电击武器的冲击电流发生器制造技术

本发明专利技术涉及一种产生用于非致命性接触电击武器和远程电击武器的高压冲击电流脉冲技术，还涉及一种产生高压大电流脉冲的通用技术。使用领域：用于执法部门和公民的接触式和远程电击武器，实验性技术。技术成果是产生包括长脉冲在内的高电流脉冲，具有一发生器，具有最小的尺寸和最低的成本以及高水平的再现性。一种高压脉冲发生器，包括电源、转换器、电压倍增器、电容器，电容器通过高压二极管组件和空气或气体火花隙连接在倍增器的放电电路中，电容器可以由转换器供电的整流器进行充电，其中保护调节火花隙设置在输出电极和电路元件之间。元件之间。元件之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电击武器的冲击电流发生器


[0001]本专利技术涉及产生供执法机构用的非致命性接触式电击武器(ESHO)和远距离电击武器 (DESHO)的高压冲击电流脉冲的技术，在较小程度上涉及产生高压大电流脉冲的通用技术。

技术介绍

[0002]所提议的发生器的类似物是广为人知的电压倍增器(multipliers)，例如Cockcroft
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Walton (Greinacher)级联发生器[1；2]。这种发生器的工作原理是低压电源(蓄电池或电池)的恒定电压由转换器(逆变器)转变为发生器电源的交流或脉冲电压，然后在二极管上对其进行整流并对各个级联的电容器进行充电，然后将充电的电容器的所得恒定电压相加。
[0003]具有高压输出电压倍增器(倍增器输出)的ESHO和DESHO在全球范围内广泛用于东南部(中国、新加坡)低预算武器公司的预算内但生理无效[3]产品，这些产品供应给世界上最贫穷国家的市场，尤其供应给俄罗斯，在俄罗斯，数十个假冒的ESHO版本跨境。
[0004]在此类ESHO中使用高压倍增器的原因是倍增器的效率系数高、成本低、外观壮观(放电亮度)和火花放电的爆裂声(火花噪声)，对降低攻击者对ESHO用户的攻击性方面产生良好的心理效果，以及与ESHO和DESHO(高质量，价格昂贵的ESHO中使用的输出端(变压器输出端)处具有高压变压器)相比，即使在低技术制造条件下，高压倍增器的可重复性也保持不变。带变压器输出的ESHO和DESHO的成本高的原因是高压小型输出变压器是 ESHO和DESHO的关键单元，是可复制的最昂贵的单元，仅高新技术企业中不会出现相当大比例的不良品，且只用电气绝缘部件的变压器的绕组和铸造技术，多年来这项技术一直研制用于生产制造。因此，不具备高技术和生产文化的公司生产的ESHO和DESHO在输出端带有高压倍增器。以俄罗斯为例，多年来以成倍的产量生产各种版本的ESHO“Yana”的低技术公司是JSC“钢铁研究所”，这家公司是用于保护地面部队的武器和军事设备的材料和结构领域，该国家的内政部和其他国防和执法机构。
[0005]在ESHO和DESHO中使用的所有类型的倍增器的缺点是不可能在ESHO的输出电极之间的不同距离处获得对生物目标(目标、生物目标、罪犯)的有效生理效应，具有多重输出和生物目标，因此在ESHO和DESHO中使用倍增器是无效的。如果在带有高压变压器输出的广泛的ESHO和DESHO中，高压变压器初级绕组的抽运电容只有在达到最大充电电压时(即电容内能量最大时)才会放电，然后当在ESHO或DESHO的输出端使用级联倍增器时，电容器级联仅在ESHO或DESHO(战斗放电间隙)输出(触发)电极之间的电火花击穿的发生器距离最大时，即每个输出电极与生物靶标之间的最大距离等于两个输出(触发) 电极之间的火花电击穿最大距离的一半时，以最大电荷能量向生物目标放电。例如，为了刺穿罪犯的厚衣服，需要更高的电压，因此，电容器级联有时间积累大量能量，然后通过由衣服厚度决定的气隙放电到生物靶标的身体上。在衣服的厚度不明显的情况下，电容器的级联将刺穿一小段空气距离而没有积累全部能量，因此影响程度很小。在与人体皮肤完全欧姆接触的情况下，影响将
是最小的，并且等于给定负载下逆变器变压器的输出特性。也就是说，随着ESHO或DESHO的输出电极与生物靶标的身体之间距离的减小，放电频率将增加，并且在与身体的最小距离(完全接触)处，放电频率将等于逆变器输出电压(通常为1
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5kV) 下逆变器(级联发生器的功率变换器)的频率(通常为10
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60kHz)。
[0006]这种逆变器输出电流约为5
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10mA、频率为数十千赫兹的脉冲电压在作用于生物目标以抑制他或她的攻击并使其不动时绝对是无效的，因为它只会造成表面的烧伤，这类似于医用双极凝血器的作用。随着ESHO或DESHO的输出电极与目标体之间距离的增加，由于在将电压倍增器级联电容器充电至更高电位期间消耗了逆变器的能量，电流频率下降，并且对生物目标的生理效应水平逐渐增加，在受ESHO或DESHO保护火花隙的电极之间距离限制的倍增器在空气中的全部可能击穿距离处达到最大值。然而，在最大可能击穿距离处，空气中火花电击穿的内在能量损失也有所增加。因此，随着ESHO或DESHO的输出电极之间距离的减小(即实际上是减少罪犯衣服的厚度)，ESHO或DESHO的有效性几乎降到零，因为 ESHO和DESHO中的级联发生器的电源(逆变器)的高频(数十千赫兹)电流在生理上是无效的，并且只会导致非常轻微的表面热灼伤。具有倍增器输出的ESHO和DESHO只有在输出电极与目标之间有一定距离时才能产生最佳的生理效果。此外，具有倍增器输出的ESHO 和DESHO，即使在输出电极与目标之间的最佳距离处，其生理有效性也较低，这是因为由于阶段中电容器的总容量小而产生的脉冲持续时间[4]短，并且不可能将脉冲持续时间增加到 5
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15μs以上，由于ESHO和DESHO的整体尺寸有限，便于用户佩戴，因为只有增加级联中每个电容器的容量(即尺寸)才能增加总容量。到目前为止，提高具有倍增器输出的ESHO 和DESHO的生理有效性的尝试并没有带来积极的结果[5]，这主要是因为电压倍增器没有一个阈值单元，可以在输出电极和负荷之间的任何距离处提供均匀的脉冲参数，这是保证 ESHO和DESHO生理有效性的必要条件。与在ESHO和DESHO中的使用相关的电压倍增器中的阈值单位是倍增器的输出电极和目标之间的气隙本身(即空气火花隙)。当这个气隙的大小改变时，倍增电容器的放电脉冲的频率和能量级联负载上的变化，因此，这种脉冲的生理效果从极其微不足道变为可接受，但从未达到具有变压器输出的ESHO和DESHO的生理有效应，这是因为这种短脉冲持续时间及其明显振幅的影响。到目前为止，通过将具有倍增器输出的ESHO和DESHO中的脉冲持续时间增加到生理有效值(80
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150μs)[4]，同时保持 ESHO和DESHO的尺寸适合佩戴，这在世界任何地方都是不可能的，这是因为电容器的最大比能量容量是在最小电介质厚度下实现的，即在充电电压的最小值下实现的。然而，在 ESHO和DESHO的电压倍增器中，仅使用高压电容器，并且当高压电容器串联以达到获得具有必要生理效果的脉冲持续时间所需的电容器容量时，如果用于用户可佩戴的DSHO和 DESHO中时，电容器的总体积和重量是不可接受的。
[0007]选择根据俄罗斯联邦专利第2698245号的高压脉冲发生器作为本专利技术发生器的另一个类似物，该类似物使用与本专利技术发生器不同类型的高压电流源来破坏目标。这种发生器的工作原理是基于Erwin Marx发生器[6]的工作原理，其中电流电容器与Mars发生器各级电容器的容量相比具有显著的充电容量，该电容器由为Marx发生器的级联供电的直流电源充电，当前电容器通过一个固态高压二极管组件与发生器的输出并联，固态高压二极管组件防止Marx 发生器的脉冲破坏电流电容器并在其上放电。这种发生器可用于ESHO本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于电击武器的冲击电流发生器，包括一个电压倍增器，具有输出电极和由1...10kV电源电压充电的级，其中电流电容器通过至少一个固态高压二极管组件并联连接至所述电压倍增器的所述输出电极，其中通过具有所述电源的输入电压的固态整流器对所述电流电容器充电，所述电源供应所述电压倍增器级的级联，所述至少一个固态高压二极...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤里，
申请(专利权)人：尤里，
类型：发明
国别省市：