提高电子雷管起爆安全性的系统和方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115046440A(43)申请公布日2022.09.13(21)申请号202210705445.4(22)申请日2022.06.21(71)申请人上海芯飏科技有限公司地址200120上海市浦东新区临港新片区云汉路979号2楼(72)发明人朱志明金宝全郑弘毅冯吉诚(74)专利代理机构上海锻创知识产权代理有限公司31448专利代理师韩冰(51)Int.Cl.F42C19/12(2006.01)F42C19/08(2006.01)F42C11/06(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称提高电子雷管起爆安全性的系统和方法(57)摘要本发明提供了一种提高电子雷管起爆安全性的系统和方法，包括起爆器和电子雷管；所述起爆器与电子雷管通过AB二总线进行连接；所述电子雷管内部支持多级充电档位，起爆器在给电子雷管下发充电指令时指定对应的档位；同时，起爆器内部存储延期值和充电档位的映射表，根据电子雷管的延期值选择不同的充电档位给电子雷管充电，保证在延期结束起爆时电子雷管上的储能电容的电压相等。本发明对不同电子雷管的储能电容的充电电压进行精细化管理，让所有电子雷管的储能电容最终释放的发火能量是基本一致的，在保证药头可靠发火的前提下，杜绝了因电容能量过高可能导致桥丝过早熔断引发的雷管拒爆问题。CN115046440ACN115046440A权利要求书1/2页1.一种提高电子雷管起爆安全性的系统，其特征在于，包括起爆器和电子雷管；所述起爆器与电子雷管通过AB二总线进行连接；所述电子雷管内部支持多级充电档位，起爆器在给电子雷管下发充电指令时指定对应的档位；同时，起爆器内部存储延期值和充电档位的映射表，根据电子雷管的延期值选择不同的充电档位给电子雷管充电，保证在延期结束起爆时电子雷管上的储能电容的电压相等。2.根据权利要求1所述的提高电子雷管起爆安全性的系统，其特征在于，所述起爆器对电子雷管进行起爆控制，包括主控单元、AB二总线电路及反馈电流采样电路；所述主控单元通过PC6与AB二总线电路的PHASE端相连接，用于控制调整二总线电路输出电压的相位；AB二总线输出电压经过两个采样电阻之后输出AB二总线信号用于连接电子雷管模块；同时B信号与反馈电流采样电路的B_IN端相连接，用于对B总线上的电流进行采样；反馈电流采样电路的输出端B_TEST与主控单元的PA1相连接，作为主控单元的模数转换通道输入，对B总线的电流进行采样。3.根据权利要求1所述的提高电子雷管起爆安全性的系统，其特征在于，所述电子雷管包括：电源模块：将输入的高压VDD进行转换，输出为电子雷管提供工作电压；基准电压电路：与电源模块连接，输出基准电压；上电复位电路：与基准电压电路连接，基于低压VCCL和基准电压对电子雷管芯片进行复位。4.根据权利要求3所述的提高电子雷管起爆安全性的系统，其特征在于，所述电子雷管还包括：振荡器电路：与电源模块连接，产生时钟信号给数字逻辑电路使用；充放电通路：与电源模块和储能电容连接，对储能电容进行充放电控制；电阻分压电路：与充放电通路、比较器和储能电容连接，对储能电容电压进行电阻分压，分压比1/10，输出给比较器作为输入，基准电压进行比较，用于判断电容是否充满。5.根据权利要求4所述的提高电子雷管起爆安全性的系统，其特征在于，所述电子雷管还包括：传输门：与基准电压电路和数字逻辑电路连接，受数字逻辑电路控制，输出相应的选通信号来选择相应的参考电压输出；比较器：与传输门连接，对储能电容电压VB和基准电压经传输门选择输出的VREF进行比较，高于基准电压则输出高电平，反之，输出低电平；数字逻辑电路：与上电复位电路、振荡器电路、传输门、充放电通路、比较器、通信电路和发火开关连接，处理经通信电路解析之后的指令，控制充放电通路进行储能电容的充放电，并通过计时器来完成延时处理。6.根据权利要求5所述的提高电子雷管起爆安全性的系统，其特征在于，所述电子雷管还包括：通信电路：与起爆器进行通信连接，接收起爆器指令和返回数据给起爆器；通信电容：与电源模块、充放电通路连接，在与电子雷管通信时给电子雷管芯片补充电源。2CN115046440A权利要求书2/2页7.根据权利要求6所述的提高电子雷管起爆安全性的系统，其特征在于，所述电子雷管还包括：储能电容：与充放电通路、电阻分压电路和发火开关连接，用于储存能量，在芯片进入延期后给电子雷管芯片供电，同时在延期结束之后释放能量加热发火元件；桥丝电阻：为发火元件，连接发火开关、充放电通路和储能电容，通过加热桥丝来引爆药头；发火开关：为发火MOS管，其栅极由电子雷管芯片FIRE控制。8.根据权利要求4所述的提高电子雷管起爆安全性的系统，其特征在于，所述充放电通路包括充放