CERCA ELECTRICA

Este proyecto es un circuito destinado a la implementación de una unidad electrónica generadora de impulsos de alto

voltaje que se conectan a una serie de alambres o cables que forman una cerca eléctrica por medio de la cual se

mantiene encerrado un lote de ganado en una determinada área o territorio. Esto se logra por el temor de los

animales a recibir los choques eléctricos presentes en los alambres.

Aunque los choques parecen fuertes para los seres humanos, para el ganado solamente causaran una molestia debido

a su volumen y constitución. La idea básica es relativamente sencilla; se tiene una unidad generadora de impulsos

eléctricos de alto voltaje y corta duración conectada por un lado a la tierra por medio de electrodos o varillas de tierra

y en el otro a un circuito formado por uno 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 señal al alambre de la cerca. En la misma figura podemos ver las características de los

impulsos que se requieren las cuales se han obtenido 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 sus componentes asociados. El primero de ellos genera los pulsos largos (entre 0,5 y 2 seg) y el segundo

los pulsos cortos (entre 0,05 y 0,2 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 red RC formada por el trimmer de ajuste VR y el condensador C3. El tiempo

corto lo determina el circuito por medio de la resistencia R3 y 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, que entrega 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 primario de la bobina o transformador elevador de voltaje. El diodo LED D5 se utiliza como

monitor de los pulsos de control. Los pulsos de alto voltaje aparecen en el secundario de la bobina final para la cual

hemos utilizado una bobina común de encendido para automóvil, 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 de voltaje (IC3) y condensadores (C1 y C6). El sistema está protegido contra cortocircuitos por dos fusibles

(F1 y F2). Si se desea, se puede 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 a energizar. Dependiendo del presupuesto y la disponibilidad, estos postes se utilizan de madera o de concreto y

los alambres que llevan energía deben ir aislados con el fin de no descargar los impulsos a tierra a través de ellos.

Este aislamiento se puede realizar por medio de un pedazo de tubo o manguera de PVC, figura 3. Dependiendo del

tipo y tamaño de los animales, se deben colocar uno, 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 través del cuerpo del animal. Cuando el suelo donde esta el corral electrificado es húmedo por naturaleza

solamente se requiere una o dos varillas de tierra. Si el sitio es seco, se debe conectar varillas como se muestra en la

figura 3. Estas varillas deben ser preferiblemente de cobre, de acero galvanizado o de tubería galvanizada para agua

con un diámetro de 1/2", una longitud de 1,8 mts y estar enterradas por lo menos 1,65 mts. Además, deben estar

interconectadas entre ellas. Para conectarlas al circuito, se utiliza una abrazadera apropiada en la ultima varilla y en la

cual se inserta el cable o alambre que va hasta el terminal de tierra de control que debe ser de calibre 12 o 10 AWG.

Antes de conectar la cerca al generador de los pulsos de alto voltaje, mida con un multímetro el aislamiento entre los

alambres de cerca y tierra. Realice la medida en una escala de ohmios, iniciando con la mas baja y luego subiendo la

escala hasta el máximo valor disponible en el instrumento. Si se detecta algún valor en ohmios, hay una fuga o

contacto entre el alambre y tierra y la cerca eléctrica no funcionara correctamente. Después de esta verificación,

conecte un cable flexible aislado calibre 10 o 12 AWG entre el terminal "vivo" o la salida del aparato.

Lista de Materiales

Resistencias

R1, R4, R8 - 1K

R2, R5 - 200

R3, R7 - 10K

R6 - 4,7K

R9 - 1,5K

R10, R11 - 3,3M (1/2W)

1 trimer de 250K (VR)

Condensadores

C1, C2 - 2200uF/25V electrolíticos

C3 - 10uF/16V electrolíticos

C4 - 2,2uF/16V electrolíticos

C5 - 220uF/16V electrolíticos

C6, C9 - 0,1uF/50v cerámico

C7, C8 - 0,01uF/50V cerámico

Semiconductores

D1 - Puente rectificador de 1,5A.

D2, D3 - Diodo rectificador de 3A.

D4 - Diodo de swicheo IN4148

D5 - Diodo led rojo 5mm

Q1 - Transistor de potencia 2N3055.

Circuito Integrado

IC1 - Circuito integrado LM556

IC2 - Circuito integrado LM555

IC3 - Circuito integrado LM7812

Varios

T1 - 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 Neón

CN1, CN2 - Conectores de tornillo de 2 pines.

CN3 - Conector en línea de dos pines.

2 conectores rápidos

50 cm Cable AWG 20

1 cable de alimentación con enchufe.