具有双重安保设计的激光点火系统技术方案

技术编号:8129986 阅读:180 留言:0更新日期:2012-12-27 01:26
具有双重安保设计的半导体激光点火系统属于半导体激光点火系统领域,包括:单片机系统、压控电流源、激光器、第一光纤连接器、第二光纤连接器、激光起爆器接头、激光起爆器和光电探测器,上位机、限流电阻、限流开关和常闭继电器;单片机系统分别与上位机、压控电流源、限流开关、常闭继电器和光电探测器连接;限流开关并联于限流电阻的两端;常闭继电器并联于激光器两端,激光器分别与压控电流源、限流电阻、限流开关和第一光纤连接器连接;光电探测器与第二光纤连接器连接;激光起爆器接头和激光起爆器连接。保险模式时,防止静电击穿激光器。检测模式时,确保激光器输出的检测光功率处于安全范围。在点火模式下,激光器可在额定状态下工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体激光点火系统领域,具体涉及ー种具有双重安保设计的半导体激光点火系统。
技术介绍
激光点火系统中,高功率激光脉冲通过光纤传输到激光火エ品点火药剂的表面,从而将火エ品引爆。激光点火系统的自检测功能要求对光路连续性进行检測,因而需要点火激光器能够输出低功率的安全检测光照射到激光火エ品,激光火エ品光学窗ロ将部分入射光反射到检测光纤,再通过光电探測器检测反射光的功率,从而判断光路连续性。传统的激光点火系统中,点火激光器由压控电流源直接驱动,通过调节压控电流 源的输入电压来产生高功率点火激光或低功率检测光。这种方法结构简单但安全性难以得到保障,压控电流源的稳定性及其受到的任何电磁干扰都将直接影响点火激光器的输出,进而导致火エ品的误动作。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题,本专利技术提供了ー种具有双重安保设计的激光点火系统,该系统可工作在保险模式、检测模式、点火模式等三种工作模式下,保险模式时激光器出于短路保护状态、检测模式时激光器工作电流被限流电阻限制在安全值以下,系统安全性得到大幅度提升。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案如下具有双重安保设计的激光点火系统,该系统包括单片机系统、压控电流源、激光器、第一光纤连接器、第二光纤连接器、激光起爆器接头、激光起爆器和光电探测器,该系统还包括包括上位机、限流电阻、限流开关和常闭继电器;单片机系统分别与上位机、压控电流源、限流开关、常闭继电器和光电探测器连接;限流开关并联于限流电阻的两端;常闭继电器并联于激光器两端,激光器分别与压控电流源、限流电阻、限流开关和第一光纤连接器连接;光电探测器与第二光纤连接器连接;激光起爆器接头和激光起爆器连接。工作原理本专利技术工作时,接收并执行上位机的指令,常闭继电器与限流开关受单片机系统的控制。保险模式时,限流开关打开、常闭继电器闭合,激光器没有输出;检测模式时,限流开关打开、常闭继电器打开,激光器输出低功率检测光;点火模式时,限流开关闭合、常闭继电器打开,激光器可输出额定功率实施点火。本专利技术的有益效果是本专利技术可工作于三种模式,即保险模式、检测模式和点火模式。保险模式时,激光器受常闭开关保护,不仅能避免误动作,还可有效防止静电击穿激光器,以及保护激光器免受压控电流源的过冲和浪涌。检测模式吋,压控电流源的输出回路串入了限流电阻,确保激光器输出的检测光功率处于安全范围。只有在点火模式下,激光器和电流源的保险同时打开,激光器可工作在额定状态下。附图说明图I本专利技术具有双重安保设计的激光点火系统的结构图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进ー步详细说明。如图I所示,具有双重安保设计的激光点火系统包括上位机I、激光点火控制器2、出射光缆12、检测光缆13、激光起爆器接头14和激光起爆器15,其中,激光点火控制器2包括通讯接ロ 4、单片机系统3、压控电流源5、限流电阻6、限流开关7、激光器8、常闭继电器9、第一光纤连接器10、第二光纤连接器11、光电探测器16。上位机I通过激光点火控制器2中的通讯接ロ 4控制单片机系统3,当处于保险 模式吋,单片机系统3控制限流开关7打开、常闭继电器9闭合,激光器8正负极被短接,激光器8没有输出;当处于检测模式吋,单片机系统3控制限流开关7打开、常闭继电器9打开,激光器8解除短路,压控电流源5的发出电流被限流电阻6分流,输出电流远远小于激光器8的工作电流,激光器8输出低功率检测光;当处于点火模式时,单片机系统3控制限流开关7闭合、常闭继电器9打开,激光器8解除短路,限流电阻6被限流开关7短接,压控电流源5可给激光器8输出额定电流,激光器8发出激光,通过第一光纤连接器10和出射光缆12,进入激光起爆器接头14,接通激光起爆器15,激光起爆器15的工作情况通过激光起爆器接头14、检测光缆13和第二光纤连接器11进入光电探测器16中,由光电探测器16传输到单片机系统3,通过通讯接ロ 4发送至上位机I。在本实施例中,压控电流源5的额定输出电流为6A,激光器8在额定工作电流6A时的输出功率为5W ;当压控电流源5的输出回路串入15欧姆5W的大功率限流电阻后最大输出电流仅为180mA。本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有双重安保设计的激光点火系统,该系统包括:单片机系统(3)、压控电流源(5)、激光器(8)、第一光纤连接器(10)、第二光纤连接器(11)、激光起爆器接头(14)、激光起爆器(15)和光电探测器(16),其特征在于,该系统还包括包括:上位机(1)、限流电阻(6)、限流开关(7)和常闭继电器(9);所述单片机系统(3)分别与上位机(1)、压控电流源(5)、限流开关(7)、常闭继电器(9)和光电探测器(16)连接;所述限流开关(7)并联于限流电阻(6)的两端;所述常闭继电器(9)并联于激光器(8)两端,激光器(8)分别与压控电流源(5)、限流电阻(6)、限流开关(7)和第一光纤连接器(10)连接;所述光电探测器(16)与第二光纤连接器(11)连接;所述激光起爆器接头(14)和激光起爆器(15)连接。

【技术特征摘要】
1.具有双重安保设计的激光点火系统,该系统包括单片机系统(3)、压控电流源(5)、激光器(8)、第一光纤连接器(10)、第二光纤连接器(11)、激光起爆器接头(14)、激光起爆器(15)和光电探测器(16),其特征在于,该系统还包括包括上位机(I)、限流电阻(6)、限流开关(7)和常闭继电器(9);所述单片机系统(3)分别与上位机(I)、压控电流源(5)、限流开关(7)、常闭继电器(9)和光电探测器(16)连接;所述限流开关(7)并联于限流电阻(6)的两端;所述常闭继电器(9)并联于激光器(8)两端,激光器(8)分别与压控电流源(...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹军胜彭航宇王彪高志坚王立军
申请(专利权)人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
类型:发明
国别省市:

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