CN111207635A - 具备自动放电功能的安全型数码电子雷管芯片及雷管 - Google Patents
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Abstract
本申请是一种具备自动放电功能的安全型数码电子雷管芯片，该芯片内封装有：连接雷管脚线的整流桥、起爆开关、起爆电容、放电开关、放电电阻及放电控制模块；所述整流桥通过充电开关依次连接芯片外的发火装置、起爆开关并接地；所述起爆电容与桥丝‑起爆开关并联；所述起爆电容并联放电电阻，所述放电电阻与放电开关连接；所述放电开关与放电控制模块连接。在雷管状态异常时，对起爆电容进行放电，使雷管不带电，为后续排除等工作带来方便。还包括有采用上述芯片的数码电子雷管产品和通过给起爆电容并联电阻来提升数码电子雷管安全性的方法。
Description
技术领域：
本申请属于集成电路设计领域及火工品技术领域，具体来说是一种高安全性的数码电子雷管专用芯片，及应用该芯片的雷管产品。还包括应用上述产品，实现提升数码电子雷管安全性的方法。
背景技术：
数码电子雷管，即采用电子控制模块对起爆过程进行控制的雷管，其本质在于用一个含有微型电子芯片的控制模块驱动点火头。其中电子控制模块是指置于数码电子雷管内部，具备雷管起爆延期时间控制、起爆能量控制功能，内置雷管身份信息码和起爆密码，能对自身功能、性能以及雷管点火元件的电性能进行测试，并能和起爆控制器及其他外部控制设备进行通信的专用电路模块，上述功能的实现主要仰仗于数码电子雷管芯片。
现有的数码电子雷管，在起爆时若出现故障，未能成功起爆，其中的起爆电容仍有可能处于充电状态，形成安全隐患，为之后的盲炮处理工作带来困难。
发明内容：
发明目的：
本申请的目的在于，为数码电子雷管芯片增加起爆电容放电的功能，使其能够在状态异常时对电容放电，增加安全性。
技术方案：
具备自动放电功能的安全型数码电子雷管芯片，其特征在于：芯片内封装有：
连接雷管脚线的整流桥、起爆开关、起爆电容、放电开关、放电电阻及放电控制模块；
所述整流桥通过充电开关顺次连接芯片外的发火装置、起爆开关并接地；所述起爆电容与桥丝-起爆开关并联；
所述起爆电容并联放电电阻，所述放电电阻与放电开关连接；所述放电开关与放电控制模块连接。
所述的具备自动放电功能的安全型数码电子雷管芯片，其特征在于：起爆开关闭合后，放电控制模块开始计时，当计时超过时间T时，放电控制模块控制放电开关闭合，对起爆电容进行放电；所述T≥16s。
所述的具备自动放电功能的安全型数码电子雷管芯片，其特征在于：所述放电电阻的阻值为2-6kΩ。
所述的具备自动放电功能的安全型数码电子雷管芯片，其特征在于：所述放电控制模块与总线相连，并可在起爆器控制下进行主动放电。
所述的具备自动放电功能的安全型数码电子雷管芯片，其特征在于：芯片内还集成有状态和安全监测模块，所述状态和安全监测模块与放电控制模块连接。
所述的具备自动放电功能的安全型数码电子雷管芯片，其特征在于：芯片内还集成有通讯模块，通讯模块与放电控制模块连接。
所述的具备自动放电功能的安全型数码电子雷管芯片，其特征在所述发火装置具体为沾有药剂的桥丝或半导体桥换能芯片。
一种具备自动放电功能的安全性数码电子雷管，其特征在于：
包括：
雷管外壳；雷管脚线；
雷管外壳内的模组主板，发火装置和起爆药；
所述模组主板上设置有雷管控制芯片；
所述雷管控制芯片内封装有：连接雷管脚线的整流桥、起爆开关、起爆电容、放电开关、放电电阻及放电控制模块；
所述整流桥通过充电开关顺次连接芯片外的发火装置、起爆开关并接地；所述起爆电容与桥丝-起爆开关并联；
所述起爆电容并联放电电阻，所述放电电阻与放电开关连接；所述放电开关与放电控制模块连接。
所述的具备自动放电功能的安全性数码电子雷管，其特征在于：所述发火装置具体为沾有药剂的桥丝或半导体桥换能芯片。
一种通过自动放电功能提升数码电子雷管安全性的方法，其特征在于：
通过数码电子雷管芯片内集成的放电控制模块，对放电开关进行控制：当检测到数码电子雷管状态异常时，闭合放电开关，对起爆电容进行放电；
所述放电开关与起爆电容并联，放电开关串联有一个放电电阻。
优点及效果：
在雷管状态异常，拒爆等情况下，可依人员操作或自动地对雷管内起爆电容进行放电，避免不可控爆炸，提高数码电子雷管的安全性。
附图说明：
图1为本申请中涉及到的部分芯片电路图；
具体实施方式：
本申请涉及一种可提升数码电子雷管安全性的芯片，及安装有该芯片的数码电子雷管，以及通过该芯片提升数码电子雷管安全性能的方法。
本申请的技术思想是，在雷管芯片中的起爆电容上并联一个电阻，在雷管状态异常时，对起爆电容进行放电，使雷管不带电，为后续排除等工作带来方便。
实施例1
一种芯片，内部封装有：
连接雷管脚线的整流桥、起爆开关、起爆电容、放电开关、放电电阻及放电控制模块；还包括有常规数码电子雷管芯片内的其他模块，与本申请无关的，在本申请中未提及的，均与现有技术相同，在此不再赘述。
所述整流桥通过充电开关顺次连接芯片外的发火装置、起爆开关并接地；所述起爆电容与桥丝-起爆开关并联；整流桥给芯片内各模块供电，并在充电开关的控制下对起爆电容进行充电。
所述起爆电容并联有一个放电电阻，所述放电电阻与放电开关串联；所述放电开关与放电控制模块连接。在放电控制模块的控制下，可闭合放电开关，使起爆电容两端与放电电阻形成通路，释放掉起爆电容中的电能。使雷管回到不带电的安全状态。
放电电阻阻值为2-6KΩ均可，优选为6kΩ。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上，对放电控制模块增加如下特征：充电开关闭合后，放电控制模块开始计时，当计时超过时间T时，放电控制模块控制放电开关闭合，对起爆电容进行放电；所述T≥16s。具体可在放电控制模块内置计时器/延时模块等方式实现。一般来说数码电子雷管的起爆延时不超过16秒，所以在充电开始时，放电控制模块同时开始计时，如到达设定的时间，则可认为雷管出现异常，自动对电容进行放电，避免出现事故。
实施例3
在实施例1的基础上，放电控制模块通过通讯模块连接总线继而连接起爆器，其作用是可在起爆器或其他类似设备的控制下主动对雷管内起爆电容进行放电，提高雷管安全性和可控性。
实施例4
在实施例1的基础上，芯片内还集成有状态和安全监测模块，所述状态和安全监测模块与放电控制模块连接。用于自动检测雷管状态并判断是否对起爆电容进行放电。
各实施例中，所述的发火装置均可以采用蘸有药剂的电热桥丝或者半导体桥换能芯片，或其他类似的电发火装置。
实施例5
本实施例是一种数码电子雷管，特征是其中设置有上述任意一项实施例中的芯片，具体结构包括：
包括：
雷管外壳；雷管脚线；管壳塞等雷管外部结构；
雷管外壳内的模组主板，发火装置和起爆药剂；发火装置可以是电热桥丝或者半导体桥换能芯片等类型。
所述模组主板上设置有以上实施例所述的雷管控制芯片；
所述雷管控制芯片内封装有：连接雷管脚线的整流桥、起爆开关、起爆电容、放电开关、放电电阻及放电控制模块；
所述整流桥通过充电开关顺次连接芯片外的发火装置、起爆开关并接地；所述起爆电容与桥丝-起爆开关并联；
所述起爆电容并联放电电阻，所述放电电阻与放电开关连接；所述放电开关与放电控制模块连接。
还包括数码电子雷管所必需的其他元件，在此未提及的均与现有技术相同，在此不再赘述。
实施例6
本实施例是一种通过自动放电功能提升数码电子雷管安全性的方法，该方法通过数码电子雷管芯片内的放电控制模块执行。
通过数码电子雷管芯片内集成的放电控制模块，对放电开关进行控制：当检测到数码电子雷管状态异常时，闭合放电开关，对起爆电容进行放电；
所述放电开关与起爆电容并联，放电开关串联有一个放电电阻。该方法所用的数码电子雷管其他未提及的部分均与现有技术相同，在此不再赘述。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.具备自动放电功能的安全型数码电子雷管芯片，其特征在于：芯片内封装有：
连接雷管脚线的整流桥、起爆开关、起爆电容、放电开关、放电电阻及放电控制模块；
所述整流桥通过充电开关依次连接芯片外的发火装置、起爆开关并接地；所述起爆电容与桥丝-起爆开关并联；
所述起爆电容并联放电电阻，所述放电电阻与放电开关连接；所述放电开关与放电控制模块连接。
2.根据权利要求1所述的具备自动放电功能的安全型数码电子雷管芯片，其特征在于：充电开关闭合后，放电控制模块开始计时，当计时超过时间T时，放电控制模块控制放电开关闭合，对起爆电容进行放电；所述T≥16s。
3.根据权利要求1所述的具备自动放电功能的安全型数码电子雷管芯片，其特征在于：所述放电电阻的阻值为2kΩ-6kΩ。
4.根据权利要求1所述的具备自动放电功能的安全型数码电子雷管芯片，其特征在于：所述放电控制模块与总线相连，并可在起爆器控制下主动控制放电开关闭合。
5.根据权利要求1所述的具备自动放电功能的安全型数码电子雷管芯片，其特征在于：芯片内还集成有状态和安全监测模块，所述状态和安全监测模块与放电控制模块连接。
6.根据权利要求1所述的具备自动放电功能的安全型数码电子雷管芯片，其特征在于：芯片内还集成有通讯模块，通讯模块与放电控制模块连接。
7.根据权利要求1所述的具备自动放电功能的安全型数码电子雷管芯片，其特征在于：所述发火装置具体为沾有药剂的桥丝或半导体桥换能芯片。
8.一种具备自动放电功能的安全性数码电子雷管，其特征在于：
包括：
雷管外壳；雷管脚线；
雷管外壳内的模组主板，发火装置和起爆药；
所述模组主板上设置有雷管控制芯片；
所述雷管控制芯片内封装有：连接雷管脚线的整流桥、起爆开关、起爆电容、放电开关、放电电阻及放电控制模块；
所述整流桥通过充电开关顺次连接芯片外的发火装置、起爆开关并接地；所述起爆电容与桥丝-起爆开关并联；
所述起爆电容并联放电电阻，所述放电电阻与放电开关连接；所述放电开关与放电控制模块连接。
9.根据权利要求8所述的具备自动放电功能的安全性数码电子雷管，其特征在于：所述发火装置具体为沾有药剂的桥丝或半导体桥换能芯片。
10.一种通过对起爆电容放电来提升数码电子雷管安全性的方法，其特征在于：
通过数码电子雷管芯片内集成的放电控制模块，对放电开关进行控制：当检测到数码电子雷管状态异常时，闭合放电开关，对起爆电容进行放电；
所述放电开关与起爆电容并联，放电开关串联有一个放电电阻。
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