[发明专利]高集成度的电子雷管芯片和系统

说明书

本发明提供了一种高集成度的电子雷管芯片和系统，包括：整流桥、低压线性稳压器LDO、基准电压电路、充放电电路、电荷泵、振荡器电路、上电复位电路、数字逻辑电路、通信电路、带电可擦可编程只读存储器、功率管和下拉电阻；所述数字逻辑电路分别与振荡器电路、通信电路、上电复位电路、充放电电路、带电可擦可编程只读存储器、电荷泵、功率管和下拉电阻连接；所述整流桥、低压线性稳压器、基准电压电路和电荷泵依次连接；所述上电复位电路还与低压线性稳压器和基准电压电路连接；所述整流桥与充放电电路连接。相比较一些多芯片合封方案，本发明的单芯片方案集成度更高，封装简单，良率也更高，可以获得更高的性价比。

技术领域

本发明涉及电子雷管技术领域，具体地，涉及一种高集成度的电子雷管芯片和系统。

背景技术

数码电子雷管主要应用于爆破行业，区别于传统的工业雷管，其基本原理就是通过采用电子雷管芯片来对爆破过程进行控制的雷管，其中电子雷管芯片是指置于数码电子雷管内部，可以通过雷管用户识别码UID和起爆密码来进行安全认证，同时具备在线扫描点名、储能电容高压充电、精确延期控制及打开发火开关起爆等功能的专用集成电路。

数码电子雷管相对于传统的工业雷管，因为引入了专用的电子雷管芯片，及芯片外围周边的一些器件，导致成本相对比较高，虽然其爆破的性能和效果逐渐被广泛接受，但是其相对较高的价格还是让不少雷管厂客户持一定的保留态度，也需要一种性价比更高的电子雷管芯片来满足客户的需求。

专利文献CN111595212A(申请号：CN202010384396.X)公开了一种电子雷管的通信解调电路、电子雷管芯片、电子雷管系统，该通信解调电路包括：第二场效应管、第三场效应管、阻性元件、整流器、数字信号输出单元；所述第二场效应管的第二栅极与所述第三场效应管的第三栅极耦接；所述第二场效应管的第二漏极、第二栅极共同耦接于第一电缆线；所述第二场效应管的第二源极与所述第三场效应管的第三源极共同接地；所述第三场效应管的第三漏极与所述阻性元件的第一端耦接于第一电耦接点；所述阻性元件的第二端与电源VDD耦接；所述第一电耦接点耦接所述数字信号输出单元。

目前的数码电子雷管芯片集成度相对都较低，有完全不集成整流桥堆和发火开关的芯片，在雷管模块上要增加单独的桥堆电路和发火开关；也有集成桥堆和发火开关，但是采用模拟芯片、数字芯片单独流片，然后采用多芯片合封的，虽然看着是单芯片，但实际芯片和封装费用都不低；也有采用模数混合高压工艺设计出主控芯片，再与桥堆或发火开关进行合封的，同样的封装的成本高，良率也会较低。真正实现完全单一工艺单芯片的方案还比较少见。

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高集成度的电子雷管芯片和系统。

根据本发明提供的高集成度的电子雷管芯片，包括：

整流桥：将A、B交流电源整流成直流电源VDD/GND；

低压线性稳压器LDO：实现高压电源到低压电源的转换，输出的低压用作数字电源，供振荡器电路、数字逻辑电路、通信电路和EEPROM用；

基准电压电路：产生上电复位电路及可编程低压线性稳压器需要的基准电压REF1、REF2、REF3，分别用于LDO、上电复位电路和电荷泵；

充放电电路：包含限流电阻和充、放电管，实现对储能电容的充放电管理；

电荷泵：基于基准电压输出的低压REF3，将其进行升压，输出的高压用于控制功率管的栅极，减小功率管的导通电阻；

振荡器电路：为数字逻辑电路提供稳定的时钟CLK；

上电复位电路：电子雷管芯片上电之后产生的全芯片复位信号POR的电路，POR信号有效电平为低电平；

数字逻辑电路：完成电子雷管芯片对外通信和芯片内部状态转换、延期控制；