CN219015130U - 一种用于电***起爆的驱动板卡 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种用于电***起爆的驱动板卡，包括单片机、USB转TTL模块、第一低压触发电路、第二低压触发电路、第一光耦、第二光耦、第一高压输出电路以及第二高压输出电路；单片机接收PC端发出的控制指令，并依次通过低第一低压触发电路、第二低压触发电路、第一光耦、第二光耦、第一高压输出电路以及第二高压输出电路引爆电***。本实用新型可以防止第一高压输出电路或第二高压输出电路的电压波动损坏第一低压触发电路或第二低压触发电路，能够避免因电压波动导致的电***无法正常起爆的问题，有效提高电***起爆的可靠性和稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电***起爆技术领域，具体涉及一种用于电***起爆的驱动板卡。
背景技术
民用***物品行业是推进现代化基础设施体系建设、保障国民经济建设和社会发展需要的重要基础性行业。工业***作为民爆行业重要组成部分，在资源开发和基础设施建设领域具有不可替代的作用。其在管壳内装有点火装置、延期药、起爆药和猛***的工业火工品，常用于采矿和工程***作业中。
工业***由外界能激发，是能可靠地引起其后的起爆材料或各种工业***爆轰的起爆材料。工业***可以分为火***与电***两种，使用导火索引爆的***被称为火***，用通电点火引爆的***被称为电***。由于煤矿井下存在瓦斯和煤尘，因此，煤矿井下禁止使用明火起爆，只能采用电能激发的电***。电***可以分成瞬发电***和延期电***，瞬发电***激发后瞬时***，而延期电***通电后隔一定时间才会***，按延期间隔时间不同，延期电***又可以分为秒延期电***和毫秒延期电***。
当前用于电***的起爆电路中，高压电路和低压电路之间并不采用隔离措施，高压电路的电压波动很容易造成低压电路损坏，导致电***无法正常起爆，影响电***起爆的可靠性和稳定性。
实用新型内容
为了克服当前电***起爆电路中，高压电路的电压波动容易损坏低压电路的问题，本实用新型提供一种用于电***起爆的驱动板卡，包括单片机、USB转TTL模块、第一低压触发电路、第二低压触发电路、第一光耦、第二光耦、第一高压输出电路以及第二高压输出电路；
单片机通过USB转TTL模块与PC端通信连接；单片机的第一输出端通过第一低压触发电路、第一光耦以及第一高压输出电路与电***第一起爆端连接；
单片机的第二输出端通过第二低压触发电路、第二光耦以及第二高压输出电路与电***第二起爆端连接；
单片机接收PC端发出的控制指令，并依次通过低第一低压触发电路、第二低压触发电路、第一光耦、第二光耦、第一高压输出电路以及第二高压输出电路引爆电***。
优选地，第一低压触发电路包括：场效应管Q31、三极管Q32、电阻R30、电阻R31以及电阻R32；
场效应管Q31栅极以及电阻R30第一端分别与单片机第一输出端连接，三极管Q32基极以及电阻R31第一端分别与场效应管Q31漏极连接，三极管Q32发射极以及电阻R31第二端分别与第二降压电路输出端连接，三极管Q32集电极与电阻R32第一端连接，电阻R32第二端与第一光耦第一引脚连接；
场效应管Q31源极、电阻R30第二端以及第一光耦第二引脚分别接地；
优选地，第一光耦采用OR-354B型光耦。
优选地，第二低压触发电路包括：场效应管Q33、三极管Q34、电阻R33、电阻R34、电阻R35；
场效应管Q33栅极以及电阻R33第一端分别与单片机第二输出端连接，三极管Q34基极以及电阻R34第一端分别与场效应管Q33漏极连接，三极管Q34发射极以及电阻R34第二端分别与第二降压电路输出端连接，三极管Q34集电极与电阻R35第一端连接，电阻R35第二端与第二光耦第一引脚连接；
场效应管Q33源极、电阻R33第二端以及第二光耦(6)第二引脚分别接地；
优选地，第二光耦采用OR-354B型光耦。
优选地，第一高压输出电路包括：场效应管Q35、电阻R36、电阻R37、立式功率电阻RTP1以及立式功率电阻RTP2；
场效应管Q35源极以及电阻R37第二端分别与36V直流电源连接，场效应管Q35栅极以及电阻R37第一端分别与电阻R36第一端连接，电阻R36第二端与第一光耦第六引脚连接，场效应管Q35漏极分别与立式功率电阻RTP1第一端以及立式功率电阻RTP2第一端连接，立式功率电阻RTP1第二端以及立式功率电阻RTP2第二端分别与电***第一起爆端连接。
优选地，第二高压输出电路包括：场效应管Q36、肖特基二极管D31、电阻R38以及电阻R39；第一光耦第四引脚接地。
场效应管Q36栅极、电阻R39以及肖特基二极管阴极分别与第二光耦第四引脚连接，场效应管Q36漏极与电***第二起爆端连接；肖特基二极管阳极、电阻R39第二端以及场效应管Q36源极分别接地。
优选地，本实用新型还包括：36V转5V变压电路；
36V转5V变压电路输入端连接36V电源，36V转5V变压电路输出的5V连接单片机供电端；
36V转5V变压电路包括：降压芯片U1、电感D11、电容C11、电容C12、二极管D11、瞬态抑制二极管D12以及瞬态抑制二极管D13；
降压芯片U1第一引脚、电容C11、瞬态抑制二极管D12分别连接36V直流电源；降压芯片U1第二引脚、二极管D11阴极分别连接电感L11第一端；降压芯片U1第四引脚、电感L11第二端、电容C12第一端以及瞬态抑制二极管D13第一端分别接第一降压电路输出端，降压芯片U1第三引脚、降压芯片U1第五引脚、瞬态抑制二极管D12第二端、电容C11第二端、二极管D11阳极、电容C12第二端以及瞬态抑制二极管D13第二端分别接地；
优选地，降压芯片U1采用LM2575HVS-5V芯片。
优选地，本实用新型还包括：5V转3.3V变压电路；
5V转3.3V变压电路输入端连接5V转3.3V变压电路输出端，5V转3.3V变压电路输出的3.3V连接第一低压触发电路以及第二低压触发电路的供电端；
5V转3.3V变压电路包括：降压芯片U2、场效应管Q21、三极管Q22、二极管D21、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电容C21以及电容C22；
降压芯片U2第三引脚以及电容C21第一端分别与二极管D21阴极连接，二极管D21阳极与三极管Q22集电极连接，三极管Q22基极以及电阻R22第二端分别与场效应管Q21漏极连接，场效应管Q21栅极以及电阻R23第一端分别与电阻R21第二端连接，电阻R21第一端、电阻R22第一端以及三极管Q22发射极分别与第一降压电路输出端连接；
降压芯片U2第二引脚以及电容C22第一端分别与第二降压电路输出端连接，电容C22第二端与降压芯片U2第一引脚连接；
降压芯片U3第一引脚、电容C21第二端、电阻R23第二端以及场效应管源极分别接地；
优选地，降压芯片U2采用AMS1117-3.3V芯片。
优选地，单片机采用STM32F103RCT6单片机或采用STC12LE5A60S2单片机。
本实用新型的优点在于提供一种用于电***起爆的驱动板卡，通过第一光耦将第一低压触发电路与第一高压输出电路进行隔离，同时通过第二光耦将第二低压触发电路与第二高压输出电路进行隔离，可以防止第一高压输出电路或第二高压输出电路的电压波动损坏第一低压触发电路或第二低压触发电路，能够避免因电压波动导致的电***无法正常起爆的问题，有效提高电***起爆的可靠性和稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为用于电***起爆的驱动板卡示意图；
图2为用于电***起爆的驱动板卡实施例示意图；
图3为本实用新型36V转5V变压电路的结构示意图；
图4为本实用新型5V转3.3V变压电路的机构示意图。
图中标记为：1-单片机；2-USB转TTL模块；3-第一低压触发电路；4-第二低压触发电路；5-第一光耦；6-第二光耦；7-第一高压输出电路；8-第二高压输出电路；9-电***；10-PC端。
具体实施方式
为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
如图1-4所示，本实施例提供了一种用于电***起爆的驱动板卡，包括单片机1、USB转TTL模块2、第一低压触发电路3、第二低压触发电路4、第一光耦5、第二光耦6、第一高压输出电路7以及第二高压输出电路8；
其中，单片机1采用STM32F103RCT6单片机1或采用STC12LE5A60S2单片机1，第一光耦5和第二光耦6分别采用OR-354B型光耦。
单片机1通过USB转TTL模块2与PC端10通信连接；单片机1的第一输出端通过第一低压触发电路3、第一光耦5以及第一高压输出电路7与电***9第一起爆端连接；
单片机1的第二输出端通过第二低压触发电路4、第二光耦6以及第二高压输出电路8与电***9第二起爆端连接；
单片机1接收PC端10发出的控制指令，并依次通过低第一低压触发电路3、第二低压触发电路4、第一光耦5、第二光耦6、第一高压输出电路7以及第二高压输出电路8引爆电***9。
在本实施例中，第一低压触发电路3包括：场效应管Q31、三极管Q32、电阻R30、电阻R31以及电阻R32；
场效应管Q31栅极以及电阻R30第一端分别与单片机1第一输出端连接，三极管Q32基极以及电阻R31第一端分别与场效应管Q31漏极连接，三极管Q32发射极以及电阻R31第二端分别与第二降压电路输出端连接，三极管Q32集电极与电阻R32第一端连接，电阻R32第二端与第一光耦5第一引脚连接；
场效应管Q31源极、电阻R30第二端以及第一光耦5第二引脚分别接地；
在本实施例中，第二低压触发电路4包括：场效应管Q33、三极管Q34、电阻R33、电阻R34、电阻R35；
场效应管Q33栅极以及电阻R33第一端分别与单片机1第二输出端连接，三极管Q34基极以及电阻R34第一端分别与场效应管Q33漏极连接，三极管Q34发射极以及电阻R34第二端分别与第二降压电路输出端连接，三极管Q34集电极与电阻R35第一端连接，电阻R35第二端与第二光耦6第一引脚连接；
场效应管Q33源极、电阻R33第二端以及第二光耦(6)第二引脚分别接地；
在本实施例中，第一高压输出电路7包括：场效应管Q35、电阻R36、电阻R37、立式功率电阻RTP1以及立式功率电阻RTP2；
场效应管Q35源极以及电阻R37第二端分别与36V直流电源连接，场效应管Q35栅极以及电阻R37第一端分别与电阻R36第一端连接，电阻R36第二端与第一光耦5第六引脚连接，场效应管Q35漏极分别与立式功率电阻RTP1第一端以及立式功率电阻RTP2第一端连接，立式功率电阻RTP1第二端以及立式功率电阻RTP2第二端分别与电***9第一起爆端连接，第一光耦5第四引脚接地。
在本实施例中，第二高压输出电路8包括：场效应管Q36、肖特基二极管D31、电阻R38以及电阻R39；
场效应管Q36栅极、电阻R39以及肖特基二极管阴极分别与第二光耦6第四引脚连接，场效应管Q36漏极与电***9第二起爆端连接；肖特基二极管阳极、电阻R39第二端以及场效应管Q36源极分别接地。
当单片机1接收到PC端10的起爆指令，单片机1第一输出端向第一低压触发电路3中场效应管Q31的栅极输出触发信号，场效应管Q31导通，场效应管Q31漏极输出低电平，三极管Q32基极接收到低电平，三极管Q32导通，此时第一光耦5的第一引脚为3.3V，第一光耦5导通。
第一光耦5导通后，因为电阻R36和电阻R37的分压作用，此时第一高压输出电路7中的场效应管Q35的栅极电压是24V，源极电压为36V，场效应管Q35导通，此时，电***9第一起爆端电压为36V。
同时，单片机1第二输出端向第一低压触发电路3中场效应管Q33的栅极输出触发信号，场效应管Q33导通，场效应管Q33漏极输出低电平，三极管Q34基极接收到低电平，三极管Q34导通，此时第二光耦6的第一引脚为3.3V，第二光耦6导通。
第二光耦6导通后，第二高压输出电路8中的场效应管Q36栅极电压为36V，场效应管Q36导通，场效应管Q36输出低电平到电***9第二起爆端，此时，电***9第一起爆端为高电平，第二起爆端为低电平，电***9起爆。
本实施例中还设置有：36V转5V变压电路；
36V转5V变压电路输入端连接36V电源，36V转5V变压电路输出的5V连接单片机1供电端；
36V转5V变压电路包括：降压芯片U1、电感D11、电容C11、电容C12、二极管D11、瞬态抑制二极管D12以及瞬态抑制二极管D13；降压芯片U1采用LM2575HVS-5V芯片。
降压芯片U1第一引脚、电容C11、瞬态抑制二极管D12分别连接36V直流电源；降压芯片U1第二引脚、二极管D11阴极分别连接电感L11第一端；降压芯片U1第四引脚、电感L11第二端、电容C12第一端以及瞬态抑制二极管D13第一端分别接第一降压电路输出端，降压芯片U1第三引脚、降压芯片U1第五引脚、瞬态抑制二极管D12第二端、电容C11第二端、二极管D11阳极、电容C12第二端以及瞬态抑制二极管D13第二端分别接地。
本实施例还设置有：5V转3.3V变压电路；
5V转3.3V变压电路输入端连接5V转3.3V变压电路输出端，5V转3.3V变压电路输出的3.3V连接第一低压触发电路3以及第二低压触发电路4的供电端；
5V转3.3V变压电路包括：降压芯片U2、场效应管Q21、三极管Q22、二极管D21、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电容C21以及电容C22；降压芯片U2采用AMS1117-3.3V芯片。
降压芯片U2第三引脚以及电容C21第一端分别与二极管D21阴极连接，二极管D21阳极与三极管Q22集电极连接，三极管Q22基极以及电阻R22第二端分别与场效应管Q21漏极连接，场效应管Q21栅极以及电阻R23第一端分别与电阻R21第二端连接，电阻R21第一端、电阻R22第一端以及三极管Q22发射极分别与第一降压电路输出端连接；
降压芯片U2第二引脚以及电容C22第一端分别与第二降压电路输出端连接，电容C22第二端与降压芯片U2第一引脚连接；
降压芯片U2第一引脚、电容C21第二端、电阻R23第二端以及场效应管源极分别接地。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种用于电***起爆的驱动板卡，其特征在于，包括：单片机(1)、USB转TTL模块(2)、第一低压触发电路(3)、第二低压触发电路(4)、第一光耦(5)、第二光耦(6)、第一高压输出电路(7)以及第二高压输出电路(8)；
单片机(1)通过USB转TTL模块(2)与PC端(10)通信连接；单片机(1)的第一输出端依次通过第一低压触发电路(3)、第一光耦(5)以及第一高压输出电路(7)与电***(9)第一起爆端连接；
单片机(1)的第二输出端依次通过第二低压触发电路(4)、第二光耦(6)以及第二高压输出电路(8)与电***(9)第二起爆端连接；
单片机(1)接收PC端(10)发出的控制指令，并依次通过第一低压触发电路(3)、第二低压触发电路(4)、第一光耦(5)、第二光耦(6)、第一高压输出电路(7)以及第二高压输出电路(8)引爆电***(9)。
2.根据权利要求1所述的用于电***起爆的驱动板卡，其特征在于，第一低压触发电路(3)包括：场效应管Q31、三极管Q32、电阻R30、电阻R31以及电阻R32；
场效应管Q31栅极以及电阻R30第一端分别与单片机(1)第一输出端连接，三极管Q32基极以及电阻R31第一端分别与场效应管Q31漏极连接，三极管Q32发射极以及电阻R31第二端分别与第二降压电路输出端连接，三极管Q32集电极与电阻R32第一端连接，电阻R32第二端与第一光耦(5)第一引脚连接；
场效应管Q31源极、电阻R30第二端以及第一光耦(5)第二引脚分别接地；
第一光耦(5)采用OR-354B型光耦。
3.根据权利要求1所述的用于电***起爆的驱动板卡，其特征在于，第二低压触发电路(4)包括：场效应管Q33、三极管Q34、电阻R33、电阻R34、电阻R35；
场效应管Q33栅极以及电阻R33第一端分别与单片机(1)第二输出端连接，三极管Q34基极以及电阻R34第一端分别与场效应管Q33漏极连接，三极管Q34发射极以及电阻R34第二端分别与第二降压电路输出端连接，三极管Q34集电极与电阻R35第一端连接，电阻R35第二端与第二光耦(6)第一引脚连接；
场效应管Q33源极、电阻R33第二端以及第二光耦(6)第二引脚分别接地；
第二光耦(6)采用OR-354B型光耦。
4.根据权利要求1所述的用于电***起爆的驱动板卡，其特征在于，第一高压输出电路(7)包括：场效应管Q35、电阻R36、电阻R37、立式功率电阻RTP1以及立式功率电阻RTP2；
场效应管Q35源极以及电阻R37第二端分别与36V直流电源连接，场效应管Q35栅极以及电阻R37第一端分别与电阻R36第一端连接，电阻R36第二端与第一光耦(5)第六引脚连接，场效应管Q35漏极分别与立式功率电阻RTP1第一端以及立式功率电阻RTP2第一端连接，立式功率电阻RTP1第二端以及立式功率电阻RTP2第二端分别与电***(9)第一起爆端连接，第一光耦(5)第四引脚接地。
5.根据权利要求1所述的用于电***起爆的驱动板卡，其特征在于，第二高压输出电路(8)包括：场效应管Q36、肖特基二极管D31、电阻R38以及电阻R39；
场效应管Q36栅极、电阻R39以及肖特基二极管阴极D31分别与第二光耦(6)第四引脚连接，场效应管Q36漏极与电***(9)第二起爆端连接；肖特基二极管阳极、电阻R39第二端以及场效应管Q36源极分别接地。
6.根据权利要求1所述的用于电***起爆的驱动板卡，其特征在于，还包括：36V转5V变压电路；
36V转5V变压电路输入端连接36V电源，36V转5V变压电路输出的5V连接单片机(1)供电端；
36V转5V变压电路包括：降压芯片U1、电感D11、电容C11、电容C12、二极管D11、瞬态抑制二极管D12以及瞬态抑制二极管D13；
降压芯片U1第一引脚、电容C11、瞬态抑制二极管D12分别连接36V直流电源；降压芯片U1第二引脚、二极管D11阴极分别连接电感L11第一端；降压芯片U1第四引脚、电感L11第二端、电容C12第一端以及瞬态抑制二极管D13第一端分别连接第一降压电路输出端，降压芯片U1第三引脚、降压芯片U1第五引脚、瞬态抑制二极管D12第二端、电容C11第二端、二极管D11阳极、电容C12第二端以及瞬态抑制二极管D13第二端分别接地；
降压芯片U1采用LM2575HVS-5V芯片。
7.根据权利要求6所述的用于电***起爆的驱动板卡，其特征在于，还包括：5V转3.3V变压电路；
5V转3.3V变压电路输入端连接36V转5V变压电路输出端，5V转3.3V变压电路输出的3.3V连接第一低压触发电路(3)以及第二低压触发电路(4)的供电端；
5V转3.3V变压电路包括：降压芯片U2、场效应管Q21、三极管Q22、二极管D21、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电容C21以及电容C22；
降压芯片U2第三引脚以及电容C21第一端分别与二极管D21阴极连接，二极管D21阳极与三极管Q22集电极连接，三极管Q22基极以及电阻R22第二端分别与场效应管Q21漏极连接，场效应管Q21栅极以及电阻R23第一端分别与电阻R21第二端连接，电阻R21第一端、电阻R22第一端以及三极管Q22发射极分别与第一降压电路输出端连接；
降压芯片U2第二引脚以及电容C22第一端分别与第二降压电路输出端连接，电容C22第二端与降压芯片U2第一引脚连接；
降压芯片U2第一引脚、电容C21第二端、电阻R23第二端以及场效应管Q21源极分别接地；
降压芯片U2采用AMS1117-3.3V芯片。
8.根据权利要求1所述的用于电***起爆的驱动板卡，其特征在于，单片机(1)采用STM32F103RCT6单片机或采用STC12LE5A60S2单片机。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |