專利名稱：放牧刺戳器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總體上涉及動物管理及控制。更具體地說，本發(fā)明涉及 迫使動物移動的放電刺戳器(prodder)，該刺戳器優(yōu)選地為手持刺 戳器。本發(fā)明還涉及用于該刺戳器的功率模塊。
背景技術：
通過提供電擊來控制動物的行為或移動的裝置是已知的。這些 裝置被稱為電圍欄控制器和放牧或家畜刺戳器?？梢垣@得各種形狀和 大小的家畜刺戳器，并且家畜刺戳器的特征可被描述為它們能夠利 用高電壓放電來控制動物。通常，放牧刺戳器為手持裝置，其包括配 有電源的外殼、用來產生高壓的電路系統(tǒng)、以及一對高壓電極。放牧 刺戳器的電源一般為干電池或者可充電電池，電池與用來產生高壓的 電路系統(tǒng)的輸入端相連，其中高壓由升壓變壓器和/或電容倍增器電 路產生。電路系統(tǒng)所產生的高壓輸出通常連接至一對電極，該電極對 一直延伸至外殼外部。電極以一定距離相互間隔開，該距離足夠大到 能夠防止電極之間的放電。在使用時，啟動刺戳器以在電極上產生髙 壓，并且使得電極的尖端接觸或者靠近動物的皮毛。由于電極的尖端 接近或者接觸到了動物的毛皮，于是刺戳器放電，從而給動物一個強 烈的或者溫和的提示(這取決于動物的痛閾)，以告知其應該移動或 者改變其行為。
近來，大部分放牧刺戳器被設計成將每次放電釋放成具有預定 強度和持續(xù)時間的高壓振蕩或脈沖的穩(wěn)定或恒定流。例如， 一次放電
可以具有頻率為每秒2000次振蕩或脈沖的10000伏特的放電強度。 早期的電放牧刺戳器僅僅能夠產生一種放電水平。但是，很快就發(fā)現 一種放電水平并不適合所有動物。問題在于，一些動物感覺不到放電， 而另一些動物覺得電擊太強。于是，隨后的放牧剌戳器配有開關以便
在兩個不同的(即高和低)放電水平或模式之間改變電擊強度。其它 放牧刺戳器可能配有可互換的電路或電產生組件，這些電路或組件提 供了對于將要進行控制的動物來說適合的預定水平的放電強度水平。 試圖控制放電強度水平的這些嘗試的缺點在于，它們都通過設計被預 設而不可調節(jié)。所以，對于多種動物的情況，這些刺戳器不能以最佳 水平工作。
還可以獲取其它放牧剌戳器，其中可以通過操作者所操作的可 變控制來調節(jié)這些放牧剌戳器的輸出功率。因此，操作者可預設不同 的功率水平，而動物僅僅對所設置的某一水平的電擊產生反應。
由于以這種不加選擇的方式來控制動物，所以不同國家的各種 組織(例如"Animal Rights(動物權禾U)，，和"Society for Prevention of Cruelty to Animals (防止虐待動物協(xié)會)"-SPCA)已經對放 牧刺戳器的使用和散布提出抗議。在一些國家，政府己經宣布放牧刺 戳器的使用是不合法的。其它一些國家已經通過了法律來規(guī)定了動物 刺戳器在其停止運行一個預定時間段之前可被使用的持續(xù)時間，從而 防止濫用。
可以通過多種方式來產生放牧刺戳器中所出現的高電勢。 一種 方式是使用升壓變壓器，該變壓器通常包括初級(輸入)繞組、單個 次級(輸出)繞組、和導電芯，導電芯可以是懸置的(即，它不與其 它組件電連接)。這種配置的缺點在于，電場和少量漏電流可能導致 芯被充電至不希望的可導致變壓器故障的高電勢。在替換結構中，芯 與電路內部的地連接，這一連接通常通過次級繞組接頭中的一個來進 行。這種配置的缺點在于，相對于接地的芯，次級繞組中未接地的末 端被充電至與刺戳器的輸出相等的電壓，這一電壓可能在一萬伏左右 或者更高。這種具有接地芯的替換結構要求所構建的變壓器在接地芯 和次級繞組的未接地末端之間具有額外空間，從而降低本來可能會導 致變壓器故障的電場。
還可以利用電容倍增器電路來產生放牧刺戳器中所出現的高電 勢。可以按照多種方式來設計這種電路。通用電路設計使用升壓變壓 器來驅動電容倍增器電路，由此變壓器使得電壓增大到大于電源電
壓，而電容倍增器電路將變壓器的輸出電壓提升至高電勢。雖然變壓 器的電壓低于這個高電勢，但是該設計中的變壓器可能還是承受著前 面所提到的同樣的電場和漏電流。
可替換地，電路設計可能使用晶體管來驅動電路。但是，在沒 有變壓器來使電壓增大到大于電源電壓的情況下，倍增器電路需要更 多的級，于是導致大而昂貴的設計。為此，這些設計在工業(yè)中并不普 遍。
在家畜刺戳器中用來增大電壓的逆變器電路的另一問題在于， 變壓器飽和導致過度損耗。當前的逆變方法是使用與功率變化要求相 匹配的變壓器截面。這一己知方法包括增大變壓器的磁通直至到達飽 和。在此，功率從初級電路轉移以允許將能量存儲在芯中以被傳輸至 輸出電路。它的缺點在于，到達飽和的過程中會出現過度損耗。這些 損耗通常轉換成熱量并被浪費。
前述高壓產生結構的普遍問題在于，高電壓可繞過各個部件之 間的隔離區(qū)域，并且在某些情況下，高電壓可能對操作者具有潛在危 害。例如，當操作者抓住并且手持覆蓋有露水的刺戳器外殼時，或者 當操作者偶然接觸到與刺戳器的電源或者變壓器初級電路電連接的 暴露的金屬按鈕時，操作者可能無意間地就成為了電通路的一部分， 從而用戶電連接到剌戳器的電源或初級電路。在這樣的并非完全罕見 的情況下， 一旦將電極尖端之一與動物進行接觸，電流就從高壓電極 之一流出，向下流經動物，通過土地，向上通過操作者并返回至剌戳 器，在剌戳器中，電流經由電路中的直接連接或者通過形成從初級繞 組向次級繞組的電弧，從而從變壓器的初級繞組到達次級繞組，從而 在該過程中會使操作者受到電擊。為此， 一些現有放牧刺戳器殼體試 圖為用戶提供一層絕緣層來防止用戶電連接至電源或變壓器的初級 電路。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目的是提供一種用于放牧刺戳器的功率模塊，其 至少減輕了上述問題中的一個或多個。
可替換地，本發(fā)明的一個目的是提供一種放牧刺戳器，其至少 減輕了上述問題中的一個或多個。
可替換地，本發(fā)明的一個目的是至少提供一種有用的選擇。
根據本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于放牧刺戳器的功率模 塊，該放牧刺戳器具有一對放電電極，所述功率模塊包括
輸入部分，其可耦接至電源；
輸出部分，其可操作性地耦接至所述輸入部分，并且被配置成 將功率輸出至所述放電電極；以及
控制電路，
其中，在使用時，所述控制電路被配置成自動改變輸出功率， 從而改變被傳遞到放電電極的輸出功率水平。
優(yōu)選地，控制電路被配置成增大輸出功率水平。
優(yōu)選地，控制電路被配置成以一步或多步來增大輸出功率水平。 更優(yōu)選地，采用在3到40之間的步數來將輸出功率水平從預定最小 水平增大到預定最大水平。
優(yōu)選地，輸出功率水平中的每一步均具有實質相同的幅度?？?替換地，后續(xù)步可以逐步增大和/或降低幅度。
優(yōu)選地，控制電路被配置成在預定時期內從最小水平過渡到最 大水平。
優(yōu)選地，預定時期的范圍為1到io秒。
控制電路可被配置成這樣在預定時期內的功率的每一步都占 用實質相同的時間量?？商鎿Q地，每個功率步所占用的時間可以不同。 雖然前述參數是優(yōu)選的，但是本發(fā)明并不限于此。 優(yōu)選地，功率模塊包括將輸入部分耦接至輸出部分的變壓器。 優(yōu)選地，輸入部分包括用于對功率到變壓器的傳遞進行控制的 開關。根據優(yōu)選實施例，該開關為半導體開關。
優(yōu)選地，輸入部分被配置成開關在功率被傳輸至變壓器的第 一時期期間被接通。
優(yōu)選地，第一時期是預定的。
優(yōu)選地，輸入部分被配置成在隨后的開關被斷開的第二時期
之后，開關再次接通。
優(yōu)選地，第二時期是預定的。
開關可被配置成重復接通/斷開切換，而第一和第二時期可保持 不變或者按需發(fā)生變化。
通過改變第二時期或"斷開時間"，可以改變輸出功率水平。 更具體地說，通過減少斷開時間的持續(xù)時間，傳遞至變壓器的能量(并 最終被傳遞至放電電極)在給定時期內增大。
優(yōu)選地，模塊包括用戶輸入裝置，用來接收用戶的控制選擇， 例如最小和/或最大輸出功率水平和/或步數和/或用來從最小功率水 平提升至最大功率水平的時間和/或功率輸出的每步增長之間的時間 長度。
優(yōu)選地，模塊被配置成將信號提供給可聽發(fā)聲器。更優(yōu)選地， 模塊被配置成提供其頻率和/或幅度與輸出功率電壓的頻率和/或幅 度相關聯的信號。更優(yōu)選地，聲音的頻率和/或幅度實質上與輸出功 率成比例。還可以將用戶輸入裝置配置成允許/禁止將信號提供給發(fā) 聲器。雖然已知發(fā)聲信號與放牧刺戳器相關，但是本發(fā)明的可聽發(fā)聲 器的優(yōu)點還在于聲音的幅度和/或頻率隨著功率的改變而改變，從 而隨著輸出功率水平的增大而進一步刺激動物進行移動，并且向操作 者提示輸出功率水平。
根據第二方面，提供了一種放牧刺戳器，其包括根據第一方面 的功率模塊。
本發(fā)明的放牧刺戳器的其它特征將通過下文中的描述而變得明顯。
因此，本發(fā)明提供了一種放牧刺戳器，該放牧刺戳器具有可自 動增大其所提供的放電電壓的電路。優(yōu)選地，該電路由數字技術驅動。 優(yōu)選地在電壓并從而在能量的預定步驟中以增量方式自動調節(jié)刺戳 器輸出電極的電壓，從而允許刺戳器有效地利用對電擊不適的不同承 受水平來驅動動物。按照這種方式，實際上是接受電擊的動物確定了 它們在何時移動并終止電擊，而不是操作者。此外，刺戳器優(yōu)選地具 有反饋可聽音，從而為操作者提供對功率水平的提示?？陕牭奶崾疽?br> 的頻率優(yōu)選地直接與當前輸出功率水平成比例。這就還為動物提供了
聽覺刺激以刺激其移動。
本發(fā)明的實施例優(yōu)選地具有編程功能，從而使得操作者能夠配 置單元的操作參數。這些參數可以包括但不限于是使用漸進的還是逐
步的功率水平(而不是固定的高功率或低功率)，是連續(xù)的還是超時
的輸出。優(yōu)選地提供控制來將電源與刺戳器的輸出部分隔離開，從而
降低或消除對用戶的電擊。
優(yōu)選地，功率模塊是可移除的，并且具有輸入部分、輸出部分、 以及多功能控制電路。功率模塊的輸入部分可操作性地連接至適當的 電源，并且功率模塊的輸出部分可操作性地連接至一對放電電極。功 率模塊優(yōu)選地配有保護性殼體或外殼，從而使得它能抵抗?jié)駳夂臀廴?物的入侵。模塊可能被放置于刺戳器外殼內，并被該外殼保護。這可 能借助諸如舌片和凹槽之類的機械耦接實現。功率模塊可包括或被配 置成容納一個或多個電池。這一個或多個電池可以是可充電的。當使 用了可充電電池時，它們可以是可移除的以進行充電，或者它們可能 是固定安裝在剌戳器之內的并配置有用來將它們連接至外部電壓以 進行充電的裝置。
刺戳器優(yōu)選地包含逆變變壓器。優(yōu)選地，變壓器的初級繞組阻 抗是己知的。通過限制饋入變壓器的初級繞組的能量的量，可以防止 變壓器趨于飽和并由此產生損耗。通過固定充電時間的持續(xù)時間來達 到饋入變壓器的能量的量。按照這樣的方式，產生希望的輸出所需要 的能量的量被極大的減少。
上述特定范圍是優(yōu)選的，這是因為它們在有用的時間范圍內提 供了對功率水平的可辨別的變化。但是，可針對不同類型的動物或不
同體型/年齡的動物采用不同的設置(包括該范圍之外的設置)。因 此，該設置優(yōu)選地是可以手動調節(jié)的。如在詳細的說明中將變得更清 楚的，本發(fā)明通過減小逆變變壓器的固定充電持續(xù)時間之間的時間間 隔來增大功率輸出。
優(yōu)選地通過使用升壓變壓器來達到高電勢。該變壓器優(yōu)選地被 配置成使操作者意外地受到電擊的電勢被大大減小。這可能借助非
金屬芯和特定絕緣構架來實現。繞組優(yōu)選地被分成多個(優(yōu)選為5 個)串聯連接的獨立線圈，其將任意一個線圈的電壓均降低為最大電 壓的五分之一。這降低了所有單繞組的電勢差，從而使得所使用的線 的絕緣額定值不可能被超過。附接的線的線路安排降低了在初級電路 和高壓輸出電路之間產生電弧的可能性。這種組合還降低了變壓器故 障的可能性。密封狀態(tài)下的升壓變壓器的另一特征在于，它還具有比 輸出電壓所需的要高的隔離值。通過將初級到次級的隔離增大到大于 刺戳器的輸出電壓所需的隔離，可防止輸出電壓從初級繞組跳至次級 繞組來通過操作者形成電路。這就降低了使操作者和刺戳器的電路系 統(tǒng)收到電擊的可能性。
優(yōu)選地，聽覺輸出被構建成根據頻率的從電壓到聲音的輸出， 從而隨著模塊功率的上升來控制頻率變化。優(yōu)選地，頻率直接依賴于 功率水平，并且頻率向操作者和受控的動物都提供了提示水平。
根據優(yōu)選實施例，模塊上的或者剌戳器外部的一串連接點能夠 改變操作模式?？梢栽诠潭ǖ妮敵龉β驶蜃詣釉龃笾g、固定的高輸 出功率或固定的低輸出功率之間、連續(xù)功率或預定時期后的超時功率 之間、聽覺開啟信號或聽覺關閉信號之間、固定的電壓功率"關閉" 和可聽音"開啟"之間、或者上述選項中的任何組合中進行選擇。
本發(fā)明的優(yōu)選實施例有助于至少在預定停用期間內保持對設置 的控制，即使移除或斷開了電源也是如此。按照這種方式，如果模塊 被配置成在已經連續(xù)地操作了某一時間量(或者，就使用次數來說以 及/或者對于它被使用的時間量長度而言，在某一時間量期間內它己 經被用了特定量)之后關閉所有輸出(即提供電擊)，它將防止模塊 在停用期過去之前被重新啟動，從而防止用戶對剌戳器進行可能的不 加選擇的使用和/或濫用。
通過閱讀隨后的描述，對于本領域技術人員來說本發(fā)明的其它 方面(應該在其所有新穎性方面考慮這些方面)將變得明顯，隨后的 描述提供了本發(fā)明的實際應用的至少一個示例。


下文將僅通過示例的方式并且在非限制性地參考附圖的情況下 描述本發(fā)明的一個或多個實施例，所有附圖中的相同參考標號指示類 似元件，其中
圖1是根據本發(fā)明實施例的剌戳器的等軸測圖2和圖3分別是根據本發(fā)明實施例的變壓器裝置的截面圖和 等軸測圖4是圖1的刺戳器的一部分的等軸測圖； 圖5a和圖5b是根據本發(fā)明實施例的電路的示意圖； 圖6和圖7是示出了根據本發(fā)明實施例的組件的優(yōu)選耦接的分 解圖；以及
圖8是用于家畜刺戳電極的優(yōu)選頂部配置的截面圖。
具體實施例方式
通過將對功率水平的控制從操作者手中移走并且實際上將該控 制交給動物，本發(fā)明的實施例采用了動物和反對使用放牧刺戳器的人 們所更能接受的放牧刺戳器。這是通過以預定的較低水平啟動功率水 平并且在固定時間段內增大水平(優(yōu)選地逐步增大水平)來實現的。 當輸出放電電極與動物毛皮接觸并且功率水平達到了動物自己感覺 到的不舒服的水平時，動物將遠離疼痛來源從而與疼痛來源斷開。
可以提供一個與漸進地增大輸出功率水平相結合的可聽發(fā)聲 器。優(yōu)選地，當電極上的功率水平增大時，由此產生的聲音的頻率和 /或音量隨之增大。這與諸如黃蜂或蜜蜂之類的帶刺昆蟲具有類似的 效果，這些昆蟲在變得更激動時會增大其翅膀的振動，從而增大聲音 的頻率。這種頻率增大的聲音會對動物產生影響，這是因為動物會將 聲音與潛在的疼痛關聯起來。
參見圖1，其中示出了放牧剌戳器1的優(yōu)選實施例，其包括伸長 的主體2、在放牧剌戳器1的第一端3處對電尖端/接點/電極4進行 支撐的頂部、以及第二端5。根據圖l所示的實施例，第二端5包括 可移除的帽，以便插入/移除電池。用來在第一端3處支撐放電電極 4的頂部優(yōu)選地由模壓塑料形成，其包括連接蓋IO。
第一端3被配置在柔性軸組件6至9的一端上。圖4提供了柔
性軸組件6至9的更清楚的示意圖，根據優(yōu)選實施例，該組件是可拆 卸的。柔性軸組件6至9包括安裝接頭8、基座9、套管7和柔性部 件6。安裝接頭8 (優(yōu)選地為錐形環(huán)形狀)使得柔性軸組件6至9能 夠耦接至主體2，優(yōu)選地采用協(xié)作螺紋(co叩erative thread)進行
耦接，當然可以替換地采用其它耦接方式。
柔性部件6優(yōu)選地由張力盤簧組成，其使得第一端3(更確切地 說是電極4)的方向能夠在與動物接觸時發(fā)生改變，從而有助于確保 接點不致于損壞。技術人員可以想出可用來取代張力盤簧的其它柔性 裝置，并且所有這些替換都包含在本發(fā)明的范圍之內。此外，并不要 求放電電極4必須柔性地安裝在刺戳器1上(即，部件6可以是剛性 的或者實質剛性的)。注意，必須將高壓電流傳導至電極4，所以柔 性部件6的元件優(yōu)選地為中空的以便在其中放入用來傳導所述電流 的電線。
圖6和圖7示出了主體2和柔性軸組件6至9之間的接口的其 它細節(jié)。套管7通過安裝接頭8和基座9與刺戳器1耦接。套管7 用于為柔性部件6提供一定的剛度。參見圖6，主體2中與刺戳器1 的第二端5遠離的一端優(yōu)選地提供具有槽60的腔(參見圖7)，用 來容納模塊61。模塊61包含產生高壓電流所需的電路系統(tǒng)。開關11 突出至腔內。開關ll優(yōu)選地包括鎖或者安全檔12，以防止對刺戳器 1的無意操作。在壓下開關11時，開關11通過經由負極套管62、主 體2內的導電彈簧(未示出)、和正極接點63將主體2內的電池連 接至電極4來啟動刺戳器1。絕緣壁64處于模塊61和電源之間，并 且作為它們之間的電隔離墻。
圖8是提供在根據本發(fā)明優(yōu)選實施例的剌戳器1的第一端3上 的刺戳器頂部組件的截面圖。緊箍套管81套住放電電極4。鎖緊連 接蓋將電極4耦接至外殼83。如圖8所示，電極4優(yōu)選地包括凹口 84，從而可以在電極4上按壓緊箍套管81 (優(yōu)選地為柔性可膨脹的 管狀套管)。在放置好緊箍套管81之后，其頂部邊緣被保持在凹口 84中以防止對其的損壞，并且使得電極4的軸絕緣。在緊箍套管81
的下面，高壓裸線與電極4直接耦接。這在電極4和內部高壓電線之 間提供了永久的接合，于是它被密封以防止?jié)駳獾娜肭帧?br> 圖5a是用于刺戳器1的優(yōu)選實施例的電路圖。電源優(yōu)選地為直 流電源，其范圍為3V至9V?？梢栽诒景l(fā)明的范圍很容易地選擇該范 圍之外的電壓。電極4通過配置在模塊61上的連接器耦接至電源。 優(yōu)選地，正極和負極配置有分立的連接器。
來自正極的電力被連接至電路的四個部分。首先，它連接至電 容器Cl，該電容器作為能量存儲裝置和平滑調節(jié)器。第二，它連接 至包括選擇跳線J4、發(fā)聲器裝置Bl和半導體開關Q2在內的電路， 該電路利用跳線J4來選擇將發(fā)聲器打開或關閉，并且計算機芯片IC1 經由電阻器R3驅動該發(fā)聲器。第三，它連接至包括電阻器R4、電容 器C8、齊納二極管Zl和計算機芯片IC1在內的電路，該電路有效地 為計算機芯片IC1形成了一個經調節(jié)的電源。第四，它連接至變壓器 Tl的原級，該原級還連接至半導體開關Ql。
來自負極的電力被連接至電路的多個部分，以便使得電路完整 從而如所期望的那樣運行。這些連接中有三個被提供至編程跳線Jl、 J2和J3。
半導體開關Q1通過電阻器R1和R2接地。可以理解的是，在某 一電壓出現在電阻器Rl和R2的連接處之前，半導體開關Ql將總是 處于非導通狀態(tài)。該電壓由二極管D1提供。二極管D1由來自計算機 芯片IC1的電壓驅動。
在半導體開關Ql開啟之前，變壓器芯Tl中的磁通總是為0。半 導體開關Q1的"接通"時期確定了變壓器T1的磁芯中存儲了多少磁 能量。通過將"接通"時期固定至一預定持續(xù)時間，可以消除磁芯飽 和，這一點是非常重要的，這是因為只要變壓器的芯飽和，那么進一 步提供至變壓器的能量將轉換成熱能從而產生大量損耗。由于刺戳器 優(yōu)選地由有限電源供電，所以希望限制任何能量損失以便在對電池充 電或者更換電池之前延長使用刺戳器的時間。
一旦通過半導體開關Ql對磁芯充以磁通，并且半導體開關Ql 隨后關閉，那么變壓器Tl中的磁通開始衰減，從而在變壓器Tl的初
級繞組和次級繞組中都產生感應電壓。利用電容器C2、 C7、 C6、 C5、 C3以及二極管D4、 D3、 D2、 D6和D5的結構，來自變壓器Tl次級繞 組的能量被轉換成高壓。該高壓被存儲在電容器C4中。
圖5b示出了用于刺戳器的替換實施例電路裝置。圖5b中的許 多特征與圖5b中的那些特征類似或相同，后面將參考圖5b僅僅描述 重要的一些特定特征。
在圖5b中，通過電阻器R6和R7來將高壓存儲在電容器C4中。 電阻器R6和R7的用途在于將C7中存儲的能量與電路的其余部分隔 離開，從而減小在電極4上釋放能量時的反饋噪聲。在沒有實現與電 路相關的絕緣的情況下，這些電阻器R6和R7還降低了可被釋放回到 電路的能量的量，從而保護了電路中的或者設備各處所包含的其它電 子元件的安全。
參見圖5a和圖5b，半導體開關Q1的每個"接通"時期所存儲 的能量是固定的。為了讓能量的量隨著時間改變，在半導體開關Ql 的"接通"時期之間的"斷開"時間間隔可以是變化的。這樣，蘊 含在電容器C4中的總存儲能量是可以改變的。半導體開關Ql的每個 "接通"時期均增大存儲能量，直到電壓達到最大值，該最大值由變 壓器Tl的結構以及上述的相關聯的電壓增大電路所確定。
電路中的火花隙與輸出點(即電極4)串聯，火花隙由圖5a和 圖5b的示意圖中的彼此相對的兩個箭頭表示。隨著C4中的電壓增大， 它上升到一個超過火花隙的電壓擊穿電勢的電勢。如果刺戳器在該時 間點與動物的皮毛接觸，那么電路在火花隙、電容器C4和動物的皮 毛之間形成，并且存儲在C4中的能量經由火花隙并通過動物的皮毛 釋放，從而在動物的皮毛中產生刺激。動物對這一感覺作出反應，并 且一般會遠離該接觸點。
雖然示出了電路的特定實施例，本領域技術人員將可以想出可 能具有類似功能的替換裝置。此外，可以知道的是，某個或某些元件 可被一個或多個其它元件所替代。因此，本發(fā)明并不限于圖5a和圖 5b所示的電路，而是所有等效或替換均包含在本發(fā)明的范圍內。
根據本發(fā)明，希望在隨著時間增大的基礎上改變傳遞到電極4
的能量的量，從而讓動物來確定它決定移動的時間點。因此，現在可 以由刺戳器1被使用時所針對的動物來有效地設置能量閾值。固定時 間段期間的能量的最小閾值由火花隙的擊穿電壓和存儲在電容器C4 中的能量的量所確定。通過減小半導體開關Q1的"斷開"時間，能 量隨時間增多，并且可能使被傳遞到刺戳器1的輸出電極的能量水平 在一個預定時期之內逐漸升高。
編程跳線Jl、 J2和J3可被用于通過發(fā)送指令至計算機芯片IC1 來改變控制電路的許多操作參數。例如，可以改變增長的變化速率、 輸出的總持續(xù)時間、最小功率水平和最大功率水平中的一個或多個。 因此，編程跳線J1、J2和J3為刺戳器的操作者提供了可配置的設置， 這種配置可被用來使刺戳器1的性能適應它們自己特別優(yōu)選的操作 方法。
圖2和圖3分別提供了變壓器T1的截面圖和等軸測圖。其中未 示出銅線以便更清楚地表示。變壓器Tl包括兩個彼此相對安裝的U 型磁芯20和21。這兩個芯之間的間隔提供了磁阻的降低，從而允許 在半導體開關Ql的"接通"期間更快地增大磁通。變壓器Tl包括內 部繞線筒22和外部繞線筒23。導電金屬引腳25提供了電接頭來終 止繞組的線。這些引腳適合于焊接式的連接或者絕緣體置換式的連 接。此外，本發(fā)明并不限于任何特定類型的連接。為了在變壓器Tl 中實現比輸出電壓所需的要大的絕緣因數，繞線被放置成彼此相距較 長的跟蹤距離。更具體地說，高壓繞組被放置在五個獨立的隔間26 內。高壓繞組的開始端在導電金屬引腳25中的一個之上，繞組從開 始端進入一串隔間26中的第一腔，并且隨后依次進入各個后續(xù)的腔 26。繞線從槽27中的最后一個腔出來，并且經過隔離物29和內部繞 線筒22之間的間隔28。它在對面的導電金屬引腳25處終止。第二 繞組放置在外部繞線筒23上。外部繞線筒23被置于高壓繞組上，從 而有效地將高壓繞組和第二繞組隔離。接線片30作為第二繞組在連 接至導電金屬引腳25之前的定位點。
本發(fā)明的多個元件被示出為本質上是組合使用的。這樣在出現 故障時可以迅速地替換組件，并且可以改變設備的裝配。例如，對本
領域技術人員來說很顯然的是，可以根據將要控制的動物類型來選擇 柔性軸組件6至9中任何一個。但是，還可以以集成裝置的形式提供 本發(fā)明的實施例，其缺乏模塊性，但是卻可以提供更好的強度和集成 度以防止進水。
在前述描述中，已經參考了具有等效物的本發(fā)明特定組件或本 發(fā)明整體，那么在此將前面分別敘述的這些等效物予以并入。
應該注意的是，對本領域技術人員來說，對在此描述的當前優(yōu) 選的實施例的各種改變和修改是很顯然的。可以在不脫離本發(fā)明的精 神和范圍的情況下并且在不減少其所附優(yōu)點的情況下作出這種改變 和修改。因此，本發(fā)明包括這些改變和修改。
權利要求
1. 一種用于向放牧刺戳器的一對放電電極提供電能的功率模塊，所述功率模塊包括輸入部分，其可耦接至電源；輸出部分，其可操作性地耦接至所述輸入部分，并且被配置成將功率輸出至所述放電電極；以及控制電路，其中，在使用時，所述控制電路被配置成自動改變輸出功率。
2. 如權利要求1所述的功率模塊，其中所述控制電路被配置成通過增大輸出功率來改變輸出功率。
3. 如權利要求1或2所述的功率模塊，其中所述控制電路被配 置成以一步或多步來增大輸出功率。
4. 如前述任一權利要求所述的功率模塊，其中所述控制電路被 配置成在預定時期內在第一和第二功率水平之間改變輸出功率。
5. 如前述任一權利要求所述的功率模塊，包括將所述輸入部分 耦接至所述輸出部分的變壓器。
6. 如權利要求5所述的功率模塊，其中所述輸入部分包括用于 對功率到所述變壓器的傳遞進行控制的開關。
7. 如權利要求6所述的功率模塊，其中所述輸入部分被配置成 在所述開關接通時，在第一時期期間，功率被傳遞至所述變壓器。
8. 如權利要求7所述的功率模塊，其中所述輸入部分被配置成 在所述開關斷開時，在隨后的第二時期期間，沒有功率或者實質上沒有功率被傳遞至所述變壓器。
9. 如權利要求8所述的功率模塊，其中所述輸入部分被配置成 重復所述接通/斷開切換，從而將預定量的電能傳遞至所述變壓器。
10. 如權利要求8或9所述的功率模塊，其中所述輸入部分被 配置成改變所述第一和/或第二時期，從而控制在相鄰的第一和第二 時期內接收到的電能總量。
11. 如權利要求5至IO中任一權利要求所述的功率模塊，其中 所述變壓器包括導電地耦接至所述輸入部分的初級線圈和導電地耦 接至所述輸出部分的次級線圈，其中相對于初級線圈上的電壓來說， 次級線圈上的電壓較高。
12. 如權利要求11所述的功率模塊，其中所述初級線圈的繞組 至少包圍了所述次級線圈的繞組。
13. 如權利要求11或12所述的功率模塊，其中所述次級線圈 的繞組被分成一個或多個線圈的多個組，其中相鄰線圈串聯。
14. 如權利要求13所述的功率模塊，其中一個或多個線圈的多 個組中的相鄰組之間提供了電絕緣。
15. 如前述任一權利要求所述的功率模塊，包括用于對用戶的 控制選擇進行接收的用戶輸入裝置。
16. 如前述任一權利要求所述的功率模塊，包括可聽發(fā)聲器。
17. 如權利要求16所述的功率模塊，其中所述可聽發(fā)聲器被配 置成產生其頻率和/或幅度與輸出功率電壓的頻率和/或幅度成比例 的聲音。
18. —種放牧刺戳器，用于在一對放電電極之間提供放電，所 述放牧刺戳器包括根據前述任一權利要求所述的功率模塊。
19. 如權利要求18所述的放牧刺戳器，包括用于監(jiān)控所述放牧 刺戳器的使用的裝置，所述用于監(jiān)控的裝置被配置成在監(jiān)控到的使用 超過預定閾值時產生停用信號。
20. 如權利要求19所述的放牧刺戳器，包括用于停用所述放牧 刺戳器的裝置，所述用于停用的裝置以可通信的方式耦接至所述用于 監(jiān)控的裝置，從而在接收到所述停用信號時，所述用于停用的裝置被 配置成通過防止所述放電電極之間的放電來禁止對所述放牧刺戳器 的進一步使用。
21. 如權利要求20所述的放牧刺戳器，其中所述用于停用的裝 置被配置成使所述放牧刺戳器停用一個預定時間段。
22. 如權利要求21所述的放牧刺戳器，包括存儲器裝置，該存 儲器裝置以可通信的方式耦接至所述用于監(jiān)控的裝置和/或所述用于 停用的裝置，其中所述存儲器裝置被配置成對關于停用信號的時間和停用時期的 剩余時間中的至少一個的信息進行存儲，并且所述存儲器裝置被配置成在所述放牧剌戳器的原始電源與所述 電源模塊斷開的情況下保留所述信息。
23. —種實質上如在參考附圖中的圖2、 3、 5a、 5b、 6或7所 示的實施例中的任意一個實施例時在說明書中所描述的功率模塊。
24. —種實質上如在參考附圖所示的實施例中的任意一個實施 例時在說明書中所描述的放牧刺戳器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于放牧刺戳器的功率模塊以及一種包括功率模塊的放牧刺戳器。功率模塊包括可耦接至電源的輸入部分、可操作性地耦接至輸入部分并且被配置成向放牧刺戳器的放電電極輸出功率的輸出部分、以及控制電路。在使用時，控制電路被配置成自動改變輸出功率，優(yōu)選地通過增大輸出功率來進行改變。
文檔編號H02M7/10GK101385443SQ20081013548
公開日2009年3月18日 申請日期2008年8月7日 優(yōu)先權日2007年8月7日
發(fā)明者佩爾·伊布·羅森達爾·安德森 申請人:佩爾·伊布·羅森達爾·安德森