| 专利名称： | 一种恒压放电爆破器装置 | ||
| 专利名称(英文)： | A constant voltage discharge device for explosive cartridges | ||
| 专利号： | CN201620042018.2 | 申请时间： | 20160115 |
| 公开号： | CN205355532U | 公开时间： | 20160629 |
| 申请人： | 广东科学技术职业学院 | ||
| 申请地址： | 519090 广东省珠海市金湾区珠海大道南侧 | ||
| 发明人： | 卢敦陆; 王红梅; 周继彦; 陈炳初; 柳金峰 | ||
| 分类号： | H01T15/00 | 主分类号： | H01T15/00 |
| 代理机构： | 北京中济纬天专利代理有限公司 11429 | 代理人： | 谭勇 |
| 摘要： | 一种恒压放电爆破器装置，包括放电控制器、充电单元和放电单元，放电单元包括电容式恒压放电电路，该恒压放电电路设置有场效应管M2和场效应管M3的有源钳位开关电路，电源输入端之间依次串联有电阻R1、R2和R3，LT3752-1芯片的第一信号输入端连接在电阻R1和R2之间，LT3752-1芯片的第二信号输入端连接在电阻R2和R3之间；LT3752-1芯片的第一输出端、第二输出端分别连接场效应管M2和场效应管M3的栅极；采用LT3752-1芯片设计出的低压恒压放电电路，使该实用新型放电更加稳定，且可靠性和安全性高；该技术方案不仅可以适用于核反应堆的爆破，而且可以通过外设，作用于其他需要瞬间大电流放电的电气部件，例如汽车点火器、闪光灯等，适用面广。 | ||
| 摘要(英文)： | A constant voltage discharge device for explosive cartridges, including the discharge controller, charging unit and a discharge unit, the discharge unit includes a capacitive constant voltage discharge circuit, the constant voltage discharge circuit is provided with a field effect transistor M2 and field effect transistor M3 active clamp switch circuit, which are sequentially connected in series between the power input terminal of a resistance R1, R2 and R3, LT3752-1 is connected to the input end of the chip signal 1st of the resistance R1 and R2 between, LT3752-1 2nd signal input terminal of the chip is connected to the resistor R2 and R3 between; LT3752-1 1st output terminal of the chip, output 2nd are respectively connects with the delay circuit M2 and field effect transistor M3 of the gate; the LT3752-1 chip design the constant low pressure discharge circuit, the discharge is more stable, and high reliability and safety; the technical scheme not only can be suitable for the blasting of the nuclear reactor, but also can be through a peripheral device, other needed for large current discharge of an electrical component, such as a car lighter, flashlight, wide application range. | ||
1.一种恒压放电爆破器装置，包括放电控制器、充电单元和放电单元，其特征在于：所述放电单元包括电容式恒压放电电路，该恒压放电电路设置有场效应管M2和场效应管M3； 所述场效应管M3的漏极与变压器K3原边的第一端连接，该变压器K3原边的第二端与储能电容C1的一端连接，该储能电容C1的另一端接地，所述场效应管M3的源极经电阻R21接地，栅极与所述放电控制器第一输出端连接； 所述场效应管M2的源极接在所述变压器K3原边第一端上，漏极经电容C10后与所述变压器K3原边的第二端连接，栅极与所述放电控制器第二输出端连接； 所述变压器K3副边第一端接地，第二端与二极管D4正极连接，该二极管D4负极与电感L7第一端连接，该电感L7第二端为输出端，所述电感L7第一端还与二极管D5的负极连接，该二极管D5的正极与所述变压器K3副边第一端连接； 所述储能电容C1两端之间串联有电阻R1、R2和R3，所述放电控制器的第一信号输入端连接在电阻R1和R2之间，所述放电控制器的第二信号输入端连接在电阻R2和R3之间。
2.根据权利要求1所述一种恒压放电爆破器装置，其特征在于：所述电感L7一端分别连接所述二极管D4负极和所述二极管D5负极，另一端经电容C12后接地，所述电感L7为52～60uH。
3.根据权利要求1所述一种恒压放电爆破器装置，其特征在于：所述场效应管M2的漏极还经电容C11、电感R18后与所述变压器K3原边的第二端连接；所述电容C10为46～63uF。
4.根据权利要求1所述一种恒压放电爆破器装置，其特征在于：所述放电控制器的第二输出端经变压器K2与所述场效应管M2的栅极连接。
5.根据权利要求1或4所述一种恒压放电爆破器装置，其特征在于：所述放电控制器为LT3752-1芯片。
1.一种恒压放电爆破器装置，包括放电控制器、充电单元和放电单元，其特征在于：所述放电单元包括电容式恒压放电电路，该恒压放电电路设置有场效应管M2和场效应管M3； 所述场效应管M3的漏极与变压器K3原边的第一端连接，该变压器K3原边的第二端与储能电容C1的一端连接，该储能电容C1的另一端接地，所述场效应管M3的源极经电阻R21接地，栅极与所述放电控制器第一输出端连接； 所述场效应管M2的源极接在所述变压器K3原边第一端上，漏极经电容C10后与所述变压器K3原边的第二端连接，栅极与所述放电控制器第二输出端连接； 所述变压器K3副边第一端接地，第二端与二极管D4正极连接，该二极管D4负极与电感L7第一端连接，该电感L7第二端为输出端，所述电感L7第一端还与二极管D5的负极连接，该二极管D5的正极与所述变压器K3副边第一端连接； 所述储能电容C1两端之间串联有电阻R1、R2和R3，所述放电控制器的第一信号输入端连接在电阻R1和R2之间，所述放电控制器的第二信号输入端连接在电阻R2和R3之间。
2.根据权利要求1所述一种恒压放电爆破器装置，其特征在于：所述电感L7一端分别连接所述二极管D4负极和所述二极管D5负极，另一端经电容C12后接地，所述电感L7为52～60uH。
3.根据权利要求1所述一种恒压放电爆破器装置，其特征在于：所述场效应管M2的漏极还经电容C11、电感R18后与所述变压器K3原边的第二端连接；所述电容C10为46～63uF。
4.根据权利要求1所述一种恒压放电爆破器装置，其特征在于：所述放电控制器的第二输出端经变压器K2与所述场效应管M2的栅极连接。
5.根据权利要求1或4所述一种恒压放电爆破器装置，其特征在于：所述放电控制器为LT3752-1芯片。
翻译：技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，具体涉及一种恒压放电爆破器装置。
背景技术
在现代工业生产中，发爆器是一种非常重要的工具，它直接关系到生产的安全。现有的发爆器通常是电容式发爆器，这种发爆器采用电池给储能电容充电，充电电压较高在1000V以上，起爆时储能电容瞬间放点(小于4ms)，输出电压按指数规律下降；这种起起爆器的放电方式称为尖峰放电，而这种放电方式持续时间短、稳定性差、可靠性低，不能应用于安全性和可靠性极高的核反应堆的爆破。
实用新型内容
本实用新型解决的问题在于提供一种采用安全性和可靠性高的低压恒压放电方式的恒压爆破器装置。具体技术方案如下：
一种恒压放电爆破器装置，包括放电控制器、充电单元和放电单元，所述放电单元包括电容式恒压放电电路，该恒压放电电路设置有场效应管M2和场效应管M3；
所述场效应管M3的漏极与变压器K3原边的第一端连接，该变压器K3原边的第二端与储能电容C1的一端连接，该储能电容C1的另一端接地，所述场效应管M3的源极经电阻R21接地，栅极与所述放电控制器第一输出端连接；
所述场效应管M2的源极接在所述变压器K3原边第一端上，漏极经电容C10后与所述变压器K3原边的第二端连接，栅极与所述放电控制器第二输出端连接；
所述变压器K3副边第一端接地，第二端与二极管D4正极连接，该二极管D4负极与电感L7第一端连接，该电感L7第二端为输出端，所述电感L7第一端还与二极管D5的负极连接，该二极管D5的正极与所述变压器K3副边第一端连接；
所述储能电容C1两端之间依次串联有电阻R1、R2和R3，所述放电控制器的第一信号输入端连接在电阻R1和R2之间，所述放电控制器的第二信号输入端连接在电阻R2和R3之间。
本实用新型是这样工作的：储能电容C1放电，电压呈线性降低，R1、R2、R3构成分压电路，放电控制器通过第一、第二信号输入端检测到的电压值，控制储能电容C1的起始放电电压和截止放电电压，并在放电时控制场效应管M2和场效应管M3的开关状态和占空比，其中场效应管M3为主电源开关。放电时，场效应管M2、M3有两种配合状态，一种是场效应管M3打开，场效应管M2关闭，另一种是场效应管M2打开，场效应管M3关闭，且这两种配合状态急速循环发生。其中当场效应管M3打开，场效应管M2关闭时，变压器K3副边得电，然后电流依次经二极管D4、电感L7再到负载；当场效应管M2打开，场效应管M3关闭时，变压器K3副边失电，然后电感L7感生电，电流直接传给负载，在极短时间内负载两端的电压保持不变，另一方面，由于电容C10对变压器K3原边电压起钳位作用，使变压器K3原边的电压在极短时间内保持不变；当场效应管M3快速重新打开，场效应管M2重新关闭时，变压器原边输出功率保持不变，变压器K3副边得电，然后电流再依次经二极管D4、电感L7后到负载，使负载两端的电压继续保持不变；在起始放电电压变成截止放电电压的短时间内，放电控制器控制场效应管M2、M3的这两种配合状态如此高频循环，且不断根据电压大小调整主电源开关的占空比，达到恒压放电的目的。
为更好的实现一种恒压放电爆破器装置，可进一步为：
所述电感L7一端分别连接所述二极管D4负极和所述二极管D5负极，另一端经电容C12后接地，所述电感L7为52～60uH，这样使电流的输出更稳定；
所述场效应管M2的漏极还经电容C11、电感R18后与所述变压器K3原边的第二端连接，消除震荡信号，使变压器K3原边的电压更加稳定；所述电容C10为46～63nF，使有源钳位电容的电压波动小于10％；
所述放电控制器的第一输出端经变压器K2与所述场效应管M2的栅极连接，起耦合隔离作用；
所述放电控制器为LT3752-1芯片，测试证明LT3752-1芯片使放电电路转化率高，且使输出电压更稳定。
本实用新型的有益效果为：采用LT3752-1芯片设计出的低压恒压放电电路，使该实用新型放电更加稳定，且可靠性和安全性高；该技术方案不仅可以适用于核反应堆的爆破，而且可以通过外设，作用于其他需要瞬间大电流放电的电气部件，例如汽车点火器、闪光灯等，适用面广。
附图说明
图1为本实用发爆器结构框图；
图2为本实用新型中放电电路原理图；
图3为本实用新型性能测试的储能电容C1电压波形图；
图4为本实用新型性能测试的输出电压波形图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1、2所示：一种恒压放电爆破器装置，包括放电控制器、充电单元和放电单元，放电单元包括电容式恒压放电电路，该恒压放电电路设置有场效应管M2和场效应管M3，场效应管M3的漏极与变压器K3原边的一端连接，源极经电阻R21接地，栅极与LT3752-1芯片的第一输出端连接，变压器K3原边的另一端与储能电容C1一端连接，电容C1另一端接地；场效应管M2的源极连接在变压器K3原边和场效应管M3之间，漏极经电容C10后与变压器K3原边的另一端连接，漏极还经电容C11、电感R18后与变压器K3原边的另一端连接，栅极经变压器K2后与LT3752-1芯片的第二输出端连接，其中电容C10为47nF；
变压器K2原边一端接地，另一端经电容C7、R16后与LT3752-1芯片的第一输出端连接，副边一端与场效应管M2的源极连接，另一端经电容C8与场效应管M2的栅极连接，电容C9、电阻R17、二极管D1均并联在场效应管M2的源极和栅极之间，其中二极管D1负极接在场效应管M2的栅极上；
变压器K3副边一端与二极管D4正极连接，该二极管D4负极经电感L7、负载电阻R22后与变压器K3副边另一端连接；电感L7经负载电阻R22后还与二极管D5正极连接，二极管D5负极接到电感L7与二极管D4之间，负载电阻R22一端与电感L7连接，另一端接地；电感L7一端分别连接二极管D4负极和二极管D5负极，另一端经电容C12后接地，二极管D4、D5均采用快速恢复二极管，电感L7为56uH；
储能电容两端之间串联有电阻R1、R2和R3，三个大电阻R1、R2和R3构成分压电路，LT3752-1芯片的第一信号输入端连接在电阻R1和R2之间，LT3752-1芯片的第二信号输入端连接在电阻R2和R3之间。
如图3、4所示，由储能电容放电波形可以看出，起始放电电压为218V，终止放电电压为93.6V；从输出电压波形可以看出，有效放电起始时间为7.0ms，电压24.0V，放电终止时间为29.8ms，电压为24.4V，有效放电持续时间为22.8ms，由此可以计算出能量转换效率为85.5％。
