JPH0719799A - Electronic detonator - Google Patents

Electronic detonator

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JPH0719799A
JPH0719799A JP15933593A JP15933593A JPH0719799A JP H0719799 A JPH0719799 A JP H0719799A JP 15933593 A JP15933593 A JP 15933593A JP 15933593 A JP15933593 A JP 15933593A JP H0719799 A JPH0719799 A JP H0719799A
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JP
Japan
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capacitor
circuit
voltage
resistor
electric energy
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Pending
Application number
JP15933593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Kuroki
和弘 黒木
Susumu Akimaru
進 秋丸
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP15933593A priority Critical patent/JPH0719799A/en
Publication of JPH0719799A publication Critical patent/JPH0719799A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve operability on the occasion of being fitted as a master die to explosives, by a method wherein a capacitor to be charged with electric energy supplied from a firing device is constructed of a chip capacitor. CONSTITUTION:When a capacitor 5 is supplied with electric energy from a firing device 22, it starts to be charged therewith, and a constant voltage circuit 6 receives a terminal voltage of the capacitor 5 as an input and outputs a prescribed constant voltage. When a thyristor 11 receives a signal as an input from a voltage comparator circuit 10, it closes the circuit and makes a resistor 12 for ignition electrified by the electric energy charged in the capacitor 5. Being electrified by the electric energy, the resistor 12 for ignition generates a heat and ignites a detonator. Herein the capacitor 5 is constructed by using a tantalum electrolytic capacitor of a resin mold chip of a capacitance 100muF and a rated voltage 6V. In this way, an electronic circuit part of an electronic detonator can be constructed to be slender and small in size.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電子雷管に関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an electronic detonator.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば特開昭57−142498号ある
いは特開昭62−91799号には電子式遅延雷管が記
載されている。図8はその一例を示す。この電子雷管
は、発破器から供給された電気エネルギーを充電手段2
00に充電し、この充電手段200に充電された電気エ
ネルギーによって負荷回路が予め設定された動作の後に
信号を出力し、スイッチング回路が負荷回路から出力さ
れた信号により閉じて、充電手段200に充電された電
気エネルギーを点火用抵抗線201に通電するものであ
る。
2. Description of the Related Art For example, JP-A-57-142498 or JP-A-62-91799 describes an electronic delay detonator. FIG. 8 shows an example thereof. This electronic detonator uses the charging means 2 for charging the electric energy supplied from the blaster.
00, the load circuit outputs a signal after a preset operation by the electric energy charged in the charging means 200, and the switching circuit is closed by the signal output from the load circuit to charge the charging means 200. The generated electrical energy is supplied to the ignition resistance wire 201.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
電子雷管においては充電手段200については明記され
ておらず、一般的には電解コンデンサを用いるのが通常
であった。
However, in the above-mentioned electron detonator, the charging means 200 is not specified, and in general, an electrolytic capacitor is usually used.

【0004】また、電子雷管に用いる電解コンデンサと
しては、静電容量,定格電圧等の性能面から、円筒状で
あって電脚を有する型式のものが主流として考えられて
いた。
Further, as an electrolytic capacitor used in an electron detonator, a cylindrical type having an electroleg has been considered as the mainstream in terms of performance such as capacitance and rated voltage.

【0005】したがって、図9に示すように充電手段2
00が前記の電解コンデンサであると、クリームはんだ
プリントを施したプリント基板202上に他の電子部品
(チップ部品)を搭載(接着)し、はんだ付炉を通過し
た後(以上の工程は自動である)、電解コンデンサの電
脚用のスルーホールを基板202上に設け、該スルーホ
ールに電脚200Aを通して基板202にろう付けせね
ばならず、これらは手作業であるので、製造設備をリフ
ロー式による自動化にすることが困難であった。また、
電子雷管の製造上においても、電解コンデンサがあると
形状的に小型化が困難であった。
Therefore, as shown in FIG. 9, the charging means 2
When 00 is the electrolytic capacitor described above, other electronic components (chip components) are mounted (bonded) on the printed circuit board 202 on which the cream solder printing is performed, and after passing through the soldering furnace (the above steps are automatically performed. There is a through hole for the electrolytic leg of the electrolytic capacitor on the substrate 202, and the electrolytic leg 200A must be passed through the through hole to be brazed to the substrate 202, which is a manual work. Was difficult to automate. Also,
Also in the production of an electron detonator, it was difficult to reduce the size in terms of shape if there was an electrolytic capacitor.

【0006】そこで本発明の目的は以上のような問題を
解消した電子雷管を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide an electronic detonator that solves the above problems.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、発破器から供
給された電気エネルギーを充電する手段と、前記充電手
段に充電された電気エネルギーによって動作し、予め設
定された動作の後に信号を出力する負荷回路と、前記負
荷回路から出力された信号により閉じて、前記充電手段
に充電された電気エネルギーを点火用抵抗線に通電する
スイッチング回路とを具備する電子雷管において、前記
充電手段が、チップコンデンサからなることを特徴とす
る。
According to the present invention, a means for charging electric energy supplied from a blasting machine and an electric energy charged in the charging means are operated, and a signal is output after a preset operation. In the electronic detonator, the charging circuit includes a load circuit for charging, and a switching circuit that is closed by a signal output from the load circuit and energizes the ignition resistance wire with the electric energy charged in the charging circuit. It is characterized by being composed of a capacitor.

【0008】好ましくは、前記充電手段は、定格電圧が
4V以上のチップコンデンサであり、さらに好ましくは
前記充電手段は必要な静電容量に応じて1個あるいは複
数個のチップコンデンサを並列に接続したことを特徴と
する。
Preferably, the charging means is a chip capacitor having a rated voltage of 4 V or more, and more preferably, the charging means has one or a plurality of chip capacitors connected in parallel according to the required electrostatic capacity. It is characterized by

【0009】[0009]

【作用】本発明によれば、電子雷管の電子回路部分を細
長く小型に構成でき、また、スルーホールを通してろう
付けする必要がなくなり、製造を自動化する上で、有利
な部品構成とすることができる。
According to the present invention, the electronic circuit portion of the electron detonator can be made elongated and small in size, and it is not necessary to braze through the through hole, so that an advantageous component structure can be obtained in automating the manufacturing. .

【0010】[0010]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0011】<実施例1>図1に本発明に関わる電子雷
管の一実施例を示す。
<Embodiment 1> FIG. 1 shows an embodiment of an electronic detonator according to the present invention.

【0012】同図において、入力端子1,2の間に抵抗
3および整流器4が接続されている。抵抗3は、発破現
場においてしばしば起こる迷走電流が、雷管を発火させ
るような電圧までコンデンサ5を充電するのを防止す
る。
In the figure, a resistor 3 and a rectifier 4 are connected between the input terminals 1 and 2. Resistor 3 prevents stray currents, which often occur at the blast site, from charging capacitor 5 to a voltage that would ignite the detonator.

【0013】整流器4は、コンデンサ5を入力端子1,
2に供給される入力電圧の極性に関係なく、一方向に充
電することを可能にする。
The rectifier 4 has a capacitor 5 connected to the input terminals 1 and 1.
It allows unidirectional charging regardless of the polarity of the input voltage supplied to 2.

【0014】サイリスタ(スイッチング素子)11およ
び点火用抵抗12の直列回路が、コンデンサ5の両端に
接続されている。
A series circuit of a thyristor (switching element) 11 and an ignition resistor 12 is connected to both ends of the capacitor 5.

【0015】さらに、定電圧回路6の入力端が、コンデ
ンサ5の両端に接続されている。
Further, the input terminal of the constant voltage circuit 6 is connected to both ends of the capacitor 5.

【0016】時定数回路7を構成する抵抗8とコンデン
サ9の直列回路が、定電圧回路6の出力端に並列に接続
されている。
A series circuit of a resistor 8 and a capacitor 9 forming the time constant circuit 7 is connected in parallel to the output terminal of the constant voltage circuit 6.

【0017】さらに電圧比較回路10が定電圧回路6の
出力端に接続されている。また、抵抗8とコンデンサ9
とが接続されている端子21は電圧比較回路10に接続
されている。
Further, the voltage comparison circuit 10 is connected to the output terminal of the constant voltage circuit 6. Also, resistor 8 and capacitor 9
The terminal 21 to which is connected is connected to the voltage comparison circuit 10.

【0018】電圧比較回路の出力端子がサイリスタ11
のゲート端子に接続されている。
The output terminal of the voltage comparison circuit is the thyristor 11.
Is connected to the gate terminal of.

【0019】コンデンサ5は、発破器22から電気エネ
ルギーの供給を受けると充電を開始し、定電圧回路6が
コンデンサ5の端子電圧を入力されて、所定の定電圧を
出力する。
The capacitor 5 starts charging when it is supplied with electric energy from the blasting device 22, and the constant voltage circuit 6 receives the terminal voltage of the capacitor 5 and outputs a predetermined constant voltage.

【0020】本実施例では、電圧比較回路10は、定電
圧回路6の出力電圧を基準電圧とする。すなわち、定電
圧回路6を基準電圧発生手段とする。
In the present embodiment, the voltage comparison circuit 10 uses the output voltage of the constant voltage circuit 6 as the reference voltage. That is, the constant voltage circuit 6 is used as the reference voltage generating means.

【0021】コンデンサ9は、抵抗8の抵抗値とコンデ
ンサ9の静電容量による時定数に従って充電される。
The capacitor 9 is charged according to the time constant of the resistance value of the resistor 8 and the electrostatic capacity of the capacitor 9.

【0022】電圧比較回路10は、前記コンデンサ9の
充電電圧と、定電圧回路6の出力電圧とを比較して、所
定の比率で等しくなったらサイリスタ11に信号を出力
する。
The voltage comparison circuit 10 compares the charging voltage of the capacitor 9 with the output voltage of the constant voltage circuit 6 and outputs a signal to the thyristor 11 when they become equal at a predetermined ratio.

【0023】サイリスタ11は、電圧比較回路10より
信号を入力すると回路を閉じて、コンデンサ5に充電さ
れている電気エネルギーを点火用抵抗12に通電する。
When a signal is input from the voltage comparison circuit 10, the thyristor 11 closes the circuit and energizes the ignition resistor 12 with the electric energy charged in the capacitor 5.

【0024】点火用抵抗12は、電気エネルギーを通電
されると発熱し、雷管を発火にいたらしめる。
The ignition resistor 12 generates heat when energized with electric energy and causes the detonator to ignite.

【0025】図2(a)および(b)は本実施例の電子
雷管の構造を示す。
2A and 2B show the structure of the electron detonator of this embodiment.

【0026】プリント基板19の片面上に、抵抗3,整
流器4,定電圧回路6,サイリスタ11を有し、基板1
9の他方の片面に、コンデンサ5−1〜5−3,抵抗
8,コンデンサ9,電圧比較回路10を有する。
The printed circuit board 19 has a resistor 3, a rectifier 4, a constant voltage circuit 6 and a thyristor 11 on one surface thereof.
The other side of 9 has capacitors 5-1 to 5-3, a resistor 8, a capacitor 9, and a voltage comparison circuit 10.

【0027】上記の部品は、図1のブロック図に従って
電気的に配線される。また、コンデンサ5−1〜5−3
は整流器4の出力端に各々が並列に接続される。
The above components are electrically wired according to the block diagram of FIG. Also, the capacitors 5-1 to 5-3
Are connected in parallel to the output terminals of the rectifier 4.

【0028】本実施例においては、コンデンサ5−1〜
5−3は静電容量100μF定格電圧6Vの樹脂モール
ドチップのタンタル電解コンデンサを用いて構成した。
その構造を図3に示す。このコンデンサは、コンデンサ
素子300の両端に、陽極リードフレーム301および
陰極リードフレーム302の一端が接続され、これらの
フレームの他端が樹脂モールド303の表面上に露出し
ているものであり、このようなチップ構造によれば、例
えばクリームはんだプリントを施したプリント基板19
上に他のチップ部品と同時的にコンデンサ5−1〜5−
3を搭載し、はんだ付炉通過によって自動的にはんだ付
作業が終了する。しかも、このようなコンデンサは従来
の筒状の電解コンデンサに比べて小型ですみ、したがっ
て、電子雷管の小型化に寄与することができる。
In this embodiment, the capacitors 5-1 to 5-1
5-3 was formed by using a resin-molded chip tantalum electrolytic capacitor having a capacitance of 100 μF and a rated voltage of 6V.
Its structure is shown in FIG. In this capacitor, one ends of an anode lead frame 301 and a cathode lead frame 302 are connected to both ends of a capacitor element 300, and the other ends of these frames are exposed on the surface of a resin mold 303. According to the different chip structure, for example, the printed circuit board 19 on which cream solder printing is performed
Capacitors 5-1 to 5-at the same time as other chip parts
3 is mounted and the soldering work is automatically completed by passing through the soldering furnace. Moreover, such a capacitor is smaller than the conventional cylindrical electrolytic capacitor, and therefore can contribute to downsizing of the electron detonator.

【0029】基板19上の入力端子1,2は、塞栓16
を通じて、脚線23と電気的に結合される。一方、点火
用抵抗12は、塞栓17を通じてサイリスタ11の出力
端子と、コンデンサ5の(−)側端子に電気的に結合さ
れる。抵抗8を所定の範囲内で任意に抵抗値を可変でき
る抵抗器を用い、該抵抗8によって、遅延時間を設定で
きるように構成した。
The input terminals 1 and 2 on the substrate 19 are plugs 16
Through, it is electrically coupled to the leg wire 23. On the other hand, the ignition resistor 12 is electrically coupled to the output terminal of the thyristor 11 and the (−) side terminal of the capacitor 5 through the plug 17. As the resistor 8, a resistor whose resistance value can be arbitrarily changed within a predetermined range is used, and the delay time can be set by the resistor 8.

【0030】また、点火用抵抗12の周囲には点火薬1
3が配置される。
Further, the ignition charge 1 is provided around the ignition resistor 12.
3 is arranged.

【0031】塞栓16および塞栓17は、基板19と機
械的に結合され、さらに管体18に絞られて機械的に結
合される。管体19の底部から、添装薬15,起爆薬1
5がプレスされて配置される。
The embolus 16 and the embolus 17 are mechanically coupled to the substrate 19, and further are squeezed into the tubular body 18 to be mechanically coupled. From the bottom of the tube body 19, from the bottom, the charge 15 and the detonator 1
5 is pressed and placed.

【0032】<実施例2>図4は本発明に係る一実施例
を示すブロック図である。
<Embodiment 2> FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment according to the present invention.

【0033】同図において、入力端子31および32
は、リード線151を介しての電気式発破器に接続され
る。抵抗33および整流器34が、入力端子31および
32の間に接続されている。コンデンサ35と抵抗36
が、整流器34の出力端子の間に並列に接続されてい
る。抵抗33は、発破現場においてしばしば起こる迷走
電流が、雷管を発火させるような電圧までコンデンサ3
5を充電するのを防止する。さらに、抵抗33は、多段
発破システムにおいて、複数の雷管を直列に接続した場
合、各整流器34にほぼ等しい電圧がかかるようにする
分圧器の役目をする。整流器34は、コンデンサ35を
端子31および32に供給される入力電圧の極性に関係
なく、一方向に充電することを可能にする。この場合、
コンデンサ35は、電気式発破器1から供給される電気
エネルギによって、5〜10msで35Vの最大電圧ま
で充電される。
In the figure, input terminals 31 and 32 are provided.
Is connected to an electric blaster via lead 151. A resistor 33 and a rectifier 34 are connected between the input terminals 31 and 32. Capacitor 35 and resistor 36
Are connected in parallel between the output terminals of the rectifier 34. The resistor 33 is a capacitor 3 up to a voltage at which the stray current that often occurs at the blasting site ignites the detonator.
Prevent charging of 5. Further, the resistor 33 functions as a voltage divider that applies substantially equal voltage to each rectifier 34 when a plurality of detonators are connected in series in the multistage blasting system. Rectifier 34 allows capacitor 35 to be charged in one direction regardless of the polarity of the input voltage supplied to terminals 31 and 32. in this case,
The capacitor 35 is charged by the electric energy supplied from the electric blaster 1 to a maximum voltage of 35 V in 5 to 10 ms.

【0034】サイリスタ(スイッチング素子)37およ
び点火抵抗38の直列回路が、コンデンサの両端に接続
されている。さらに、定電圧回路39の入力端子が、コ
ンデンサ35の両端に接続されている。コンデンサ50
および抵抗51とコンデンサ52の直列回路が、定電圧
回路39の出力端子間に並列に接続されている。抵抗3
1とコンデンサ32が、カウンタリセット時間回路33
を構成している。さらに、デジタルタイマ50が、定電
圧回路39の出力端子に接続されている。
A series circuit of a thyristor (switching element) 37 and an ignition resistor 38 is connected to both ends of the capacitor. Further, the input terminal of the constant voltage circuit 39 is connected to both ends of the capacitor 35. Capacitor 50
A series circuit of the resistor 51 and the capacitor 52 is connected in parallel between the output terminals of the constant voltage circuit 39. Resistance 3
1 and the capacitor 32, the counter reset time circuit 33
Are configured. Further, the digital timer 50 is connected to the output terminal of the constant voltage circuit 39.

【0035】デジタルタイマ50は、リセット回路6
0,雷管に点火する遅延時間をカウントする主カウンタ
70,主カウンタの初期値を予め設定するプリセット回
路80,発振器110が極めて短時間で定常状態に入る
ように発振器110を過励振する過励振回路90で構成
されている。
The digital timer 50 includes a reset circuit 6
0, a main counter 70 for counting the delay time for igniting the detonator, a preset circuit 80 for presetting an initial value of the main counter, an over-excitation circuit for over-exciting the oscillator 110 so that the oscillator 110 enters a steady state in an extremely short time. It is composed of 90.

【0036】リセット回路60は、比較器62と、抵抗
64および66からなる分圧器とで構成されている。比
較器62の反転入力端子は、抵抗41とコンデンサ42
の接続点に接続されており、比較器62の非反転入力端
子は、抵抗64および66の接続点に接続されている。
したがって、比較器62の出力は、抵抗41とコンデン
サ42の時定数で定義される予め定められた時間T1の
後に、ハイレベルからローレベルに変化する。この所定
時間T1は、本発明のカウンタリセット時間に相当す
る、たとえば5msに規定される。
The reset circuit 60 comprises a comparator 62 and a voltage divider composed of resistors 64 and 66. The inverting input terminal of the comparator 62 has a resistor 41 and a capacitor 42.
Of the comparator 62, and the non-inverting input terminal of the comparator 62 is connected to the connection point of the resistors 64 and 66.
Therefore, the output of the comparator 62 changes from the high level to the low level after a predetermined time T1 defined by the time constant of the resistor 41 and the capacitor 42. The predetermined time T1 is defined as, for example, 5 ms, which corresponds to the counter reset time of the present invention.

【0037】主カウンタ70は、分周器72からパルス
列が供給される13ビットプリセット型カウンタであ
る。分周器72は、12ビット分周器である。すなわ
ち、分周器72の出力周波数は、発振器110から供給
されるクロックパルス列Seの周波数の1/4096で
ある。
The main counter 70 is a 13-bit preset type counter to which the pulse train is supplied from the frequency divider 72. The frequency divider 72 is a 12-bit frequency divider. That is, the output frequency of the frequency divider 72 is 1/4096 of the frequency of the clock pulse train Se supplied from the oscillator 110.

【0038】主カウンタ70は、主カウンタ70の初期
値を予め設定するプリセット回路80に接続されてい
る。プリセット回路80は、フリップフロップ76によ
って駆動される。このフリップフロップ76は、信号S
Rの立上がりでリセットされる。一方、主カウンタ70
および分周器72は、信号SRの立ち下がりでリセット
される。
The main counter 70 is connected to a preset circuit 80 which presets the initial value of the main counter 70. The preset circuit 80 is driven by the flip-flop 76. This flip-flop 76 outputs the signal S
It is reset at the rising edge of R. On the other hand, the main counter 70
The frequency divider 72 is reset at the falling edge of the signal SR.

【0039】図5(a)は複数のスイッチング回路82
で構成されるプリセット回路80を示す。各スイッチン
グ回路82は、抵抗87を介して直列に接続されたp−
チャンネルFET84とn−チャンネルFET86とで
構成されている。二つのFETのゲートはフリップフロ
ップ76のQ出力に接続されている。フリップフロップ
76がセット状態の時、すなわち、ゲート電圧がしきい
値電圧より高い場合、p−チャンネルFET84はオフ
となり、n−チャンネルFETは導通状態となる。した
がって、各スイッチング回路82の出力レベルはロー
で、主カウンタ70のプリセット値は変らない。逆に、
フリップフロップ56がリセット状態の時、すなわち、
ゲート電圧がしきい値電圧より低い場合、p−チャンネ
ルFET84は導通され、n−チャンネルFET86は
カットオフされる。この場合、各スイッチング回路82
の出力レベルは、時間セットライン88−1,88−
2,...88−mの状態で決まる。時間セットライン
88−jが接地されている場合は、スイッチング回路8
2の出力レベルはローであるが、時間セットライン88
−jが開の時はハイとなる。
FIG. 5A shows a plurality of switching circuits 82.
1 shows a preset circuit 80. Each switching circuit 82 is connected in series via a resistor 87 to p-
It is composed of a channel FET 84 and an n-channel FET 86. The gates of the two FETs are connected to the Q output of the flip-flop 76. When the flip-flop 76 is in the set state, that is, when the gate voltage is higher than the threshold voltage, the p-channel FET 84 is turned off and the n-channel FET is turned on. Therefore, the output level of each switching circuit 82 is low, and the preset value of the main counter 70 does not change. vice versa,
When the flip-flop 56 is in the reset state, that is,
If the gate voltage is below the threshold voltage, p-channel FET 84 is conductive and n-channel FET 86 is cut off. In this case, each switching circuit 82
Output level of the time set lines 88-1, 88-
2 ,. . . It is determined by the state of 88-m. If the time set line 88-j is grounded, the switching circuit 8
2 output level is low, but time set line 88
High when j is open.

【0040】図4において、主カウンタ70の出力はフ
リップフロップ78に供給され、信号SRの立上がりで
予めリセットされていたフリップフロップ78をセット
する。フリップフロップ78がセットされると、サイリ
スタ37がトリガされてオンとなる。すなわち、遅延回
路が消費した後にコンデンサ35に残っているすべての
電気エネルギが、点火抵抗38に供給され、雷管が爆発
する。
In FIG. 4, the output of the main counter 70 is supplied to the flip-flop 78, which sets the flip-flop 78 which was previously reset at the rising edge of the signal SR. When the flip-flop 78 is set, the thyristor 37 is triggered and turned on. That is, all the electrical energy remaining in the capacitor 35 after being consumed by the delay circuit is supplied to the ignition resistor 38 and the detonator explodes.

【0041】過励振回路90は、補助カウンタ92、フ
リップフロップ94−1,94−2,...94−n、
クロックドインバータ96−1,96−2,...96
−n、およびインバータ98で構成されている。カウン
タ92は1μs間隔で信号R1,R2...Rnを出力
し、これをフリップフロップ94−1,94−
2,...94−nのリセット端子にそれぞれ供給す
る。フリップフロップ94−1,94−2,...94
−nは信号SRの立上がりで同時にセットされ、信号R
1,R2,...Rnによって順次リセットされる。フ
リップフロップ94−i(i=1,2,...,n)の
出力端子は、クロックドインバータ96−iの制御端子
に接続されている。過励振回路そのものは、特開平5−
200009の図9に開示されているように、電子回路
の分野で知られている。
The overexcitation circuit 90 includes an auxiliary counter 92, flip-flops 94-1, 94-2 ,. . . 94-n,
The clocked inverters 96-1, 96-2 ,. . . 96
-N and an inverter 98. The counter 92 outputs signals R1, R2. . . Rn is output, and this is flip-flops 94-1 and 94-
2 ,. . . It is supplied to each reset terminal of 94-n. The flip-flops 94-1, 94-2 ,. . . 94
-N is simultaneously set at the rising edge of the signal SR, and the signal R
1, R2 ,. . . It is sequentially reset by Rn. The output terminal of the flip-flop 94-i (i = 1, 2, ..., N) is connected to the control terminal of the clocked inverter 96-i. The overexcitation circuit itself is disclosed in
Known in the field of electronic circuits, as disclosed in FIG. 9 of 200009.

【0042】図5(b)はクロックドインバータ96−
iの回路図である。このクロックドインバータ96−i
の制御端子103および104は、フリップフロップ9
4−iの出力端子に接続されている。クロックドインバ
ータ96−iの入力端子101および出力端子102
は、発振器110に接続されている。制御端子103に
ハイレベル信号が印加され制御端子104にローレベル
信号が印加されると、クロックドインバータはインバー
タとして動作する。一方、制御端子103にローレベル
信号が印加され制御端子104にハイレベル信号が印加
されると、クロックドインバータは発振器110から電
気的に切り離される。
FIG. 5B shows a clocked inverter 96-
It is a circuit diagram of i. This clocked inverter 96-i
Control terminals 103 and 104 of the flip-flop 9
It is connected to the output terminal of 4-i. Input terminal 101 and output terminal 102 of the clocked inverter 96-i
Are connected to the oscillator 110. When a high level signal is applied to the control terminal 103 and a low level signal is applied to the control terminal 104, the clocked inverter operates as an inverter. On the other hand, when a low level signal is applied to the control terminal 103 and a high level signal is applied to the control terminal 104, the clocked inverter is electrically disconnected from the oscillator 110.

【0043】発振器110は、水晶発振子112、上記
水晶発振子112と並列に接続されたフィードバック抵
抗114、上記水晶発振子112と接地の間に接続され
たコンデンサ116および118で構成されている。上
記水晶発振子の周波数は、好ましくは1MHzから16
MHzの範囲である。周波数が低すぎると、発振の立上
がり時間が長くなる。その結果、カウンタリセット時間
T1が増加し、遅延時間の精度に悪影響がある。周波数
が高すぎると、電力消費に増加する。その結果、コンデ
ンサ35が雷管を爆発させるのに十分な電気エネルギを
供給できない。
The oscillator 110 comprises a crystal oscillator 112, a feedback resistor 114 connected in parallel with the crystal oscillator 112, and capacitors 116 and 118 connected between the crystal oscillator 112 and the ground. The crystal oscillator preferably has a frequency of 1 MHz to 16 MHz.
It is in the MHz range. If the frequency is too low, the rise time of oscillation becomes long. As a result, the counter reset time T1 increases, and the accuracy of the delay time is adversely affected. If the frequency is too high, it will increase power consumption. As a result, the capacitor 35 cannot supply enough electrical energy to explode the detonator.

【0044】次に、図4の遅延回路の動作を、図6を参
照して説明する。
Next, the operation of the delay circuit of FIG. 4 will be described with reference to FIG.

【0045】図6は遅延回路の各部の波形を示す。FIG. 6 shows the waveform of each part of the delay circuit.

【0046】時刻t0に電気式発破器1から電圧Saが
入力端子31および32に印加される。電圧Saによっ
て与えられた電気エネルギは、コンデンサ35に蓄えら
れ、コンデンサ35の電圧Sbが急速に増加する。定電
圧回路39は、電圧Saの印加の直後(数マイクロ秒)
の時刻t1に作動を開始し、定電圧Sc(たとえば3.
3V)を出力する。
At time t0, the voltage Sa is applied to the input terminals 31 and 32 from the electric blaster 1. The electric energy given by the voltage Sa is stored in the capacitor 35, and the voltage Sb of the capacitor 35 rapidly increases. The constant voltage circuit 39 immediately after the application of the voltage Sa (several microseconds)
Of the constant voltage Sc (for example, 3.
3V) is output.

【0047】定電圧Scは抵抗41を介してコンデンサ
42に印加され、コンデンサ42の電圧Sdが次第に増
加する。電圧Sdは時刻t2に抵抗64および66より
成る分圧器によって決まる電圧を越えると、比較器62
の出力レベルがハイからローに変化し、この変化が信号
SRの立ち下がりを作る。すなわち、時刻t1の後に時
間間隔T1(本実施例では約5ms)が経過した時に、
信号SRの立ち下がりが生成する。信号SRは、時刻t
1におけるその立上がりで、フリップフロップ94−1
〜94−nをセットし、フリップフロップ76および7
8をリセットする。一方、信号SRは、時刻t2におけ
るその立ち下がりで、主カウンタ70,分周器72およ
びカウンタ92をリセットする。
The constant voltage Sc is applied to the capacitor 42 via the resistor 41, and the voltage Sd of the capacitor 42 gradually increases. When the voltage Sd exceeds the voltage determined by the voltage divider composed of the resistors 64 and 66 at time t2, the comparator 62
Output level changes from high to low, and this change makes the signal SR fall. That is, when the time interval T1 (about 5 ms in this embodiment) elapses after the time t1,
The falling edge of the signal SR is generated. Signal SR is at time t
At its rising edge in 1, flip-flop 94-1
~ 94-n are set and flip-flops 76 and 7
8 is reset. On the other hand, the signal SR resets the main counter 70, the frequency divider 72, and the counter 92 at the falling edge thereof at the time t2.

【0048】時間間隔T1の間に、水晶発振子112
は、クロックドインバータ96−1〜96−nおよびイ
ンバータ98によって過励振され、定常状態に入る。す
なわち、水晶発振子112から出力されるパルス列の周
波数が、時間間隔T1の間に安定化する。
During the time interval T1, the crystal oscillator 112 is
Is overexcited by the clocked inverters 96-1 to 96-n and the inverter 98 and enters a steady state. That is, the frequency of the pulse train output from the crystal oscillator 112 is stabilized during the time interval T1.

【0049】時刻t2に、分周器72が作動を開始し、
間隔が1msのパルスから成るパルス列Sfを出力す
る。同時に、カウンタ92が水晶発振器110から供給
されるクロックパルスのカウントを開始し、1μs間隔
毎に信号R1〜Rnを発生する。信号R1は、時刻t2
から1μs後の時刻t3にフリップフロップ76をセッ
トし、フリップフロップ94−1をリセットする。した
がって、プリセット回路80に印加される信号Sgが時
刻t3に立上がり、プリセット回路80を定電圧回路3
9から切り離す。これによって、遅延回路による電力消
費が低減する。
At time t2, the frequency divider 72 starts to operate,
A pulse train Sf consisting of pulses with an interval of 1 ms is output. At the same time, the counter 92 starts counting clock pulses supplied from the crystal oscillator 110 and generates signals R1 to Rn at intervals of 1 μs. Signal R1 is at time t2
The flip-flop 76 is set and the flip-flop 94-1 is reset at a time t3 1 μs after. Therefore, the signal Sg applied to the preset circuit 80 rises at time t3, and the preset circuit 80 is turned on by the constant voltage circuit 3.
Separate from 9. This reduces the power consumption by the delay circuit.

【0050】時刻t3の後に、フリップフロップ94−
1〜94−nが信号Sh(=R1,R2,...Rn)
によって、T2間隔毎(1μs)に順次リセットされ
る。したがって、クロックドインバータ96−1〜96
−nが発振器90から順次カットオフされる。すなわ
ち、発振器110の過励振が信号Shによって次第に解
除される。その結果、水晶発振器110に供給される電
流Siは、過励振開始時にクロックドインバータ96お
よびインバータ98から供給されていた20mAから、
0.2mAに次第に変化し、これが定常励振の間、イン
バータ98によって供給される。
After the time t3, the flip-flop 94-
1 to 94-n are signals Sh (= R1, R2, ... Rn)
By this, the data are sequentially reset at every T2 interval (1 μs). Therefore, the clocked inverters 96-1 to 96-96
-N is sequentially cut off from the oscillator 90. That is, the overexcitation of the oscillator 110 is gradually released by the signal Sh. As a result, the current Si supplied to the crystal oscillator 110 is from 20 mA supplied from the clocked inverter 96 and the inverter 98 at the start of overexcitation,
Gradual to 0.2 mA, which is supplied by the inverter 98 during steady excitation.

【0051】水晶発振子112は発振の初期段階ではか
なり大きい電力を消費し、発振が定常状態に近付くにつ
れてその電力消費を自動的に減少する。したがって、定
電圧で駆動されているクロックドインバータによる水晶
発振子の過励振は、発振子の熱損傷を起こさず、発振を
極めて短時間に定常状態に導く。
The crystal oscillator 112 consumes a considerable amount of power in the initial stage of oscillation and automatically reduces its power consumption as the oscillation approaches a steady state. Therefore, over-excitation of the crystal oscillator by the clocked inverter driven by the constant voltage does not cause thermal damage to the oscillator and leads oscillation to a steady state in an extremely short time.

【0052】水晶発振子のこの特徴を利用することによ
り、クロックドインバータ96およびインバータ98
を、水晶発振子の過励振を誘起するのに十分な電流を供
給できるインバータで置き換えることができる。この場
合、クロックドインバータ76およびフリップフロップ
94を省略できる。
By utilizing this feature of the crystal oscillator, the clocked inverter 96 and the inverter 98 can be utilized.
Can be replaced by an inverter that can supply sufficient current to induce over-excitation of the crystal oscillator. In this case, the clocked inverter 76 and the flip-flop 94 can be omitted.

【0053】主カウンタ70の電流値がプリセット値に
達すると、主カウンタ70はフリップフロップ78をセ
ットする。これはサイリスタ37のトリガ信号Sjを生
成し、電流Skがコンデンサ35から点火抵抗38に供
給される。こうして、雷管が爆発する。
When the current value of the main counter 70 reaches the preset value, the main counter 70 sets the flip-flop 78. This produces a trigger signal Sj for the thyristor 37 and a current Sk is supplied from the capacitor 35 to the ignition resistor 38. In this way, the detonator explodes.

【0054】本実施例に従って製作した電子式遅延雷管
の起爆時間を計測したところ下表に示す結果が得られ、
設定起爆時間間隔に対して±1ms以内の誤差範囲で起
爆が可能であることを確認した。
When the detonation time of the electronic delay detonator manufactured according to this example was measured, the results shown in the table below were obtained,
It was confirmed that detonation was possible within the error range of ± 1 ms with respect to the set detonation time interval.

【0055】[0055]

【表1】 [Table 1]

【0056】図7(a)および(b)は本実施例の電子
雷管の構成を示す。
7 (a) and 7 (b) show the structure of the electron detonator of this embodiment.

【0057】基板152の片面上に、抵抗器33、整流
器34、定電圧回路39、コンデンサ116,118、
フィードバック抵抗114、コンデンサ40、水晶振動
子112、コンデンサ42、抵抗41、デジタルタイマ
50、サイリスタ37を有し、基板152の他方の片面
に、コンデンサ35−1〜35−7、さらには時間セッ
トライン88を基板152上にプリントして有する。
On one surface of the substrate 152, the resistor 33, the rectifier 34, the constant voltage circuit 39, the capacitors 116 and 118,
The feedback resistor 114, the capacitor 40, the crystal oscillator 112, the capacitor 42, the resistor 41, the digital timer 50, and the thyristor 37 are provided, and the capacitors 35-1 to 35-7 and the time set line are provided on the other surface of the substrate 152. 88 is printed on the substrate 152.

【0058】上記の部品は、図4のブロック図に従って
電気的に配線される。また、コンデンサ35−1〜35
−7は整流器34の出力端に各々が並列に接続される。
The above components are electrically wired according to the block diagram of FIG. In addition, capacitors 35-1 to 35
Each -7 is connected in parallel to the output terminal of the rectifier 34.

【0059】本実施例においては、実施例1と同じくコ
ンデンサ5−1〜5−3を静電容量100μF,定格電
圧6Vの樹脂モールドチップのタンタル電解コンデンサ
を用いて構成した。したがって、実施例1と同様にその
はんだ付作業が自動化され、かつ、小型ですむので、電
子雷管の小型化に寄与することができる。
In this embodiment, the capacitors 5-1 to 5-3 are formed by using the resin-molded chip tantalum electrolytic capacitors having an electrostatic capacity of 100 μF and a rated voltage of 6 V, as in the first embodiment. Therefore, as in the first embodiment, the soldering work is automated and the size is small, which can contribute to downsizing of the electron detonator.

【0060】基板152上の入力端子31,32は、塞
栓131を通じて、脚線151と電気的に結合される。
一方、点火用抵抗38は、塞栓132を通じてサイリス
タ37の出力端子と、コンデンサ35(−)側端子に電
気的に結合される。
The input terminals 31 and 32 on the substrate 152 are electrically coupled to the leg wire 151 through the plug 131.
On the other hand, the ignition resistor 38 is electrically coupled to the output terminal of the thyristor 37 and the terminal of the capacitor 35 (−) side through the plug 132.

【0061】また、点火用抵抗38の周囲には点火薬1
41が配置される。
Further, the ignition charge 1 is provided around the ignition resistor 38.
41 is arranged.

【0062】塞栓131および塞栓132は、基板15
2と機械的に結合され、さらに管体150に絞られて機
械的に結合される。
The embolus 131 and the embolus 132 are provided on the substrate 15
2 is mechanically coupled to the pipe body 150, and the pipe body 150 is further squeezed and mechanically coupled.

【0063】管体150の底部から、添装薬143,起
爆薬142がプレスされて配置される。
From the bottom of the tubular body 150, the additive 143 and the detonator 142 are pressed and arranged.

【0064】[0064]

【発明の効果】本発明においては、発破器から供給され
た電気エネルギーを充電するコンデンサを、チップコン
デンサで構成するので、電子雷管として細長く小型に構
成でき、親ダイとして爆薬に装着するときの作業性が向
上する。
According to the present invention, since the capacitor for charging the electric energy supplied from the blasting device is composed of the chip capacitor, it can be constructed as a long and small electronic detonator and can be mounted on the explosive as the parent die. The property is improved.

【0065】また製造する場合に、スルーホールを通し
てろう付けする部品がひとつ減るので作業コストを低減
できる。
Further, in the case of manufacturing, the number of parts to be brazed through the through hole is reduced, so that the working cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る電子雷管の第一の実施例を示すブ
ロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an electronic detonator according to the present invention.

【図2】本発明に係る電子雷管の第一の実施例を示す構
造図である。
FIG. 2 is a structural diagram showing a first embodiment of an electron detonator according to the present invention.

【図3】同実施例におけるチップコンデンサの構造図で
ある。
FIG. 3 is a structural diagram of a chip capacitor in the same example.

【図4】本発明に係る電子雷管の第二の実施例を示すブ
ロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the electronic detonator according to the present invention.

【図5】(a)は図4のプリセット回路を示す回路図で
あり、(b)は図4のクロックドインバータを示す回路
図である。
5A is a circuit diagram showing the preset circuit of FIG. 4, and FIG. 5B is a circuit diagram showing the clocked inverter of FIG.

【図6】図4の各部の波形を示す図である。6 is a diagram showing a waveform of each part of FIG.

【図7】本発明に係る電子雷管の第二の実施例を示す構
造図である。
FIG. 7 is a structural diagram showing a second embodiment of the electron detonator according to the present invention.

【図8】従来の電子雷管の構造図である。FIG. 8 is a structural diagram of a conventional electron detonator.

【図9】同電子雷管のプリント基板部分の側面図であ
る。
FIG. 9 is a side view of a printed circuit board portion of the electronic detonator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2 入力端子 3 抵抗 4 整流器 5 コンデンサ 6 定電圧回路 7 時定数回路 8 抵抗 9 コンデンサ 10 電圧比較回路 11 スイッチング回路 12 点火用抵抗 13 点火薬 14 起爆薬 15 添装薬 16 塞栓 17 塞栓 18 管体 19 基板 21 端子 22 発破器 23 脚線 31,32 入力端子 33 抵抗 34 整流器 35 コンデンサ 35−1〜35−7 コンデンサ 36 抵抗 37 サイリスタ 38 点火用抵抗 39 定電圧回路 40 コンデンサ 41 抵抗 42 コンデンサ 43 リセット時間回路 50 デジタルタイマ 60 リセット回路 62 アナログコンパレータ 64,66 抵抗 70 主カウンタ 72 分周器 76,78 フリップフロップ 80 プリセット回路 82 スイッチング回路 84 p−チャンネルFET 86 n−チャンネルFET 87 抵抗 88 時間セットライン 88−1〜88−m 時間セットライン 90 過励振回路 92 補助カウンタ 94−1〜94−n フリップフロップ 101 クロックドインバータの入力端子 102 クロックドインバータの出力端子 103,104 制御端子 110 発振器 112 水晶発振子 114 フィードバック抵抗 116,118 コンデンサ 131 塞栓 132 塞栓 141 点火薬 142 起爆薬 143 添装薬 150 管体 151 脚線 1, 2 Input terminals 3 Resistance 4 Rectifier 5 Capacitor 6 Constant voltage circuit 7 Time constant circuit 8 Resistance 9 Capacitor 10 Voltage comparison circuit 11 Switching circuit 12 Ignition resistor 13 Ignition charge 14 Explosive charge 15 Addition charge 16 Embolization 17 Embolization 18 Tube Body 19 Substrate 21 Terminal 22 Blaster 23 Leg wire 31, 32 Input terminal 33 Resistor 34 Rectifier 35 Capacitor 35-1 to 35-7 Capacitor 36 Resistor 37 Thyristor 38 Ignition resistor 39 Constant voltage circuit 40 Capacitor 41 Resistor 42 Capacitor 43 Reset Time circuit 50 Digital timer 60 Reset circuit 62 Analog comparator 64,66 Resistance 70 Main counter 72 Frequency divider 76,78 Flip-flop 80 Preset circuit 82 Switching circuit 84 p-channel FET 86 n-channel ET 87 resistance 88 hour set line 88-1 to 88-m time set line 90 overexcitation circuit 92 auxiliary counter 94-1 to 94-n flip-flop 101 clocked inverter input terminal 102 clocked inverter output terminal 103, 104 Control terminal 110 Oscillator 112 Crystal oscillator 114 Feedback resistance 116, 118 Capacitor 131 Embroidery 132 Emboli 141 Ignition charge 142 Explosive 143 Addition charge 150 Tubing 151 Leg wire

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 発破器から供給された電気エネルギーを
充電する手段と、前記充電手段に充電された電気エネル
ギーによって動作し、予め設定された動作の後に信号を
出力する負荷回路と、前記負荷回路から出力された信号
により閉じて、前記充電手段に充電された電気エネルギ
ーを点火用抵抗線に通電するスイッチング回路とを具備
する電子雷管において、前記充電手段が、チップコンデ
ンサからなることを特徴とする電子雷管。
1. A means for charging electric energy supplied from a blaster, a load circuit which operates by the electric energy charged by the charging means and outputs a signal after a preset operation, and the load circuit. An electronic detonator including a switching circuit that closes by a signal output from the charging means and energizes the ignition resistance wire with the electric energy charged in the charging means, wherein the charging means includes a chip capacitor. Electronic detonator.
【請求項2】 請求項1において、前記充電手段が定格
4V以上であるチップコンデンサからなることを特徴と
する電子雷管。
2. The electronic detonator according to claim 1, wherein the charging means comprises a chip capacitor having a rating of 4 V or higher.
【請求項3】 請求項1において、前記充電手段が複数
個のチップコンデンサからなることを特徴とする電子雷
管。
3. The electron detonator according to claim 1, wherein the charging means comprises a plurality of chip capacitors.
【請求項4】 請求項1において、前記負荷回路が、発
振回路と、該発振手段の出力をカウントする手段とを具
える遅延回路からなることを特徴とする電子雷管。
4. The electronic detonator according to claim 1, wherein the load circuit comprises a delay circuit including an oscillation circuit and a means for counting the output of the oscillation means.
【請求項5】 請求項1において、前記負荷回路が、抵
抗とコンデンサよりなる時定数手段と、基準電圧発生手
段と、前記時定数手段のコンデンサの充電電圧と基準電
圧とを比較する手段とを具える遅延回路からなることを
特徴とする電子雷管。
5. The load circuit according to claim 1, wherein the load circuit comprises a time constant means composed of a resistor and a capacitor, a reference voltage generating means, and a means for comparing the charging voltage of the capacitor of the time constant means with the reference voltage. An electronic detonator characterized by comprising a delay circuit provided.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101143389B1 (en) * 2010-02-10 2012-05-22 원화코퍼레이션 주식회사 Electronic delay detonation apparatus and electronic detonation blasting system
CN111076629A (en) * 2020-01-17 2020-04-28 杭州晋旗电子科技有限公司 Discharge control circuit and electronic detonator

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