CN114111475B - 一种烟幕电子引信 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种烟幕电子引信，本发明包括：电源接口模块，其用于连接外部电源；电源转换模块，其与电源接口模块相连；储能模块，其与电源接口模块相连；第一点火模块，其与第一延时模块相连；开关模块，其与第一点火模块相连；第二延时模块，其与开关模块相连，第二点火模块，其分别与第二路延时模块和储能模块相连；检测模块，其分别与第一点火模块和第二点火模块相连。本发明通过开关模块触发第二路延时模块计时，计时到预设时间后，第二点火模块动作，将储能电容储存的能量供给第二点火具，爆炸释放烟雾，形成烟幕，可靠性强、延时控制精度高，提高了引信点火安全性。

Description

一种烟幕电子引信

技术领域

本发明涉及点火器技术领域，尤其是指一种烟幕电子引信。

背景技术

引信又称信管。装在炮弹、炸弹、地雷等上的一种引爆装置。引信是利用目标信息和环境信息，在预定条件下引爆或引燃弹药战斗部装药的控制装置(系统)。根据不同炮弹弹种和对付目标的需要选择不同的引信。爆竹的火药捻子即是最早的引信。

烟幕弹(又称烟雾弹)由引信、弹壳、发烟剂和炸药管组成。由于烟幕弹具有延迟引信，特种兵将其握在手中准备使用时就会触发这些延迟引信。传统的烟幕弹引信点火电路的可靠性差、易受干扰或误动作造成引信误触发点火，造成误伤。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中烟幕弹引信点火电路的可靠性差、易受干扰或误动作造成引信误触发点火的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种烟幕电子引信，包括：电源接口模块，其用于连接外部电源；电源转换模块，其与电源接口模块相连，所述电源转换模块用于将外部电源转为稳定的电压；储能模块，其与电源接口模块相连，所述储能模块包括储能电容，通过外部电源对所述储能电容充电；第一延时模块，其决定储能电容的充电时长和第一点火模块点火时间，所述第一延时模块包括RC延时电路；第一点火模块，其与第一延时模块相连，所述第一点火模块包括用于弹体打出的第一点火具，当第一延时模块到预设延时时间，通过第一点火模块使得第一点火具点火，弹体被打出后，外部电源停止对储能电容充电；开关模块，其与第一点火模块相连，当第一点火具点火时该开关模块闭合；第二延时模块，其与开关模块相连，第二点火模块，其分别与第二路延时模块和储能模块相连，所述第二点火模块包括用于爆炸释放烟雾第二点火具；检测模块，其分别与第一点火模块和第二点火模块相连，所述检测模块用于检测第一点火具和第二点火具是否正常并将反馈检测信息；通过开关模块触发第二路延时模块计时，计时到预设时间后，通过储能电容储存的能量供给第二点火具，通过第二点火模块使得第二点火具点火，爆炸释放烟雾，形成烟幕。

其中的所述第一点火模块包括Xms延时点火电路，所述Xms延时点火电路包括：场效应管Q4、电压源V+、第一运放U4A、第二运放U4B、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电容C10、电源VCC、第一点火具F1电阻、双路开关二极管VD5；所述电源VCC与双路开关二极管VD5负极相连；所述电容C10一端与第一运放U4A的反相输入端相连，另一端接地；所述电阻R11一端与电源VCC相连，另一端分别与电阻R12的另一端、第一运放U4A的同相输入端相连；所述第一运放U4A的反相输入端分别与电阻R10的一端、双路开关二极管VD5正极相连；所述电阻R10的另一端与第一运放U4A的电源、开关二极管VD5负极相连；所述第一运放U4A的输出端分别与电阻R13的一端、场效应管Q4的栅极相连，所述电阻R13的另一端分别与场效应管Q4的漏极、电阻R14的一端、电压源V+相连；所述电阻R14的另一端分别与电阻R15的一端、第二运放U4B的反相输入端相连；所述第一点火具F1电阻的一端分别与场效应管Q4的源极、第二运放U4B的同相输入端，另一端分别与电阻R15的一端相连后接地；所述第二稳压二极管VD5负极通过电阻R18与第二运放U4B的输出端相连。

在本发明的一个实施例中，所述检测模块在处于检测状态时，所述电压源V+提供小电流恒流源，若第一点火具F1电阻的阻值正常，则第二运放U4B输出低电平，电阻R10和电阻R18对电容电源VCC分压，使第一运放U4A的反相输入端电压小于第一运放U4A的正相输入端电压，第一运放U4A输出高电平，场效应管Q4不通；若第一点火具F1电阻的阻值异常，则第二运放U4B输出高电平，延时Xms之后第一运放U4A输出低电平，场效应管Q4导通。

在本发明的一个实施例中，当第一点火具F1的阻值正常时，此时电压源V+＝I*(R14+R15)；当点火具F1的阻值异常时，电压源V+＝I*((R14+R15)//R)，其中，I为电压源V+提供的小电流恒流源电流，R为第一点火具F1的阻值，检测模块根据不同的V+值就判断第一点火具F1是否正常。

在本发明的一个实施例中，所述第一点火具F1的阻值小于15Ω为正常，所述第一点火具F1的阻值大于等于15Ω为异常。

在本发明的一个实施例中，所述第二延时模块包括Yms延时电路，所述Yms延时电路包括分频器U2、与分频器U2输入端连接的晶振电路、与分频器U2的分频输出端连接的与门电路，所述晶振电路为U2提供时钟源。

在本发明的一个实施例中，所述晶振电路包括晶振XT1、电阻R2、电阻R3、电容C5、电容C6；所述晶振XT1的一端分别与电容C5的一端、电阻R3的一端相连，另一端分别与电容C6的一端、电阻R2的一端相连，所述电容C5的另一端、电容C6的另一端均接地，电阻R3的一端与分频器U2输入端CIN相连，所述电阻R2的另一端分别与电阻R3的另一端、分频器U2输入端

相连。

在本发明的一个实施例中，所述与门电路包括：电阻R4、电容C7、双路开关二极管VD2、双路开关二极管VD3、双路开关二极管VD4；所述双路开关二极管VD2、双路开关二极管VD3、双路开关二极管VD4的负极分别与分频器U2的分频输出端相连；

所述双路开关二极管VD2、双路开关二极管VD3、双路开关二极管VD4的正极均与电阻R4的一端相连，所述电容C7的两端分别与电阻R4的一端相连、接地，所述电阻R4的另一端与电压源相连。

根据权利要求8所述的一种烟幕电子引信，其特征在于，所述第二延时模块还包括二极管D1、电阻R19、电阻R20、场效应管Q3；所述二极管D1的正极与所述双路开关二极管VD2、双路开关二极管VD3、双路开关二极管VD4并联后的正极相连；所述双路开关二极管VD2、双路开关二极管VD3、双路开关二极管VD4的负极分别与分频器U2的分频输出端相连；所述双路开关二极管VD2、双路开关二极管VD3、双路开关二极管VD4相并联后的正极均与电阻R4的一端相连，所述电容C7的两端分别与电阻R4的一端相连、接地，所述电阻R4的另一端与电压源相连。

在本发明的一个实施例中，所述第二延时模块还包括二极管D1、电阻R19、电阻R20、场效应管Q3；所述二极管D1的正极与所述双路开关二极管VD2、双路开关二极管VD3、双路开关二极管VD4相并联后的正极相连；所述二极管D1的负极分别与电阻R20的一端、分频器U2输入端RST相连；所述电阻R20的另一端分别与电阻R19的一端、场效应管Q3的漏极相连；所述电阻R19的另一端与电压源相连，所述场效应管Q3的源极接地，所述场效应管Q3的栅极与复位信号端

相连。

在本发明的一个实施例中，所述第二点火模块包括：Yms延时点火电路，所述Yms延时点火电路包括D型触发器U3A、开关S1、场效应管Q1、场效应管Q2、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C9、第二点火具F2电阻；所述复位信号端

分别与开关S1、D型触发器/>

脚相连；所述电容C9一端接地，另一端分别与复位信号端/>

电阻R6的一端相连，所述电阻R6的另一端分别与电压源、D型触发器D脚相连；所述D型触发器Q输出端通过电阻R7、电阻R8串联后接地；所述场效应管Q1的栅极连接于电阻R7、电阻R8之间，所述场效应管Q1的漏极分别与场效应管Q2的栅极、电阻R9的一端相连，所述场效应管Q1的源极接地；所述场效应管Q2的漏极与电阻R9的另一端相连后与供电压连接，所述场效应管Q2的源极与第二点火具F2电阻一端相连，所述第二点火具F2电阻另一端接地。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的一种烟幕电子引信，当引信处于发射状态时，储能电容开始进行充电，一旦RC延时电路的延时时间到，就会触发第一点火具点火，弹体被打出腔体，导致储能电容与外部电源断开停止充电，同时通过开关模块触发第二路延时模块计时，计时到预设时间后，通过储能电容储存的能量供给第二点火具，通过第二点火模块使得第二点火具点火，爆炸释放烟雾，形成烟幕。本发明可靠性强、延时控制精度高，提高了引信点火安全性。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明烟幕电子引信整体结构示意图。

图2是本发明Xms延时点火电路结构示意图。

图3是本发明Yms延时电路结构示意图。

图4是本发明Yms延时点火电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1所示，本发明的一种烟幕电子引信，包括：

电源接口模块，其用于连接外部电源；

电源转换模块，其与电源接口模块相连，所述电源转换模块用于将外部电源转为稳定的电压；

储能模块，其与电源接口模块相连，所述储能模块包括储能电容，通过外部电源对所述储能电容充电；

第一延时模块，其决定储能电容的充电时长和第一点火模块点火时间，所述第一延时模块包括RC延时电路；

第一点火模块，其与第一延时模块相连，所述第一点火模块包括用于弹体打出的第一点火具，当第一延时模块到预设延时时间，通过第一点火模块使得第一点火具点火，弹体被打出后，外部电源停止对储能电容充电；

如图2所示，所述第一点火模块包括Xms延时点火电路，所述Xms延时点火电路包括：场效应管Q4、电压源V+、第一运放U4A、第二运放U4B、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电容C10、电容电源VCC、第一点火具F1电阻、双路开关二极管VD5；所述电源VCC与双路开关二极管VD5负极相连；所述电容C10一端与第一运放U4A的反相输入端相连，另一端接地；所述电阻R11一端与电源VCC相连，另一端分别与电阻R12的另一端、第一运放U4A的同相输入端相连；所述第一运放U4A的反相输入端分别与电阻R10的一端、双路开关二极管VD5正极相连；所述电阻R10的另一端与第一运放U4A的电源、开关二极管VD5负极相连；所述第一运放U4A的输出端分别与电阻R13的一端、场效应管Q4的栅极相连，所述电阻R13的另一端分别与场效应管Q4的漏极、电阻R14的一端、电压源V+相连；所述电阻R14的另一端分别与电阻R15的一端、第二运放U4B的反相输入端相连；所述第一点火具F1电阻的一端分别与场效应管Q4的源极、第二运放U4B的同相输入端，另一端分别与电阻R15的一端相连后接地；所述第二稳压二极管VD5负极通过电阻R18与第二运放U4B的输出端相连。通过上述设置，延时时长X由R10和C10的值决定。处于发射状态时，V+是能够提供足够电流的电压源，上电后，U4A的反相输入端电压逐渐升高，当其电压小于正相输入端电压时，U4A输出高电平，Q4不通，F1点火具不能被点燃。当U4A反相输入端电压大于正相输入端电压时，U4A输出低电平，Q4导通，F1点火具被点燃。

开关模块，其与第一点火模块相连，当第一点火具点火时该开关模块闭合；

第二延时模块，其与开关模块相连，开关闭合时，第二延时电路开始计时；

第二点火模块，其分别与第二路延时模块和储能模块相连，所述第二点火模块包括用于爆炸释放烟雾第二点火具；

检测模块，其分别与第一点火模块和第二点火模块相连，所述检测模块用于检测第一点火具和第二点火具是否正常并将反馈检测信息；通过开关模块触发第二路延时模块计时，计时到预设时间后，第二点火模块动作，将储能电容储存的能量供给第二点火具，爆炸释放烟雾，形成烟幕。

具体地，所述检测模块在处于检测状态时，所述电压源V+提供小电流(大小为几毫安)恒流源，若第一点火具F1电阻的阻值正常，则第二运放U4B输出低电平，电阻R10和电阻R18对电容电源VCC分压，使第一运放U4A的反相输入端电压小于第一运放U4A的正相输入端电压，第一运放U4A输出高电平，场效应管Q4不通；若第一点火具F1电阻的阻值异常，则第二运放U4B输出高电平，延时Xms之后第一运放U4A输出低电平，场效应管Q4导通。

具体地，当第一点火具F1的阻值正常时，此时电压源V+＝I*(R14+R15)；当点火具F1的阻值异常时，电压源V+＝I*((R14+R15)//R)，其中，I为电压源V+提供的小电流恒流源电流，R为第一点火具F1的阻值，所述第一点火具F1的阻值小于15Ω为正常，本实施例中，所述第一点火具F1的阻值大于等于15Ω为异常。通过上述设置，检测模块根据不同的V+值就判断第一点火具F1是否正常。

如图3所示，所述第二延时模块包括Yms延时电路，所述Yms延时电路包括分频器U2、与分频器U2输入端连接的晶振电路、与分频器U2的分频输出端连接的与门电路，所述晶振电路为U2提供时钟源。

具体地，所述晶振电路包括晶振XT1、电阻R2、电阻R3、电容C5、电容C6；所述晶振XT1的一端分别与电容C5的一端、电阻R3的一端相连，另一端分别与电容C6的一端、电阻R2的一端相连，所述电容C5的另一端、电容C6的另一端均接地，电阻R3的一端与分频器U2输入端CIN相连，所述电阻R2的另一端分别与电阻R3的另一端、分频器U2输入端

相连。

具体地，所述与门电路包括：电阻R4、电容C7、双路开关二极管VD2、双路开关二极管VD3、双路开关二极管VD4；所述双路开关二极管VD2、双路开关二极管VD3、双路开关二极管VD4的负极分别与分频器U2的分频输出端相连；所述双路开关二极管VD2、双路开关二极管VD3、双路开关二极管VD4的正极均与电阻R4的一端相连，所述电容C7的两端分别与电阻R4的一端相连、接地，所述电阻R4的另一端与电压源相连。上述设置，只有当双路开关二极管VD2、双路开关二极管VD3、双路开关二极管VD4的负极都为高电平时，Yms输出端才为高电平。

具体地，所述第二延时模块还包括二极管D1、电阻R19、电阻R20、场效应管Q3；所述二极管D1的正极与所述双路开关二极管VD2、双路开关二极管VD3、双路开关二极管VD4相并联后的正极相连；所述二极管D1的负极分别与电阻R20的一端、分频器U2输入端RST相连；所述电阻R20的另一端分别与电阻R19的一端、场效应管Q3的漏极相连；所述电阻R19的另一端与电压源相连，所述场效应管Q3的源极接地，所述场效应管Q3的栅极与复位信号端

相连。

如图4所示，所述第二点火模块包括：Yms延时点火电路，所述Yms延时点火电路包括D型触发器U3A、开关S1、场效应管Q1、场效应管Q2、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C9、第二点火具F2电阻；所述复位信号端

分别与开关S1、D型触发器/>

脚相连；所述电容C9一端接地，另一端分别与复位信号端/>

电阻R6的一端相连，所述电阻R6的另一端分别与电压源、D型触发器D脚相连；所述D型触发器Q输出端通过电阻R7、电阻R8串联后接地；所述场效应管Q1的栅极连接于电阻R7、电阻R8之间，所述场效应管Q1的漏极分别与场效应管Q2的栅极、电阻R9的一端相连，所述场效应管Q1的源极接地；所述场效应管Q2的漏极与电阻R9的另一端相连后与供电压连接，所述场效应管Q2的源极与第二点火具F2电阻一端相连，所述第二点火具F2电阻另一端接地。通过上述设置，开关S1初始状态下是接地的，U3A的Q输出端输出低电平，Q1和Q2不通。当Xms延时点火电路工作时，弹体被打出腔体，带动开关S1动作，使得S1悬空，U3A的/>

端变为高电平，Yms之后U3A的CLK端输入一个上升沿，U3A的Q输出高电平，Q1和Q2导通，使得F2点火。

工作原理：当引信处于发射状态时，储能电容开始进行充电，一旦RC延时电路的延时时间到，就会触发第一点火具点火，弹体被打出腔体，导致储能电容与外部电源断开停止充电，同时通过开关模块触发第二路延时模块计时，计时到预设时间后，通过储能电容储存的能量供给第二点火具，通过第二点火模块使得第二点火具点火，爆炸释放烟雾，形成烟幕。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种烟幕电子引信，其特征在于，包括：

电源接口模块，其用于连接外部电源；

电源转换模块，其与电源接口模块相连，所述电源转换模块用于将外部电源转为稳定的电压；

储能模块，其与电源接口模块相连，所述储能模块包括储能电容，通过外部电源对所述储能电容充电；

第一延时模块，其决定储能电容的充电时长和第一点火模块点火时间，所述第一延时模块包括RC延时电路；

第一点火模块，其与第一延时模块相连，所述第一点火模块包括用于弹体打出的第一点火具，当第一延时模块到预设延时时间，通过第一点火模块使得第一点火具点火，弹体被打出后，外部电源停止对储能电容充电；其中所述第一点火模块包括Xms延时点火电路，所述Xms延时点火电路包括：场效应管Q4、电压源V+、第一运放U4A、第二运放U4B、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电容C10、电容电源VCC、第一点火具F1电阻、双路开关二极管VD5；

所述电源VCC与双路开关二极管VD5负极相连；

所述电容C10一端与第一运放U4A的反相输入端相连，另一端接地；

所述电阻R11一端与电源VCC相连，另一端分别与电阻R12的另一端、第一运放U4A的同相输入端相连；

所述第一运放U4A的反相输入端分别与电阻R10的一端、双路开关二极管VD5正极相连；

所述第一运放U4A的输出端分别与电阻R13的一端、场效应管Q4的栅极相连，所述电阻R13的另一端分别与场效应管Q4的源极、电阻R14的一端、电压源V+相连；

所述电阻R14的另一端分别与电阻R15的一端、第二运放U4B的反相输入端相连；

所述第一点火具F1电阻的一端分别与场效应管Q4的漏极、第二运放U4B的同相输入端，另一端分别与电阻R15的一端相连后接地；

所述双路开关二极管VD5正极通过电阻R18与第二运放U4B的输出端相连；

开关模块，其与第一点火模块相连，当第一点火具点火时该开关模块闭合；

第二延时模块，其与开关模块相连，开关闭合时，第二延时电路开始计时；

第二点火模块，其分别与第二路延时模块和储能模块相连，所述第二点火模块包括用于爆炸释放烟雾第二点火具；

检测模块，其分别与第一点火模块和第二点火模块相连，所述检测模块用于检测第一点火具和第二点火具是否正常并将反馈检测信息；

通过开关模块触发第二路延时模块计时，计时到预设时间后，第二点火模块动作，将储能电容储存的能量供给第二点火具，爆炸释放烟雾，形成烟幕。

2.根据权利要求1所述的一种烟幕电子引信，其特征在于，所述检测模块在处于检测状态时，所述电压源V+提供小电流恒流源，若第一点火具F1电阻的阻值正常，则第二运放U4B输出低电平，电阻R10和电阻R18对电容电源VCC分压，使第一运放U4A的反相输入端电压小于第一运放U4A的同相输入端电压，第一运放U4A输出高电平，场效应管Q4不通；

若第一点火具F1电阻的阻值异常，则第二运放U4B输出高电平，R10和C10构成延时电路，延时Xms之后第一运放U4A输出低电平，场效应管Q4导通。

3.根据权利要求2所述的一种烟幕电子引信，其特征在于，当第一点火具F1的阻值正常时，此时电压源V+＝I*(R14+R15)；

若点火具F1的阻值异常时，电压源V+＝I*((R14+R15)//R)，其中，I为电压源V+提供的小电流恒流源电流，R为第一点火具F1的阻值，检测模块根据不同的V+值就判断第一点火具F1是否正常。

4.根据权利要求3所述的一种烟幕电子引信，其特征在于，所述第一点火具F1的阻值小于15Ω为正常，所述第一点火具F1的阻值大于等于15Ω为异常。

5.根据权利要求1所述的一种烟幕电子引信，其特征在于，所述第二延时模块包括Yms延时电路，所述Yms延时电路包括分频器U2、与分频器U2输入端连接的晶振电路、与分频器U2的分频输出端连接的与门电路，所述晶振电路为U2提供时钟源。

6.根据权利要求5所述的一种烟幕电子引信，其特征在于，所述晶振电路包括晶振XT1、电阻R2、电阻R3、电容C5、电容C6；所述晶振XT1的一端分别与电容C5的一端、电阻R3的一端相连，另一端分别与电容C6的一端、电阻R2的一端相连，所述电容C5的另一端、电容C6的另一端均接地，电阻R3的一端与分频器U2输入端CIN相连，所述电阻R2的另一端分别与电阻R3的另一端、分频器U2输入端

相连。

7.根据权利要求5所述的一种烟幕电子引信，其特征在于，所述与门电路包括：电阻R4、电容C7、双路开关二极管VD2、双路开关二极管VD3、双路开关二极管VD4；

所述双路开关二极管VD2、双路开关二极管VD3、双路开关二极管VD4的负极分别与分频器U2的分频输出端相连；

所述双路开关二极管VD2、双路开关二极管VD3、双路开关二极管VD4的正极均与电阻R4的一端相连，所述电容C7的两端分别与电阻R4的一端相连、接地，所述电阻R4的另一端与电压源相连。

8.根据权利要求7所述的一种烟幕电子引信，其特征在于，所述第二延时模块还包括二极管D1、电阻R19、电阻R20、场效应管Q3；所述二极管D1的正极与所述双路开关二极管VD2、双路开关二极管VD3、双路开关二极管VD4并联后的正极相连；

所述二极管D1的负极分别与电阻R20的一端、分频器U2输入端RST相连；

所述电阻R20的另一端分别与电阻R19的一端、场效应管Q3的漏极相连；

所述电阻R19的另一端与电压源相连，所述场效应管Q3的源极接地，所述场效应管Q3的栅极与复位信号端

相连。

9.根据权利要求8所述的一种烟幕电子引信，其特征在于，所述第二点火模块包括：Yms延时点火电路，所述Yms延时点火电路包括D型触发器U3A、开关S1、场效应管Q1、场效应管Q2、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C9、第二点火具F2电阻；

所述复位信号端

分别与开关S1、D型触发器/>

脚相连；

所述电容C9一端接地，另一端分别与复位信号端

电阻R6的一端相连，所述电阻R6的另一端分别与电压源、D型触发器D脚相连；

所述D型触发器Q输出端通过电阻R7、电阻R8串联后接地；

所述场效应管Q1的栅极连接于电阻R7、电阻R8之间，所述场效应管Q1的漏极分别与场效应管Q2的栅极、电阻R9的一端相连，所述场效应管Q1的源极接地；

所述场效应管Q2的漏极与电阻R9的另一端相连后与供电压连接，所述场效应管Q2的源极与第二点火具F2电阻一端相连，所述第二点火具F2电阻另一端接地。

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