CN218296923U - 一种用于电子雷管的点火保护电路及其封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于电子雷管的点火保护电路，其可以提高发火回路的可靠性，减少因外部因素导致误打开MOS管的带来的风险和安全隐患，提高安全性，包括与点火开关管相连接的：缓冲吸收单元与点火开关管并联连接，缓冲吸收单元的一端与点火开关管的控制端相连接，缓冲吸收单元的另一端与点火开关管的输出端相连接；泄放单元包括泄放电阻，泄放电阻的一端连接点火开关管的控制端，泄放电阻的另一端与点火开关管的输出端相连接；ESD抗静电单元与点火开关管并联连接，ESD抗静电单元的一端与点火开关管的控制端相连接，ESD抗静电单元的另一端与点火开关管的输出端相连接，此外还提供了一种用于电子雷管的点火保护电路的封装结构。

Description

一种用于电子雷管的点火保护电路及其封装结构

技术领域

本实用新型涉及电子雷管技术领域，具体涉及一种用于电子雷管的点火保护电路及其封装结构。

背景技术

图1展示了一种电子延期雷管的发火起爆回路示意图，图1中C为储能电容，B1为发火器件，Q1为NMOS管。当需要发火时，打开NMOS管使储能电容上能量泄放到发火器件上，触发发火器件引爆进而引燃炸药。

现在市场上用于电子延期雷管的MOS管通常为普通的MOS管，而该MOS管用于发火起爆回路的开关控制，若因外部因素诸如电磁干扰，ESD，雷击等因素导致MOS管误打开，则会导致起爆回路提前打开，电子延期雷管早爆，严重时可能造成现场安装工人人身伤害或者其他更恶劣的状况。故当前需要强化起爆电路的可靠性，减少安全隐患。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种用于电子雷管的点火保护电路，其可以提高发火回路的可靠性，减少因外部因素导致误打开MOS管的带来的风险和安全隐患，提高安全性，此外本实用新型还提供了一种用于电子雷管的点火保护电路的封装结构，其在不增加器件封装尺寸的情况进行器件集成，强化了现有的MOS管的防护功能。

其技术方案是这样的：一种用于电子雷管的点火保护电路，其特征在于，包括与点火开关管相连接的：

缓冲吸收单元，所述缓冲吸收单元与点火开关管并联连接，所述缓冲吸收单元的一端与所述点火开关管的控制端相连接，所述缓冲吸收单元的另一端与所述点火开关管的输出端相连接；

泄放单元，所述泄放单元包括泄放电阻，所述泄放电阻的一端连接所述点火开关管的控制端，所述泄放电阻的另一端与所述点火开关管的输出端相连接；

ESD抗静电单元，所述ESD抗静电单元与点火开关管并联连接，所述ESD抗静电单元的一端与所述点火开关管的控制端相连接，所述ESD抗静电单元的另一端与所述点火开关管的输出端相连接。

进一步的，所述点火开关管为P沟道MOS管或者N沟道MOS管。

进一步的，所述ESD抗静电单元采用TVS二极管、齐纳二极管、压敏电阻中的任意一种。

进一步的，所述ESD抗静电单元包括若干并联的TVS二极管。

进一步的，所述缓冲吸收单元采用RC缓冲电路，RC缓冲电路包括缓冲电阻和缓冲电容，所述缓冲电阻的一端连接控制端，所述缓冲电阻的一端连接所述点火开关管的控制端，所述缓冲电容的一端连接到所述缓冲电阻与所述点火开关管的控制端之间，所述缓冲电容的另一端与所述点火开关管的输出端相连接。

一种上述的用于电子雷管的点火保护电路的封装结构，其特征在于：所述点火开关管、缓冲吸收单元、泄放单元和所述ESD抗静电单元分别封装在一个器件中，所述封装结构具有三个外部封装引脚，所述外部封装引脚分别通过至少两根引线对应连接缓冲吸收单元的一端、所述点火开关管的输入端和输出端。

进一步的，所述封装结构采用SOT-23封装、SOT-236封装、SOT-89封装、D-PAK封装中的任意一种。

本实用新型的电子雷管的点火保护电路，通过在点火开关管的控制端设置缓冲吸收单元，可以限制因外部因素造成的开关管的控制端的电压上升导致的开关管意外开通，确保开关管安全运行，在开关管两端并联RC阻容吸收电路，利用电容两端电压不能突变的特性来限制控制端的意外电压上升；通过在点火开关管的控制端设置泄放单元，点火开关管等效电容内部存储的电荷通过泄放电阻回路迅速放电，点火开关管产生巨大的不受控制的漏极电流，烧坏点火开关管，通过设置ESD抗静电单元，可以限制因静电导致误打开MOS管的带来的风险和安全隐患，从而可有效防止因外部因素诸如电磁干扰，ESD，雷击等因素导致MOS管误打开，从而导致起爆回路提前起爆等失效模式的情形，提高安全性；

本实用新型的电子雷管的点火保护电路的封装结构，将多路保护电路如RC缓冲吸收电路，泄放电阻，ESD器件等与MOS管本体合封，达到了在不增加器件封装尺寸时强化器件功能的效果，相比现有的电子延期雷管设计更简洁，尺寸更小，成本更低，可靠性与安全性更佳，并且封装结构中，电路中器件到引脚的引线由之前的单根线增加到两根线或多根线，此设计可大幅降低因电子延期雷管爆炸冲击造成的MOS管内部引线松脱或接触不良的问题。

附图说明

图1为一种电子延期雷管的发火起爆回路的示意图；

图2为实施例中的一种用于电子雷管的点火保护电路的模块框图；

图3为实施例中的一种用于电子雷管的点火保护电路的电路原理图；

图4为实施例中的一种用于电子雷管的点火保护电路的封装结构的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

见图2，本实用新型的一种用于电子雷管的点火保护电路，包括与点火开关管1相连接的：

缓冲吸收单元2，缓冲吸收单元2与点火开关管1并联连接，缓冲吸收单元1的一端与点火开关管1的控制端相连接，缓冲吸收单元1的另一端与点火开关管2的输出端相连接；

泄放单元3，泄放单元3包括泄放电阻R，泄放电阻的一端连接点火开关管1的控制端，泄放电阻R的另一端与点火开关管1的输出端相连接；

ESD抗静电单元4，ESD抗静电单元4与点火开关管1并联连接，ESD抗静电单元4的一端与点火开关管1的控制端相连接，ESD抗静电单元4的另一端与点火开关管1的输出端相连接。

实施例中的用于电子雷管的点火保护电路，通过在点火开关管的控制端设置缓冲吸收单元，可以限制因外部因素造成的开关管的控制端的电压上升导致的开关管意外开通，确保开关管安全运行，在开关管两端并联RC阻容吸收电路，利用电容两端电压不能突变的特性来限制控制端的意外电压上升；通过在点火开关管的控制端设置泄放单元，点火开关管等效电容内部存储的电荷通过泄放电阻回路迅速放电，点火开关管产生巨大的不受控制的漏极电流，烧坏点火开关管，通过设置ESD抗静电单元，可以限制因静电导致误打开MOS管的带来的风险和安全隐患，从而可有效防止因外部因素诸如电磁干扰，ESD，雷击等因素导致MOS管误打开，从而导致起爆回路提前起爆等失效模式的情形，提高安全性。

见图3，具体在一个实施例中，用于电子雷管的点火保护电路，该实施例中点火开关管采用N沟道MOS管，包括与点火开关管相连接的：

缓冲吸收单元，缓冲吸收单元与点火开关管并联连接，缓冲吸收单元的一端与点火开关管的G极相连接，缓冲吸收单元的另一端与点火开关管的S极相连接，点火开关管的D极为输入端；

具体在本实施例中，缓冲吸收单元采用RC缓冲电路，RC缓冲电路包括缓冲电阻R1和缓冲电容C1，缓冲电阻R1的一端连接控制端G极，缓冲电阻R1的一端连接点火开关管的控制端G极，缓冲电容C1的一端连接到缓冲电阻R1与点火开关管的控制端G极之间，缓冲电容C1的另一端与点火开关管的输出端S极相连接；

在本实施例中，泄放单元包括泄放电阻R2，泄放电阻R2的一端连接点火开关管的G极，泄放电阻R2的另一端与点火开关管的S极相连接；

在本实施例中ESD抗静电单元包括TVS二极管D1，TVS二极管D1与点火开关管并联连接，TVS二极管D1的一端与点火开关管的G极相连接，TVS二极管D1的另一端与点火开关管的S极相连接。

在本发明的其他实施例中，ESD抗静电单元还可以采用齐纳二极管、压敏电阻中的任意一种，并且还可以将若干的TVS二极管并联或者若干的压敏电阻并联或者TVS二极管与压敏电阻并联构成ESD抗静电单元，齐纳二极管也是可以同样的设置。

上述实施例中，点火开关管采用N沟道MOS管，而在其他实施例中，点火开关管为P沟道MOS管，对应的G极仍然为控制端，而D极作为输出端，S极作为输入端，而缓冲吸收单元、泄放单元、ESD抗静电单元的设置，可以参考上述N沟道MOS管的实施例的设置。

此外，本实用新型的点火开关管采用的MOS管不仅限于单MOS管封装形式，亦可为双或者多MOS管形式，诸如双NMOS，双POMS，一NMOS一PMOS，NMOS与PMOS多管组合形式等等。

见图4，在本实用新型的实施例中，还提供了一种上述的用于电子雷管的点火保护电路的封装结构，点火开关管、缓冲吸收单元、泄放单元和ESD抗静电单元分别封装在一个器件100中，封装结构具有三个外部封装引脚200，外部封装引脚200分别通过至少两根引线300对应连接缓冲吸收单元的一端、点火开关管的输入端和输出端。

在实施例中，封装结构采用SOT-23封装，在工艺所能达到范围，不仅限于SOT-23，可为SOT-236,SOT-89，D-PAK(TO-252)等其他封装形式。

在MOS管周围加诸如防静电保护电路，RC缓冲电路，G、S极之间还需增加电阻等，如果设置外围电路，增加了如此多的保护电路无疑将大幅增加电子延期雷管的尺寸体积，安装难度及成本等，分离的器件相对成本较高，而且所占用的体积较大，此不利于电子控制模块的小型化。

而采用本实用新型的封装结构，将多路保护电路如RC缓冲吸收电路，泄放电阻，ESD器件等与MOS管本体合封，达到了在不增加器件封装尺寸时强化了器件功能的效果，相比现有的电子延期雷管设计更简洁，尺寸更小，成本更低，可靠性与安全性更佳，并且为了提高产品的抗震性，封装结构中电路中器件到引脚的引线由之前的单根线增加到两根线或多根线，此设计可大幅降低因电子延期雷管爆炸冲击造成的MOS管内部引线松脱或接触不良的问题。

该封装结构可完全替代对应的普通MOS管与多路保护电路，提高了电子延期雷管产品的可靠性与安全性，而并不增加产品所需的器件数与产品工艺的复杂度，优化了产品设计。且相比原普通MOS管与多路保护电路方案，该封装结构成本大幅降低。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种用于电子雷管的点火保护电路，其特征在于，包括与点火开关管相连接的：

缓冲吸收单元，所述缓冲吸收单元与点火开关管并联连接，所述缓冲吸收单元的一端与所述点火开关管的控制端相连接，所述缓冲吸收单元的另一端与所述点火开关管的输出端相连接；

泄放单元，所述泄放单元包括泄放电阻，所述泄放电阻的一端连接所述点火开关管的控制端，所述泄放电阻的另一端与所述点火开关管的输出端相连接；

ESD抗静电单元，所述ESD抗静电单元与点火开关管并联连接，所述ESD抗静电单元的一端与所述点火开关管的控制端相连接，所述ESD抗静电单元的另一端与所述点火开关管的输出端相连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于电子雷管的点火保护电路，其特征在于：所述点火开关管为P沟道MOS管或者N沟道MOS管。

3.根据权利要求1所述的一种用于电子雷管的点火保护电路，其特征在于：所述ESD抗静电单元采用TVS二极管、齐纳二极管、压敏电阻中的任意一种。

4.根据权利要求3所述的一种用于电子雷管的点火保护电路，其特征在于：所述ESD抗静电单元包括若干并联的TVS二极管。

5.根据权利要求1所述的一种用于电子雷管的点火保护电路，其特征在于：所述缓冲吸收单元采用RC缓冲电路，RC缓冲电路包括缓冲电阻和缓冲电容，所述缓冲电阻的一端连接控制端，所述缓冲电阻的一端连接所述点火开关管的控制端，所述缓冲电容的一端连接到所述缓冲电阻与所述点火开关管的控制端之间，所述缓冲电容的另一端与所述点火开关管的输出端相连接。

6.一种用于电子雷管的点火保护电路的封装结构，其特征在于：封装结构内封装有权利要求1所述的用于电子雷管的点火保护电路，所述点火开关管、缓冲吸收单元、泄放单元和所述ESD抗静电单元分别封装在一个器件中，所述封装结构具有三个外部封装引脚，所述外部封装引脚分别通过至少两根引线对应连接缓冲吸收单元的一端、所述点火开关管的输入端和输出端。

7.根据权利要求6所述的用于电子雷管的点火保护电路的封装结构，其特征在于：所述封装结构采用SOT-23封装、SOT-236封装、SOT-89封装、D-PAK封装中的任意一种。

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