CN103115528A - 一种微小型高压放电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种微小型高压放电装置，通过改变现有高压放电回路器件之间的放置关系和电容形状，使用性能较好的晶体管高压开关，解决了现有高压放电回路占有体积大、起爆时间散差大的技术问题。该高压放电装置包括冲击片雷管、高压电容器、高压开关和布有连接导线的印制板。其中高压电容器为环形结构，冲击片雷管同轴安装在高压电容器的中心孔中。高压开关采用贴片式的晶体管高压开关。本发明的高压放电装置中的各元器件之间的距离小，所形成的高压放电回路所围成的面积也小，从而减小了高压放电回路在瞬间放电的过程中对其他元器件间的电磁干扰。同时，结构紧凑，功能单一，可以封装成独立的部件，方便的与其他组件匹配，便于产品的生产及维护。

Description

一种微小型高压放电装置

技术领域

本发明涉及一种微小型高压放电装置，属于电子电力技术领域。

背景技术

早在20世纪60年代，就有人开始对金属桥箔瞬间施加强电流脉冲，使其迅速汽化，产生高温高压等离子体，从而直接引爆与其接触的炸药的研究。到了21世纪，美国已拥有多个关于冲击片雷管应用的相关专利（例如专利号为20030019386和20090216232的美国专利中，均提及了冲击片雷管的相关应用）。由于冲击片雷管不使用起爆药，且爆炸箔与炸药不直接接触，所以它对于机械冲击、静电、杂散电流、射频等都有较强的抵抗能力，是一种极其安全可靠的雷管，适用于直列式爆炸序列，在钝感弹药中有着广阔的应用前景。国外有人曾经预言，最终所有的大中口径弹药都将采用该系统，因此其受到国内外学者的高度重视。目前，冲击片雷管在美国已经实现了机械化批量生产，陆续用到数种高新技术弹药的起爆系统中，如“陶-2B”反坦克导弹，“爱国者”反导防空导弹，“ATACMS”陆军战术导弹等。

在冲击片雷管系统中，起爆放电装置的作用是为金属爆炸桥箔提供能量，引爆爆炸箔，产生高温高压的等离子体。起爆放电装置的主要元件是一个高压电容器和一个高压开关，从而形成一个由高压开关、高压电容器、冲击片雷管及其连接导线组成的高压放电回路。由于冲击片雷管的起爆性能要求，该高压回路中所采用的电容器的容量应足够大，以便储存更多的电能；同时由于桥箔爆炸时间很短，并且电容器放电也需要一定时间，所以要求电容器的放电周期也应尽可能短。为了缩短电容器的放电周期，因此高压放电回路中的电容器应该是一个低电感大电容的电容器。对于高压开关，也要求其具有其足够快的闭合速度，以及很低的电感；对于整个高压放电回路来说，也要求其具有很低的电感，一般不大于几十纳亨，否则，高压电容放出的电能将在线路上损失很大，影响爆炸箔的正常起爆。

现有起爆放电装置中的高压电容通常采用柱状结构，体积较大，不适用现有引信的微小型化发展，且不满足模块化要求。高压开关采用封装体积大的真空管开关，性能不稳定，导通时间散差较大，不适用于现有多点同步起爆、精确起爆的任务需求。同时，现有起爆放电装置是将各个组件的简单罗列，放置关系因产品型号不同而存在较大差异，不满足“通用化”的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种微小型高压放电装置，该装置通过改变现有起爆放电装置中各器件之间的位置关系以及电容形状，使用性能较好的晶体管高压开关，从而解决现有起爆放电装置占有体积大、起爆时间散差大等问题。

该微小型高压放电装置包括：冲击片雷管、高压电容器、高压开关以及布有连接导线的印制板；其位置关系为：所述高压电容器为环形结构，冲击片雷管同轴安装在高压电容器的中心孔中。所述印制板与高压电容器底部的端面平齐，冲击片雷管的引脚与印制板上相应的连接线焊接。所述高压电容器的引脚分布在其底部端面水平径向的两端，并与印制板上相应的连接线焊接；所述高压开关为贴片式的晶体管高压开关，高压开关安装在印制板与高压电容器接触面的反面。

所述高压电容器的内径应比冲击片雷管的直径大4mm至5mm。

所述的印制板的直径比高压电容器的外径小2mm至3mm。

有益效果

（1）本发明提供的高压放电装置这种紧凑式布局，高压放电装置中的各个元器件之间的距离最小，所形成的高压放电回路所围成的面积也最小，从而减小了高压放电回路在瞬间放电的过程中对其他元器件间的电磁干扰。

（2）改变以往高压放电装置中的元器件叠放的位置关系，将冲击片雷管嵌套到环形高压电容器的中心圆孔中，减少了高压放电回路所占的体积。

（3）采用贴片式的晶体管高压开关代替真空管高压开关，导通时间散差较小，适用于现有多点同步起爆、精确起爆的任务需求。

（4）本发明的高压放电装置，结构紧凑，功能单一，可以封装成独立的部件，方便的与其他组件匹配，便于产品的生产及维护，满足“通用化”需求。

附图说明

图1为本发明的微小型高压放电装置的纵剖视图；

图2为高压电容器的俯视图；

图3为高压电容器的纵剖视图。

其中：1-冲击片雷管，2-高压电容器，3-印制板，4-高压开关。

具体实施方式

下面结合附图和实施例方对本发明进行进一步描述。

本实施例提供一种微小型高压放电装置，该高压放电装置体积小、起爆时间散差小，且采用模块化设计，使其能够满足通用化需求。

该高压放电装置包括冲击片雷管1、高压电容器2、高压开关4和布有连接导线的印制板3，如图1所示。

其连接关系为：高压电容器2为环形结构，冲击片雷管1安装在高压电容器2的中心孔中。保证冲击片雷管1与高压电容器2同轴，且高压电容器2的内径比冲击片雷管1的直径大4mm至5mm。布有高压回路连接导线的印制板3与高压电容器2的底部端面平齐，冲击片雷管1的引脚与印制板3上相应的连接线焊接，印制板3的直径比高压电容器2的外径小2mm至3mm。

所述高压电容器2的引脚分布在其底部端面水平径向的两端，如图2所示。高压电容器2上的引脚与印制板3上相应的连接线焊接，从而形成高压放电回路。高压开关4采用贴片式的晶体管高压开关，导通时间散差较小，同时进一步减小了高压放电装置的体积。高压开关4安装在印制板3与高压电容器2接触面相反的一侧，高压开关4用于控制高压电容对冲击片雷管的放电操作，使其能够可靠起爆。

采用这种紧凑式布局，高压放电装置中的各个元器件之间的距离最小，所形成的高压放电回路所围成的面积也最小，从而减小了高压放电回路在瞬间放电的过程中对其他元器件间的电磁干扰。同时，这种高压放电装置，结构紧凑，功能单一，可以封装成独立的部件，方便的与其他组件匹配，便于产品的生产及维护。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种微小型高压放电装置，其特征在于：包括：冲击片雷管（1）、高压电容器（2）、高压开关（4）以及布有连接导线的印制板（3）；其位置关系为：所述高压电容器（2）为环形结构，冲击片雷管（1）同轴安装在高压电容器（2）的中心孔中；所述印制板（3）与高压电容器（2）底部的端面平齐，冲击片雷管（1）的引脚与印制板（3）上相应的连接线焊接；所述高压电容器（2）的引脚分布在其底部端面水平径向的两端，并与印制板（3）上相应的连接线焊接；所述高压开关（4）为贴片式的晶体管高压开关，高压开关（4）安装在印制板（3）与高压电容器（2）接触面的反面。

2.根据权利要求1所述的一种微小型高压放电装置，其特征在于：所述高压电容器（2）的内径应比冲击片雷管的直径大4mm至5mm。

3.根据权利要求1所述的一种微小型高压放电装置，其特征在于：所述的印制板（3）的直径比高压电容器（2）的外径小2mm至3mm。

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