Cerca eléctrica para ganado

Este proyecto es un circuito destinado a la implementación de una unidad electrónica generadora de impulsos de alto voltaje que seconectan a una serie de alambres o cables que forman una cerca eléctrica por medio de la cual se mantiene encerrado un lote deganado en una determinada área o territorio. Esto se logra por el temor de los animales a recibir los choques eléctricos presentesen los alambres.

Aunque los choques parecen fuertes para los seres humanos, para el ganado solamente causaran una molestia debido a su volumeny constitución. La idea básica es relativamente sencilla; se tiene una unidad generadora de impulsos eléctricos de alto voltaje ycorta duración conectada por un lado a la tierra por medio de electrodos o varillas de tierra y en el otro a un circuito formado poruno o varios alambres aislados que forman la cerca.

En la figura 1 tenemos el diagrama de bloques de la unidad generadora de impulsos o "cerca eléctrica" llamada también "cargador"o "energizador". Como se puede ver, hay dos generadores de pulsos de bajo voltaje y un bloque de alto voltaje que entrega la señalal alambre de la cerca. En la misma figura podemos ver las características de los impulsos que se requieren las cuales se hanobtenido por medio de diferentes pruebas experimentales como las mas adecuadas para este tipo de aplicación.

Figura 1

En la figura 2 se muestra el diagrama esquemático del circuito por medio del cual se logra esta señal.

Figura 2

Teoría de funcionamiento

Los impulsos se generan inicialmente en una pareja de monoestables contenida en el circuito integrado 556 (doble 555) (IC1) y suscomponentes asociados. El primero de ellos genera los pulsos largos (entre 0,5 y 2 seg) y el segundo los pulsos cortos (entre 0,05 y0,2 seg). El primer circuito pasa su señal al segundo pin desde el pin 5 hacia el pin 8. El tiempo largo esta determinado por la redRC formada por el trimmer de ajuste VR y el condensador C3. El tiempo corto lo determina el circuito por medio de la resistencia R3y el condensador C4.

Esta señal se lleva por medio de R4 a otro generador de pulsos, un 555 (IC2) de frecuencia mas alta, determinada por R6 y C9, queentrega la señal final de control por el pin 3 a D4 y R8 que manejan la base del transistor de potencia Q1 el cual impulsa el primariode la bobina o transformador elevador de voltaje. El diodo LED D5 se utiliza como monitor de los pulsos de control. Los pulsos dealto voltaje aparecen en el secundario de la bobina final para la cual hemos utilizado una bobina común de encendido paraautomóvil, un elemento de muy fácil consecución.

Todo el circuito esta alimentado por una fuente de poder común con su transformador (T1), puente rectificador (D1), regulador devoltaje (IC3) y condensadores (C1 y C6). El sistema está protegido contra cortocircuitos por dos fusibles (F1 y F2). Si se desea, sepuede eliminar la fuente de poder y alimentar el circuito por medio de una batería de automóvil de 12V.

Estructura de la cerca eléctrica

La cerca esta formada por una serie de postes o soportes en los cuales debe ir fijo el alambre o los alambres que se van aenergizar. Dependiendo del presupuesto y la disponibilidad, estos postes se utilizan de madera o de concreto y los alambres quellevan energía deben ir aislados con el fin de no descargar los impulsos a tierra a través de ellos. Este aislamiento se puede realizarpor medio de un pedazo de tubo o manguera de PVC, figura 3. Dependiendo del tipo y tamaño de los animales, se deben colocaruno, dos o tres alambres.

Figura 3

Un elemento muy importante para un buen funcionamiento del sistema es la conexión a tierra, la cual completa el circuito a travésdel cuerpo del animal. Cuando el suelo donde esta el corral electrificado es húmedo por naturaleza solamente se requiere una o dosvarillas de tierra. Si el sitio es seco, se debe conectar varillas como se muestra en la figura 3. Estas varillas deben serpreferiblemente de cobre, de acero galvanizado o de tubería galvanizada para agua con un diámetro de 1/2", una longitud de 1,8mts y estar enterradas por lo menos 1,65 mts. Además, deben estar interconectadas entre ellas. Para conectarlas al circuito, seutiliza una abrazadera apropiada en la ultima varilla y en la cual se inserta el cable o alambre que va hasta el terminal de tierra decontrol que debe ser de calibre 12 o 10 AWG.

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Antes de conectar la cerca al generador de los pulsos de alto voltaje, mida con un multímetro el aislamiento entre los alambres decerca y tierra. Realice la medida en una escala de ohmios, iniciando con la mas baja y luego subiendo la escala hasta el máximovalor disponible en el instrumento. Si se detecta algún valor en ohmios, hay una fuga o contacto entre el alambre y tierra y la cercaeléctrica no funcionara correctamente. Después de esta verificación, conecte un cable flexible aislado calibre 10 o 12 AWG entre elterminal "vivo" o la salida del aparato.

Lista de Materiales

ResistenciasR1, R4, R8 - 1KR2, R5 - 200R3, R7 - 10KR6 - 4,7KR9 - 1,5KR10, R11 - 3,3M (1/2W)1 trimer de 250K (VR)

CondensadoresC1, C2 - 2200uF/25V electrolíticosC3 - 10uF/16V electrolíticosC4 - 2,2uF/16V electrolíticosC5 - 220uF/16V electrolíticosC6, C9 - 0,1uF/50v cerámicoC7, C8 - 0,01uF/50V cerámico

SemiconductoresD1 - Puente rectificador de 1,5A.D2, D3 - Diodo rectificador de 3A.D4 - Diodo de swicheo IN4148D5 - Diodo led rojo 5mmQ1 - Transistor de potencia 2N3055.

Circuito IntegradoIC1 - Circuito integrado LM556IC2 - Circuito integrado LM555IC3 - Circuito integrado LM7812

VariosT1 - Transformador primario 110/220 sec. 15V 0,5A.T2 - Bobina de encendido para automóvil 12V.F1 - Fusible de 1Amp.F2 - Fusible de 1Amp.I1 - Piloto de NeónCN1, CN2 - Conectores de tornillo de 2 pines.CN3 - Conector en línea de dos pines.2 conectores rápidos50 cm Cable AWG 201 cable de alimentación con enchufe.

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