一种电子延时点火电路的制作方法

本实用新型涉及点火领域，特别是一种电子延时点火技术领域，比如：电子雷管、射孔弹及反恐防暴装备。

背景技术：

目前，控制火工品延时点火的方式仍然是以药剂燃烧的方式为主，采用电子延时点火的方式近几年也逐渐开始得到发展，但是所占有的市场份额不足1％，究其原因，主要还是电子电路在火工品产品上应用的可靠性、安全性还存在一些缺陷，比如：1、高温环境下，部分产品存在分极性的现象。如果2根线的极性接反，网络检测的时候会报错，就需要排查错误，这样就给产品组网的时候带来不便，会增加工地上组网起爆的时间。2、现有产品存在充电的时候提前点火的现象，对其原因分析，是开关管的一个引脚焊接工艺缺陷导致，如果开关管的触发极存在虚焊，当网络充电时，触发脚就可能会受到网络杂散电流的影响使开关管导通，从而造成火工品提前点火，这是非常危险的现象，存在极大的安全隐患。3、在反恐装备上需要对布防的网络有选择性的进行快速打击，这就需要第一发打击完后网络中的其他产品能快速复位，只有当芯片复位后才能被重新工作，目前，该领域还没有产品应用。因此，急需一种能够实现延时可控的点火电路设计。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电子延时点火电路，其特征在于，所述电子延时点火电路至少包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、桥堆U1、微控制单元U2、MOS管Q1、MOS管Q2、二极管D1、电容C1、电容C2和发火电阻F；所述R1和R2的一端与总线连接，另一端分别于桥堆U1的1、3脚以及微控制单元U2的1、3脚连接；所述微控制单元U2的1脚与R1和桥堆U1的1脚连通，所述微控制单元U2的3脚与R2和U1的3脚连通；所述桥堆U1的2脚与电容C1的负极连接，桥堆U1的4脚分别与微控制单元U2的7、8脚以及电容C1的正极相连，所述电容C1正极还与二极管D1的输入端连接，所述二极管D1的输出端与发火电阻F的一端以及电容C2的正极连通，发火电阻F的另一端与MOS管Q1的正极和微控制单元的2脚连通；所述电容C2的负极、C1的负极、R3和R4的一端均连接到微控制单元的4脚，所述MOS管Q1的负极和MOS管Q2的正极连通，MOS管Q1的触发极和R3的另一端与微控制单元的6脚相连，所述MOS管Q2的触发极和R4的另一端与微控制单元的5脚连通。

本实用新型的有益效果是：通过本技术方案制得的电子延时点火电路及PCB印制板模块可以应用在电子雷管、油井用的射孔弹和主动布防的反恐装备上。可以解决电子雷管因开关管焊接工艺缺陷造成雷管早爆现象，提高了产品使用可靠性。同时，该电子延时点火电路在油井用的射孔弹和主动布防的反恐装备上属于全新的应用，可以解决高温下产品存在极性的现象和芯片快速复位。

附图说明

图1为本实用新型的各元器件连接关系示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例：

一种电子延时点火电路，如图1所示。所述电子延时点火电路至少包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、桥堆U1、微控制单元U2、MOS管Q1、MOS管Q2、二极管D1、电容C1、电容C2和发火电阻F。

优选地，所述R1和R2的一端与总线连接。所述R1和R2用于限流的作用。

所述R1和R2的另一端分别于桥堆U1的1、3脚相连。所述R1和R2的另一端还与微控制单元U2的1、3脚连接。所述桥堆U1为整流作用，无论总线BUS1和BUS2哪个为正，桥堆U1的2脚输出的为负，4脚输出的为正。

所述微控制单元U2的1脚与R1和桥堆U1的1脚连通。所述微控制单元U2是微型处理器，接收总线的指令并工作，所述微控制单元也简称为MCU。微控制单元U2的管脚定义为：1、3脚为信号输入端、7、8脚电源输入端、4脚为地，2脚为测试端口，可以检测发火电阻F的通断情况，5、6脚为驱动脚，控制MOS管的导通。

优选地，所述微控制单元U2的3脚与R2和U1的3脚连通。

优选地，所述桥堆U1的2脚与电容C1的负极连接。所述C1主要是为微控制单元U2通过工作电压，同时为发火电阻F提供发火能量。

优选地，桥堆U1的4脚分别与微控制单元U2的7、8脚以及电容C1的正极相连，所述电容C1正极还与二极管D1的输入端连接。所述二极管D1用于防止电容C2的电量流到电容C1，起爆结束后，使U2可以快速复位。所述C2为发火电阻F提供发火能量。

优选地，所述二极管D1的输出端与发火电阻F的一端以及电容C2的正极连通，发火电阻F的另一端与MOS管Q1的正极和微控制单元的2脚连通。

优选地，所述电容C2的负极、C1的负极、R3和R4的一端均连接到微控制单元的4脚。R3和R4分别是MOS管Q1和MOS管Q2的下拉电阻，防止微控制单元MCU的5、6脚虚焊输出杂散信号使MOS管Q1和MOS管Q2导通，从而提高MOS管Q1和MOS管Q2的安全性。MOS管Q1和MOS管Q2为串联结构，通过微控制单元MCU的5、6脚控制通断，使电容C1、电容C2、二极管D1和发火电阻F构成回路，串联主要是提高产品可靠性。

所述MOS管Q1的负极和MOS管Q2的正极连通，MOS管Q1的触发极和R3的另一端与微控制单元的6脚相连，所述MOS管Q2的触发极和R4的另一端与微控制单元的5脚连通。

根据一个优选的实施方式，上位机通过2根总线BUS1和BUS2与电路唯一的输入端口连接，总线通电后，电容C1和电容C2充电，微控制单元U2处于待机状态，准备接收上位机输入的指令，当接收到上位机发送的检测指令后，微控制单元U2将自己的ID身份码上传到上位机，同时用2脚对发火电阻F的通断情况进行检测，并将结果进行上报给上位机。当接收到上位机发送的授时指令后，将上位机发的时间写入到微控制单元U2内部，同时将自己写入的时间再反馈给上位机。当收到上位机发的起爆指令后，微控制单元U2开始按授时写入的时间进行倒数计时，计时到0时，5、6脚动作，使MOS管Q1和MOS管Q2导通，这样电容C1和电容C2就对发火电阻F进行放电，发火电阻F将电能转换成热能，快速引燃点火药剂，点火药剂作用后进一步引爆下一级火工品，从而使整个产品完整作用。

图中，所述电子延时点火电路还设有JPAD结构，所述JPAD是PCB印制板布局的时候断开的结构，产品在生产过程中会对电路进行测试，在测试的时候如果JPAD处是连通的，那么在进行起爆功能测试时，就会将发火电阻烧坏了，所以先将发火电阻断开，当起爆测试后，再将发火电阻连通。

通过在MCU芯片的前端设计有限流电阻和全桥整流电路，使整个电路工作稳定，不会因大电流冲击对电路造成伤害。MCU内部虽然也有整流电路，但是在高温环境下不稳定，引入全桥电路后可以实现无极性通信。MCU芯片具有双向通信功能，既可以接收上位机发送的电信号，并完成相应的功能，同时还可以主动向上位机发送电信号。

发火电路使用2个小体积的电容并联，并用1个二极管进行隔开，在保证发火能量的同时实现了结构小型化，一颗电容为MCU芯片在工作和延时的时候提供工作电压，在起爆的时候剩余的能量可以同另一颗电容一起为点火电阻提供发火能量。这样，电容电压就下降的比较快，能使芯片快速复位。MCU芯片接收到起爆指令后，总线已经断开，这个时候需要2个电容提供电源了。

双MOS管串联结构，只有当2个开关管都打开时，放电回路才会导通，两个开关分别受MCU芯片不同的2个引脚控制，提高了产品可靠性。MCU芯片对MOS的驱动的输出脚增加下拉电阻，可以防止MCU芯片引脚和MOS引脚虚焊受杂散电信号的影响，使MOS管误动作，提高了产品安全性。

MCU还具有内部延时驱动的功能，即可以将上位机写入的时间进行延时，延时结束后驱动开关管，时间可以多次擦写的。MCU具有唯一的身份ID码，这个号码如同人的身份证号码，是永久不变的。MCU具有一个测试端口，可以检测负载的通断情况。通过本电路设计扩大了产品的使用领域，提高了产品使用可靠性和安全性。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。