[发明专利]具备自检功能的电子雷管芯片和检测方法及系统

说明书

本发明提供了一种具备自检功能的电子雷管芯片和检测方法及系统，包括电源模块、上电复位电路、振荡器电路、通信电路、基准电压电路、第一比较器、第二比较器、数字逻辑电路、充放电通路、点火控制电路、发火电阻R、储能电容C及发火MOS开关；电源模块外接高压电源VDD和地，电源模块分别与充放电通路和上电复位电路相连接；第二比较器与发火MOS开关的漏极相连接；点火控制电路与发火MOS开关的栅极相连接；发火MOS开关的源极接地。本发明在雷管模块成品测试阶段和在现场组网起爆前，都可以快速完成电子雷管模块的核心器件的检测，从而挑选出不合格的模块加以剔除，大幅降低雷管爆破时的盲炮概率，提高了电子雷管的可靠性和安全性。

技术领域

本发明涉及电子雷管的技术领域，具体地，涉及具备自检功能的电子雷管芯片和检测方法及系统。

背景技术

电子雷管芯片应用于爆破行业，电子雷管模块是在电子雷管芯片外围增加了相关的电路之后的功能模块，在雷管模块上通常采用储能电容C来储存能量，用于起爆时候加热发火电阻R，电容药头；而MOS管来作为发火控制元件，MOS管的栅极控制信号由电子雷管芯片直接输出控制。所以对电子雷管模块成品来说，储能电容C、发火电阻R和发火MOS开关是完成雷管起爆的最核心器件，任何一个器件出现异常或者因为器件的虚焊，都会导致雷管无法点燃药头，最终发生雷管拒爆甚至更严重的安全问题。

现有的方法存在一些弊端，有一些方法完全依赖于起爆器下发不同的测试指令来进行不同类型的测试，测试流程复杂，测试时间长，效率极低；有的方法只能检测发火电阻R的通断问题；而对发火MOS开关的有效的检测方法也比较少。

在公开号为CN114152157A的专利文献中公开了数码电子雷管在线状态的激励自检系统，通过第一二总线通信串口模块、第二二总线通信串口模块实现手持设备与电子雷管之间的通信；数码电子雷管检测模块在接收指令后完成对点火头的状态检测；终端控制模块用于发送指令并显示点火头状态检测结果。

因此，需要提出一种新的技术方案以改善上述技术问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种具备自检功能的电子雷管芯片和检测方法及系统。

根据本发明提供的一种具备自检功能的电子雷管芯片，包括电源模块、上电复位电路、振荡器电路、通信电路、基准电压电路、第一比较器、第二比较器、数字逻辑电路、充放电通路、点火控制电路、发火电阻R、储能电容C及发火MOS开关；

所述数字逻辑电路负责处理经通信电路解析之后的指令，接收到自检指令后，自动完成对储能电容C、发火电阻和点火MOS开关的快速检测，包括：控制充放电通路进行储能电容C的充放电，控制发火MOS开关的打开和闭合，并检测储能电容C的电压VB和发火电阻R低端电压VX的状态，根据这些状态值通过通信电路反馈相应的结果给起爆器；

所述电源模块外接高压电源VDD和地，所述电源模块分别与充放电通路和上电复位电路相连接；所述上电复位电路分别与基准电压电路和数字逻辑电路相连接；所述充放电通路分别与数字逻辑电路、第一比较器、发火电阻R和储能电容C相连接；所述基准电压电路分别与振荡器电路、第一比较器和第二比较器相连接；所述数字逻辑电路分别与通信电路、振荡器电路、第一比较器、第二比较器及点火控制电路相连接；所述第一比较器分别与第二比较器、发火电阻R及储能电容C相连接；所述发火电阻R分别与第二比较器和发火MOS开关的漏极相连接；所述储能电容C的另一端接地；所述第二比较器与发火MOS开关的漏极相连接；所述点火控制电路与发火MOS开关的栅极相连接；所述发火MOS开关的源极接地。

优选地，所述电源模块将输入的高压VDD进行转换，输出为电子雷管芯片提供稳定的工作电压，包含高压VCCH和低压VCCL；VCCH电压范围6V-40V；

所述电子雷管芯片内部基于低压VCCL产生的低压基准电压电路，输出有3V、1V的电压基准：REF_3V、REF_1V。