Cerco eléctrico para cerdos controlado por Arduino

El estado actual es funcional, aunque tiene algunos problemas que me impiden llevarlo al campo, donde deberá funcionar sin mi vigilancia.

El circuito está inspirado en el de encendido tradicional de auto, donde he sustituido el ruptor (o platino) por un relé controlado por Arduino.

Mi Arduino UNO produce un pulso, que exita un Relé Optoacoplado que detona el disparo de la chispa producida por una bobina inductora de auto, que se alimenta con 12 Volts y genera aproximadamente 12.000 volts de salida, con un bajo amperaje (lo que hacen los energizadores comerciales, según he leído), produciendo un "pinchazo" breve, aunque suficiente como para "educar" a mis porfiados cerditos.

El Relé, por ser optoacoplado, se alimenta desde Arduino con 5 volts y desde una fuente de poder independiente, también de 5 volts.

El Arduino lo estoy alimentando por USB desde el PC.

Adjunto una foto del montaje.

Los problemas.

1. Al parecer, la chispa salta hacia el Arduino de alguna forma, haciendo que este se reinicie.

2. La bobina se calienta luego de un rato de funcionamiento.

Cualquier observación será muy agradecida.

Esteban

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Hola, el circuito de un pastor electrico es muy sencillo, porque quieres controlarlo con un arduino?, y el arduino como detecta que el cochino esta tocando el cable?.

La verdad es que el Arduino administrará varias otras funciones del recinto de los cerdos, como la rotación de los predios, alimentación, iluminación, calefacción, etc.

Es cierto que podría elaborar circuitos para cada cosa. Pero prefiero centrarlo en Arduino, que me permite trabajar más sobre un programa que sobre componentes electrónicos.

Como seguramente sabes, los pastores electrónicos no detectan a los animales, sino que mandan los pulsos de alto voltaje de manera regular, cada entre 1 y 0.5 segundos. Y son los propios animales los que hacen tierra.

Alguna idea?

Déjame hacerte una observación ya que lo pediste, es una mala idea usar un relay haciendo la función del platino porque el sistema trabajara constantemente por lo que tendrás que cambiar relevadores cada rato, cuando abre el platino se produce un arco entre las puntas lo que terminara por destruir el relay en poco tiempo, yo te recomendaría el uso de un mosfet. Ahora si no quieres meterte en cosas de hacer el circuito, puedes conseguir un modulo de encendido de cualquier carro y conectarlo a tu bobina, estos ya cuentan con la electrónica necesaria para hacer la saturacion y corte de la bobina o algo aun mejor, consigue una bobina de VW que viene con el modulo incluido y solo es cuestión de alimentarla y mandarle pulsos negativos con el arduino y listo ya tienes la chispa.

Imagen de bobiba de VW (jetta, golf, escarabajo, pointer, vento, derby, son algunos vehículos que la usan)

Imagen Transistor de potencia que se usa en varios vehículos nissan

O una bobina de sistema C.O.P. que tiene integrado el transistor de potencia como esta de un Nissan Sentra:

600×600 44.8 KB

En cuanto a esto:

1. Al parecer, la chispa salta hacia el Arduino de alguna forma, haciendo que este se reinicie.

Lo mas seguro es porque hiciste saltar la chispa cerca del arduino y le metiste ruido Checate esta pagina dan buenos tips

2. La bobina se calienta luego de un rato de funcionamiento.

Si estamos hablando de mucha temperatura puede que estés dándole mucho tiempo de saturacion a la bobina ¿Cuanto tiempo dejas en alto la salida al relay?

Si es calentamiento sin llegar a quemarte la mano es normal

Bueno espero te sirva de algo y si necesitas ayuda en cuanto a la conexión de cualquier modulo automotriz estoy a tus ordenes
Salu2

Solo vas a usar el arduino para generar la pulsacion cada X no?, yo pondria un filtro a la alimentacion y un optoacoplador al mosfet que te ha dicho RIG.

Yo mas que nada estudiaría como funcionan estos piquetes que estan diciendo porque nada mas feo que generar algo que queme al animal.

Mi Arduino UNO produce un pulso, que exita un Relé Optoacoplado que detona el disparo de la chispa producida por una bobina inductora de auto, que se alimenta con 12 Volts y genera aproximadamente 12.000 volts de salida, con un bajo amperaje (lo que hacen los energizadores comerciales, según he leído), produciendo un "pinchazo" breve, aunque suficiente como para "educar" a mis porfiados cerditos.

Cada tanto alguien viene con estas cuestiones que obviamente nadie puede verificar/controlar.
12kV es una chispa fea para cualquiera ser vivo.
Asi que hay que asegurarse que no tenga la energía suficiente.
Con un rele olvida que vas a poder controlar la energía. Si solamente lo sugieres es porque no lo tienes ni cerca de claro.
Un rele es LENTO por naturaleza electromecánica.

La pregunta es para el creador del hilo (espero que nadie la responda porque se la voy a borrar!! y hablo en serio porque estas cosas me preocupan como protector de animales)
Aclaro: No critico lo que haces, solo quiero asegurarme que sabes lo que haces y si no lo sabes, al menos tengas claro como no lastimar a un animal.

Sabes como controlar la energía que le entregarás al animal que este entre tierra y el cerco?

Hay varias cosas en tu mensaje.

surbyte:
Yo mas que nada estudiaría como funcionan estos piquetes que estan diciendo porque nada mas feo que generar algo que queme al animal.
...
estas cosas me preocupan como protector de animales.

Lo que yo sé por la práctica y también porque lo he leído en muchos sitios, es que la chispa de un cerco eléctrico comercial para ganado y la de un auto son similares.

La he sentido mil veces y lo único que provoca es un breve aunque agudo dolorcillo similar a pincharse con una espina (algo que en la experiencia animal libre es cotidiano: así aprenden a no acercarse a arbustos espinosos).

A mí también me interesa el bienestar animal. El uso que daré a esto está dirigido, justamente, a brindarles mayor bienestar (permitirles hozar a los cerdos en espacios amplios, sin hacinamiento, que no tengan que vivir sobre sus excrementos, etc)

surbyte:
Con un rele olvida que vas a poder controlar la energía. Si solamente lo sugieres es porque no lo tienes ni cerca de claro.

Sabes como controlar la energía que le entregarás al animal que este entre tierra y el cerco?

No tengo idea de cómo controlar la energía. Sin embargo, como dije antes, sé por experiencia, que no provocará daño a los animales.

De hecho, el montaje que tengo hecho hace imperfectamente lo que deseo que haga. La chispa es inofensiva.

Si pido su opinión y consejo es, justamente, para llegar a una solución mejor que la que tengo. Si me las supiera todas, llegaría a ella por mi mismo, no?

Una observación para ponerlos en el contexto de donde surge está necesidad. Espero que, en adelante, lo tengan en cuenta.

Escribo desde una isla, al sur de Chile.

Yo entiendo que es más bonito, seguro y cómodo comprar las cosas hechas. Pero escribo desde mi realidad: no tengo plata para ello y día a día lucho por encontrar soluciones a mi alcance, para mantener la autonomía de mi familia.

Sería más fácil resignarme a que no tengo plata y meterme, como hacen la mayoría de los campesinos hoy en día, de empleado a alguna fábrica, a cambio de malos tratos y un sueldo miserable.

Pero no me resigno. Si me ayudan, se los agradeceré. Si no, seguiré mi búsqueda por otro lado.

Muchas gracias, RIG.

Me parecen muy buenas tus observaciones y sugerencias.

Las analizaré y luego te comento, ok?

RIG:
es una mala idea usar un relay haciendo la función del platino porque el sistema trabajara constantemente por lo que tendrás que cambiar relevadores cada rato, cuando abre el platino se produce un arco entre las puntas lo que terminara por destruir el relay en poco tiempo

¿Esa vendría a ser la razón por la que siempre había que estar limpiando o cambiando los platinos a los vehículos antiguos (recuerdo cuánto me hizo sufrir con eso un Suzuki Carry que tuve!!), verdad?

RIG:
aun mejor, consigue una bobina de VW que viene con el modulo incluido y solo es cuestión de alimentarla y mandarle pulsos negativos con el arduino y listo ya tienes la chispa.

Encontré una bobina de WV golf a buen precio en una desarmaduría de autos. Me parece que es lejos la mejor solución.

¿Qué función tiene cada pata del enchufe?
¿Cómo tendría que alimentarla y darle el pulso desde Arduino?

Por ahí veo que el pin izquierdo es + y el derecho es tierra. El central es para exitar la bobina. Es eso correcto?

¿Se podrá exitar por el pin central con los 5 volts de Arduino? O requeriría usar 12 volts?

¿Esa vendría a ser la razón por la que siempre había que estar limpiando o cambiando los platinos a los vehículos antiguos (recuerdo cuánto me hizo sufrir con eso un Suzuki Carry que tuve!!), verdad?

Estas en lo correcto,, incluso yo le hice modificaciones a varios vehículos haciéndoles encendido electrónico usando los platinos solo como ruptor, así toda la carga la recibía un trasistor 2n3055 y los platinos duran eternidades

Por ahí veo que el pin izquierdo es + y el derecho es tierra. El central es para exitar la bobina. Es eso correcto?

Asi es en el pin central si le mides hay aprox 11V es un sistema pull-up, cuando tu le mandas el pulso negativo salta la chispa, ah y también es bueno que le pongas una conexión a tierra al cuerpo del modulo (la parde de aluminio)

¿Se podrá excitar por el pin central con los 5 volts de Arduino? O requeriría usar 12 volts?

Lo mejor sera que uses un optoacoplador para que separes la alimentación del arduino y la de la bobina.
¿Podrias poner el codigo que usas para ver los tiempos que estas usando en la bobina? y así asegurarnos que no vas a darle una tortura tipo policía gringo con su famoso taser a los cerditos

Pasando a lo de los piquetes que comentas surbyte creo que ya puedo opinar ya que el creador del hilo ya constestó.
Lo que dices es cierto, recibir una descarga de esas es bastante desagradable pero sabiéndola aplicar no creo que pase nada, incluso yo he recibido descargas (muchas) de bobinas automotrices de mayor voltaje como algunas chevrolet HEI que rondan los 45Kv, ¿Desagradable? Si bastante! ¿que le haga daño al animal? no lo creo (aquí sigo vivito y coleando) ya que la chispa saltará antes de que el animal toque la cerca perdiendo parte de su potencial en el aire, ademas que solo seria por un instante muy corto de tiempo esperando entre una descarga y otra, ademas estoy seguro que el cerdito no se volverá a acercar

Bueno esa es la opinión de alguien que ha sufrido suficientes descargas y aclaro: de bobinas automotrices se que puedo estar equivocado y aceptare cualquier sugerencia o critica a mi comentario, ya que desconozco como trabaja un sistema comercial de cercas electrificadas para los animales

Bueno, son tres personas (RIG, tu y Jopapa) que me dicen que la chispa no daña asi que lo tomaré como seguro y como que sirve para advertir a los animales.

Pasemos al otro costado, que es el que te interesa.
La Energía se controla justamente por el tiempo que el puso permanece activo, pero supongo que con lograr un pulso de pocos useg estarás mas que bien.

Yo no usaría un 2n3055 porque los TBJ (transitores de juntura) requiren mucha corriente de base para trabajar. En cambio un MOSFET funciona de maravillas. Luego te daré alguna recomendación, sobre modelo y esquema a usar.
Basicamente no tienes que hacer mucho mas que eso. MOSFET con estapa de disparo apropiada, bobina y listo.

Aqui tienes una posible solución a tu problema, 12vHV

Esta hecho en base a un 555 pero esta parte se puede reemplazar por un Arduino.

814×689 31.8 KB

El problema es que para hacerlo tenemos que usar un driver que entregue la tensión de gate que necesita el MOSFET STP12NK60Z

Luego podemos debatir que driver usar para conseguir los 10V para lograr todo el potencial del MOSFET.

El tema del manejo de la carga inductiva no es simple asi que no te apartes demasiado de los valores ahi indicados.
No son casuales.

EDITO: este es otro hilo que abrió la puerta a muchos mas. Arduino Controlled Spark Plug

Y en otro sugieren a este IGBT NGD18N40ACLBT4G como ideal para la tarea.

Presta atención a este detalle en sus características
Ideal for coil on plug applications

Consiguelo porque evidentemente es ideal. Mira la diferencia. No requiere nada para comandarlo (sin driver), directo desde Arduino. Preparado para bobinas de ignición. Es perfecto.

Mi experiencia con la alta tensión son:
Arreglando alguna tele de las de tubo. Son cerca de 30kv, me tengo llevado algun calambrazo, hacen pupa en los dedos pero se conservan enteros.

Pastores eléctricos para caballos: por favor manten cualquier parte de tu cuerpo alejada de ellos no quiero volver a arrimarme.

Te digo no se los cerdos como serán de educados y como de duro tendrán la piel pero a las bichos esos que dan leche (vacas) no le impide que se escapen.

Dicho eso: los pastores que acostumbro a ver regulan la potencia que aplican mediante un condensador. Una parte del circuito va cargando un condensador, al llegar a un cierto valor el tiristor se dispara y cierra el circuito bobina condensador. Ojo no es solo un pulso son varios pulsos el primero de gran voltage pero los siguientes tampoco se quedan atrás.

Busca imagenes de schematic electric fencing. Y te das cuenta de lo que te digo.

Surbyte si te parece bruto este método imagínate los pastores comerciales que funcionan a 220v y como bobina tienen el secundario de un transformador de 9v. Esos son odiosos pero multiplica , 2201.4220/9=
7kv pero ojo son transformadores de hierro por tanto los picos de voltage van a ser mucho mayores pues no son 50hz

Te falta el condensador. Las bobinas de encendido en sistema de platinos llevan un condensador alojado en el distribuidor. Es un condensador electrolítico y se conecta entre los extremos de los platinos, en tu caso lo debes conectar entre los contactos del relé. Cuando se estropea el condensador, los platinos se estropean al quemarse por la transferencia de materil que salita entre ellos.
No es cierto que los 15000 voltios sean dañinos para el cuerpo humano o del animal. Los que hemos trabajado en automoción hemos recibido muchas veces el golpe caracteristico del chispazo hacia la bujía, y no son cosquillas pero no es más que la impresión que provoca.

Muy interesante este hilo sobre cercos eléctricos. Se que el Arduino solo controla la emisión de pulsos cada segundo, entonces para evitar que se reinicie deberas crear una etapa de potencia la cual convertirá un bajo voltaje en alto voltaje.

Pero ese circuito de potencia dependerá de la distancia lineal a energizar, te lo digo ya que en el mercado existen cercos eléctricos con electrificadores de 1000, 1500, 3000 y hasta 15000 metros lineales.

Por lo que yo me centraría mas en la parte de potencia antes que en el control y para ello tomaría en cuenta la recomendaciones de usar elementos como el Mosfet y todo lo que recomiendan los otros compañeros.

Seguiré el hilo de cerca para ver en que termina.

Exitos

Hola, creo que lo mejor sería usar un relé de estado sólido con control DC y salida DC como el que te dejo en link

https://relequick.com/tienda/rele-de-estado-solido-para-carga-en-dc/

saludos