市售的手电筒形状各异,品种也五花八门,但只起照明作用,均无其他功能。
城市中,由于灯火辉煌,用手电筒的人越来越少,用手电筒较多的城方是农村及偏僻山区。单就照明作用而言,手电筒的功能过于单一了,如夜间行走在边远山路上,突遇凶猛野兽,手电筒是无防范作用的。当今社会治安状况虽在好转,但抢劫、流氓犯罪活动仍时有发生,使人们出门就担心有被打劫的可能。
如何解除人们的这种恐惧心理呢?除严厉打击各种刑事犯罪分子外,另一种办法就是加强本身自卫。根据我国的社会性质与法律,是不允许私人携带枪支的。为了解决本身自卫问题,前段时间社会上推出了“高压电枪”、“高压电棍”,后被公安部门禁止,原因是好人买回用于自卫,而歹徒买去利于作案,所以,禁止生产与出售高压电枪、高压电棍是应该的,但人们不能因噎废食,为此,我们设计了《多功能手电筒》。
1:功能特点
根据手电筒使用的环境和范围,它具有照明、恫吓、报警和高压自卫之功能。
此多功能手电筒上具有高压自卫功能,是与报警声响同步发生作用的。若歹徒想利用多功能手电筒中的高压功能作案,它便发出响亮的报警声,无疑对歹徒是引火烧身,这样,就限制了歹徒购买多功能手电筒作案的企图。
对于好人,有了多功能手电筒,无论白天或黑夜,走在崎岖的山间或其它地方,遇上凶猛野兽或歹徒,可事前发出报警将其吓跑,若野兽或歹徒不顾报警声响对好人进行袭击或抢劫时,好人便可用高压袭击野兽或歹徒,实现人身自卫,同时,宏亮的报警声还将唤来周围救援人员,正是一举多得。
为了防止坏人买回多功能手电筒,将报警部分拆除,只留下高压部分进行作案,在设计上做到了拆除报警部分高压便失效。
由上述可见,多功能手电筒将受到城乡广大群众的欢迎。
2:电路工作原理
多功能手电筒的电路,如图5-1所示,它是由照明电路、报警发声电路和高压产生电路三部分组成。
图5-1
图中,电源、K1和灯泡ZD组成照明电路。
BG1、BG2和变压器B1组成报警发声电路。该电路为音频振荡电路,其音频信号大约在1000Hz。BG1管为振荡管,担负振荡任务;BG2管为功放管,担任放大任务。
BG1组成超前型RC相移振荡器,三个RC网络完成180°相移,集电极输出的电压呈正反馈到基极,使BG1形成振荡。音频振荡电压经电容C4送至BG2管的基极,经BG2放大后,在集电极上产生较强的音频信号电压,并通过变压器B1的互感耦合,推动扬声器发声。
BG3、变压器B2、BG4、单向可控硅SCR及变压器B3,组成近万伏的高压产生电路。其中,BG3、B2组成互感耦合反馈振荡器。电源接通后,线圈L1中得到冲击电压,此电压感应到线圈L2中,经电容C6,将线圈L2中的感应电压反馈到BG3的基极,由BG3放大,在线圈L1中又得到较高的振荡电压。尔后由L2再反馈,BG3再放大,不断地补充线圈L1中的能量损失,便在L1中得到稳定的电压,使BG3自激振荡,结果经升压变压器B2的升压,在B2的次级L3中产生百余伏的交变电压,向高压脉冲发生器提供稳定的交变电源。
BG4、单向可控硅SCR、脉冲变压器B3及桥式整流器,组成高压发生电路。由反馈振荡器提供的110V左右的交变电源,经D1~D4构成的桥式整流器整流后,再经阻容网络滤波,得到大约130V的直流电压向电容C10充电。由单结晶体管BG4和可控硅SCR组成的弛张振荡开关电路,使电容C10通过脉冲变压器B3的初级绕组L4不停地充放电,便在脉冲变压器的次级绕组L5上,感应出近万伏的交变高压,供自身防卫用。
3:元件选择
BG3为NPN型大功率三极管,可选用DD01等型号的NPN型大功率三极管。
BG1、BG2为NPN型高频小功率三极管,可选用3DG6或9014等型。
BG4为单结晶体管,如BT33等。
SCR为单向可控硅,可选用3CTS或塑封型3A/450V规格的单向可控硅。
B1为半导体收音机的输出变压器。
B2为逆变升压变压器,可用E型铁氧体磁心制作。铁芯的截面积为12×12mm,L1用0:15mm漆包线绕60~70匝;L2用0:25mm漆包线绕25~30匝;L3用0:27mm漆包线绕500~600匝。
B3为脉冲变压器,可选用30:5~35:6cm(12~14英寸)黑白电视机一体化行输出变压器(体积小)直接使用。在使用时,应选择低压绕组所产生的最大的那一组。
D1~D4为整流二极管,可选用2CP型或1N4004型。
C7、C8、C10电解电容的耐压要大于250V;C9电解电容的耐压要大于50V。
R9、R10为固定电阻,其功率为2W,其余固定电阻的功率为1/8~1/4W。
R1 180kΩ R2、R3、R4 2:2kΩ
R5 100kΩ R6、R8 50Ω
R7 1kΩ R9 20kΩ
R10 680Ω R11 150kΩ
R12 20kΩ R13 300Ω
R14 220Ω C1、C2、C3 0:03μF
C4 10μF C5 10μF
C6 0:33μF C7 20μF
C8 47μF C9 5μF
C10 33μF
多功能手电筒的印刷电路,如图5-2所示。
图5-2
只要元件良好、组装无误,一般不需调整即能正常工作。如果电路不起振,可以调节电阻R7或将L2的两端互换,或更换放大部数较高三极管BG3,即可解决。
报警发声电路如果不起振,多为三极管BG1或BG2的电流放大倍数β值过小,一般管子的β值应大于60。若响声不够大,可调整电阻R1或R2的阻值或有关电容器的容量。
4:安装与使用
为了使用与携带方便,多功能手电筒的体积应尽量小,故电源应该选用4节5号高能电池。报警发声的扬声器,要尽量选择小口径扬声器,以使手电筒的体积紧凑。
为防止歹徒买去作案时切断报警电路,而只留高压产生电路,在组装时,高压电路的元件应部分混装在报警电路中。
电筒的壳体上应多钻小圆孔,以防歹徒使用时将扬声器处发生孔堵死,声音不能远传。
为加大放电电流,在脉冲变压器B3的次级绕组上应并联一只1000~2000pF的耐高压电容器。
放电极可用两个尖形金属棒制作,以便对野兽或歹徒进行袭击。
照明灯泡与放电极并列安装,但要低于放电极的尖端。灯泡选用6V的聚光型,以加大照射距离。
多功能手电筒中的元件布置参考图,如图5-3所示。
多功能手电筒的外型结构参考图,如图5-4所示。
使用时拨动开关K1,即可实现照明功能。
当遇有凶猛野兽或歹徒时,拨动开关K2,报警与高压即并发,对野兽或歹徒进行报警鸣吓;若野兽或歹徒强行袭击人身,便可用电筒前的尖形电极触及野兽或歹徒之身,即可击退袭击者,实现人身自卫。
使用时,也可照明同发,对袭击者给以强光耀刺,使袭击者看不清目标。