CN205156771U - 一种高压激发延时起爆控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压激发延时起爆控制电路，其包括升压电路、高压充电电路、高压放电电路、保护电路和功能电路；升压电路将低电压信号转化为高压激发针所需要的高电压信号；高压充电电路接收从升压电路输入的电流并进行储能；高压放电电路包括一个第一开关电路，且当第一开关电路导通时，能量经由第一开关电路泄放到高压激发针中，实现远程控制引爆导爆管；此外，保护电路包括一个第二开关电路，且当第一开关电路截止时，第二开关电路导通，储存在所述高压储能元件中的能量经由第二开关电路泄放，降低了连接导爆管过程中的安全隐患；功能电路包括一个可编程器件；通过可编程器件设定延时时间，并在经历所述延时时间后激发第一开关电路导通。

Description

一种高压激发延时起爆控制电路

技术领域

本实用新型属于爆破技术领域，具体涉及一种高压激发延时起爆控制电路。

背景技术

随着目前国内爆破理论和技术的不断提高，延时爆破已经被普遍采用。尤其是电子数码雷管的发展，其任意设定延时和和高精确度对延时爆破理论转化为实际效果起到了很大的推动作用；但另一方面，随着安全和网络化的要求，非电爆破网路逐步取代电网路也成为必然趋势。在这两种情况的交织下普遍采用的非电爆破网路则存在如下问题：(1)目前的导爆管雷管分为瞬发导爆管雷管和固定段位延时导爆管雷管；而固定段位延时导爆管雷管是在瞬发导爆管雷管的基础上加上物理延期体实现的延时功能，受制于延期体的误差，其精度很难保证，同时由于受到生产因素的制约，只能生产固定段位的产品，这就使得在应用过程中无法按照理论设计对每孔进行任意延时，以取得延时爆破的理想效果；(2)目前的非电爆破网路大多为导爆管通过连接器具连接组成，整个网路均无电路，因此在起爆前无法用仪表进行检测，无形中降低了网路连接的可靠性。如何能让非电爆破网路兼具电网路的可检测性以及让导爆管雷管具有电子数码雷管的任意设定延时以及高精度则成为迫切需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种高压激发延时起爆控制电路，以使瞬发导爆管雷管实现延时起爆功能，并且延时精度高、延时时间设置灵活；同时可以在起爆前可对整个非电爆破网路的电路部分进行检测，提高了网络的可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种高压激发延时起爆控制电路，包括升压电路、高压充电电路、高压放电电路、保护电路和功能电路；其中，

所述升压电路包括一个变压器元件；该升压电路被配置为用于接收输入的低电压信号，并利用所述变压器元件将低电压信号升压到所需的高电压信号；

所述高压充电电路包括一个高压储能元件；该高压充电电路被配置为用于接收从所述升压电路输入的电流，并利用所述高压储能元件进行储能；

所述高压放电电路包括一个用于连接高压激发针的第一开关电路；且当第一开关电路导通时，储存在所述高压储能元件中的能量经由第一开关电路泄放；

所述保护电路包括一个第二开关电路；且当第一开关电路截止时，第二开关电路导通，储存在所述高压储能元件中的能量经由第二开关电路泄放；

所述功能电路包括一个可编程器件；通过所述可编程器件设定延时时间，并在经历所述延时时间后激发所述第一开关电路导通。

优选地，高压激发延时起爆控制电路还包括高压检测电路；该高压检测电路被配置为用于检测高压储能元件的电压是否达到所需的高电压，并将该检测信息反馈给所述功能电路。

优选地，升压电路包括变压器元件T1、一号三极管Q3、二号三极管Q7、MOS管Q1、稳压器431U10、一号光耦合器U8、一号发光二极管D10、一号二极管D9、电解质电容C18、一号电容C19、二号电容C20、一号电阻R18、二号电阻R31、三号电阻R30、四号电阻R19、五号电阻R17、六号电阻R27、七号电阻R40、八号电阻R36、九号电阻R37及十号电阻R42；其中，变压器元件T1具有8个脚，一号光耦合器U8具有4个脚；变压器元件T1的1脚与一号三极管Q3的集电极、MOS管Q1的漏极及四号电阻R19的一端连接；MOS管Q1的源极与电源VCC及一号电阻R18的一端连接；MOS管Q1的栅极与一号电阻R18的另一端及二号三极管Q7的集电极连接；二号三极管Q7的基极与二号电阻R31的一端及三号电阻R30的一端连接；二号三极管Q7的发射极与三号电阻R30的另一端接地；二号电阻R31的另一端与功能电路的可编程器件连接；四号电阻R19的另一端与一号发光二极管D10的正极连接；一号发光二极管D10的负极连地；变压器元件T1的2脚与五号电阻R17的一端连接；五号电阻R17的另一端与一号三极管Q3的基极及六号电阻R27的一端连接；变压器元件T1的3脚接地；变压器元件T1的4脚与一号三极管Q3的发射极连接；变压器元件T1的5脚连接高压地；变压器元件T1的6脚与高压地、电解质电容C18的负极及一号电容C19的一端连接；变压器元件T1的7脚与一号二极管D9的正极连接；一号二极管D9的负极与电解质电容C18的正极、一号电容C19的另一端、一号光耦合器U8的1脚、八号电阻R36的一端及九号电阻R37的一端连接到24V；一号光耦合器U8的2脚与七号电阻R40的一端连接；七号电阻R40的另一端与稳压器431U10的阴极、八号电阻R36的另一端及二号电容C20的一端连接；稳压器431U10的参考极与二号电容C20的另一端、九号电阻R37的另一端及十号电阻R42的一端连接；稳压器431U10的阳极与十号电阻R42的另一端接高压地；一号光耦合器U8的3脚接地；一号光耦合器U8的4脚与六号电阻R27的另一端连接；变压器元件T1的8脚与高压充电电路连接。

优选地，高压充电电路包括倍压电容C16、一号倍压二极管D8、二号倍压二极管D7及高压储能电容C17；其中，倍压电容C16的一端与升压电路的变压器元件连接，倍压电容的另一端与一号倍压二极管D8的负极及二号倍压二极管D7的正极连接，一号倍压二极管D8的正极与高压储能电容C17的一端连接高压地；高压储能电容C17的另一端作为高压充电电路输出端并与二号倍压二极管D7的负极连接；高压充电电路输出端与高压放电电路及保护电路分别连接。

优选地，第一开关电路包括一号可控硅Q2、三号三极管Q8、四号三极管Q10、五号三极管Q11、二号光耦合器U9、十一号电阻R24、十二号电阻R21、十三号电阻R32、十四号电阻R38、十五号电阻R34、十六号电阻R44、十七号电阻R41、十八号电阻R43、十九号电阻R45及二十号电阻R46；其中，二号光耦合器U9具有4个脚；十二号电阻R21的一端用于连接高压激发针；十二号电阻R21的另一端与一号可控硅Q2的阳极连接；一号可控硅Q2的阴极与十一号电阻R24的一端连接高压地；一号可控硅Q2的控制极与十一号电阻R24的另一端、十五号电阻R34的一端连接；十五号电阻R34的另一端与三号三极管Q8的集电极连接；三号三极管Q8的发射极与十三号电阻R32的一端连接到24V；三号三极管Q8的基极与十三号电阻R32的另一端及十四号电阻R38的一端连接；十四号电阻R38的另一端与二号光耦合器U9的4脚连接；二号光耦合器U9的3脚接高压地；二号光耦合器U9的2脚接地；二号光耦合器U9的1脚与十六号电阻R44的一端连接；十六电阻R44的另一端与四号三极管Q10的集电极连接；四号三极管Q10的发射极与十七号电阻R41的一端连接到VDD；四号三极管Q10的基极与十七号电阻R41的另一端、十八号电阻R43的一端连接；十八号电阻R43的另一端与五号三极管Q11的集电极连接；五号三极管Q11的基极与十九号电阻R45的一端、二十号电阻R46的一端连接；二十号电阻R46的另一端与五号三极管Q11的发射极接地；十九号电阻R45的另一端与功能电路的可编程器件连接。

优选地，第二开关电路包括二号可控硅Q4、六号三极管Q5、七号三极管Q6、八号三极管Q9、三号光耦合器U7、二十一号电阻R25、二十二号电阻R20、二十三号电阻R23、二十四号电阻R28、二十五号电阻R26、二十六号电阻R29、二十七号电阻R22、二十八号电阻R33、二十九号电阻R39及三十号电阻R35；其中，三号光耦合器U7具有4个脚；二十二号电阻R20的一端与高压充电电路连接；二十二号电阻R20的另一端与二号可控硅Q4的阳极连接；第二号可控硅Q4的阴极与二十一号电阻R25的一端连接高压地；二号可控硅Q4的控制极与二十一号电阻R25的另一端、二十五号电阻R26的一端连接；二十五号电阻R26的另一端与六号三极管Q5的集电极连接；六号三极管Q5的发射极与二十三号电阻R23的一端连接到24V；六号三极管Q5的基极与二十三号电阻R23的另一端、二十四号电阻R28的一端连接；二十四号电阻R28的另一端与第三光耦合器U7的4脚连接；第三光耦合器U7的3脚接高压地；第三光耦合器U7的2脚接地；第三光耦合器U7的1脚与二十六号电阻R29的一端连接；二十六号电阻R29的另一端与七号三极管Q6的集电极连接；七号三极管Q6的发射极与二十七号电阻R22的一端连接到VDD；七号三极管Q6的基极与二十七号电阻R22的另一端、二十八号电阻R33的一端连接；二十八号电阻R33的另一端与八号三极管Q9的集电极连接；八号三极管Q9的基极与二十九号电阻R39的一端、三十号电阻R35的一端连接；三十号电阻R35的另一端接地；二十九号电阻R39的另一端与功能电路的可编程器件连接。

优选地，所述可编程器件为单片机U3。

优选地，高压检测电路包括比较器U5、四号光耦合器U6、三号电容C15、三十一号电阻R10、三十二号电阻R14、三十三号电阻R11、三十四号电阻R15、三十五号电阻R8、三十六号电阻R16、三十七号电阻R9；其中，比较器U5具有8个脚，四号光耦合器具有4个脚；比较器U5的1脚与三十五号电阻R8的一端连接；三十五号电阻R8的另一端与三十六号电阻R16的一端、三号电容C15的一端、四号光耦合器U6的1脚连接；三十六号电阻R16的另一端与三号电容C15的另一端、四号光耦合器U6的2脚接高压地；四号光耦合器U6的3脚接地；四号光耦合器U6的4脚与三十七号电阻R9的一端、功能电路的可编程器件连接；三十七号电阻R9的另一端接VDD；比较器U5的2脚与三十一号电阻R10的一端、三十二号电阻R14的一端连接；三十一号电阻R10的另一端连接高电压，三十二号电阻R14的另一端连接高压地；比较器U5的3脚与三十三号电阻R11的一端、三十四号电阻R15的一端连接；三十三号电阻R11的另一端连接24V，三十四号电阻R15的另一端连接高压地；比较器U5的4脚接高压地；比较器U5的5、6、7脚均悬置；比较器U5的8脚连接24V。

本实用新型具有如下优点：

本实用新型中的高压激发延时起爆控制电路，其包括有升压电路、压充电电路、高压放电电路、保护电路和功能电路；其中，升压电路用于产生高电压信号；高压充电电路包括高压储能元件，用于在接收到电流信号后进行储能；高压放电电路包括用于连接高压激发针的第一开关电路，且当第一开关电路导通时，储存在高压储能元件内的能量经由第一开关电路泄放到高压激发针中，实现远程控制引爆导爆管；此外，保护电路设有第二开关电路，且在第一开关电路处于截止状态时，第二开关电路导通，储存在高压储能元件中的能量经由第二开关电路泄放，有效保证了第一开关电路处于截止状态时高压激发针不会被误触发；功能电路包括可编程器件，通过可编程器件能够灵活设置第一开关电路的延时导通时间，延时精度较高；通过本实用新型提供的控制电路，可以通过简单少量的电子元件组成的硬件电路，实现安全低电压到工作所需高电压的转换，可以安全的实行远程控制延时激发高压激发针起爆。由于本实用新型中高压激发延时起爆控制电路触发采用的高压激发针与激发普通导爆管雷管的激发针相同，均为高压后触发，因此，可以很好的实现非电爆破网路的安全性、电网路的可检测性以及电子数码雷管任意延时和高精确度的有机结合。

附图说明

图1为本实用新型中一种高压激发延时起爆控制电路的结构示意图；

图2为本实用新型中升压电路的结构示意图；

图3为本实用新型中高压充电电路的结构示意图；

图4为本实用新型中高压放电电路的结构示意图；

图5为本实用新型中保护电路的结构示意图；

图6为本实用新型中高压检测电路的结构示意图；

图7为本实用新型中功能电路的结构示意图；

其中，1-升压电路，2-高压充电电路，3-高压放电电路，4-保护电路。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

结合图1所示，一种高压激发延时起爆控制电路，包括升压电路1、高压充电电路2、高压放电电路3、保护电路4和功能电路；其中，

升压电路1包括一个变压器元件T1；该升压电路被配置为用于接收输入的低电压信号，并利用变压器元件T1将低电压信号升压到所需的高电压信号；

本实用新型中的高电压是指大于或等于1300V的电压，以满足高压激发针的激发要求；

高压充电电路2包括一个高压储能元件；该高压充电电路被配置为用于接收从升压电路1输入的电流，并利用高压储能元件进行储能；

高压放电电路3包括一个用于连接高压激发针P3的第一开关电路；且当第一开关电路导通时，储存在高压储能元件中的能量经由第一开关电路泄放到高压激发针P3中，实现远程控制引爆普通瞬发导爆管雷管；

保护电路4包括一个第二开关电路；且当第一开关电路截止时，第二开关电路导通，储存在高压储能元件中的能量经由第二开关电路泄放到大地中；

功能电路包括一个可编程器件；通过可编程器件设定延时时间，并在经历所述延时时间后激发所述第一开关电路导通。

本实用新型通过上述可编程器件，能够灵活设置延时时间，进而控制第一开关电路导通，通过高电压激发高压激发针P3动作实现远程引爆。此种控制方式延时精度高、控制精确。

另外，在第一开关电路处于截止状态时，通过设计第二开关电路，能够有效的将储能元件中的能量泄放掉，保证了高压激发针不会误触发，降低了连接导爆管过程中的安全隐患。

此外，高压激发延时起爆控制电路还包括高压检测电路；该高压检测电路被配置为用于检测高压储能元件的电压是否达到所需的高电压，并将该检测信息反馈给功能电路。

下面结合图2至图7详细论述一下各个电路的较佳实现方式：

结合图2所示，升压电路包括变压器元件T1、一号三极管Q3、二号三极管Q7、MOS管Q1、稳压器431U10、一号光耦合器U8、一号发光二极管D10、一号二极管D9、电解质电容C18、一号电容C19、二号电容C20、一号电阻R18、二号电阻R31、三号电阻R30、四号电阻R19、五号电阻R17、六号电阻R27、七号电阻R40、八号电阻R36、九号电阻R37及十号电阻R42；其中，变压器元件T1具有8个脚，一号光耦合器U8具有4个脚；变压器元件T1的1脚与一号三极管Q3的集电极、MOS管Q1的漏极及四号电阻R19的一端连接；MOS管Q1的源极与电源VCC及一号电阻R18的一端连接，此处VCC可以取值为8.4V；MOS管Q1的栅极与一号电阻R18的另一端及二号三极管Q7的集电极连接；二号三极管Q7的基极与二号电阻R31的一端及三号电阻R30的一端连接；二号三极管Q7的发射极与三号电阻R30的另一端接地；二号电阻R31的另一端设有POWER_EN端子，用于与功能电路的可编程器件连接；四号电阻R19的另一端与一号发光二极管D10的正极连接；一号发光二极管D10的负极连地；变压器元件T1的2脚与五号电阻R17的一端连接；五号电阻R17的另一端与一号三极管Q3的基极及六号电阻R27的一端连接；变压器元件T1的3脚接地；变压器元件T1的4脚与一号三极管Q3的发射极连接；变压器元件T1的5脚连接高压地；变压器元件T1的6脚与高压地、电解质电容C18的负极及一号电容C19的一端连接；变压器元件T1的7脚与一号二极管D9的正极连接；一号二极管D9的负极与电解质电容C18的正极、一号电容C19的另一端、一号光耦合器U8的1脚、八号电阻R36的一端及九号电阻R37的一端连接到24V；一号光耦合器U8的2脚与七号电阻R40的一端连接；七号电阻R40的另一端与稳压器431U10的阴极、八号电阻R36的另一端及二号电容C20的一端连接；稳压器431U10的参考极与二号电容C20的另一端、九号电阻R37的另一端及十号电阻R42的一端连接；稳压器431U10的阳极与十号电阻R42的另一端接高压地；一号光耦合器U8的3脚接地；一号光耦合器U8的4脚与六号电阻R27的另一端连接；变压器元件T1的8脚与高压充电电路连接。

其中，九号电阻R37的一端与升压辅助电源电路的输出端连接，九号电阻R37的另一端与十号电阻R42的一端连接，该连接点与稳压器431U10的参考极连接；十号电阻R42的另一端接地，辅助电源24V通过分压后的电源信号通过稳压器431U10的参考极反馈信号，通过稳压器431U10反馈给升压电路，让升压的电压值保持在设定的电压值上。

如图3所示，高压充电电路包括倍压电容C16、一号倍压二极管D8、二号倍压二极管D7及高压储能电容C17；其中，倍压电容C16的一端与升压电路的变压器元件T1连接，具体的，倍压电容C16的一端与变压器元件T1的8脚连接；倍压电容C16的另一端与一号倍压二极管D8的负极及二号倍压二极管D7的正极连接，一号倍压二极管D8的正极与高压储能电容C17的一端连接高压地；高压储能电容C17的另一端作为高压充电电路输出端并与二号倍压二极管D7的负极连接；高压充电电路输出端与高压放电电路及保护电路分别连接。

如图4所示，第一开关电路包括一号可控硅Q2、三号三极管Q8、四号三极管Q10、五号三极管Q11、二号光耦合器U9、十一号电阻R24、十二号电阻R21、十三号电阻R32、十四号电阻R38、十五号电阻R34、十六号电阻R44、十七号电阻R41、十八号电阻R43、十九号电阻R45及二十号电阻R46；其中，二号光耦合器U9具有4个脚；高压激发针P3具有两个脚，高压激发针P3的1脚与高压充电电路输出端连接，高压激发针P3的2脚与十二号电阻R21的一端连接；十二号电阻R21的另一端与一号可控硅Q2的阳极连接；一号可控硅Q2的阴极与十一号电阻R24的一端连接高压地；一号可控硅Q2的控制极与十一号电阻R24的另一端、十五号电阻R34的一端连接；十五号电阻R34的另一端与三号三极管Q8的集电极连接；三号三极管Q8的发射极与十三号电阻R32的一端连接到24V；三号三极管Q8的基极与十三号电阻R32的另一端及十四号电阻R38的一端连接；十四号电阻R38的另一端与二号光耦合器U9的4脚连接；二号光耦合器U9的3脚接高压地；二号光耦合器U9的2脚接地；二号光耦合器U9的1脚与十六号电阻R44的一端连接；十六电阻R44的另一端与四号三极管Q10的集电极连接；四号三极管Q10的发射极与十七号电阻R41的一端连接到VDD；四号三极管Q10的基极与十七号电阻R41的另一端、十八号电阻R43的一端连接；十八号电阻R43的另一端与五号三极管Q11的集电极连接；五号三极管Q11的基极与十九号电阻R45的一端、二十号电阻R46的一端连接；二十号电阻R46的另一端与五号三极管Q11的发射极接地；十九号电阻R45的另一端设有CAP_FIRE端子，用于与功能电路的可编程器件连接。

本实用新型通过可编程器件可以激发五号三极管Q11导通，从而控制一号可控硅Q2导通，高压储能电容C17上的能量从一号可控硅Q2的阳极流入、从一号可控硅Q2的阴极流出，然后激发高压激发针P3，实现远程引爆导爆管。

如图5所示，第二开关电路包括二号可控硅Q4、六号三极管Q5、七号三极管Q6、八号三极管Q9、三号光耦合器U7、二十一号电阻R25、二十二号电阻R20、二十三号电阻R23、二十四号电阻R28、二十五号电阻R26、二十六号电阻R29、二十七号电阻R22、二十八号电阻R33、二十九号电阻R39及三十号电阻R35；其中，三号光耦合器U7具有4个脚；二十二号电阻R20的一端与高压充电电路输出端连接；二十二号电阻R20的另一端与二号可控硅Q4的阳极连接；第二号可控硅Q4的阴极与二十一号电阻R25的一端连接高压地；二号可控硅Q4的控制极与二十一号电阻R25的另一端、二十五号电阻R26的一端连接；二十五号电阻R26的另一端与六号三极管Q5的集电极连接；六号三极管Q5的发射极与二十三号电阻R23的一端连接到24V；六号三极管Q5的基极与二十三号电阻R23的另一端、二十四号电阻R28的一端连接；二十四号电阻R28的另一端与第三光耦合器U7的4脚连接；第三光耦合器U7的3脚接高压地；第三光耦合器U7的2脚接地；第三光耦合器U7的1脚与二十六号电阻R29的一端连接；二十六号电阻R29的另一端与七号三极管Q6的集电极连接；七号三极管Q6的发射极与二十七号电阻R22的一端连接到VDD；七号三极管Q6的基极与二十七号电阻R22的另一端、二十八号电阻R33的一端连接；二十八号电阻R33的另一端与八号三极管Q9的集电极连接；八号三极管Q9的基极与二十九号电阻R39的一端、三十号电阻R35的一端连接；三十号电阻R35的另一端接地；二十九号电阻R39的另一端设有DIS_CAP端子，用于与功能电路的可编程器件连接。

如图6所示，高压检测电路包括比较器U5、四号光耦合器U6、三号电容C15、三十一号电阻R10、三十二号电阻R14、三十三号电阻R11、三十四号电阻R15、三十五号电阻R8、三十六号电阻R16、三十七号电阻R9；其中，比较器U5具有8个脚，四号光耦合器具有4个脚；比较器U5的1脚与三十五号电阻R8的一端连接；三十五号电阻R8的另一端与三十六号电阻R16的一端、三号电容C15的一端、四号光耦合器U6的1脚连接；三十六号电阻R16的另一端与三号电容C15的另一端、四号光耦合器U6的2脚接高压地；四号光耦合器U6的3脚接地；四号光耦合器U6的4脚与三十七号电阻R9的一端、功能电路的可编程器件连接；三十七号电阻R9的另一端接VDD；比较器U5的2脚与三十一号电阻R10的一端、三十二号电阻R14的一端连接；三十一号电阻R10的另一端连接高电压，三十二号电阻R14的另一端连接高压地；比较器U5的3脚与三十三号电阻R11的一端、三十四号电阻R15的一端连接；三十三号电阻R11的另一端连接24V，三十四号电阻R15的另一端连接高压地；比较器U5的4脚接高压地；比较器U5的5、6、7脚均悬置；比较器U5的8脚连接24V。

高电压通过三十一号电阻R10和三十二号电阻R14分压后的电压与24V过三十三号电阻R11和三十四号电阻R15分压后的电压通过比较器U5比较，比较器U5比较后的数据通过四号光耦合器U6的4脚反馈给功能电路的可编程器件。

通过上述比较器U5可检测高压储能元件是否充到一定电压，并反馈给功能电路，防止因高压储能元件中的充电电压不够无法激发高压激发针P3。

如图7所示，功能电路还包括二号发光二极管D4、四号电容C6、五号电容C8、六号电容C11和三十八号电阻R5、三十九号电阻R3及可编程器件，可编程器件为单片机U3；其中，三十八号电阻R5的一端与四号电容C6的一端连接且均与单片机U3连接；三十八号电阻R5的另一端连接电源VDD；四号电容C6的另一端接地；五号电容C8的一端与单片机U3连接，五号电容C8的另一端接地；六号电容C11的一端连接单片机U3，同时连接电源VDD；六号电容C11的另一端接地；三十九号电阻R3的一端接电源VDD，三十九号电阻R3的另一端连接二号发光二极管D4的正极，二号发光二极管D4的负极与单片机U3连接。

具体的，单片机U3的各个脚与其他电路的连接关系如下：

单片机U3的15脚接升压电路的POWER_EN端子，单片机U3的12脚接保护电路的DIS_CAP端子，单片机U3的11脚接高压放电电路的CAP_FIRE端子。

通过单片机U3控制升压电路向高压充电电路充电的过程如下：

单片机U3控制MOS管Q1导通，低电压信号通过MOS管Q1输入变压器T1的1脚，再由变压器T1的2脚输出控制了一号三极管Q3的导通，低电压信号通过MOS管Q1，一号三极管Q3输入变压器T1的4脚，再由变压器T1的4脚输出到地，低电压信号通过变压器T1将升压到高电压信号供高压充电电路使用；高压充电电路中的倍压电容C16、一号倍压二极管D8、二号倍压二极管D7将高电压信号倍压后供高压储能电容C17充电完成充电动作。

通过单片机U3控制实现高压激发针P3完成延时起爆的过程如下：

通过单片机U3设定所需延时时基后，单片机U3的11脚控制五号三极管Q11的导通，进而四号三极管Q10导通，进而二号光耦合器U9导通，使一号可控硅Q2导通，将高压储能电容C17中的能量激发高压激发针P3完成延时起爆动作。

通过单片机U3控制实现在第一开关电路截止时，第二开关电路导通的过程如下：

单片机U3控制八号三极管Q9导通，七号三极管Q6、三号光耦合器U7、六号三极管Q5依次导通，使得二号可控硅Q4导通，储存在高压储能电容C17中的能量经由第二开关电路泄放到大地中，保证了高压激发针不会误触发，降低了连接导爆管过程中的安全隐患。

当然，以上说明仅仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本实用新型的保护。

Claims (8)

1.一种高压激发延时起爆控制电路，其特征在于，包括升压电路、高压充电电路、高压放电电路、保护电路和功能电路；其中，

所述升压电路包括一个变压器元件；该升压电路被配置为用于接收输入的低电压信号，并利用所述变压器元件将低电压信号升压到所需的高电压信号；

所述高压充电电路包括一个高压储能元件；该高压充电电路被配置为用于接收从所述升压电路输入的电流，并利用所述高压储能元件进行储能；

所述高压放电电路包括一个用于连接高压激发针的第一开关电路；且当第一开关电路导通时，储存在所述高压储能元件中的能量经由第一开关电路泄放；

所述保护电路包括一个第二开关电路；且当第一开关电路截止时，第二开关电路导通，储存在所述高压储能元件中的能量经由第二开关电路泄放；

所述功能电路包括一个可编程器件；通过所述可编程器件设定延时时间，并在经历所述延时时间后激发所述第一开关电路导通。

2.根据权利要求1所述的一种高压激发延时起爆控制电路，其特征在于，高压激发延时起爆控制电路还包括高压检测电路；该高压检测电路被配置为用于检测高压储能元件的电压是否达到所需的高电压，并将该检测信息反馈给所述功能电路。

3.根据权利要求1所述的一种高压激发延时起爆控制电路，其特征在于，升压电路包括变压器元件T1、一号三极管Q3、二号三极管Q7、MOS管Q1、稳压器431U10、一号光耦合器U8、一号发光二极管D10、一号二极管D9、电解质电容C18、一号电容C19、二号电容C20、一号电阻R18、二号电阻R31、三号电阻R30、四号电阻R19、五号电阻R17、六号电阻R27、七号电阻R40、八号电阻R36、九号电阻R37及十号电阻R42；其中，变压器元件T1具有8个脚，一号光耦合器U8具有4个脚；变压器元件T1的1脚与一号三极管Q3的集电极、MOS管Q1的漏极及四号电阻R19的一端连接；MOS管Q1的源极与电源VCC及一号电阻R18的一端连接；MOS管Q1的栅极与一号电阻R18的另一端及二号三极管Q7的集电极连接；二号三极管Q7的基极与二号电阻R31的一端及三号电阻R30的一端连接；二号三极管Q7的发射极与三号电阻R30的另一端接地；二号电阻R31的另一端与功能电路的可编程器件连接；四号电阻R19的另一端与一号发光二极管D10的正极连接；一号发光二极管D10的负极连地；变压器元件T1的2脚与五号电阻R17的一端连接；五号电阻R17的另一端与一号三极管Q3的基极及六号电阻R27的一端连接；变压器元件T1的3脚接地；变压器元件T1的4脚与一号三极管Q3的发射极连接；变压器元件T1的5脚连接高压地；变压器元件T1的6脚与高压地、电解质电容C18的负极及一号电容C19的一端连接；变压器元件T1的7脚与一号二极管D9的正极连接；一号二极管D9的负极与电解质电容C18的正极、一号电容C19的另一端、一号光耦合器U8的1脚、八号电阻R36的一端及九号电阻R37的一端连接到24V；一号光耦合器U8的2脚与七号电阻R40的一端连接；七号电阻R40的另一端与稳压器431U10的阴极、八号电阻R36的另一端及二号电容C20的一端连接；稳压器431U10的参考极与二号电容C20的另一端、九号电阻R37的另一端及十号电阻R42的一端连接；稳压器431U10的阳极与十号电阻R42的另一端接高压地；一号光耦合器U8的3脚接地；一号光耦合器U8的4脚与六号电阻R27的另一端连接；变压器元件T1的8脚与高压充电电路连接。

4.根据权利要求1所述的一种高压激发延时起爆控制电路，其特征在于，高压充电电路包括倍压电容C16、一号倍压二极管D8、二号倍压二极管D7及高压储能电容C17；其中，倍压电容C16的一端与升压电路的变压器元件连接，倍压电容的另一端与一号倍压二极管D8的负极及二号倍压二极管D7的正极连接，一号倍压二极管D8的正极与高压储能电容C17的一端连接高压地；高压储能电容C17的另一端作为高压充电电路输出端并与二号倍压二极管D7的负极连接；高压充电电路输出端与高压放电电路及保护电路分别连接。

5.根据权利要求1所述的一种高压激发延时起爆控制电路，其特征在于，第一开关电路包括一号可控硅Q2、三号三极管Q8、四号三极管Q10、五号三极管Q11、二号光耦合器U9、十一号电阻R24、十二号电阻R21、十三号电阻R32、十四号电阻R38、十五号电阻R34、十六号电阻R44、十七号电阻R41、十八号电阻R43、十九号电阻R45及二十号电阻R46；其中，二号光耦合器U9具有4个脚；十二号电阻R21的一端用于连接高压激发针；十二号电阻R21的另一端与一号可控硅Q2的阳极连接；一号可控硅Q2的阴极与十一号电阻R24的一端连接高压地；一号可控硅Q2的控制极与十一号电阻R24的另一端、十五号电阻R34的一端连接；十五号电阻R34的另一端与三号三极管Q8的集电极连接；三号三极管Q8的发射极与十三号电阻R32的一端连接到24V；三号三极管Q8的基极与十三号电阻R32的另一端及十四号电阻R38的一端连接；十四号电阻R38的另一端与二号光耦合器U9的4脚连接；二号光耦合器U9的3脚接高压地；二号光耦合器U9的2脚接地；二号光耦合器U9的1脚与十六号电阻R44的一端连接；十六电阻R44的另一端与四号三极管Q10的集电极连接；四号三极管Q10的发射极与十七号电阻R41的一端连接到VDD；四号三极管Q10的基极与十七号电阻R41的另一端、十八号电阻R43的一端连接；十八号电阻R43的另一端与五号三极管Q11的集电极连接；五号三极管Q11的基极与十九号电阻R45的一端、二十号电阻R46的一端连接；二十号电阻R46的另一端与五号三极管Q11的发射极接地；十九号电阻R45的另一端与功能电路的可编程器件连接。

6.根据权利要求1所述的一种高压激发延时起爆控制电路，其特征在于，第二开关电路包括二号可控硅Q4、六号三极管Q5、七号三极管Q6、八号三极管Q9、三号光耦合器U7、二十一号电阻R25、二十二号电阻R20、二十三号电阻R23、二十四号电阻R28、二十五号电阻R26、二十六号电阻R29、二十七号电阻R22、二十八号电阻R33、二十九号电阻R39及三十号电阻R35；其中，三号光耦合器U7具有4个脚；二十二号电阻R20的一端与高压充电电路连接；二十二号电阻R20的另一端与二号可控硅Q4的阳极连接；第二号可控硅Q4的阴极与二十一号电阻R25的一端连接高压地；二号可控硅Q4的控制极与二十一号电阻R25的另一端、二十五号电阻R26的一端连接；二十五号电阻R26的另一端与六号三极管Q5的集电极连接；六号三极管Q5的发射极与二十三号电阻R23的一端连接到24V；六号三极管Q5的基极与二十三号电阻R23的另一端、二十四号电阻R28的一端连接；二十四号电阻R28的另一端与第三光耦合器U7的4脚连接；第三光耦合器U7的3脚接高压地；第三光耦合器U7的2脚接地；第三光耦合器U7的1脚与二十六号电阻R29的一端连接；二十六号电阻R29的另一端与七号三极管Q6的集电极连接；七号三极管Q6的发射极与二十七号电阻R22的一端连接到VDD；七号三极管Q6的基极与二十七号电阻R22的另一端、二十八号电阻R33的一端连接；二十八号电阻R33的另一端与八号三极管Q9的集电极连接；八号三极管Q9的基极与二十九号电阻R39的一端、三十号电阻R35的一端连接；三十号电阻R35的另一端接地；二十九号电阻R39的另一端与功能电路的可编程器件连接。

7.根据权利要求1所述的一种高压激发延时起爆控制电路，其特征在于，所述可编程器件为单片机U3。

8.根据权利要求2所述的一种高压激发延时起爆控制电路，其特征在于，高压检测电路包括比较器U5、四号光耦合器U6、三号电容C15、三十一号电阻R10、三十二号电阻R14、三十三号电阻R11、三十四号电阻R15、三十五号电阻R8、三十六号电阻R16、三十七号电阻R9；其中，比较器U5具有8个脚，四号光耦合器具有4个脚；比较器U5的1脚与三十五号电阻R8的一端连接；三十五号电阻R8的另一端与三十六号电阻R16的一端、三号电容C15的一端、四号光耦合器U6的1脚连接；三十六号电阻R16的另一端与三号电容C15的另一端、四号光耦合器U6的2脚接高压地；四号光耦合器U6的3脚接地；四号光耦合器U6的4脚与三十七号电阻R9的一端、功能电路的可编程器件连接；三十七号电阻R9的另一端接VDD；比较器U5的2脚与三十一号电阻R10的一端、三十二号电阻R14的一端连接；三十一号电阻R10的另一端连接高电压，三十二号电阻R14的另一端连接高压地；比较器U5的3脚与三十三号电阻R11的一端、三十四号电阻R15的一端连接；三十三号电阻R11的另一端连接24V，三十四号电阻R15的另一端连接高压地；比较器U5的4脚接高压地；比较器U5的5、6、7脚均悬置；比较器U5的8脚连接24V。