点火电路的可靠性与安全性分析

这里所说的可靠性主要是指能量可靠性。就是当TWH8751导通后，在储能电容放电过程中电雷管能够获得可靠爆炸所需的能量。这个问题是点火电路设计的一个关键问题，需要通过计算和测试给予保证。为此要计算出点火电路中电雷管上所能获得的能量W2，还要测出电雷管百分之百可靠爆炸的能量W20。电雷管起爆测试电路如图8-24所示。

图8-24　电雷管起爆测试电路图

设电源E＝20V、C＝15μF时某电雷管百分之百可靠爆炸。电雷管的瞬发度可以通过专用仪器测得，设5μs（用t0表示）。在这些数据确定之后，电雷管百分之百起爆的能量可由下式求出

式中，U1为经过时间t0后电容C上的剩余电压；R2为雷管的等效电阻。

为计算W2，给出TWH 8751导通后储能电容C放电的等效电路及TWH 8751的输出特性曲线如图8-25和图8-26所示。

图8-25　电容放电等效电路

图8-26　TWH 8751输出特性曲线(www.xing528.com)

在储能电容C放电时，电容器上的电压UC与放电电流IC可表示为

式中，Uce为TWH8751导通时的压降；RS为其导通时的动态内阻；τ＝（RS＋R2）C。

在某瞬时t′附近的Δt时间内R2上所获得的能量为

那么

为保证电雷管可靠起爆，应使

式中，K为可靠性系数，取K＞1。

由上面的分析可知，在点火电路中用TWH8751作控制器件比传统的可控硅有更多的优点。