[发明专利]超工频起爆装置

说明书

本发明涉及应用于火工品及爆破行业的电子装置，尤其涉及能够起爆微型电磁雷管的超工频起爆装置。

微型电磁雷管在输入端设有微型高频电磁感应元件，使直流、工频及杂散电流都不能通过感应元件进入雷管发火端引起雷管发火起爆，从根本上解决了普通电雷管抗静电、抗工频以及抗杂散电流的安全技术问题，但是，必须配用能够起爆微型电磁雷管的超工频起爆装置。

本发明的目的正是从满足上述需要出发提出一种超工频起爆装置的新技术方案。

本发明的实质是提供一种产生强功率的超工频交变电流的电子线路，配以控制部件组成一套电子装置，以满足引爆微型电磁雷管时瞬间释放交变强功率的需要。

本发明由带射极跟随器的超工频振荡电路1、起爆控制电路2、远程起爆控制电路3、振荡显示电路4、辅助功率放大电路5、高压同极性开关桥式推挽功率放大电路6、低压直流电源7和低压-高压逆变储能电路8组成。

带射极跟随器的超工频振荡电路1产生振荡频率为30-40千赫的超工频正弦电信号，其最佳振荡频率为38千赫，属于超声波波段。可以采用典型的电容三点式正弦振荡器，为防止其谐振电路质量因数Q下降，振荡器输出用射极跟随器与后级电路隔离，为避免起爆瞬间负载突增引起电源电压瞬间下跌发生频率偏移，在电源回路接入由二极管Do和极性电容Co组成的去耦电路。

起爆控制电路2是一个T型网络。介于带射极跟随器的超工频振荡电路1与辅助功率放大电路5之间，T型网络的纵臂为电阻Ro，左横臂为电容C1，右横臂为起爆控制开关Kc与远程起爆控制继电器J的常开触点J1的并联电路，事实上，尽管在辅助功率放大电路5输入端还设有隔直流电容C3，还必须设置电容C1和电阻Ro组成阻容耦合电路，起到预先隔离作用，明显改善本发明的起爆瞬态特性。以免在起爆控制开关Kc闭合或远程起爆控制继电器J的常开触点J1闭合时，来自超工频振荡电路1的信号直流成份在隔直流电容C3两端没有完成过渡过程之前进入辅助功率放大电路5，以致辅助功率放大电路5内部相应出现过渡过程，不能在规定的6毫秒发火时间内向网路负载输出强功率的正负半波对称的超工频电流信号，造成起爆失败。

为适应远程控制起爆需要，本发明设有远程起爆控制电路3，通过远程起爆控制开关K_FC控制直流继电器J与起爆控制开关Kc并联的常开触点J1的闭合，实现与起爆控制开关Kc相同的功能。

为便于监视振荡电路1的工作，本发明还设有振荡显示电路4，它接至带射极跟随器的超工频振荡电路1的射极跟随器输出端，采用显示器件显示振荡电路1的工作状态。

作为本发明的一个主要技术特征是采用音频功率放大集成电路TDA2030配以反馈电阻R3接成同相放大器形式组成辅助功率放大电路5，对来自起爆控制电路2的超工频交流信号进行辅助功率放大，再输至后级的高压同极性开关桥式推挽功率放大电路6。由于同相放大器输入电阻很大，容易引入外部高频杂波干扰，致使起爆装置在未启动时其输出端有输出电压，形成不安全因素，为降低辅助功率放大电路5的输入电阻，提高本装置的抗干扰性能，在起爆控制电路2的输出端与隔直流电容C3之间串接耦合电阻R1，在隔直流电容C3与耦合电阻R1的接点与公共地线之间跨接一个由耦合电阻R2和高频旁路电容C2组成的并联支路。辅助功率放大电路5的负载为特制的脉冲输出变压器B，其初级绕组为Lo，次级绕组有4个，分别为L1、L2、L3和L4，绕组L1、L3极性相同，与绕组L2、L4极性相反，绕组L2、L4极性相同，与绕组L1、L3极性相反。

高压同极性开关桥式推挽功率放大电路6是本发明的又一主要技术特征。它是实现在6毫秒发火时间内输出强功率超工频电流的关键部件。该部件由8个同极性NPN型高反压硅三极管BG1-8以及与它们相对应的8个集电极电阻R_1C-8C、8个基极电阻R_1b-8b、8个与各基极电阻并联的加速二极管D1-8以及脉冲输出变压器B的4个次级绕组L1-4，组成4个电路形式完全相同的单元电路作为4个桥臂连接成桥式电路，并由吸收电阻R_H与通过母线连接的爆破网路等效总阻抗R_FZ组成的并联支路作为桥式电路的负载。4个单元电路的具体接法如下：