煤矿许用的雷管电子模块及雷管制造技术

本申请涉及一种煤矿许用的雷管电子模块及雷管。包括如下特征：雷管控制芯片，所述雷管控制芯片内部集成有电源模块、充电开关和发火开关；储能电容，与所述雷管控制芯片连接，用于为雷管中的发火元件供能；入口整流桥，输入端与雷管脚线连接，输出端与所述雷管控制芯片中的电源模块连接；其中，当所述充电开关闭合时，所述电源模块能够对所述储能电容充电；当所述发火开关闭合时，所述储能电容能够对发火元件放电并使发火元件执行发火动作；单片机，所述单片机与雷管控制芯片连接并能够控制所述充电开关和发火开关；其中，所述单片机能够从所述入口整流桥的输出端采集信号，并能够根据采集到的信号控制充电开关和发火开关。集到的信号控制充电开关和发火开关。集到的信号控制充电开关和发火开关。

【技术实现步骤摘要】
煤矿许用的雷管电子模块及雷管

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[0001]本申请属于民用火工品，民用爆破装置
，具体来说是一种适应井下作业环境，符合煤矿许用标准，符合本质安全标准的数码电子雷管芯片及其外围电路的组合，还包括带有上述电路结构的雷管产品。

技术介绍
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[0002]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，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。
[0003]煤矿井下生产环境具有一定的特殊性，主要特点是断面小、地质构造对爆破作业影响大、周边环境复杂，电磁环境、高温、含硫、潮湿、伴随可燃气产生等。因此煤矿井下对爆破器材和数码电子雷管都有特殊要求，包括整体含能较小的本质安全要求和需要把整流桥前置的入口本安要求等，同时还要消除静电火花引燃瓦斯气体等安全隐患。在本领域中，数码电子雷管在煤矿井下的应用及研究仍然较少。

技术实现思路
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[0004]专利技术目的：
[0005]本申请的目的在于，提供一种适用于煤矿井下作业环境，符合煤矿许用标准的数码电子雷管芯片及其外围电路、雷管。
[0006]技术方案：
[0007]本申请涉及一种煤矿许用的雷管电子模块的技术方案，包括如下特征：
[0008]雷管控制芯片，所述雷管控制芯片内部集成有电源模块、充电开关和发火开关；
>[0009]储能电容，与所述雷管控制芯片连接，用于为雷管中的发火元件供能；
[0010]入口整流桥，输入端与雷管脚线连接，输出端与所述雷管控制芯片中的电源模块连接；
[0011]其中，当所述充电开关闭合时，所述电源模块能够对所述储能电容充电；当所述发火开关闭合时，所述储能电容能够对发火元件放电并使发火元件执行发火动作；
[0012]单片机，所述单片机与雷管控制芯片连接并能够控制所述充电开关和发火开关；
[0013]其中，所述单片机能够从所述入口整流桥的输出端采集信号，并能够根据采集到的信号控制充电开关和发火开关。
[0014]优选地，所述雷管控制芯片内部集成有：
[0015]LDO模块，所述LDO模块分别连接工作电容和LDO电容。
[0016]优选地，所述雷管控制芯片内部集成有：
[0017]放电开关，所述放电开关与所述储能电容连接，当所述放电开关闭合时，能够泄放
所述储能电容中的电能；
[0018]所述单片机能够控制所述放电开关。
[0019]优选地，还包括：
[0020]信号采集电路，所述信号采集电路与所述单片机连接，用于从入口整流桥的输出端采集信号并传输至所述单片机。
[0021]优选地，所述入口整流桥能够将雷管脚线输入的差分信号转换为直流信号；
[0022]所述单片机能够采集所述入口整流桥输出的直流信号，并能够从所述直流信号中读取指令，根据指令对所述雷管控制芯片进行控制。
[0023]进一步地，当所述单片机读取到充电指令时，控制雷管控制芯片中的充电开关闭合；
[0024]当所述单片机读取到起爆指令时，依次执行：控制雷管控制芯片中的充电开关断开，根据预设延时计时，控制雷管控制芯片中的发火开关闭合；
[0025]当所述单片机读取到放电指令时，控制雷管控制芯片中的放电开关闭合。
[0026]进一步地，所述单片机装载有控制软件；
[0027]所述控制软件能够：
[0028]从输入信号中读取指令；
[0029]根据指令设定延时；
[0030]根据指令控制所述雷管控制芯片。
[0031]优选地，还包括：
[0032]脚线焊盘，用于连接雷管脚线，所述脚线焊盘与所述入口整流桥输入端连接；
[0033]防静电弹片，通过瞬变抑制二极管连接所述脚线焊盘，所述防静电弹片能够与雷管外壳接触并形成电连接。
[0034]本申请技术方案还涉及一种数码电子雷管，包括：
[0035]上述技术方案任一项所述的煤矿许用的雷管电子模块；
[0036]雷管外壳；
[0037]起爆药剂；
[0038]发火元件，与所述煤矿许用的雷管电子模块连接，所述发火元件能够通过通电后产生热能引燃发火药或直接产生电火花引燃基础药的方式起爆雷管。
[0039]优选地，所述发火元件包括：
[0040]通电后能够产生热能的发火桥丝，所述发火桥丝上蘸有点火药剂；
[0041]或
[0042]MEPIC电阻；
[0043]或
[0044]半导体桥发火元件。
[0045]上述技术方案产生的优点及效果有：
[0046]相比现有数码电子雷管产品，本申请技术方案在雷管脚线入口处增加完整的整流桥电路，符合入口本质安全要求。雷管控制芯片设置有放电开关，可使雷管异常情况下主动放电。使用单片机中的控制软件进行控制，具备较佳的泛用性，通过对软件的调整可使产品适配多种场合，适配多种配套装置。支持镍铬桥丝和MEPIC电阻两种发火器件，适配药剂范
围宽，技术成熟，发火可靠，也可选用半导体桥SCB点火头进行发火。生产兼容现有数码电子雷管产线和作业流程，不用额外建生产线。
附图说明：
[0047]图1为本申请基于PCB板贴装结构示意图；
[0048]图2为本申请基于PCB板贴装结构示意图(背面)；
[0049]图3为本申请电路及结构框图；
[0050]图4为防静电部分电路示意图。
[0051]图中：
[0052]1雷管控制芯片；2单片机；3防静电弹片；4发火元件；5储能电容；6工作电容；7脚线焊盘；8LDO电容；9LDO模块；10电源模块；11入口整流桥；12信号采集电路；13瞬变抑制二极管；14静电阻抗器；
[0053]S1充电开关；S2放电开关；S3发火开关。
具体实施方式：
[0054]实施例1
[0055]本例涉及一种煤矿许用的雷管电子模块，如图1,2,3所示，包括：
[0056]雷管控制芯片1，基于申请人
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融硅思创(北京)科技有限公司当前广泛应用于爆破工程的数码电子雷管RG19A型电子模块技术架构为基础，与现有技术相同的部分及非必要技术特征在此不再赘述。该芯片中集成有如下电路结构：雷管控制芯片1内部集成有电源模块，可以灵活的支持无极性连接，还集成有充电开关S1和发火开关S3；芯片内部集成状态检测功能，可以进行充电检测、放电检测、桥丝通断检测、解密状态检测、延时同步状态检测等多种功能，具有非常高的安全可靠性。芯片内部集成数字通信模块，可以与通用型单片机2进行交互通信，实现功能灵活定制，为满足煤矿井下安全提供可靠设计方案
[0057]储能电容5，与所述雷管控制芯片1连接，用于为雷管中的发火元件4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矿许用的雷管电子模块，其特征在于，包括：雷管控制芯片，所述雷管控制芯片内部集成有电源模块、充电开关和发火开关；储能电容，与所述雷管控制芯片连接，用于为雷管中的发火元件供能；入口整流桥，输入端与雷管脚线连接，输出端与所述雷管控制芯片中的电源模块连接；其中，当所述充电开关闭合时，所述电源模块能够对所述储能电容充电；当所述发火开关闭合时，所述储能电容能够对发火元件放电并使发火元件执行发火动作；单片机，所述单片机与雷管控制芯片连接并能够控制所述充电开关和发火开关；其中，所述单片机能够从所述入口整流桥的输出端采集信号，并能够根据采集到的信号控制充电开关和发火开关。2.根据权利要求1所述的煤矿许用的雷管电子模块，其特征在于，所述雷管控制芯片内部集成有：LDO模块，所述LDO模块分别连接工作电容和LDO电容。3.根据权利要求1所述的煤矿许用的雷管电子模块，其特征在于，所述雷管控制芯片内部集成有：放电开关，所述放电开关与所述储能电容连接，当所述放电开关闭合时，能够泄放所述储能电容中的电能；所述单片机能够控制所述放电开关。4.根据权利要求1所述的煤矿许用的雷管电子模块，其特征在于，还包括：信号采集电路，所述信号采集电路与所述单片机连接，用于从入口整流桥的输出端采集信号并传输至...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪友哲，李兵，王伟，袁野，石洋，徐仲夫，姜盼盼，王贵鹏，
申请(专利权)人：融硅思创北京科技有限公司，
类型：新型
国别省市：