CN104154829B - 一种延时点火控制装置及电子雷管 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及延时点火装置,尤其是定时起爆的一种延时点火控制装置及电子雷管。本发明所要解决的技术问题是:针对现有技术存在的问题,提供一种延时点火控制装置及电子雷管,通过处理器与开关管的配合,当电子雷管定时起爆时间到达后,能通过储能电容对点火头放电,该组件提高电子雷管使用安全性;同时为了防止本装置装入电子雷管产生静电影响,在限流电阻前的电子雷管脚线焊盘附件设置静电防护结构。本装置包括脚线M、脚线N、印制板上集成有静电防护装置、电子延时模块、储能装置、点火头;静电防护装置设置用于泄放脚线M、脚线N及雷管管壳中任意2处输入的静电;脚线输入端焊盘处设计有静电防护结构;电子延时模块,用于通过脚线M、脚线N与起爆器双向通讯连接。

Description

一种延时点火控制装置及电子雷管
技术领域
本发明涉及延时点火装置,尤其是定时起爆的一种延时点火控制装置及电子雷管。
背景技术
随着微电子集成芯片技术的发展,电子雷管逐渐采用控制芯片配合点火头等实现电子雷管延时控制,关于申请号:201020690573.9,名称是:一种电子延时点火装置。该点火装置在生产工艺、产品功耗及静电防护等方面具有一定的缺陷。
控制模块无静电泄放结构,造成雷管脚脚放电和脚壳放电试验不合格;
开关集成到芯片内部,增加了芯片功耗,同时电子开关内阻较大,影响了控制模块的发火可靠性;
2个单二极管在生产过程中容易造成二极管反接同时由于结构的限制,只能采用小型封装的二极管,强度较低,从而影响了产品质量;
4、点火头采用刚性药头或其它类似的药头,本身这类药头制备较复杂,桥丝电阻值不稳定,还需要采用焊接的方式与控制模块对接,生产效率低,产品质量得不到保证。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:针对现有技术存在的问题,提供一种延时点火控制装置及电子雷管,通过处理器与开关管的配合,当电子雷管定起爆时间到达后,能通过储能电容对点火头放电,该组件采用微电子芯片技术实现电子雷管精准延时,可靠控制电容能量,降低了模块功耗,提高电子雷管使用安全性;同时为了防止本装置装入电子雷管产生静电影响,在限流电阻之前的电子雷管脚线上设置静电防护结构,作用是泄放掉电子雷管延时点火控制装置脚线M、N的静电以及用于泄放电子雷管脚线M、脚线N和基础雷管管壳输入的静电;同时泄放掉电子雷管延时点火控制装置印制板脚线M与管壳之间的静电,脚线N与管壳之间以及脚线M、脚线N上的静电;进一步的,为了兼容电子雷管脚线输入正负极使用方便,在处理器与放电齿之间设置输入二极管,无论脚线M为电源正还是脚线N为电源正,电源均通过输入二极管第3脚输出到电容;进一步的,本装置中的处理器封装为SOT-8形式,再通过自动化贴片生产线同其它器件一起焊接到PCB印制板上,通过通用设备对芯片进行考核、筛选及组装,提高了生产效率,降低了产品生产成本,提高了产品可靠性。
本发明采用的技术方案如下:
一种延时点火控制装置,包括脚线M、脚线N、在印制板上集成有限流装置、电子延时模块、储能装置、点火头及静电防护装置;
电子延时模块,用于通过脚线M、脚线N与起爆器双向通讯连接;当到达电子雷管起爆时间,输出能量给点火头;
限流装置,设置在脚线M、脚线N与电子延时模块之间,用于将脚线M、脚线N输入的信号进行分压调整,使得脚线M、脚线N输入至电子延时模块的信号值匹配电子延时模块的端口信号;
静电防护装置设置在脚线M、脚线N两侧,并近脚线M、脚线N焊盘处;用于泄放脚线M、脚线N输入的静电;
储能装置,用于通过电源正极输入端存储点火头点火所需能量,同时为电子延时模块提供工作电源;
点火头,用于电子延时模块接收到触发信号后,点火头与储能装置形成闭环电路,当储能装置提供点火头所需能量,点火头点火。
其中当脚线M输入正电压时,脚线M作为电源正极输入端;当脚线N输入正电压时,脚线N作为电源正极输入端。
进一步的,所述静电防护装置包括第一放电齿1、第二放电齿2、第三放电齿3及第四放电齿4,所述第一放电齿1、第二放电齿2安装在脚线M两侧,第三放电齿3、第四放电齿4安装在脚线N两侧,第一放电齿1、第二放电齿2齿底部相邻,第二放电齿2、第三放电齿3齿顶端相邻,第三放电齿3、第四放电齿4齿底部相邻。
进一步的,所述第二放电齿2齿顶部与第三放电齿3齿顶部距离为d1,第一放电齿1齿顶部与第二放电齿2齿顶部距离为d2,第三放电齿3齿顶部到第四放电齿4齿顶部距离为d3,所述d1范围是0.03-0.2mm,d2、d3尺寸范围均是2.4-3mm,第一放电齿1、第二放电齿2、第三放电齿3及第四放电齿4的齿数均为n,n>0。
进一步的,所述电子延时模块包括处理器及开关管;处理器第一端口、处理器第三端口对应与脚线M、脚线N连接,处理器第一端口、处理器第三端口用于通过脚线M、脚线N与起爆器双向通讯连接;处理器第六端口输出触发信号给开关管一输入端口,触发开关管接通;处理器第七端口、处理器第八端口都与电源正极输入端连接;开关管另一输入端、处理器第四端口、储能装置一端接地;储能装置一端与电源正极输入端连接;处理器第二端口、开关管输出端与点火头另一端连接,其中第一放电齿1到第四放电齿4设置在近处理器的脚线M、脚线N两侧。
进一步的,一种延时点火控制装置还包括设置在印制板上的防反接装置,所述限流装置包括第一限流电阻R1及第二限流电阻R2,所述第一限流电阻R1设置于脚线M与处理器第一端口之间、第二限流电阻R2设置于脚线N与处理器第三端口之间;防反接装置是双二极管,当所述双二极管两个输入端分别对应与脚线M、脚线N连接时,双二极管输出端作为电源正极输入端,双二极管输出端与处理器第七端口、处理器第八端口、储能装置一端及点火头一端连接。
一种延时点火控制电子雷管,包括脚线M、脚线N、在印制板上集成有静电防护装置、电子延时模块、储能装置、点火头、基础雷管、限流装置以及基础雷管管壳;所述静电防护装置、电子延时模块、储能装置、点火头、基础雷管全部设置在基础雷管管壳内部;静电防护装置设置在限流装置与脚线M、脚线N输入端焊盘之间,用于泄放脚线M、脚线N输入的静电以及用于泄放脚线M、脚线N和基础雷管管壳输入的静电;脚线输入端焊盘设计有静电防护结构;电子延时模块,用于通过脚线M、脚线N与起爆器双向通讯连接;当到达电子雷管起爆时间,输出触发信号给点火头;储能装置,用于通过电源正极输入端存储点火头点火所需能量;点火头,用于电子延时模块接收到触发信号后,点火头与储能装置形成闭环电路,当储能装置提供点火头所需能量,点火头点火;印制板设置于管壳内部;所述基础雷管设置于基础雷管管壳封闭端;脚线M、脚线N设置在与基础雷管相对端的开口处,基础雷管管壳开口处通过封口塞子进行密封;所述开关管设置在印制板一端面;电子延时模块、储能装置、点火头设置在印制板另一端面。
进一步的,所述当(F-D)>4mm时,在第一放电齿1和第四放电齿4上面分别焊接一个锯齿形的金属片,使该金属片与基础雷管管壳内壁距离为0.03-2mm,其中金属片锯齿顶端垂直于基础雷管管壳管壁,所述基础雷管管壳内径为F,所述印制板宽度为D。
进一步的,所述静电防护装置包括第一放电齿1、第二放电齿2、第三放电齿3及第四放电齿4,所述第一放电齿1、第二放电齿2安装在脚线M两侧,第三放电齿3、第四放电齿4安装在脚线N两侧,第一放电齿1、第二放电齿2齿底部相邻,第二放电齿2、第三放电齿3齿顶端相邻,第三放电齿3、第四放电齿4齿底部相邻。所述第二放电齿2齿顶部与第三放电齿3齿顶部距离为d1,第一放电齿1齿顶部与基础雷管管壳最小距离为d4,第四放电齿4齿顶部与基础雷管管壳最小距离为d5,所述d1范围是0.03-0.2mm,d4、d5尺寸范围均是0.03-2mm,第一放电齿1到第四放电齿4的齿个数均为n,n>0。
进一步的,所述电子延时模块包括处理器及开关管;处理器第一端口、处理器第三端口对应与脚线M、脚线N连接,处理器第一端口、处理器第三端口用于通过脚线M、脚线N与起爆器双向通讯连接;处理器第六端口输出触发信号给开关管一输入端口,触发开关管接通;处理器第七端口、处理器第八端口都与电源正极输入端连接;开关管另一输入端、处理器第四端口、储能装置一端接地;储能装置一端与电源正极输入端连接;处理器第二端口、开关管输出端与点火头另一端连接,其中第一放电齿1到第四放电齿4设置在限流装置与脚线M、脚线N输入端焊盘之间,近处理器的脚线M、脚线N两侧。
进一步的,一种延时点火控制电子雷管还包括印制板上的防反接装置,所述限流装置包括第一限流电阻R1及第二限流电阻R2,所述第一限流电阻R1设置于脚线M与处理器第一端口之间、第二限流电阻R2设置于脚线N与处理器第三端口之间;防反接装置是双二极管,当所述双二极管两个输入端分别对应与脚线M、脚线N连接时,双二极管输出端作为电源正极输入端,双二极管输出端与处理器第7端口、处理器第八端口、储能装置一端及点火头一端连接,所述限流装置和或防反接装置设置在印制板一端面。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
在印制板脚线输入端限流装置(限流电阻)前设计有静电防护结构,如果脚线两端输入静电,通过第二放电齿2和第三放电齿3进行泄放,如果脚线和管壳输入静电,通过第一放电齿1、雷管管壳和第四放电齿4、雷管管壳进行泄放。放电齿通过PCB印制电路板上铜层直接和PCB印制板一起加工制备。
本专利中采用防反接装置(即双二极管),好处是:(1)2个二极管封装为0603,现二极管的封装为SOT23,增加了二极管结构强度;(2)减少器件,有利于提高产品可靠性,原二极管具有方向性,生产过程易发生方向装配错误;(3)减少器件,有利于降低产品成本。
原结构中集成芯片为裸片,需要将裸片绑定到PCB板上再进行灌封,生产工艺复杂,芯片考核、筛选成本高,现结构是将集成芯片封装成SOT-8形式,再通过自动化贴片生产线同其它器件一起焊接到PCB印制板上,通过通用设备对芯片进行考核、筛选及组装,提高了生产效率,降低了产品生产成本,提高了产品可靠性。
原装置中的电子开关是集成到处理器内部的,一是造成处理器功耗较大,二是电子开关内阻较大,两者均影响了产品可靠性、延期时间和发火能量。现装置中的电子开关(开关管)采用低内阻的MOS管,置于处理器外部,从而大大提高了产品性能指标和可靠性。将处理器功耗降低一半,组网能力增加一倍。
原装置中点火头采用的是刚性药头或者其它普通药头,一是这类药头本身制备工艺较复杂;二是药头需要采用人工焊接或者专用焊接机与PCB印制板焊接在一起,效率低,质量得不到保障。现装置中点火头采用0805或者0603封装片式点火电阻,实现焦耳热或闪光点火功能,点火电阻贴装到PCB基板上,简化了组装过程,大大提高了模块的生产效率的产品质量可靠性。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明,其中:
图1本装置结构示意图。
图2是与图1中放电齿1-4在印制板上相同排列方式。
图3电子雷管与起爆器连接形成起爆控制网络结构图。
图4是电子雷管印制板正面。
图5是电子雷管印制板背面。
图6是电子雷管中放电齿1-4的结构示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
本专利相关说明:
1、本专利中延时点火控制装置安装在装有基础雷管的电子雷管管壳中形成延时点火控制电子雷管,本专利的延时点火控制装置及本专利中的电子雷管的脚线分别对应与起爆器的两个输出端连接。所述起爆器分别对应指的是专利号201010614397.5(名称是:电子雷管起爆装置及其控制流程)、201010613639.9(名称是:电子雷管起爆网络控制装置及控制流程)、201120090230.3(名称是:电子雷管身份信息采集及起爆控制装置)、201120089760.6(名称是:基于GSM网络监控的电子雷管起爆控制装置)等起爆器。
2、延时点火控制装置装入基础雷管中形成本专利中的电子雷管,则然后电子雷管与起爆器通讯过程(起爆器与电子雷管工作背景介绍):电子雷管通过脚线M与脚线N并联与同一根通讯线上,通讯线再与起爆器连接,就组成了一个起爆控制网络。起爆器电源开启后,起爆器提供的能量经电子雷管脚线M与脚线N输送到电子延时模块,并存储在储能装置(电容C)上,储能装置(电容C)为整个电子延时模块提供工作电压。(R1、R2主要作用是限流,4.7K,范围值:1-20K,双二极管的主要作用是无极性输入,即无论脚线M为电源正极输入端还是脚线N为电源正极输入端,电源均通过双二极管第3脚输出到储能装置(电容C))。从刚开始加电到储能装置(电容C)电压稳定有一个充电过程,待储能装置(电容)C充电饱和,电压稳定后,起爆器可对多个电子雷管进行其它操作了。
每发电子雷管均有一个唯一的ID号,存储在处理器内部的,为了电子雷管在工地上使用方便,在电子雷管生产过程中将ID号以条码形式标识在电子雷管脚线上,如专利:一种电子雷管身份识别及延时时间设计方法201110079457.2所述。用起爆器对条码标签进行扫描,即可将电子雷管ID号录入到起爆器内,通过起爆器可以设置、修改电子雷管的延期时间。
【检测】:起爆器发送【检测指令代码】电子雷管中的电阻延时模块对点火头进行检测,并将检测结果自动报告给起爆器,起爆器自动存储和显示电子雷管上报的检测结果,如果起爆器发送完指令代码后等待一段时间后没有收到电子雷管上报的数据,判断为通信错,第一发检测完后,起爆器重复进行点名和发送检测指令,直到最后一发雷管。
【授时】:起爆器发送【下载时间命令+检测】,电子雷管中的电阻延时模块记录延期时间并对点火头进行检测,并将检测结果自动报告给起爆器,起爆器自动存储和显示电子雷管上报的检测结果,如果起爆器发送完指令代码后等待一段时间后没有收到电子雷管上报的数据,判断为通信错,第一发检测完后,起爆器重复进行点名和发送检测指令,直到最后一发雷管。
【起爆】:所有雷管均完成【授时】操作后,起爆器才能对雷管网络进行起爆操作,起爆器送【起爆指令】,电子雷管在收到起爆指令最后一条命令后,开始按下载的延期时间进行延时,延时完毕,处理器第六端口输出触发信号,开关管一输入端接收触发信号,则开关管另一输入端与开关管(若是NMOS的话,则开关管S端和D端导通)输出端导通,储能装置(电容C)和点火头形成回路,电容放电,点火头发火,从而引爆雷管。
如果授时完成后,不需要起爆,按下起爆器【返回】按键,起爆器返回到主界面,同时起爆器向电子雷管网络发送【复位指令】,电子雷管自动进行复位,只要在未发送【起爆指令】前均可以进行电子雷管复位操作,再次起爆时,需重新进行【授时】操作,才能进入起爆状态。
3、工作原理:起爆器通过脚线M、脚线N与处理器第一端口、处理器第三端口双向通讯连接;当起爆器要指定起爆某一电子雷管时,确认此电子雷管状态正常,需要发送延时时间信号给电子雷管,电子雷管中的第一端口、第三端口接收到延时时间信息,处理器内部通过定时器等进行时间延时;等延时时间到后,处理器第六端口输出触发信号给开关一输入端口,触发开关接通;处理器第七端口、处理器第八端口都与电源正极输入端连接;开关另一输入端、处理器第四端口、储能装置一端接地;储能装置一端与电源正极输入端连接;处理器第二端口、开关输出端与点火头另一端连接;
开关一输入端接收到处理器第六端口的触发信号时,控制开关另一输入端与开关输出端导通,由于开关另一输入端接地,则此时点火头另一端接地,进而存能装置另一端与点火头另一端共地,存能装置一端与点火头一端同接电源正极输入端,此时储能装置与点火头两端形成回路;储能装置释放点火能量给点火头,引发点火头点火,从而引爆基础雷管。
在印制板脚线输入端焊盘处及脚线M、N两侧设计有静电防护结构,如果脚线M、N两端输入静电,通过第二放电齿2和第三放电齿3进行泄放,如果脚线和管壳输入静电,通过第一放电齿1、管壳和第四放电齿4、管壳进行泄放。放电齿通过PCB印制电路板上铜层直接和PCB印制板一起加工制备。放电齿可以理解为印制电路板上形状像锯齿的焊盘,
到达电子雷管起爆时间指的是正常需要起爆的电子雷管在经过起爆器发送的延时时间信息后,就达到电子雷管起爆时间。
处理器:处理器1脚和3脚是信号输入端口,7脚和8脚均为电源正极输入,6脚是开关信号输出端口,5脚空置,2脚与点火头靠电源负一端连接(处理器第二端口用于检测点火头点火丝通不通),作用是检测点火头通断情况,4脚是地。处理器第一端口、处理器第三端口和起爆器连接,进行双向通讯、处理器第二管脚测点火头通断、处理器第四管脚接地、处理器第五端口没用、处理器第六端口是外部驱动触发信号、处理器第七端口、处理器第八端口是电源输入。当处理器第一端口、处理器第三端口接收起爆器的命令信号时,处理器内部进行信号解析,回复相应的信号给起爆器;当处理器第一端口、第三端口接收到起爆器发送的延迟信息时,处理器内部通过定时器等进行时间延时;等延时时间到后,处理器第六端口输出触发信号给开关管一输入端口,触发开关管另一输入端与开关管输出端接通。
处理器具有延时功能、触发、比对ID、双向通讯、负载驱动能力、检测点火头点火丝通不通(通过处理器第二端口来检测)。处理器第一端口和第三端口是信号输入端口,处理器第七端口脚和处理器第八端口均为电源正极输入,处理器第六端口是外部驱动触发信号端口,处理器第五端口空置,处理器第二端口与点火头靠电源负一端连接,作用是检测点火头通断情况,第四端口接地。
开关管可以是:MOS管、三极管、场效应管等。开关管一输入端口(G端口)与处理器第六端口连接,接收处理器第六端口输出的触发命令,开关管另一输入端口(S端口)接地,当开关管一输入端口(G端口)接收到处理器第六端口的触发命令时,开关管另一输入端口(S端口)与开关管输出端(D端口)导通,此时开关管输出端与点火头另一端连接,储能装置另一端口接地。此时,点火头一端口、储能装置一端与电源正极输入端连接。因此,储能装置与点火头形成回路,当储能装置放电时,点火头起火,引起基础雷管爆炸。
储能装置是电容c,可以是钽电容和铝电解电容。容值范围是22UF-100UF,耐压10V-35V。
防反接装置指的是:双二极管,双二极管两个输入端分别于脚线M、N分别对应连接,双二极管输出端与处理器电源端连接,作为电源正极输入端。例如:1SS184三个端口,两个输入端。一个输出端(1SS184是共阴极双开关二极管,内部相当于有二个1N4148。可用BAV70、DAN202、DAN222代替。当然也可以接二个1N4148来代替。
放电齿工作原理解析:(图2)
通常情况下空气是不导电的,但是如果电场特别强,空气分子中的正负电荷受到方向相反的强电场力,有可能被“撕”开,这个现象叫做空气的电离。由于电离后的空气中有了可以自由移动的电荷,空气就可以导电了。起爆器提供的能量经由脚线M、N不会被放电齿(第一放电齿1到第四放电齿4)泄放掉,因为起爆器提供的电压很低,远远小于放电齿间的空气击穿电压。本静电防护结构抗静电特性能达20kV2000pF0Ω;
首先电荷是分布在金属表面的,而且是分布在端点。其次,电荷密度和金属面的曲率成正比。所以当一个金属出现尖端的时候,一旦它带上了电荷,电荷会很密集的堆积在这个尖端,从而使这里的电场很强。这是这个尖端和周围的空气形成了一个电容器,介质就是空气。当电场强到一定程度的时候,就会把空气中的原子分子击穿,达到电容器放电的效果。
如果脚线M和脚线N之间输入电荷,那么第二放电齿2和第三放电3之间就形成电场,尖端处电场最强(为了达到更好的放电效果,所以要设计成锯齿形尖角,而且是尖脚相对),当电场大于放电齿尖端之间的空气击穿电压时,空气导通,即第二放电齿2和第三放电齿3连通了,那么从脚线M和脚线N输入的电荷就泄放掉了。空气击穿电压与两极板的距离有关系,距离越小击穿电压就越低,所以,第二放电齿2和第三放电齿3齿尖端的距离d1是越小越好,但是由于PCB(印制板)加工工艺水平限制,d1一般按PCB加工厂家能加工的最下尺寸进行设计,如果d1过大,第二放电齿2和第三放电齿3之间的空气击穿电压就很大,就达不到放电效果,一般d1尺寸范围:0.03-0.2mm。第一放电齿1齿顶部与第二放电齿2齿顶部距离为d2,第三放电齿3齿顶部到第四放电齿4齿顶部距离为d3,(如图1、2中排列方式,其中第一放电齿1、第二放电齿2齿低相邻,第二放电齿2、第三放电齿3齿尖相邻、第三放电齿3、第四放电齿4齿低相邻)d2、d3尺寸范围2.4-3mm。
同理,如果脚线M和雷管管壳之间输入电荷,将通过第一放电齿1和雷管管壳之间进行放电;如果脚线N和雷管管壳之间输入电荷,将通过第四放电齿4和雷管管壳之间进行放电;如果脚线M和脚线N连接在一起和雷管管壳之间输入电荷,将通过第四放电齿4和雷管管壳以及第一放电齿1和雷管管壳之间进行放电。同样d2和d3也是越小越好,这就需要将第一放电齿1和第四放电齿4尽可能做到PCB印制电路板边沿,如果雷管管壳内径较大,且PCB印制板又做不宽,这种情况下,可以在第一放电齿1和第四放电齿4上面分别焊接一个锯齿形的金属片,使该金属片尽可能靠近电子雷管管壳内壁,达到放电作用。
为了提高产品放电可靠性,锯齿个数一般大于等于1个,对锯齿具体形状无要求,只要是尖端相对,间距满足要求即可。
点火头即直接作用于基础雷管,引爆基础雷管。基础雷管包括:管壳、一级装药、二级装药、点火药、加强帽。电容放电后,点火头会发出火苗,这个火苗引燃基础雷管中的点火药和炸药,为了提高可靠性,一般在点火电阻上面滴的有点火药,即用点火药把点火电阻包裹起来。
实施例一:一种延时点火控制装置,包括脚线M、脚线N、在印制板上集成有静电防护装置、电子延时模块、储能装置、点火头、第一限流电阻R1、第二限流电阻R2、防反接装置。
静电防护装置设置在脚线M、脚线N输入端焊盘处及脚线M、脚线N两侧,限流电阻前,用于泄放脚线M、脚线N输入的静电和脚线与管壳之间输入的静电;脚线输入端焊盘处设计有静电防护结构;电子延时模块,用于通过脚线M、脚线N与起爆器双向通讯连接;当到达电子雷管起爆时间,输出触发信号给点火头;储能装置,用于通过电源正极输入端存储点火头点火所需能量;点火头,用于电子延时模块接收到触发信号后,点火头与储能装置形成闭环电路,当储能装置提供点火头所需能量,点火头点火。其中当脚线M输入正电压时,脚线M作为电源正极输入端;当脚线N输入正电压时,脚线N作为电源正极输入端。所述静电防护装置包括第一放电齿1、第二放电齿2、第三放电齿3及第四放电齿4,所述第一放电齿1、第二放电齿2安装在脚线M两侧,第三放电齿3、第四放电齿4安装在脚线N两侧,第一放电齿1、第二放电齿2齿底部相邻,第二放电齿2、第三放电齿3齿顶端相邻,第三放电齿3、第四放电齿4齿底部相邻。所述第一限流电阻R1设置于脚线M与处理器第一端口之间、第二限流电阻R2设置于脚线N与处理器第三端口之间。防反接装置是双二极管,当所述双二极管两个输入端分别对应与脚线M、脚线N连接时,双二极管输出端作为电源正极输入端,双二极管输出端与处理器第7端口、处理器第8端口、储能装置一端及点火头一端连接。点火头采用0805或者0603封装片式点火电阻,储能装置电容C,所述储能电容正极端与电源正极输入端连接,电容负极接地。
实施例二,一种延时点火控制电子雷管,包括脚线M、脚线N,其特征在于还包括在印制板上集成有静电防护装置、电子延时模块、储能装置、点火头、基础雷管、限流装置以及基础雷管管壳;所述静电防护装置、电子延时模块、储能装置、点火头、基础雷管全部设置在基础雷管管壳内部;静电防护装置设置在限流装置与脚线M、脚线N输入端焊盘之间,用于泄放脚线M、脚线N输入的静电以及用于泄放脚线M、脚线N和基础雷管管壳输入的静电;脚线输入端焊盘设计有静电防护结构;电子延时模块,用于通过脚线M、脚线N与起爆器双向通讯连接;当到达电子雷管起爆时间,输出触发信号给点火头;储能装置,用于通过电源正极输入端存储点火头点火所需能量;点火头,用于电子延时模块接收到触发信号后,点火头与储能装置形成闭环电路,当储能装置提供点火头所需能量,点火头点火;印制板设置于管壳内部;所述基础雷管设置于基础雷管管壳封闭端;脚线M、脚线N设置在与基础雷管相对端的开口处,基础雷管管壳开口处通过封口塞子进行密封;所述开关管设置在印制板一端面;电子延时模块、储能装置、点火头设置在印制板另一端面。
其中静电防护装置包括第一放电齿1、第二放电齿2、第三放电齿3及第四放电齿4;所述第一放电齿1、第二放电齿2安装在脚线M两侧,第三放电齿3、第四放电齿4安装在脚线N两侧,第一放电齿1、第二放电齿2齿底部相邻,第二放电齿2、第三放电齿3齿顶端相邻,第三放电齿3、第四放电齿4齿底部相邻。所述第二放电齿2齿顶部与第三放电齿3齿顶部距离为d1,第一第一放电齿1齿顶部与基础雷管管壳距离为d4,第四放电齿4齿顶部与基础雷管管壳距离为d5,所述d1范围是0.03-0.2mm,d4、d5尺寸范围是0.03-2mm;如图6所示,当印制板宽度D范围是:4.83-6.2mm,基础雷管管壳内径F范围是:4.89-10.2mm,当Dmin=4.83mm,Fmax=10.2mm;当Dmin=4.83mm,Fmin=4.89mm;当Dmax=6.2mm,Fmax=10.2mm;当Dmax=6.2mm,Fmin=6.26mm。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合,以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (9)

1.一种延时点火控制装置,包括脚线M、脚线N,其特征在于还包括在印制板上集成有限流装置、电子延时模块、储能装置、点火头及静电防护装置;
电子延时模块,用于通过脚线M、脚线N与起爆器双向通讯连接;当到达电子雷管起爆时间,输出能量给点火头;
限流装置,设置在脚线M、脚线N与电子延时模块之间,用于将脚线M、脚线N输入的信号进行分压调整,使得脚线M、脚线N输入至电子延时模块的信号值匹配电子延时模块的端口信号;
静电防护装置设置在脚线M、脚线N两侧,并近脚线M、脚线N焊盘处;用于泄放脚线M、脚线N输入的静电;
储能装置,用于通过电源正极输入端存储点火头点火所需能量,同时为电子延时模块提供工作电源;
点火头,用于电子延时模块接收到触发信号后,点火头与储能装置形成闭环电路,当储能装置提供点火头所需能量,点火头点火;
其中当脚线M输入正电压时,脚线M作为电源正极输入端;当脚线N输入正电压时,脚线N作为电源正极输入端;所述静电防护装置包括放第一放电齿、第二放电齿、第三放电齿及第四放电齿,所述第一放电齿、第二放电齿安装在脚线M两侧,第三放电齿、第四放电齿安装在脚线N两侧,第一放电齿、第二放电齿齿底部相邻,第二放电齿、第三放电齿齿顶端相邻,第三放电齿、第四放电齿齿底部相邻。
2.根据权利要求1所述的一种延时点火控制装置,其特征在于所述第二放电齿齿顶部与第三放电齿齿顶部距离为d1,第一放电齿齿顶部与第二放电齿齿顶部距离为d2,第三放电齿齿顶部到第四放电齿齿顶部距离为d3,所述d1范围是0.03-0.2mm,d2、d3尺寸范围均是2.4-3mm,第一放电齿、第二放电齿、第三放电齿及第四放电齿的齿数均为n,n>0。
3.根据权利要求1或2所述的一种延时点火控制装置,其特征在于所述电子延时模块包括处理器及开关管;处理器第一端口、处理器第三端口对应与脚线M、脚线N连接,处理器第一端口、处理器第三端口用于通过脚线M、脚线N与起爆器双向通讯连接;处理器第六端口输出触发信号给开关管一输入端口,触发开关管接通;处理器第七端口、处理器第八端口都与电源正极输入端连接;开关管另一输入端、处理器第四端口、储能装置一端接地;储能装置一端与电源正极输入端连接;处理器第二端口、开关管输出端与点火头另一端连接,其中第一放电齿到第四放电齿设置在近处理器的脚线M、脚线N两侧。
4.根据权利要求3所述的一种延时点火控制装置,其特征在于还包括设置在印制板上的防反接装置,所述限流装置包括第一限流电阻及第二限流电阻,所述第一限流电阻设置于脚线M与处理器第一端口之间、第二限流电阻设置于脚线N与处理器第三端口之间;防反接装置是双二极管,当所述双二极管两个输入端分别对应与脚线M、脚线N连接时,双二极管输出端作为电源正极输入端,双二极管输出端与处理器第七端口、处理器第八端口、储能装置一端及点火头一端连接。
5.一种延时点火控制电子雷管,包括脚线M、脚线N,其特征在于还包括在印制板上集成有静电防护装置、电子延时模块、储能装置、点火头、基础雷管、限流装置以及基础雷管管壳;所述静电防护装置、电子延时模块、储能装置、点火头、基础雷管全部设置在基础雷管管壳内部;静电防护装置设置在限流装置与脚线M、脚线N输入端焊盘之间,用于泄放脚线M、脚线N输入的静电以及用于泄放脚线M、脚线N和基础雷管管壳输入的静电;脚线输入端焊盘设计有静电防护结构;电子延时模块,用于通过脚线M、脚线N与起爆器双向通讯连接;当到达电子雷管起爆时间,输出触发信号给点火头;储能装置,用于通过电源正极输入端存储点火头点火所需能量;点火头,用于电子延时模块接收到触发信号后,点火头与储能装置形成闭环电路,当储能装置提供点火头所需能量,点火头点火;印制板设置于管壳内部;所述基础雷管设置于基础雷管管壳封闭端;脚线M、脚线N设置在与基础雷管相对端的开口处,基础雷管管壳开口处通过封口塞子进行密封;开关管设置在印制板一端面;电子延时模块、储能装置、点火头设置在印制板另一端面。
6.根据权利要求5所述的一种延时点火控制电子雷管,其特征在于当(F-D)>4mm时,在第一放电齿和第四放电齿上面分别焊接一个锯齿形的金属片,使该金属片与基础雷管管壳内壁距离为0.03-2mm,其中金属片锯齿顶端垂直于基础雷管管壳管壁,所述基础雷管管壳内径为F,所述印制板宽度为D。
7.根据权利要求6所述的一种延时点火控制电子雷管,其特征在于所述静电防护装置包括第一放电齿、第二放电齿、第三放电齿及第四放电齿,所述第一放电齿、第二放电齿安装在脚线M两侧,第三放电齿、第四放电齿安装在脚线N两侧,第一放电齿、第二放电齿齿底部相邻,第二放电齿、第三放电齿齿顶端相邻,第三放电齿、第四放电齿齿底部相邻;
所述第二放电齿齿顶部与第三放电齿齿顶部距离为d1,第一放电齿齿顶部与基础雷管管壳最小距离为d4,第四放电齿齿顶部与基础雷管管壳最小距离为d5,所述d1范围是0.03-0.2mm,d4、d5尺寸范围均是0.03-2mm,第一放电齿到第四放电齿的齿个数均为n,n>0。
8.根据权利要求6所述的一种延时点火控制电子雷管,其特征在于所述电子延时模块包括处理器及开关管;处理器第一端口、处理器第三端口对应与脚线M、脚线N连接,处理器第一端口、处理器第三端口用于通过脚线M、脚线N与起爆器双向通讯连接;处理器第六端口输出触发信号给开关管一输入端口,触发开关管接通;处理器第七端口、处理器第八端口都与电源正极输入端连接;开关管另一输入端、处理器第四端口、储能装置一端接地;储能装置一端与电源正极输入端连接;处理器第二端口、开关管输出端与点火头另一端连接,其中第一放电齿到第四放电齿设置在限流装置与脚线M、脚线N输入端焊盘之间,近处理器的脚线M、脚线N两侧。
9.根据权利要求6所述的一种延时点火控制电子雷管,其特征在于还包括印制板上的防反接装置,所述限流装置包括第一限流电阻及第二限流电阻,所述第一限流电阻设置于脚线M与处理器第一端口之间、第二限流电阻设置于脚线N与处理器第三端口之间;防反接装置是双二极管,当所述双二极管两个输入端分别对应与脚线M、脚线N连接时,双二极管输出端作为电源正极输入端,双二极管输出端与处理器第7端口、处理器第八端口、储能装置一端及点火头一端连接,所述限流装置和/或防反接装置设置在印制板一端面。
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