放牧刺戳器制造技术

本发明专利技术提供了一种用于放牧刺戳器的功率模块以及一种包括功率模块的放牧刺戳器。功率模块包括可耦接至电源的输入部分、可操作性地耦接至输入部分并且被配置成向放牧刺戳器的放电电极输出功率的输出部分、以及控制电路。在使用时，控制电路被配置成自动改变输出功率，优选地通过增大输出功率来进行改变。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及动物管理及控制。更具体地说，本专利技术涉及 迫使动物移动的放电刺戳器(prodder)，该刺戳器优选地为手持刺 戳器。本专利技术还涉及用于该刺戳器的功率模块。
技术介绍
通过提供电击来控制动物的行为或移动的装置是已知的。这些 装置被称为电围栏控制器和放牧或家畜刺戳器。可以获得各种形状和 大小的家畜刺戳器，并且家畜刺戳器的特征可被描述为它们能够利 用高电压放电来控制动物。通常，放牧刺戳器为手持装置，其包括配 有电源的外壳、用来产生高压的电路系统、以及一对高压电极。放牧 刺戳器的电源一般为干电池或者可充电电池，电池与用来产生高压的 电路系统的输入端相连，其中高压由升压变压器和/或电容倍增器电 路产生。电路系统所产生的高压输出通常连接至一对电极，该电极对 一直延伸至外壳外部。电极以一定距离相互间隔开，该距离足够大到 能够防止电极之间的放电。在使用时，启动刺戳器以在电极上产生髙 压，并且使得电极的尖端接触或者靠近动物的皮毛。由于电极的尖端 接近或者接触到了动物的毛皮，于是刺戳器放电，从而给动物一个强 烈的或者温和的提示(这取决于动物的痛阈)，以告知其应该移动或 者改变其行为。近来，大部分放牧刺戳器被设计成将每次放电释放成具有预定 强度和持续时间的高压振荡或脉冲的稳定或恒定流。例如， 一次放电可以具有频率为每秒2000次振荡或脉冲的10000伏特的放电强度。 早期的电放牧刺戳器仅仅能够产生一种放电水平。但是，很快就发现 一种放电水平并不适合所有动物。问题在于，一些动物感觉不到放电， 而另一些动物觉得电击太强。于是，随后的放牧剌戳器配有开关以便在两个不同的(即高和低)放电水平或模式之间改变电击强度。其它 放牧刺戳器可能配有可互换的电路或电产生组件，这些电路或组件提 供了对于将要进行控制的动物来说适合的预定水平的放电强度水平。 试图控制放电强度水平的这些尝试的缺点在于，它们都通过设计被预 设而不可调节。所以，对于多种动物的情况，这些刺戳器不能以最佳 水平工作。还可以获取其它放牧剌戳器，其中可以通过操作者所操作的可 变控制来调节这些放牧剌戳器的输出功率。因此，操作者可预设不同 的功率水平，而动物仅仅对所设置的某一水平的电击产生反应。由于以这种不加选择的方式来控制动物，所以不同国家的各种 组织(例如"Animal Rights(动物权禾U)，，和"Society for Prevention of Cruelty to Animals (防止虐待动物协会)"-SPCA)已经对放 牧刺戳器的使用和散布提出抗议。在一些国家，政府己经宣布放牧刺 戳器的使用是不合法的。其它一些国家已经通过了法律来规定了动物 刺戳器在其停止运行一个预定时间段之前可被使用的持续时间，从而 防止滥用。可以通过多种方式来产生放牧刺戳器中所出现的高电势。 一种 方式是使用升压变压器，该变压器通常包括初级(输入)绕组、单个 次级(输出)绕组、和导电芯，导电芯可以是悬置的(即，它不与其 它组件电连接)。这种配置的缺点在于，电场和少量漏电流可能导致 芯被充电至不希望的可导致变压器故障的高电势。在替换结构中，芯 与电路内部的地连接，这一连接通常通过次级绕组接头中的一个来进 行。这种配置的缺点在于，相对于接地的芯，次级绕组中未接地的末 端被充电至与刺戳器的输出相等的电压，这一电压可能在一万伏左右 或者更高。这种具有接地芯的替换结构要求所构建的变压器在接地芯 和次级绕组的未接地末端之间具有额外空间，从而降低本来可能会导 致变压器故障的电场。还可以利用电容倍增器电路来产生放牧刺戳器中所出现的高电 势。可以按照多种方式来设计这种电路。通用电路设计使用升压变压 器来驱动电容倍增器电路，由此变压器使得电压增大到大于电源电压，而电容倍增器电路将变压器的输出电压提升至高电势。虽然变压 器的电压低于这个高电势，但是该设计中的变压器可能还是承受着前 面所提到的同样的电场和漏电流。可替换地，电路设计可能使用晶体管来驱动电路。但是，在没 有变压器来使电压增大到大于电源电压的情况下，倍增器电路需要更 多的级，于是导致大而昂贵的设计。为此，这些设计在工业中并不普 遍。在家畜刺戳器中用来增大电压的逆变器电路的另一问题在于， 变压器饱和导致过度损耗。当前的逆变方法是使用与功率变化要求相 匹配的变压器截面。这一己知方法包括增大变压器的磁通直至到达饱 和。在此，功率从初级电路转移以允许将能量存储在芯中以被传输至 输出电路。它的缺点在于，到达饱和的过程中会出现过度损耗。这些 损耗通常转换成热量并被浪费。前述高压产生结构的普遍问题在于，高电压可绕过各个部件之 间的隔离区域，并且在某些情况下，高电压可能对操作者具有潜在危 害。例如，当操作者抓住并且手持覆盖有露水的刺戳器外壳时，或者 当操作者偶然接触到与刺戳器的电源或者变压器初级电路电连接的 暴露的金属按钮时，操作者可能无意间地就成为了电通路的一部分， 从而用户电连接到剌戳器的电源或初级电路。在这样的并非完全罕见 的情况下， 一旦将电极尖端之一与动物进行接触，电流就从高压电极 之一流出，向下流经动物，通过土地，向上通过操作者并返回至剌戳 器，在剌戳器中，电流经由电路中的直接连接或者通过形成从初级绕 组向次级绕组的电弧，从而从变压器的初级绕组到达次级绕组，从而 在该过程中会使操作者受到电击。为此， 一些现有放牧刺戳器壳体试 图为用户提供一层绝缘层来防止用户电连接至电源或变压器的初级 电路。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种用于放牧刺戳器的功率模块，其 至少减轻了上述问题中的一个或多个。可替换地，本专利技术的一个目的是提供一种放牧刺戳器，其至少 减轻了上述问题中的一个或多个。可替换地，本专利技术的一个目的是至少提供一种有用的选择。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于放牧刺戳器的功率模 块，该放牧刺戳器具有一对放电电极，所述功率模块包括输入部分，其可耦接至电源；输出部分，其可操作性地耦接至所述输入部分，并且被配置成 将功率输出至所述放电电极；以及控制电路，其中，在使用时，所述控制电路被配置成自动改变输出功率， 从而改变被传递到放电电极的输出功率水平。优选地，控制电路被配置成增大输出功率水平。优选地，控制电路被配置成以一步或多步来增大输出功率水平。 更优选地，采用在3到40之间的步数来将输出功率水平从预定最小 水平增大到预定最大水平。优选地，输出功率水平中的每一步均具有实质相同的幅度。可 替换地，后续步可以逐步增大和/或降低幅度。优选地，控制电路被配置成在预定时期内从最小水平过渡到最 大水平。优选地，预定时期的范围为1到io秒。控制电路可被配置成这样在预定时期内的功率的每一步都占 用实质相同的时间量。可替换地，每个功率步所占用的时间可以不同。 虽然前述参数是优选的，但是本专利技术并不限于此。 优选地，功率模块包括将输入部分耦接至输出部分的变压器。 优选地，输入部分包括用于对功率到变压器的传递进行控制的 开关。根据优选实施例，该开关为半导体开关。优选地，输入部分被配置成开关在功率被传输至变压器的第 一时期期间被接通。优选地，第一时期是预定的。优选地，输入部分被配置成在随后的开关被断开的第二时期之后，开关再次接通。优选地，第二时期是预定的。开关可被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于向放牧刺戳器的一对放电电极提供电能的功率模块，所述功率模块包括：　输入部分，其可耦接至电源；　输出部分，其可操作性地耦接至所述输入部分，并且被配置成将功率输出至所述放电电极；以及　控制电路，　其中，在使用时，所述控制电路被配置成自动改变输出功率。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：佩尔伊布罗森达尔安德森，
申请(专利权)人：佩尔伊布罗森达尔安德森，
类型：发明
国别省市：NZ[新西兰]