[實用新型]開關型高效升壓電容儲能模塊

有效

• 申請號: 201320043442.5
• 申請日: 2013-01-28
• 公開（公告）號: CN203193401U
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 孫梅生;毛允德;張少鋒;盧凱;徐浩;李利方
• 申請（專利權）人: 北京龍德時代技術服務有限公司
• 主分類號: H02J15/00
• 分類號: H02J15/00
• 代理公司: 北京市卓華知識產權代理有限公司 11299
• 代理人: 蔡勤增

技術領域

本實用新型涉及一種在爆破工作中為雷管提供起爆電流的儲能模塊，尤其涉及一種開關型的高效升壓電容儲能模塊。

背景技術

爆破工作是一項危險性比較大的工作，安全至關重要。出于對安全的考慮，國家標準GB7958-2000規定，輸出引燃沖量應在8.7?A²·ms與12.0?A²·ms之間。

傳統的發爆器，常使用電池為雷管提供引燃電流，但是使用電流直接供電存在以下缺點：

實際的爆破工作中，常將多個雷管（例如100個）串聯使用，阻抗高，需要電壓高（如1500V左右），而要在便攜的前提下提供如此高壓的瞬時電流（2?A左右），用電池直接供電時很困難的，且一天內實際使用次數很少（通常不超過3次）。

目前，市場上常見的一種名為“線性震蕩-變壓器”的升壓發爆器，在使用過程中，存在以下缺陷：

1、轉換效率低，震蕩電路中的三極管工作在線性放大狀態，造成消耗在三極管上的能量較大，電能轉換效率低。變壓器輸出回路采用半波整流，因此造成整流效率較低。

2、沒有反饋信號，發爆器的控制電路無法獲得充電電容上實時電壓值的信息，不便于發爆器自動控制的實現。

實用新型內容

為克服現有技術的上述缺陷，本實用新型的目的在于提供一種開關型高效升壓電容儲能模塊，可將電池電能轉換成足夠高的雷管起爆電壓，并可實時監控電容的充電情況。

本實用新型采用的技術方案為：一種開關型高效升壓電容儲能模塊，包括依次連接的升壓變壓器、整流電路、電感和儲能電容，所述升壓變壓器的次級線圈連接所述整流電路的輸入端，所述整流電路的正輸出端連接所述電感的一端，所述電感的另一端連接所述儲能電容的正極，所述儲能電容的負極連接所述整流電路的負輸出端，所述儲能電容的正、負極設有輸出接線端子。

所述升壓變壓器的次級線圈與初級線圈的匝數比優選為10-2000。

所述整流電路優選為全橋整流電路。

所述升壓變壓器的前端可以設有升壓控制電路和電源，所述升壓變壓器的初級線圈的兩端分別連接所述升壓控制電路的VDD端和電壓輸出端，所述升壓控制電路的VDD端連接所述電源的正極，所述升壓控制電路的接地端連接所述電源的負極。

所述升壓控制電路的VDD端和電壓輸出端之間可以連接有瞬態脈沖吸收電路。

所述開關型高效升壓電容儲能模塊還可以設有反饋信號電路和光電耦合電路，所述反饋信號電路的兩個輸入端分別連接所述儲能電容的正極和負極，所述反饋信號電路的輸出端連接所述光電耦合電路的輸入端，所述光電耦合電路的輸出端連接所述升壓控制電路的反饋信號輸入端，所述光電耦合電路的接地端連接所述電源的負極。

所述升壓控制電路內部可以設有用于控制電路通、斷的MOS管，所述MOS管的工作頻率優選為30Hz至2MHz。

所述電源的正極與所述升壓控制電路的VDD端之間可以設有電源開關。

所述電源可以為電池。

本實用新型的有益效果：

1、本實用新型采用通、斷交變調控與變壓器升壓相結合的方式，將電池電能轉換獲得足夠高的電壓（如1500V），既可以實現將多個電雷管串聯的爆破方式，又能減少電池的數量，減小發爆器的體積和重量，使發爆器便于攜帶。

2、利用大容量的高壓電容放電引爆電雷管。由于電容具有放電快的特性，可保證實現國家標準中“引燃沖量應在8.7?A²·ms與12.0?A²·ms之間，輸出時間不大于4ms”的要求。

3、采用通、斷交替變化的開關型調控模式，可以避免市場現售產品使用處于線性放大狀態的三極管的過大損耗，可以提高電能轉換效率。

4、在變壓器的次級線圈回路采用全橋整流為儲能電容充電，可以避免因半波整流帶來的電能損耗，可以進一步提高升壓充電的效率。

5、具有反饋電路，可以實時監控儲能電容的充電情況，從而可以更好地實現發爆器的自動控制，為設計智能型發爆器提供基礎。

附圖說明

圖1是本實用新型的電路原理圖。

具體實施方式