Злой шокер из готовых элементов. Злой шокер

Давно хотел сделать себе такую штуку. Конструкция подробно описана в статье «Злой шокер на кухне» на моем любимом сайте Steelrats.net, который к большому сожалению перестал существовать. Но в Интернете статью найти можно без проблем, обязательно почитайте, а я опишу только свои конструкции. Я упростил изготовление высоковольтного трансформатора и внес кое-какие изменения + запихнул все это в пару прикольных корпусов.

Напряжение питания повышается трансформатором Т1, выпрямляется и заряжает одновременно поджигающий конденсатор C2 и боевой С4. Когда напряжение на них достигает 1кВ, в разряднике происходит пробой и С2 разряжается через первичную обмотку Т2. На вторичной обмотке Т2 возникнет импульс напряжением в несколько десятков киловольт, что приводит к пробою либо в разряднике FV2, либо между боевыми электродами. По созданному ионизированному каналу разряжается конденсатор С4, при этом импульсные токи в канале достигают больших значений.

Такое схемотехническое решение позволяет применить трансформатор Т2 с меньшими габаритами и не заморачиваться сильно с его расчетом, при этом получая энергию импульса намного выше, чем у шокеров, находящихся в свободной продаже.

Питают конструкцию 6 NiCd аккумуляторов типоразмером 1/2 АА, которые вдвое короче пальчиковых. Такой размер выбран из соображений компактности. Кроме того NiCd аккумуляторы способны отдавать большой ток, легко заряжаются и сравнительно недорогие. Разъем XS1 выполняет сразу несколько функций. Первая – это подключение зарядного устройства, при чем полярность перепутать не получится, минус всегда будет по центру, а плюсы по бокам. Вторая функция – аварийное отключение шокера. Перед возможным использованием в разъем вставляется перемычка (или предохранитель, если сможете его аккуратно туда приделать), к которой при желании прикручивается шнурок. Шнурок одевается на руку и если шокер вырвут из рук, то он перестанет работать. Кроме того, с вынутой перемычкой хранить его как-то спокойнее. И третья функция – это питание стороннего потребителя, например, резервного фонарика из двух последовательно соединенных сверхярких 1-ваттных светодиодов, которые превосходно будут работать на токах ниже номинального и при этом не греться. R12 ограничивает ток через разъем и предотвращает от случайного короткого замыкания.

SA2 – предохранительный переключатель, переводится в «боевое» положение непосредственно перед применением, о чем информирует светодиод HL1. SA1 – «рабочая» кнопка, без фиксации.

Далее идет преобразователь на транзисторах VT1, VT2, резисторах R1, R2 и трансформаторе Т1. Транзисторы для преобразователя подходят почти любые мосфеты, начиная от IRFZ24 и заканчивая IRL2505. По даташиту применяемой пары транзисторов определяются номиналы R1 и R2: чем больше значение input capacitance, тем меньше должно быть сопротивление. К примеру, для IRFZ44 оно может быть и 1к, а для IRL2505 не более 240 Ом. Я ничего не подбирал, поставил IRFZ44 и резисторы по 300 Ом. Для трансформатора Т1 используется броневой сердечник Б22 из феррита 2000НМ. В начале мотается вторичка, проводом с диаметром около 0,1 мм, виток к витку, слоями. Каждый слой изолирован скотчем или тонкой изолентой. Таким образом, должно получиться 5-6 слоев. Когда свободного места остается 1,5 мм, намотка прекращается и катушка изолируется несколькими слоями изоленты. Также рекомендую выводы катушки сделать гибким многожильным проводом, я использовал МГТФ. Потом мотается первичка проводом диаметром 0.7-0.9 мм. Я умудрился впихнуть миллиметровый провод. Первичка имеет 6 витков с отводом от середины, то есть мотается ровно три витка, потом делается скрутка и мотается оставшихся 3 витка. Провод жесткий, желательно его зафиксировать и заизолировать выведенные провода, чтобы они не повредили сердечник и сами об него не повредились. Все намотки производятся в одну сторону, не забывайте (кто знает, почему, расскажите плз). После чего обмотал первичку слоем изоленты и впихнул в броневой сердечник. Половинки сердечника плотно прижал друг к другу, а после проверки работоспособности всего девайса склеил.

Далее идет С1, который ограничивает ток в моменты запуска. Я не нашел подходящего на 3.3нФx2kV, поставил 2.2нФ, что скорее всего немного снизило выходную мощность. Хотя при использовании довольно мощных транзисторов IRFZ44 С1 можно было вообще не ставить. Диоды VD1-VD10 – FR107, но хуже не будет (а даже лучше:), если поставите FR157, или FR207. Стоят они по два последовательно, поскольку работают на предельных напряжениях в 1 кВ, что не совсем правильно, но на практике все гут.

С2 и С4 должны быть одинаковой емкости (опять же, я так и не понял, почему, ведь напряжение на них растет одинаково, попробуйте увеличить емкость боевого конденсатора). Советую использовать малогабаритные, на максимальное постоянное напряжение 1000вольт (максимальное переменное будет ниже). Я ставил по 220нФ, но очень рекомендую ставить 330нФ. Каждому из этих конденсаторов параллельно стоит резистор. В оригинале 27Мом. Я таких не нашел, поставил последовательно по три штуки на 5,1Мом. Кажись, так даже лучше. Кроме того, резисторами R6, R7 сделал делитель, на котором можно глянуть напряжение или форму сигнала, не боясь уграть тестер или осциллограф. Хотите смотреть максимальное напряжение – ставьте C3 большей емкости, что-то типа 100нФ. Понятно, что амплитуда снимаемого сигнала будет в 1000 раз меньше. Мне такой отвод понадобился, когда я настраивал самодельный разрядник FV1 на напряжение разряда 1 кВ. Но! Применять самодельные разрядники крайне не рекомендую, разве что в качестве временной замены промышленному, поскольку ресурс самодельного разрядника – десятки секунд, после чего он становится проводником и схема перестает работать. Происходит это из-за того, что расстояние между плоскостями в разряднике при атмосферном давлении в воздушной среде на напряжение 1 kV должно быть где-то 0,3мм. Разряд постепенно деформирует электроды и они замыкаются. Тут же через них идет неслабый ток короткого замыкания и электроды деформируются еще больше. А делал я такие разрядники очень просто, брал предохранитель, просверливал по краям отверстия на 2,5мм, нарезал резьбу на 3, вкручивал два винта подходящей длины, один зажимал, а на второй перед вкручиванием надевал шайбу Гровера и регулировал напряжение пробоя. В начале вкручивал второй винт до замыкания, а потом откручивал его на треть оборота (как известно, шаг резьбы на 3 равен 1мм). А потом тонкой подстройкой винта и измерениями добивался точного напряжения. Но единственный достойный разрядник – это разрядник фирмы EPCOS, используйте только его. Я использовал A71-H10X.

Вот еще один момент, который я так и не понял, в схеме оригинала разрядник указывался на напряжение 1400 вольт. Мне кажется, это ошибка, ведь сгорят диоды, сгорят конденсаторы.

И самый сложный элемент схемы – высоковольтный трансформатор. Попытки сделать все как у злого шокера приводили к одному результату – трансформатор прошивало. Обычно это происходило в месте перехода с секции на секцию. Не спасло и трансформаторное масло, которое к тому же нормально загерметизировать мне так и не удалось, оно медленно просачивалось в местах контакта проводников c корпусом. Потом как-то возник вопрос, зачем делать трансформатор, дающий запредельные киловольты, если напряжение на электродах никогда не будет выше напряжения пробоя разрядника FV2. Расстояние между электродами разрядника – 2,5 сантиметра, длина высоковольтного трансформатора как минимум вдвое больше. Следовательно, можно намотать вторичную обмотку виток к витку в один слой. Расстояние между любыми двумя витками будет слишком большим для пробоя. Также не нужно мучиться с секциями, тем более что изготовление секций уменьшает расстояние до первичной обмотки, и повышает вероятность пробоя на нее.

Итак, сначала изготавливается сердечник. Его можно склеить из ферритовых колец диаметром около 10мм в длину на 6 см, или выточить из сердечника строчного трансформатора. В обоих случаях феррит должен иметь проницаемость 2000НМ. Я пошел по второму пути, выточил из сердечника строчника. Выбрал самую длинную сторону, аккуратно отколол лишнее и долго точил, пока не получился стержень диаметром около 10 мм. Чем длиннее он получится, тем лучше, потому что такой же длины будет и вторичная обмотка, следовательно повысится выходное напряжение.

Сердечник обматывается парой слоев изоленты, на которую наматывается первичная обмотка. У меня это 12-15 витков эмалированного провода диаметром 1 мм. Витки нужно равномерно распределять по всей длине сердечника. Есть и альтернативный вариант мотать сразу несколькими проводами меньшего сечения, как бы лентой из проводов. Плюсы очевидны: более равное распределение витков по длине, низкая толщина, удобство намотки и выравнивания, возможность равномерно наложить большую толщину изоляции. Короче, если попробуете этот вариант, расскажете:). Затем катушка фиксируется по всей длине парой слоев тонкого скотча, который накручивается с натягом.

Корпус высоковольтной катушки делается из сантехнической полипропиленовой трубы диаметром 20мм. Труба должна быть однородная, без металлизации. От нее отрезается кусок длиной около 7см (на сантиметр длиннее сердечника). На нее мотается вторичная обмотка проводом 0,1мм, виток к витку, на длину сердечника. Начало обмотки смещено от края трубки на 2-3мм, это будет общий с первичкой вывод. Конец обмотки будет не доставать до другого края трубки где-то на сантиметр, это будет высоковольтный вывод. Отводы желательно сделать гибким проводом, а место пайки отвода и обмотки вплавить в трубу. Мотается катушка в ту же сторону, что и первичка.

Затем вставляется сердечник с обмоткой в трубу, выставляется прямо под вторичной обмоткой и спаиваются начала обмоток. Высоковольтная катушка плотно обматывается изолентой в несколько слоев. Провод первичной обмотки, который оказался рядом с высоковольтным выводом, тщательно изолируется трубками разного диаметра, после чего весь торец заливается молекулярным клеем.

Перед помещением в корпус схема собирается и тестируется. Питать ее нужно от тех же аккумуляторов, с которыми потом будет работать. «Боевые» провода необходимо держать на расстоянии 2 – 2,5 см, чтобы контролировать разряд.

Представляю немного переделанный "злой шокер". Схема была переделана с целями сокращения радиодеталей. В итоге получился достаточно мощный шокер, не то, что продают в магазинах, а то, что поможет в реальном бою. Особенность данной схемы является так называемый "боевой конденсатор". Во время разрядов через дугу течет емкость этого конденсатора, в итоге получаются очень "злые" разряды красно - оранжевого цвета, которые без проблем подожгут даже сигарету.

Основная часть - преобразователь напряжения. В данной схеме использован блокинг - генератор на мощном полевом транзисторе. Базовый резистор подбирается с мощностью в 1 ватт 100 Ом, хотя можно отклонится на ту или иную сторону до 20 %.

Трансформатор преобразователя: Был использован Ш - образный трансформатор от компьютерного блока питания. Заранее нужно снять все заводские обмотки и вместо них мотать новые. Трансформатор имеет всего две обмотки. Первичная обмотка намотана проводом 0,7 мм и содержит 10 витков с отводом от середины. Поверх ставим 5 слоев изоляции обыкновенным скотчем, далее мотаем вторичку.

Вторичная или повышающая обмотка содержит 800 витков провода с диаметром 0,08 мм. Обмотка мотается рядами, иначе сразу пробьет! Каждый ряд содержит 80 витков, затем ряд изолируется двумя слоями прозрачного скотча и мотается второй ряд. ВНИМАНИЕ!!! не допускайте обрывов! поскольку в этом случае вам придется все перемотать. После изготовления трансформатора его нужно проверить. Для этого собираем схему без высоковольтной части. На выходе трансформатора должна образоваться "жгучая дуга", которая дотягивается до 1,5 см.

После проверки трансформатора нужно перейти к изготовлению высоковольтной катушки.

Сердечник для катушки не критичен, можно использовать набранные в пакет трансформаторные пластинки, ферритовые стержни любой проницательности и даже железные стержни (последний использовать только в крайнем случае).

Стержень изолируется со всех сторон. Изоляцию можно делать скотчем или же изолентой.

Далее нам нужен многожильный изолированный провод с длиной 40 см (диаметр 0,6 мм) , им мы будем мотать первичную обмотку катушки. Первичная обмотка содержит 12 витков. Поверх ставим изоляцию в несколько слоев широкого скотча. Далее, начинаем мотать вторичную обмотку. Для вторички можно использовать провод с диаметром 0.1 – 0.4 мм. Мотаем обмотку по тому же принципу, который был использован во время намотки трансформатора преобразователя. Межслойные изоляции ставим широким скотчем.

Готовая катушка в заливке не нуждается, но если есть лишняя смола, то заливка только обнадеживает работу катушки, хотя и без нее не пробьет.

Конденсаторы с напряжением 1000 вольт, емкость от 0,1 до 0,47 микрофарад. Чем больше емкость, тем мощнее получается шокер, но взамен резко снижается частота разрядов. Разрядник ЕПОКС с пробоем 900 - 1000 вольт, можно также применять геркон или самодельный разрядник, который делается из сгоревшего предохранителя.

Диоды желательно использовать серии КЦ 106 с напряжением 5 кВ, но возможно использовать любые импульсные диоды на 1000 вольт, но тогда вместо одного диода нужно ставить 5 диодов подключенных параллельным образом.

Питанием служат два аккумулятора от мобильного телефона с емкостью 1200 мА каждый. Также возможно использование никелевых батареек с емкостью от 1000 мА.

Потребление тока в пиках достигает до 6 - 7 ампер, и возможен перегрев аккумуляторов, поэтому не желательно включать шокер более 4 - х секунд. Полевой транзистор нужно укрепить на небольшой теплоотвод.

Список радиоэлементов

Данная модель электрошокового устройства была собрана пару дней назад, хотя и до этого собирались аналогичные модели ЭШУ повышенной выходной мощности. Пиковая мощность данной модели доходит до 135 ватт - и это абсолютный рекорд мощности при таких габаритах. Шокер получился вполне карманным, имеет достаточно стильный дизайн благодаря покрытию из 3D карбона (в магазине метр такого карбона стоит порядка 4$). Сам шокер сделан в корпусе от китайского светодиодного фонарика, конечно, пришлось повозиться с переделкой корпуса.
Несмотря на повышенную выходную мощность, шокер имеет простую конструкцию и весит не более 250гр.

Все началось с того, что на аукционе eBay были заказаны два комплекта литий-полимерных аккумуляторов с емкостью 1200мА при напряжении 12 Вольт (по паспорту 11,1 Вольт). Ток КЗ таких аккумуляторов свыше 25 Ампер. Но для таких аккумуляторов грех не сделать мощный преобразователь. Недолго думая была собрана схема мощного высоковольтного инвертора 12-2500 Вольт

Схема построена на мощных N-канальных полевых ключах серии IRFZ48, но выбор транзисторов не критичен. Позже транзисторы были заменены на более мощные IRF3205, именно благодаря такой замене мощность удалось повысить на 20-30 ватт.

Примененный в умножителе конденсатор 5кВ 2200пФ сможет отдавать мощность 0,0275 Дж/сек, в умножителе 4 таких конденсатора.
Достаточно большие потери в преобразователе, в дросселе и в диодах умножителя.

Напряжение на выходе - 25-30кВ
Максимальная мощность - 135 ватт
Долговременная мощность - 70 ватт
Частота разрядов 1000-1350Гц
Расстояние между выходными контактами - 27мм
Питание - аккумулятор (LI-Po 11.1V 1200mAh)
Фонарик - имеет
Предохранитель - имеет
Зарядка - бестрансформаторная, от сети 220 Вольт
Вес - не более 250гр

Трансформатор - был взят из китайского электронного трансформатора для питания галогенных ламп с мощностью 50 ватт.
Нужно заранее снять все штатные обмотки с трансформатора и мотать новые.

Первичная обмотка мотается сразу 5-ю жилами медного провода, каждый из жил имеет диаметр 0,4-0,5мм. Таким образом, в первичной обмотке имеем провод с общим диаметром порядка 2,5мм.

Для начала нужно отрезать 10 кусков указанного провода, длина каждого куска 15см. Далее собираем две идентичные шины из 5 витков.
Первичную обмотку мотаем сразу двумя шинами - 4-5 витков по всему каркасу. Далее лишний провод с концов обмоток отрезаем, снимаем лак, жилы скручиваем и залужаем

Межслойные изоляции делаются тем же прозрачным скотчем, для каждого ряда укладываем 3-5 слоев изоляции.
Готовый трансформатор нельзя включить без нагрузки, в заливке смолой не нуждается.

Высоковольтная часть

Умножитель напряжения. Тут использованы высоковольтные диоды серии КЦ123Б, можно заменить на КЦ106Г или любые другие высоковольтные с обратным напряжением не менее 7-10 кВ и с рабочей частотой более 15кГц.

Готовый умножитель заливается эпоксидной смолой прямо в корпусе ЭШУ.

Представляю немного переделанный "злой шокер". Схема была переделана с целями сокращения радиодеталей. В итоге получился достаточно мощный шокер, не то, что продают в магазинах, а то, что поможет в реальном бою. Особенность данной схемы является так называемый "боевой конденсатор". Во время разрядов через дугу течет емкость этого конденсатора, в итоге получаются очень "злые" разряды красно – оранжевого цвета, которые без проблем подожгут даже сигарету.

Основная часть – преобразователь напряжения. В данной схеме использован блокинг – генератор на мощном полевом транзисторе. Базовый резистор подбирается с мощностью в 1 ватт 100 Ом, хотя можно отклонится на ту или иную сторону до 20 %.

Трансформатор преобразователя: Был использован Ш – образный трансформатор от компьютерного блока питания. Заранее нужно снять все заводские обмотки и вместо них мотать новые. Трансформатор имеет всего две обмотки. Первичная обмотка намотана проводом 0,7 мм и содержит 10 витков с отводом от середины. Поверх ставим 5 слоев изоляции обыкновенным скотчем, далее мотаем вторичку.

Вторичная или повышающая обмотка содержит 800 витков провода с диаметром 0,08 мм. Обмотка мотается рядами, иначе сразу пробьет! Каждый ряд содержит 80 витков, затем ряд изолируется двумя слоями прозрачного скотча и мотается второй ряд. ВНИМАНИЕ!!! не допускайте обрывов! поскольку в этом случае вам придется все перемотать. После изготовления трансформатора его нужно проверить. Для этого собираем схему без высоковольтной части. На выходе трансформатора должна образоваться "жгучая дуга", которая дотягивается до 1,5 см.

После проверки трансформатора нужно перейти к изготовлению высоковольтной катушки.

Сердечник для катушки не критичен, можно использовать набранные в пакет трансформаторные пластинки, ферритовые стержни любой проницательности и даже железные стержни (последний использовать только в крайнем случае).

Стержень изолируется со всех сторон. Изоляцию можно делать скотчем или же изолентой.

Далее нам нужен многожильный изолированный провод с длиной 40 см (диаметр 0,6 мм) , им мы будем мотать первичную обмотку катушки. Первичная обмотка содержит 12 витков. Поверх ставим изоляцию в несколько слоев широкого скотча. Далее, начинаем мотать вторичную обмотку. Для вторички можно использовать провод с диаметром 0.1 – 0.4 мм. Мотаем обмотку по тому же принципу, который был использован во время намотки трансформатора преобразователя. Межслойные изоляции ставим широким скотчем.

Готовая катушка в заливке не нуждается, но если есть лишняя смола, то заливка только обнадеживает работу катушки, хотя и без нее не пробьет.

Конденсаторы с напряжением 1000 вольт, емкость от 0,1 до 0,47 микрофарад. Чем больше емкость, тем мощнее получается шокер, но взамен резко снижается частота разрядов. Разрядник ЕПОКС с пробоем 900 – 1000 вольт, можно также применять геркон или самодельный разрядник, который делается из сгоревшего предохранителя.

Диоды желательно использовать серии КЦ 106 с напряжением 5 кВ, но возможно использовать любые импульсные диоды на 1000 вольт, но тогда вместо одного диода нужно ставить 5 диодов подключенных параллельным образом.

Питанием служат два аккумулятора от мобильного телефона с емкостью 1200 мА каждый. Также возможно использование никелевых батареек с емкостью от 1000 мА.

Потребление тока в пиках достигает до 6 – 7 ампер, и возможен перегрев аккумуляторов, поэтому не желательно включать шокер более 4 – х секунд. Полевой транзистор нужно укрепить на небольшой теплоотвод.