基于自适应储能模式的高效率电子围栏的设计

金永镐，王龙腾

(延边大学 工学院，吉林 延吉133000)

为了实现人类正常生产与保护野生动物的双重目标，人们采用电围栏恐吓和威慑等方法驱赶动物，这样既不伤害动物生命、不违反野生动物保护的相关法律，又能保护庄稼不受毁坏[1]。电子围栏主要由周界围栏、高压脉冲发生器构成[2]，为了不伤害触及电子围栏的动物，通常高压脉冲发生器产生脉冲幅度为3 kV～12 kV、作用时间小于0.1 s(释放的能量应小于5 J)的高压脉冲，并在围栏上传播[3]。

传统的电子围栏存在两个缺点：一是在升压电路上采用大容量电容充电后，通过大体积铁芯变压器升压放电，因此对大电容和开关管的电流冲击很大，从而缩短器件的使用寿命；二是在放电模式上不管有无动物入侵总是定时放电，浪费了能量，降低了效率。

针对以上缺点，提出了一种基于自适应储能模式的高效率、低功耗电子围栏的设计，这种电子围栏改变了传统电子围栏工作时定放电的方法，采用高压电容储能的方式，根据电围栏的状态自动产生不同的高压，从而达到了高效、节能的目的。

控制部分采用微功耗、高性价比的MK7A23P单片机，可设置脉冲宽度和脉冲周期，且待机功耗很小。

1 传统电围栏的工作方式

传统的电子围栏升压工作原理如图1所示，工作模式如图2所示。通常在低压大电容上充电300 V左右的电压后，控制可控硅在工频变压器的初级线圈上释放，从而在次级线圈上获得高压脉冲。

图1 传统的电子围栏……