本發(fā)明涉及一種控制電路,特別是涉及一種感應式能量點火裝置控制電路。
背景技術:
火工品是重要的動作執(zhí)行裝置,在民用、軍用和航天領域有著廣泛的應用,實際應用中普遍采用電發(fā)火機構(gòu)作為火工品的發(fā)火元件。根據(jù)《航空自動武器設計手冊》國防工業(yè)出版社,276頁,導電式的電發(fā)火機構(gòu),可知,傳統(tǒng)的火工品點火電路采用大容量供電電池直接放電或者通過一體化電源直接供電的方法實現(xiàn)對火工品的起爆;在對體積和重量有嚴格要求的場合,一般利用體積小、質(zhì)量輕的小容量電源給電容器充電,將火工品點火用的能量儲存在電容器中,利用電容的瞬間放電能力實現(xiàn)對電起爆器的起爆。
參照圖2?,F(xiàn)有的火工品點火電路中,供電電池或電容通過控制電路與火工品之間有電氣連接,供電電池或電容上的能量通過線路傳遞給火工品,屬于傳統(tǒng)的接觸式能量傳遞。這種類型的電發(fā)火機構(gòu)結(jié)構(gòu)比較簡單,但存在一個主要的技術問題,就是接觸點處的可靠導電問題,特別是在火工品執(zhí)行動作時一般都伴隨有劇烈震動,以及由于長期使用導致的接觸點磨損從而引起的導電不可靠問題。
技術實現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有火工品電發(fā)火機構(gòu)點火控制電路可靠性差的不足,本發(fā)明提供一種感應式能量點火裝置控制電路。該控制電路包括DC-DC電源、驅(qū)動脈沖產(chǎn)生電路、光耦隔離單元、脈沖功率驅(qū)動電路、可調(diào)電阻R1、儲能電容C1、開關管Q2、電阻R3、電容C3、二極管D2、加速電容C4、限流電阻R4、能量發(fā)射線圈L2和能量接收線圈L3。由于采用了能量發(fā)射線圈L2和能量接收線圈L3,能量無線傳遞,解決了背景技術火工品電發(fā)火機構(gòu)點火控制電路能量傳遞需要物理接觸的技術問題,避免了在劇烈振動下易引起接觸點導電可靠性差的不足,提高了控制電路的可靠性。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種感應式能量點火裝置控制電路,其特點是包括DC-DC電源、驅(qū)動脈沖產(chǎn)生電路、光耦隔離單元、脈沖功率驅(qū)動電路、可調(diào)電阻R1、儲能電容C1、開關管Q2、電阻R3、電容C3、二極管D2、加速電容C4、限流電阻R4、能量發(fā)射線圈L2和能量接收線圈L3。DC-DC電源輸出+3.3V、+5V和+15V直流電壓,分別為驅(qū)動脈沖產(chǎn)生電路、光耦隔離單元以及脈沖功率驅(qū)動電路供電。驅(qū)動脈沖產(chǎn)生電路的輸出端接光耦隔離單元的輸入端,光耦隔離單元的輸出端接脈沖功率驅(qū)動電路的輸入端,脈沖功率驅(qū)動電路的輸出端接開關管Q2的柵極。所述光耦隔離單元用于隔離驅(qū)動脈沖產(chǎn)生電路和脈沖功率驅(qū)動電路。驅(qū)動脈沖產(chǎn)生電路中的通信接口接收到點火指令后產(chǎn)生相應的驅(qū)動脈沖信號,所述驅(qū)動脈沖信號通過光耦隔離單元送入脈沖功率驅(qū)動電路,脈沖功率驅(qū)動電路對光耦隔離單元送來的驅(qū)動脈沖信號進行功率放大后驅(qū)動開關管Q2動作??烧{(diào)電阻R1、儲能電容C1、開關管Q2、能量發(fā)射線圈L2、電阻R3、電容C3、二極管D2、加速電容C4、電阻R4構(gòu)成能量傳遞電路。可調(diào)電阻R1用于限流分壓,儲能電容C1通過輸入電源充電,能量發(fā)射線圈L2傳遞能量時由電容C1提供能量,限流電阻R4限制能量發(fā)射線圈L2的電流,加速電容C4用于提高能量發(fā)射線圈L2電流的上升速率,加快能量傳輸。電阻R3、電容C3、二極管D2構(gòu)成吸收電路,吸收開關管Q2關斷時由能量發(fā)射線圈L2反電勢產(chǎn)生的尖峰干擾。開關管Q2導通時輸入電壓經(jīng)過能量發(fā)射線圈L2勵磁,將能量送出。能量接收線圈L3兩端連接火工品,能量接收線圈L3接收到能量發(fā)射線圈L2傳遞來的能量,激發(fā)火工品點火。
所述驅(qū)動脈沖產(chǎn)生電路由微處理器構(gòu)成。
所述光耦隔離單元由TLP521構(gòu)成。
所述脈沖功率驅(qū)動電路由驅(qū)動芯片F(xiàn)AN3224構(gòu)成。
本發(fā)明的有益效果是:該控制電路包括DC-DC電源、驅(qū)動脈沖產(chǎn)生電路、光耦隔離單元、脈沖功率驅(qū)動電路、可調(diào)電阻R1、儲能電容C1、開關管Q2、電阻R3、電容C3、二極管D2、加速電容C4、限流電阻R4、能量發(fā)射線圈L2和能量接收線圈L3。由于采用了能量發(fā)射線圈L2和能量接收線圈L3,能量無線傳遞,解決了背景技術火工品電發(fā)火機構(gòu)點火控制電路能量傳遞需要物理接觸的技術問題,避免了在劇烈振動下易引起接觸點導電可靠性差的不足,提高了控制電路的可靠性。
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作詳細說明。
附圖說明
圖1是本發(fā)明感應式能量點火裝置控制電路的電路圖。
圖2是背景技術電發(fā)火機構(gòu)點火控制電路的電路圖。
具體實施方式
以下實施例參照圖1。
本發(fā)明感應式能量點火裝置控制電路包括DC-DC電源、驅(qū)動脈沖產(chǎn)生電路、光耦隔離單元、脈沖功率驅(qū)動電路、可調(diào)電阻R1、儲能電容C1、開關管Q2、電阻R3、電容C3、二極管D2、電容C4、限流電阻R4、能量發(fā)射線圈L2和能量接收線圈L3。
DC-DC電源的輸出為3.3V,5V和+15V直流電壓,為驅(qū)動脈沖產(chǎn)生電路、光耦隔離單元以及脈沖功率驅(qū)動電路供電。
驅(qū)動脈沖產(chǎn)生電路生成一定脈寬的脈沖信號,驅(qū)動脈沖產(chǎn)生電路由微處理器構(gòu)成,該驅(qū)動脈沖產(chǎn)生電路設置有通信接口,通信接口接收到點火指令后產(chǎn)生相應的驅(qū)動脈沖信號。
光耦隔離單元隔離驅(qū)動脈沖產(chǎn)生電路和脈沖功率驅(qū)動電路。光耦隔離單元由TLP521構(gòu)成。光耦隔離單元的輸入端連接驅(qū)動脈沖產(chǎn)生電路的輸出,光耦隔離單元的輸出連接脈沖功率驅(qū)動電路。
脈沖功率驅(qū)動電路對光耦隔離單元送來的驅(qū)動信號進行功率放大后驅(qū)動開關管Q2動作,脈沖功率驅(qū)動電路采用驅(qū)動芯片F(xiàn)AN3224。脈沖功率驅(qū)動電路的輸出接開關管Q2的柵極。
可調(diào)電阻R1、儲能電容C1、開關管Q2、能量發(fā)射線圈L2、電阻R3、電容C3、二極管D2、電容C4、電阻R4構(gòu)成能量傳遞電路。R1為可調(diào)電阻,起限流分壓作用,電容C1是儲能電容,通過輸入電源給電容C1充電,能量發(fā)射線圈L2傳遞能量時由電容C1提供能量,電阻R4是限流電阻,限制能量發(fā)射線圈L2的電流,電容C4是加速電容,提高能量發(fā)射線圈L2電流的上升速率,加快能量的傳輸。電阻R3、電容C3、二極管D2構(gòu)成吸收電路,吸收開關管Q2關斷時由能量發(fā)射線圈L2反電勢產(chǎn)生的尖峰干擾。開關管Q2導通時輸入電壓經(jīng)過能量發(fā)射線圈L2勵磁,把能量送出。
能量接收線圈L3兩端連接火工品,能量接收線圈L3接收到能量發(fā)射線圈L2傳遞來的能量,激發(fā)火工品點火。