Ca sert à quoi ? :

Le but du montage est de provoquer à partir d’une batterie 12 volt, une haute tension pulsée de 10 000 volt à environ 1 à 0,5 Hertz, sur un fil métallique supporté par des piquets isolés, afin de délimiter un périmètre pour contenir des animaux domestiques.

L’autonomie est de plusieurs jours, avec un circuit de charge pour la batterie de manière facile et rapide ; On pourra même utiliser un petit panneau solaire pour assurer la recharge au cours de l’utilisation ! Si le chargeur utilisé est du type bloc secteur, tout rechargement in situ est à proscrire… 

Le schéma :

Un multivibrateur astable de type NE555 assure la base de temps de l’ensemble du montage.

La fréquence est calculée T= (0.7 x (R1+R2)x C) + (0.7 x R2 x C)  pour obtenir entre 7 et 10 hertz suivant que l’on choisira  l’autonomie ou des impulsions plus rapprochées. Le contrôle de tension est assuré par le condensateur C2 et l’alimentation du CI U1  est découplée par C6 (0.1µF).

Un compteur décimal (CD 4017) utilisé en diviseur de fréquence, permet de réduire à un dixième le rapport cyclique des impulsions afin d’éviter l’échauffement inutile  de la bobine donc la consommation d’énergie.

La sortie Q0 pilotera le rupteur, alors que la sortie Q9 attaque une LED, dont le courant est limité par R5 (1K), qui indiquera le bon fonctionnement du montage, et avisera l’utilisateur distrait qu’une impulsion haute tension va être engendrée. L’alimentation du CI 1  est découplée par C1 de (0.1µF) pour supprimer les transitoires qui pourraient perturber le compteur. C’est toujours dans ce souci là que la ligne d’alimentation bobine / circuit est séparée par le diode D8 puis re-filtrée par l’électrochimique C4 (470µF).

Un transistor (2N1711) assure l’amplification en courant des impulsions fournies à la sortie Q0 de IC1.

Son courant de base est limité par la résistance R3 (2K2), et son collecteur est chargé par la bobine du relais rupteur. Une diode de roue libre D3 (1N4148) déchargera les tensions inverses engendrées lors de la coupure de l’excitation (Loi de Lenz oblige !) et assure le collage du relais pour quelques dixième de secondes en plus.

La fonction rupteur est confiée à un relais 12 volt (REL1) à fort pouvoir de coupure (10 Ampères) afin de provoquer les brusques variations de courant dans le primaire de la bobine d’allumage « boostée » par le condensateur associé.

Un dispositif de recharge de la batterie est inclus sur le circuit imprimé. Il est composé de la diode D4 (BY255) pour interdire tous retours si la source baisse en tension et de la résistance R4 (4,7 Ohms / 10 Watts) pour limiter le courant de charge.  

Le circuit :

Le circuit imprimé est réalisé en époxy simple face sur une plaque de 98 x 55 mm. Les pistes véhiculant des signaux sont en 0.4 mm de largeur alors que celles passant la puissance sont à 1mm. Les trous de perçage sont à 0.8 mm sauf ceux destinés au bornier, relais, éléments de puissance, qui sont entre 1 et 1.2 mm et les trous de fixation qui font 3.5 mm. Toute la connectique  de raccordement est assurée par un bornier à vis. Aucune précaution rigoureuse n’est à prendre lors du soudage si les CI sont montés sur supports. La résistance R4 (10 W) devra être surélevée et montée sur des perles d’isolation thermique ou en repliant les queues en col de cygne afin de ne pas brûler le circuit imprimé et que ses pattes ne fondent pas sa soudure de fixation. La température de la surface atteint 95° avec un chargeur qui donne 18 volts. Un vernis tropicalisant pourra être appliqué après le soudage des composants si l’on veut protéger l’étamage et les pistes de la corrosion.

La mise en boîte :

Le tout sera logé dans un boîtier étanche (minimum IP66) pour continuer à fonctionner quel que soit la météo… Tous les éléments seront fixés sur une plaque de fond métallique vissée au fond du boîtier, où arriveront les masses et le piquet de terre. Le circuit imprimé est tenu par des clips plastiques fixés sur la plaque de fond. Une attention particulière est à apporter à la traversée du fil haute tension ;  du câble « bougicord » (bonne isolation) devra traverser le boîtier via un presse étoupe  en veillant bien à ce que le cheminement interne soit éloigné de toute partie sensible…. L’autre extrémité du câble sera muni d’une pince métallique pour pouvoir se pincer sur le fil de clôture.

L’interrupteur et la prise pour le chargeur, accessibles depuis l’extérieur du boîtier ne devront pas compromettre l’étanchéité du montage : choisissons les caoutchoutés ou capotés (surplus militaires).  

La liste des composants :

Part     Value  

C1       0.1µF
C2       0.01µF
C3       0.33µF
C4       470µF
C6       0.1µF
D3       1N4148
D4       BY255
D5       LED  
D8       1N4004
IC1      4017       4017       DIL-16
Q1       2N1711     TO-18   
R1       470K       
R2       470K 
R3       2K2 
R4       4R7/10W 
R5       1K 
REL1     12v/1RT    RU      RELAYS   1
U1       555N       555N       DIL-08   

Les fichiers de reproduction :

Cloture (14.83 Ko)

Et pour finir :

La mise en œuvre est étonnement simple : après avoir posé les piquets plastiques ou isolés suivant le périmètre à protéger, et veillé à ce qu’aucune herbe ne vienne toucher le fil, accrocher la pince sur celui-ci et enfoncer le pieux de terre puis basculer l’interrupteur. La  led flash régulièrement et le discret bruit du relais nous confirme le fonctionnement… Les adeptes des doctrines de Saint Thomas pourront  toujours se risquer à toucher le fil à l’autre bout !!!!

La clôture électrique peut trouver son utilité pour empêcher vos chiens de s’approcher de la piscine et dissuader le Goupil de s’intéresser  de trop près à votre élevage de poussins ou de tortues exotiques