[实用新型]开关型高效升压电容储能模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种在爆破工作中为雷管提供起爆电流的储能模块，尤其涉及一种开关型的高效升压电容储能模块。

背景技术

爆破工作是一项危险性比较大的工作，安全至关重要。出于对安全的考虑，国家标准GB7958-2000规定，输出引燃冲量应在8.7 A²·ms与12.0 A²·ms之间。

传统的发爆器，常使用电池为雷管提供引燃电流，但是使用电流直接供电存在以下缺点：

实际的爆破工作中，常将多个雷管（例如100个）串联使用，阻抗高，需要电压高（如1500V左右），而要在便携的前提下提供如此高压的瞬时电流（2 A左右），用电池直接供电时很困难的，且一天内实际使用次数很少（通常不超过3次）。

目前，市场上常见的一种名为“线性震荡-变压器”的升压发爆器，在使用过程中，存在以下缺陷：

1、转换效率低，震荡电路中的三极管工作在线性放大状态，造成消耗在三极管上的能量较大，电能转换效率低。变压器输出回路采用半波整流，因此造成整流效率较低。

2、没有反馈信号，发爆器的控制电路无法获得充电电容上实时电压值的信息，不便于发爆器自动控制的实现。

实用新型内容

为克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种开关型高效升压电容储能模块，可将电池电能转换成足够高的雷管起爆电压，并可实时监控电容的充电情况。

本实用新型采用的技术方案为：一种开关型高效升压电容储能模块，包括依次连接的升压变压器、整流电路、电感和储能电容，所述升压变压器的次级线圈连接所述整流电路的输入端，所述整流电路的正输出端连接所述电感的一端，所述电感的另一端连接所述储能电容的正极，所述储能电容的负极连接所述整流电路的负输出端，所述储能电容的正、负极设有输出接线端子。

所述升压变压器的次级线圈与初级线圈的匝数比优选为10-2000。

所述整流电路优选为全桥整流电路。

所述升压变压器的前端可以设有升压控制电路和电源，所述升压变压器的初级线圈的两端分别连接所述升压控制电路的VDD端和电压输出端，所述升压控制电路的VDD端连接所述电源的正极，所述升压控制电路的接地端连接所述电源的负极。

所述升压控制电路的VDD端和电压输出端之间可以连接有瞬态脉冲吸收电路。

所述开关型高效升压电容储能模块还可以设有反馈信号电路和光电耦合电路，所述反馈信号电路的两个输入端分别连接所述储能电容的正极和负极，所述反馈信号电路的输出端连接所述光电耦合电路的输入端，所述光电耦合电路的输出端连接所述升压控制电路的反馈信号输入端，所述光电耦合电路的接地端连接所述电源的负极。

所述升压控制电路内部可以设有用于控制电路通、断的MOS管，所述MOS管的工作频率优选为30Hz至2MHz。

所述电源的正极与所述升压控制电路的VDD端之间可以设有电源开关。

所述电源可以为电池。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型采用通、断交变调控与变压器升压相结合的方式，将电池电能转换获得足够高的电压（如1500V），既可以实现将多个电雷管串联的爆破方式，又能减少电池的数量，减小发爆器的体积和重量，使发爆器便于携带。

2、利用大容量的高压电容放电引爆电雷管。由于电容具有放电快的特性，可保证实现国家标准中“引燃冲量应在8.7 A²·ms与12.0 A²·ms之间，输出时间不大于4ms”的要求。

3、采用通、断交替变化的开关型调控模式，可以避免市场现售产品使用处于线性放大状态的三极管的过大损耗，可以提高电能转换效率。

4、在变压器的次级线圈回路采用全桥整流为储能电容充电，可以避免因半波整流带来的电能损耗，可以进一步提高升压充电的效率。

5、具有反馈电路，可以实时监控储能电容的充电情况，从而可以更好地实现发爆器的自动控制，为设计智能型发爆器提供基础。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式