Alarma de cable (squib) utilizando un transformador

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Siguiendo mi publicación de ayer, que era una alarma de rotura basada en puertas lógicas para accionar una sirena para la protección de un campamento, decidí trabajar en un segundo concepto que utiliza un circuito completamente diferente basado en un diseño de transformador simple. Teniendo en cuenta que los principales visitantes no invitados del campamento son perros callejeros y jabalíes, he decidido usar el squib (petardo) como la carga principal simplemente porque lo he encontrado extremadamente más efectivo que la sirena, que no parece asustarlos mas

En el siguiente circuito, el primario de T1 se activa al cerrar el interruptor 1. El rol de R2 es limitar la corriente proveniente de una batería de 9v. Cuando los animales rompen el cable, el colapso repentino del primario provocará un transitorio en el secundario, que a su vez, calienta el cable de nicromo extremadamente delgado (0,02 mm) del squib. El interruptor 2 es una medida de seguridad que se cierra al principio para evitar cualquier transitorio cuando el circuito se enciende primero y luego lo abre el operador. Mi pregunta es sobre el transformador en sí, ¿qué tipo de transformador funcionaría mejor? Mi suposición es un tipo de reducción con un número muy alto de giros de alambre delgado en el primario y un secundario con giros más gruesos y menos para proporcionar suficiente corriente para el squib. Por favor comparta sus sugerencias.

    
pregunta Baphomet

5 respuestas

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Le sugiero que necesite invertir su arquitectura y deshacerse del transformador por completo.
Quizás algo como esto:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Con esto tendrías 90 uA de corriente de bucle y mucha energía para disparar el squib incluso con solo una pequeña batería de 9 V. He incluido tanto el interruptor de "seguridad" como el interruptor de prueba de bucle para que sepa que el ciclo de interrupción está bien antes de activar la seguridad.

    
respondido por el Jack Creasey
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Necesita datos eléctricos en el squib antes de continuar. En particular, necesita saber cuánta tensión y corriente debe suministrarse al squib durante cuánto tiempo debe apagarlo.

Espero que la energía total requerida sea significativamente más de lo que se puede almacenar en el campo magnético de un transformador razonable. También solo está permitiendo que 90 µA fluyan a través del transformador. Eso requerirá una gran inductancia primaria para almacenar una cantidad razonable de energía.

Su circuito también desperdicia la energía limitada de la batería porque la energía debe mantenerse en el núcleo del transformador todo el tiempo, y la mayoría de las veces no se utilizará. Sería mucho mejor usar un transistor para invertir la corriente de encendido / apagado en el bucle. El squib sería expulsado activamente directamente de la batería cada vez que se abre el bucle.

De nuevo, empiece con las especificaciones de squib. Hacer un circuito para conducirlo cuando se abre una conexión debería ser trivial.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Más simple de hacer algo como esto.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
respondido por el Trevor_G
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Soy un aficionado, pero esta es mi opinión al respecto:

El uso de un transformador para hacer coincidir la impedancia muy baja de su squib puede parecer una buena idea (y lo es), pero ignorar los detalles de su circuito primario por un momento (no es relevante para mí por ahora) el El problema será la transferencia de energía suficiente para garantizar una especificación de todo fuego para su squib.

Has proporcionado cero especificaciones para el squib. Estes proporciona, en comparación, especificaciones muy claras para todos los bombardeos de sus motores de cohetes. Debe entregar un cierto número de Joules (aproximadamente \ $ \ frac {1} {2} \: \ J \ $) dentro de un cierto período de tiempo (\ $ 50 \: \ textrm {ms} \ $) para poder cumplir con su especificación de todo fuego. Su especificación es en realidad bastante difícil de cumplir con un transformador dispuesto como usted lo tiene.

Revise esta respuesta que proporcioné anteriormente con respecto a las ecuaciones de energía básicas para capacitores e inductores.

La energía de un condensador es \ $ \ frac {1} {2} CV ^ 2 \ $ y se almacena como líneas de fuerza eléctrica en vacío independientemente del propio dieléctrico (que en realidad actúa para contrarrestar la fuerza eléctrica en dieléctricos), pero es más fácil imaginar que una vez que haya seleccionado su capacitor, la energía presente es una cuestión de cuánta carga almacenada en él. Hacer coincidir el capacitor con un squib en particular sería acerca de cumplir con la especificación que mencioné anteriormente. Podría almacenar mucha energía en una supercapucha, por ejemplo, con muy bajo voltaje. Pero no entregaría la energía requerida en el tiempo requerido ya que el voltaje presente sería demasiado bajo para inducir suficiente corriente en un tiempo lo suficientemente corto. La mayor parte de la energía se quedaría en el condensador. Así que la selección del condensador depende de la carga. El emparejamiento debe organizarse para cumplir con la especificación para todo fuego.

La energía de un inductor (aquí transformador) es \ $ \ frac {1} {2} L I ^ 2 \ $ y se almacena como líneas de fuerza magnética en el espacio del vacío, independientemente del material del núcleo utilizado. (En su caso, es posible que desee un núcleo vacío). Pero, una vez más, es más fácil imaginar que una vez que haya seleccionado su inductor / transformador, la energía presente es una cuestión de Webers (voltios-segundos y el equivalente de carga). en los condensadores.) Una vez más, la selección del inductor / transformador depende de la carga y el emparejamiento debe organizarse para cumplir con la especificación de todo fuego.

Para los inductores / transformadores, esto suele ser un problema mayor. Es posible que haya notado que el volumen de un condensador (para una tecnología de fabricación determinada) es proporcional a la energía que puede almacenar. Lo mismo es cierto para los inductores / transformadores.

Si tenía una especificación (todavía no la tiene), podría ser posible calcular el volumen de núcleo necesario para almacenar la energía que desea que se encuentre allí. (Puede leer esta publicación de mí, que es un lugar donde comenté los volúmenes principales.) Pero eso no se puede hacer todavía porque no tienes una especificación. Y sospecho que se sentirá decepcionado por el tamaño total requerido, una vez que pueda proporcionar una especificación precisa (considerando que está imaginando un solo pulso aquí).

    
respondido por el jonk
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Esta es la versión revisada del circuito lógico de yeserday que incluye componentes de filtrado. También modifiqué la carga, por lo que está utilizando squib (petardo) en lugar de buzzer. Con circuito de sujeción extra de seguridad. Funciona como un amuleto en una placa de pruebas.

    
respondido por el Baphomet

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