一种电子雷管总线驱动电路的制作方法

1.本实用新型涉及电子雷管技术领域，更具体的说是涉及一种电子雷管总线驱动电路。


背景技术：

2.民爆行业中起爆器总线电压一般在7-24v，起爆器发送数据时采用差分电压方式，通讯波特率2400-9600，总线额定输出电流500ma。因此起爆器总线须有较强的电流输出能力，且总线极性快速切换。
3.目前，行业内的电路方案是通过pmosq1、q2，nmosq3、q4，组成全桥电路，并通过双路双触点模拟开关实现电子雷管驱动电路方案。
4.但是，上述方案双路双触点模拟开关需要选择工作电压＞24v的模拟开关，成本较高；而且，由于pmos与nmos栅极寄生电容相差较大，导通与截止时间不同，上述方案的驱动电路没有死区控制，在状态切换过程中极易出现q1与q3，q2与q4出现同时导通过流，增加mos管的开关功耗，缩短mos管的工作寿命。
5.因此，如何提供一种电子雷管总线驱动电路来降低成本并提升驱动电路的可靠性和安全性是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本实用新型提供了一种电子雷管总线驱动电路采用nmos驱动高边开关，降低硬件成本，限制总线最大输出电流小于200ma，降低mos管的开关功率，提高电路的可靠性。
7.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
8.一种电子雷管总线驱动电路，包括：nmos管q3、q4、q7和q8，q3调节模块，q4调节模块，q7调节模块以及q8调节模块；
9.q4调节模块和q8调节模块的一端均与控制信号正向输入端相连，q4调节模块另一端分别与q4的栅极和上拉电源相连，q8调节模块另一端分别与q8的栅极和地线相连，q8的源极和q4漏极并联后作为驱动电路输出端；
10.q3调节模块和q7调节模块的一端均与控制信号反向输入端相连，q3调节模块另一端分别与q3的栅极和上拉电源相连，q7调节模块另一端分别与q7的栅极和地线相连，q7的源极和q3漏极并联后作为驱动电路输出端；
11.q3的源极和q4的源极并联后与外接电压相连，q8和q7的漏极并联后接地。
12.优选的，q4调节模块包括nmos管q6、电阻r68、电阻r79、电阻r2和电阻r4；
13.q6的栅极通过电阻r68与控制信号正向输入端相连，q6的源极分别通过电阻r79与q4的栅极以及通过电阻r2和电阻r4串联后与上拉电源相连。
14.优选的，q8调节模块包括二极管d2、电阻r11和电容c5；
15.二极管d2与电阻r11并联后一端与控制信号正向输入端相连，另一端分别与q8的
栅极相连以及通过电容c5接地。
16.优选的，q3调节模块包括nmos管q5、电阻r67、电阻r78、电阻r1和电阻r3；
17.q5的栅极通过电阻r67与控制信号反向输入端相连，q5的源极分别通过电阻r78与q4的栅极以及通过电阻r1和电阻r3串联后与上拉电源相连。
18.优选的，q7调节模块包括二极管d1、电阻r10和电容c4；
19.二极管d1与电阻r10并联后一端与控制信号反向输入端相连，另一端分别与q7的栅极相连以及通过电容c4接地。
20.优选的，所述的一种电子雷管总线驱动电路，还包括控制信号发送模块，控制信号发送模块包括非门电路，非门电路的输入端与控制信号正向输入端相连，非门电路的输出端与控制信号反向输入端相连。
21.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种电子雷管总线驱动电路，采用nmos管驱动高边开关，通过低压电平驱动高边mos栅极，降低硬件成本；全桥mos管选用同一规格nmos管，使开关时间趋于一致；带有死区控制，避免开关过程出现短路电流，降低mos管的开关功率，提高电路的可靠性。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
23.图1附图为本实用新型提供的电路结构示意图；
24.图2附图为本实用新型实施例提供的电路结构示意图。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.本实用新型实施例公开了一种电子雷管总线驱动电路，包括：nmos管q3、q4、q7和q8，q3调节模块，q4调节模块，q7调节模块以及q8调节模块；
27.q4调节模块和q8调节模块的一端均与控制信号正向输入端相连，q4调节模块另一端分别与q4的栅极和上拉电源相连，q8调节模块另一端分别与q8的栅极和地线相连，q8的源极和q4漏极并联后作为驱动电路输出端；
28.q3调节模块和q7调节模块的一端均与控制信号反向输入端相连，q3调节模块另一端分别与q3的栅极和上拉电源相连，q7调节模块另一端分别与q7的栅极和地线相连，q7的源极和q3漏极并联后作为驱动电路输出端；
29.q3的源极和q4的源极并联后与外接电压相连，q8和q7的漏极并联后接地。
30.为了进一步实施上述技术方案，q4调节模块包括nmos管q6、电阻r68、电阻r79、电阻r2和电阻r4；
31.q6的栅极通过电阻r68与控制信号正向输入端相连，q6的源极分别通过电阻r79与q4的栅极以及通过电阻r2和电阻r4串联后与上拉电源相连。
32.为了进一步实施上述技术方案，q8调节模块包括二极管d2、电阻r11和电容c5；
33.二极管d2与电阻r11并联后一端与控制信号正向输入端相连，另一端分别与q8的栅极相连以及通过电容c5接地。
34.为了进一步实施上述技术方案，q3调节模块包括nmos管q5、电阻r67、电阻r78、电阻r1和电阻r3；
35.q5的栅极通过电阻r67与控制信号反向输入端相连，q5的源极分别通过电阻r78与q4的栅极以及通过电阻r1和电阻r3串联后与上拉电源相连。
36.为了进一步实施上述技术方案，q7调节模块包括二极管d1、电阻r10和电容c4；
37.二极管d1与电阻r10并联后一端与控制信号反向输入端相连，另一端分别与q7的栅极相连以及通过电容c4接地。
38.一种电子雷管总线驱动电路的工作原理为：
39.当控制信号正向输入端bus_tx＝1时，控制信号反向输入端bus_tx_not＝0，q5截止，q3导通，驱动电路输出端bus _k＝bus_vol；q6导通，q4截止，驱动电路输出端bus-_k＝0；
40.当bus_tx＝0时，bus_tx_not＝1，q5导通，q3截止，bus _k＝0v；q6截止，q4导通，bus-_k＝bus_vol。
41.当bus_tx由1到0时，q8栅极通过d2快速放电，q4栅极通过r2、r4、r79充电，因此q8的截止时间比q4导通时间短，有个短暂死区时间，避免q8、q4同时导通出现短路；当bus_tx由0到1时，q8栅极通过r11电，q4栅极通过q6放电，因此q8的导通时间比q4截止时间长，有个短暂死区时间，避免q8、q4同时导通出现短路；根据mos的输入输出电容，调整限流阻值即可得到不同的死区时间；同理可得bus_tx_not由0到1或由1到0时的原理。
42.实施例一
43.如图2，nmos选用l2n7002klt1g低成本小封装mos管，vds耐压60v，vgs耐压
±
20v，id《230ma，开关阈值1～2.5v，因此bus_pullup电压＝23.5v，bus_vol＝21v。
44.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
45.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。