CN106681302A - 用于弹上配电的固体继电器自保持装置及其测试控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于弹上配电的固体继电器自保持装置及其测试控制方法，将固体继电器与常开型光MOS继电器和常闭型光MOS继电器进行配合，通过与常开型光MOS固体继电器的配合实现输出自保，通过与常闭型光MOS继电器的配合实现断电控制；本发明提供的固体继电器自保持装置的测试控制方法，通过对每组固体继电器自保持电路单独测试控制的方法，对故障进行快速准确定位，确保每一组固体继电器自保持电路的可靠性和安全性，以适于固体继电器自保持电路的检测需求，确保用于弹上配电的固体继电器自保持电路的可靠性和安全性。本发明具有高可靠性、高安全性的输入和输出电气隔离，架构简单、使用方便、专用性强，具有较高的实用价值。

Description

用于弹上配电的固体继电器自保持装置及其测试控制方法

技术领域

本发明属于配电控制技术领域，更具体地，涉及一种用于弹上配电的固体继电器自保持装置及其测试控制方法。

背景技术

在导弹控制系统中，配电控制系统用于转换和分配弹上二次电源，是导弹稳定工作的基础，其系统的稳定性、可靠性直接影响导弹的控制、飞行和制导性能。传统的弹上配电控制系统是基于磁保持继电器和电磁继电器的机械开关，主要存在以下缺点：

(1)抗过载和冲击能力较弱，难以满足复杂环境下的导弹发射和飞控要求；

(2)结构体积大，不利于现代导弹的小型化、高集成度设计；

(3)开关动作时间较长，不符合现代导弹的快速反应需要；

固体继电器可以克服以上缺点，但固体继电器在通电转换后需要在输入端长期通电，以保持输出；因此，为固体继电器设计稳定可靠的自保持电路十分必要。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种用于弹上配电的固体继电器自保持装置及其测试控制方法，其目的在于使固体继电器可靠稳定的保持输出。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种用于弹上配电的固体继电器自保持装置，包括控制驱动电路、常闭光MOS继电器组、常开光MOS继电器组、固体继电器组和回采测试电路；

其中，常闭光MOS继电器组的第一端与控制驱动电路的第一端相连，第二端用于接入控制电源，第三端与常开光MOS继电器组的第二端相连；所述控制驱动电路的第二端与常开光MOS继电器组的第一端相连，所述常开光MOS继电器组的第三端回接至其第一端；所述固体继电器组的第一端与常开光MOS继电器组的第三端相连，第二端用于接入弹上电源，第三端作为配电输出端；所述回采测试电路的输入端与所述配电输出端相连。

优选的，上述的固体继电器自保持装置，其控制驱动电路用于提供1路断电控制信号和1～N路配电控制信号；常闭光MOS继电器组用于提供控制固体继电器的信号源；常开光MOS继电器组用于提供配电控制信号。

优选的，上述的固体继电器自保持装置，还包括第一二极管组、第二二极管组；

第一二极管组串联在控制驱动电路的第二端与常开光MOS继电器组的第一端之间；第二二极管组串联在常开光MOS继电器组的第三端与第一端之间，用于防止配电控制信号与常开MOS继电器组输出的自保信号相互发生倒灌。

优选的，上述的固体继电器自保持装置其特征在于，其第一二极管组、第二二极管组分别包括1～N个二极管；所述常闭光MOS继电器组包括1～2个常闭光MOS继电器；所述常开光MOS继电器组包括1～N个常开光MOS继电器；所述固体继电器组包括1～N个固体继电器；其中，N为大于1的自然数；当第一二极管组、第二二极管组、常闭光MOS继电器组、常开光MOS继电器和固体继电器组包括N个元件时，这个N个元件为并列关系；常闭光MOS继电器组包括2个常闭光MOS继电器时，这个两个常闭光MOS继电器为并列关系。

优选的，上述的固体继电器自保持装置，各常开光MOS继电器的第三端连接2个二极管，各常开光MOS继电器对应与一个固体继电器相连。

优选的，上述的固体继电器自保持装置，其中第一二极管组中的一个二极管、第二二极管组钟的1个二极管、常闭光MOS继电器组中的一个常闭光MOS继电器、常开光MOS继电器组中的一个常开光MOS继电器、固体继电器组中的一个固体继电器构成单组固体继电器自保持电路；各单组固体继电器自保持电路共用控制驱动电路和回采测试电路。

优选的，上述的固体继电器自保持装置，其第一二极管组、第二二极管组均包括1～N个二极管；所述常闭光MOS继电器组包括1～2个常闭光MOS继电器；常开光MOS继电器组包括1～N个常开光MOS继电器；固体继电器组包括1～N个固体继电器；其中，N为大于1的自然数

为实现本发明目的按照本发明的另一方面，提供了一种基于上述的固体继电器自保持装置的测试控制方法，包括如下步骤：

(1)对第i固体继电器自保持电路进行配电控制，对第i固体继电器的输出进行回采判定，若错误，则判定第i固体继电器故障；若正确，则进入步骤(2)；令i的初始值为1；

(2)对第i固体继电器自保持电路进行断电控制，对第i固体继电器的输出进行回采判定，若错误，则判定第i固体继电器故障；若正确，则进入步骤(3)；

(3)令i＝i+1；进入步骤(1)；直到i＝N，完成对第N固体继电器自保持电路的回采测试后，进入步骤(4)；

(4)对所有N组固体继电器自保持电路同时进行配电控制，对输出进行回采判定，若错误，则回到步骤(1)，进行单组测试控制以进行故障定位；若正确，则进入步骤(5)；

(5)对所有N组固体继电器自保持电路同时进行断电控制，对输出进行回采判定，若错误，则回到步骤(1)，进行单组测试控制以进行故障定位；若正确，则结束；由此完成对所有N个固体继电器同时进行配电控制。

本发明基于固体继电器和小型光MOS继电器的配合使用实现固体继电器的输出自保；其中配电输出选用大功率固体继电器；自保控制使用常开型光MOS固体继电器；断电控制选用常闭型光MOS继电器。常开型光MOS继电器输出端导通后，输出信号使大功率固体继电器实现导通输出，同时常开型光MOS继电器的输出信号回接至输入端，使常开型光MOS继电器保持输出；常闭型光MOS继电器则为常开型光MOS继电器的输出提供信号源，在需要断电时，在短暂的断掉常开型光MOS继电器的信号源后，常开型光MOS继电器无法自保输出，从而实现断电。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

本发明提供了用于弹上配电的固体继电器自保持装置及其测试控制方法，采用两组或以上固体继电器自保持电路进行同一路配电输出，以增强弹上配电控制系统的可靠性和稳定性，保证弹上配电控制系统的功率输出能力，可克服传统弹上配电控制系统的缺点，实现稳定可靠的自保配电输出，以满足现代导弹设计应用需求。

附图说明

图1是实施例提供的用于弹上配电的固体继电器自保持装置的功能框图；

图2是实施例中单组固体固体继电器自保持电路的示意图；

图3是实施例中用于弹上配电的固体继电器自保持装置的测试控制流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明实施例提供的用于弹上配电的固体继电器自保持装置，其功能框图如图1所示，包括控制驱动电路、第一二极管组、第二二极管组、常闭光MOS继电器组、常开光MOS继电器组、固体继电器组和回采测试电路；

其中，常闭光MOS继电器组的第一端与控制驱动电路的第一端相连，第二端用于接入控制电源，第三端与常开光MOS继电器组的第二端相连；控制驱动电路的第二端与第一二极管组的输入端相连；常开光MOS继电器组的第一端与第一二极管组的输出端、第二二极管组的输出端相连，第三端与第二二极管组的输入端相连；固体继电器组的第一端与常开光MOS继电器组的第三端相连，第二端用于接入弹上电源，第三端作为配电输出端；回采测试电路的输入端与上述配电输出端相连；

其中，第一二极管组、第二二极管组均由1～N个二极管构成，用于断电控制的常闭光MOS继电器组由1～2个常闭光MOS继电器构成、用于配电控制的常开光MOS继电器组由1～N个常开光MOS继电器构成、用于配电输出的固体继电器组由1～N个固体继电器构成。

控制驱动电路用于输出1路断电控制信号和1～N路配电控制信号；本实施例中，常闭光MOS继电器采用两个，两个常闭光MOS继电器同时输出中间信号，中间信号是控制固体继电器的信号源；常开光MOS继电器也采用2个，每个常开光MOS继电器对应一个单独的配电控制信号；每个常开光MOS继电器配2个二极管(一个第一二极管，一个第二二极管)，用于防止配电控制信号和常开MOS继电器输出自保信号相互发生倒灌；每个常开光MOS继电器对应一个固体继电器，用于分别控制配电输出；回采测试电路用于采集测试配电输出。

本发明实施例提供的固体继电器自保持装置中，单组固体继电器自保持电路如图2所示，其中，K1为固体继电器，用于配电输出，与回采测试电路相连用于回采测试；K2为常闭光MOS继电器，输出中间信号；K3为常开光MOS继电器，输出固体继电器的控制信号，并回接至输入端用于自保；R1和R2为限流电阻，根据光MOS继电器的输入要求选择阻值；V1和V2为开关二极管，用于防止驱动器输出的配电控制信号与K3本身输出回接的配电自保信号发生反灌；控制器输出的控制信号经由驱动器进行驱动。

实施例提供的固体继电器自保持装置在用于配电控制时，其控制驱动电路输出的N路配电控制信号分别用于控制N个固体继电器的配电输出，输出的N路断电控制信号则用于对N个固体继电器的配电输出同时进行断电控制；在测试控制时，先对第一个固体继电器进行配电控制，对固体继电器的输出进行测试；测试完毕后进行断电控制，再对固体继电器的输出进行测试；测试完毕后对第二固体继电器进行配电控制，对固体继电器的输出进行测试；测试完毕后进行断电控制，再对固体继电器的输出进行测试；依次测试固体继电器组的N个固体继电器；然后对固体继电器组的N个固体继电器同时进行配电控制，对固体继电器的输出进行测试；测试完毕后进行断电控制，再对固体继电器的输出进行测试；测试完毕后对固体继电器组的N个固体继电器同时进行配电控制，完成配电；在测试时对N组固体继电器继电器自保持电路分别控制，确保每一组固体固体继电器自保持电路的可靠性和安全性。

图3示出了本发明实施例提供的用于弹上配电的固体继电器自保持装置的测试控制流程；

在测试控制时，先进行第1组配电控制，并对输出进行回采判定，若错误，则故障定位为第1固体继电器；若正确，则执行下一步，进行断电控制，再对输出进行回采判定，若错误，则故障定位为第一固体继电器；若正确，则执行下一步；如此循环，完成第N组回采测试后，对所有N个固体继电器同时进行配电控制，对输出进行回采判定，若错误，则回到单组测试控制，进行故障定位；若正确，则执行下一步，进行断电控制，再对输出进行回采判定，若错误，则回到单组测试控制，进行故障定位；对所有N个固体继电器同时进行配电控制，完成配电控制。

为了更进一步的说明本发明实施例提供的用于弹上配电的固体继电器自保持装置及其测试控制方法，通过以下测试控制配电输出的流程来具体阐述其工作原理：

(1)假定电路中固体继电器输出为2组，即N＝2，则控制信号与输出一一对应，即配电控制信号1—>配电控制1—>控制固体继电器1和常开光MOS继电器输出自保1(配电自保1)，配电控制信号2—>配电控制2—>控制固体继电器2和常开光MOS继电器输出自保2(配电自保2)；

(2)控制驱动电路输出配电控制信号1脉冲，常开光MOS继电器1导通，常闭光MOS继电器初始态为导通，因此控制固体继电器1输出，常开光MOS继电器1自保输出，控制固体继电器1持续配电输出；

(3)回采测试电路回采配电输出进行判定，若错误，则故障定位为固体继电器1，若正确，则进入下一步；

(4)控制驱动电路输出断电控制信号脉冲，2个常闭光MOS继电器均暂时断开，常开光MOS继电器1在无输出时无法自保，固体继电器1输出断开；

(5)执行步骤(3)的操作；

(6)控制驱动电路输出配电控制信号2脉冲，常开光MOS继电器2导通，常闭光MOS继电器初始态为导通，因此控制固体继电器2输出，常开光MOS继电器2自保输出，控制固体继电器2持续配电输出：

(7)执行第3步操作；

(8)控制驱动电路输出断电电控制信号脉冲，2个常闭光MOS继电器均暂时断开，常开光MOS继电器2在无输出时无法自保，固体继电器2输出断开；

(9)执行第3步操作：

(10)控制驱动电路同时输出配电控制信号1和配电控制信号2脉冲，常开光MOS继电器1和2均导通，常闭光MOS继电器初始态为导通，因此控制固体继电器2输出，常开光MOS继电器1和2均自保输出，控制固体继电器1和2持续配电输出；

(11)回采测试电路回采配电输出进行判定，若错误，则执行第2～7步操作，进行故障定位，若正确，则进入下一步；

(12)控制驱动电路输出断电控制信号脉冲，2个常闭光MOS继电器均暂时断开，常开光MOS继电器1和2在无输出时无法自保，固体继电器1和2输出断开：

(13)执行第11步操作；

(14)执行第10步操作，完成配电控制

通过上述测试控制配电输出的流程可以看出，本发明提供的这种固体继电器自保持装置，采用两组或以上固体继电器自保持电路进行同一路配电输出，以增强弹上配电控制系统的可靠性和稳定性，保证弹上配电控制系统的功率输出能力。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于弹上配电的固体继电器自保持装置，其特征在于，包括控制驱动电路、常闭光MOS继电器组、常开光MOS继电器组、固体继电器组和回采测试电路；

所述常闭光MOS继电器组的第一端与控制驱动电路的第一端相连，第二端用于接入控制电源，第三端与常开光MOS继电器组的第二端相连；所述控制驱动电路的第二端与常开光MOS继电器组的第一端相连，所述常开光MOS继电器组的第三端回接至其第一端；所述固体继电器组的第一端与常开光MOS继电器组的第三端相连，第二端用于接入弹上电源，第三端作为配电输出端；所述回采测试电路的输入端与所述配电输出端相连。

2.如权利要求1所述的固体继电器自保持装置，其特征在于，所述控制驱动电路用于提供1路断电控制信号和1～N路配电控制信号；所述常闭光MOS继电器组用于提供控制固体继电器的信号源；所述常开光MOS继电器组用于提供配电控制信号。

3.如权利要求1或2所述的固体继电器自保持装置，其特征在于，还包括第一二极管组、第二二极管组；

所述第一二极管组串联在控制驱动电路的第二端与常开光MOS继电器组的第一端之间；所述第二二极管组串联在常开光MOS继电器组的第三端与第一端之间，用于防止配电控制信号与常开MOS继电器组输出的自保信号相互发生倒灌。

4.如权利要求3所述的固体继电器自保持装置，其特征在于，所述第一二极管组、第二二极管组分别包括1～N个二极管；所述常闭光MOS继电器组包括1～2个常闭光MOS继电器；所述常开光MOS继电器组包括1～N个常开光MOS继电器；所述固体继电器组包括1～N个固体继电器；其中，N为大于1的自然数。

5.如权利要求4所述的固体继电器自保持装置，其特征在于，每个常开光MOS继电器的第三端连接2个二极管，每个常开光MOS继电器对应与一个固体继电器相连。

6.如权利要求4或5所述的固体继电器自保持装置，其特征在于，由第一二极管组中的一个二极管、第二二极管组钟的1个二极管、常闭光MOS继电器组中的一个常闭光MOS继电器、常开光MOS继电器组中的一个常开光MOS继电器、固体继电器组中的一个固体继电器构成单组固体继电器自保持电路；各单组固体继电器自保持电路共用控制驱动电路和回采测试电路。

7.一种基于权利要求1～6任一项所述的固体继电器自保持装置的测试控制方法，包括如下步骤：

(1)对第i固体继电器自保持电路进行配电控制，对第i固体继电器的输出进行回采判定，若错误，则判定第i固体继电器故障；若正确，则进入步骤(2)；令i的初始值为1；

(2)对第i固体继电器自保持电路进行断电控制，对第i固体继电器的输出进行回采判定，若错误，则判定第i固体继电器故障；若正确，则进入步骤(3)；

(3)令i＝i+1；进入步骤(1)；直到i＝N，完成对第N固体继电器自保持电路的回采测试后，进入步骤(4)；

(4)对所有N组固体继电器自保持电路同时进行配电控制，对输出进行回采判定，若错误，则回到步骤(1)，进行单组测试控制以进行故障定位；若正确，则进入步骤(5)；

(5)对所有N组固体继电器自保持电路同时进行断电控制，对输出进行回采判定，若错误，则回到步骤(1)，进行单组测试控制以进行故障定位；若正确，则结束。对所有N个固体继电器同时进行配电控制，完成配电控制。