluß dieser Energie verhindert werden. Es fällt dann hier praktisch kein Energieverlust mehr an. Es ist aber in diesem Fall notwendig, einen festen Kondensator C2 vorzusehen, damit sich die erste sinusförmige Schwingung ausbilden kann. Dieser Festkondensator C2 kann in seiner Kapazität klein gegenüber der Kapazität des Ladekondensators C1 gehalten werden, so daß auch die Verluste, die durch diesen Festkondensator C2 unvermeidlich sind, klein gehalten werden.

Claims (3)

1) Impulsgenerator, insbesondere zur Erzeugung von Weidezaunimpulsen, mit einem Impulstransformator, dessen Induktivitäten und Streuinduktivitäten mit einem primärseitig angeschlossenen elektrischen Ladekondensator und einem sekundärseitig angeschlossenen elektrischen Kondensator, beispielsweise einer Zaunkapazität, einen gekoppelten Serien- und Parallelschwingkreis bilden, wobei in den Parallelschaltungskreis von Primärwicklung des Impulstransformators und Ladekondensators ein mittels eines Impulstimers zum Zünden in vorher festgelegter zeitlicher Folge gesteuerter Thyristor oder ein mit Fremdsteuerung versehener Transistor als Schalter eingesetzt und der Ladekondensator ständig an einen Ladestromkreis angeschlossen und die Kapazität des Ladekondensators lich grösser als die Kapazität des sekundärseitig angeschlossenen Kondensators ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Thyristor (Th) bezüglich seiner Freiwerdezeit und der Impulstimer (T) bezüglich der Breite des Zündimpulses bzw. die der Freiwerdezeit des Thyristors und der Breite des Zündimpulses analogen Phasenlagen der vom Fernsteuerungselement auf den Transistor gegebenen Signale derart auf die durch die elektrischen Grössen des Impulstransformators und der angeschlossenen Kondensatoren (C1, C2, Cz) im gekoppelten Serien-Parallelkreis gegebenen und den ersten sinusförmigen Strom, der beim Schließen des Parallelkreises von Ladekondensator (C1) und Primärwicklung (W1) des Impulstransformators auftritt, bestimmten elektrischen Werte von Streuinduktivität (Ls), sekundärseitig wirksamer Kapazität (C ) und s ohm'schem Serienwiderstand (R) abgestimmt sind, daß die erste negative Halbwelle (zwischen Π1 und 2Π1) des sinusförmigen Stromes den Thyristor (Th) bzw. den Transistor sperrt und der auslösende Zündimpuls, der den Thyristor (Th) bzw. den Transistor leitend macht kürzer als die erste positive Halbwelle (zwischen 0 und Π1) dieses sinusförmigen Stromes ist, wobei jedoch diese Abstimmung derart getroffen ist, daß eine durch Zuschaltung eines vorher festgelegten sekundärseitigen Widerstandes (R2) hervorgerufene Dämpfung die negative Halbwelle (zwischen Π1 und 2 Π1) des Stromes der ersten sinusförmigen Schwingung ausreichend unterdrückt, daß Sie den Thyristor (Th) bzw. den Transistor nicht mehr sperrt.
2) Impulsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Sekundärwicklung (W2)des Impulstransformators ( ) ein fester elektrischer Kondensator (C2) angeschlossen ist, der parallel zur Zaunkapazität (Cz) liegt, wobei in eine oder in beide Verbindungsleitungen zwischen diesem Kondensator (C2) und der Zaunkapazität (Cz) eine oder mehrere Dioden geschaltet sind.
3) Impulsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fremdsteuerung eines als Schalter benutzten Transistors Einrichtungen zur Abstimmung auf die Länge bzw. Kapazität (C ) eines angeschlossenen Elektrozaunes enthält.
EP81101145A 1980-03-14 1981-02-18 Impulsgenerator Expired EP0036089B1 (de)

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AT81101145T ATE10892T1 (de) 1980-03-14 1981-02-18 Impulsgenerator.

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DE3009838A DE3009838C2 (de) 1980-03-14 1980-03-14 Impulsgenerator

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Publication Number Publication Date
EP0036089A1 true EP0036089A1 (de) 1981-09-23
EP0036089B1 EP0036089B1 (de) 1984-12-19

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EP81101145A Expired EP0036089B1 (de) 1980-03-14 1981-02-18 Impulsgenerator

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AT (1) ATE10892T1 (de)
AU (1) AU6834081A (de)
CA (1) CA1170708A (de)
DE (2) DE3009838C2 (de)
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