CN114244118B - 全电子安全执行机构高压控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种全电子安全执行机构高压控制装置,分压电路设置在电压变换电路上;分压电路的输出端分别与第一比较电路、第三比较电路的输入端连接;第三比较电路的输出电平用于控制PWM脉宽调制信号开启或关闭;第一比较电路的输出端连接至与门电路的第一输入端,与门电路的第二输入端连接PWM脉宽调制信号;第二比较电路连接至与门电路,动态开关与第二比较电路连接,动态开关与电压变换电路连接;与门电路的输出端与第一驱动电路连接,第一驱动电路的输出端与动态开关连接;电压变换电路的输出端与MCT晶闸管放电电路连接,MCT晶闸管放电电路与EFI冲击片雷管连接;第二驱动电路输出端与MCT晶闸管放电电路连接,第二驱动电路的输入端连接起爆信号。

Description

全电子安全执行机构高压控制装置
技术领域
本发明涉及控制电路技术领域,尤其涉及一种全电子安全执行机构高压控制装置。
背景技术
安全执行机构是导弹武器系统配套产品,其主要功能为:在导弹地面勤务处理及飞行起始段处于保险状态,确保战斗部的安全;导弹发射后,根据发射飞行环境信息逻辑控制电路相继解除第一级、第二级、第三级保险;接到起爆信号可靠起爆战斗部。安全执行机构有机械型、机电型、全电子型。全电子安全执行机构基于冲击片雷管的出现而产生,冲击片雷管不会被低于500V的任何电压起爆,因而要求全电子安全执行机构将几十伏的低电压变换为上千伏的高电压,可控起爆冲击片雷管。全电子安全执行机构全部功能由电子元器件实现,无运动零件,采用MEMS过载传感器感应飞行环境,采用微处理器控制解除保险,具有环境适应性强,可靠性高,体积小,控制灵活,可扩展性好,可全功能检测等特点。
全电子安全执行机构中,高压控制装置将+28V低电压变换为3kV的高电压给贮能电容器充电,并控制贮能电容器电压在3kV±0.2kV范围内,接收到起爆指令后,贮能电容器放电起爆EFI冲击片雷管。在现有的高压控制装置中,电压变换采用单端正激电路,通过变压器将+28V低电压升压为3kV的高电压给贮能电容器充电;贮能电容器高压分压后作为反馈信号,送入单片机控制电路进行软件处理,控制贮能电容器继续充电或停止充电;接收起爆信号后,将起爆信号变换为高压触发信号,触发电子开关管,贮能电容器经电子开关管给EFI冲击片雷管放电,起爆EFI冲击片雷管。
单端正激电压变换电路结构较为杂,产品体积大,成本高;贮能电容器高压分压信号反馈给电压变换电路,不能准确控制变压器初级绕组的工作电流,变压器初级绕组没有限流措施,会导致工作电流不满足指标要求;反馈信号送入单片机控制电路进行软件处理,不能实时反应贮能电容器电压,引起贮能电容器电压超出要求范围;贮能电容器经电子开关管给EFI冲击片雷管放电,电子开关管在高压脉冲触发下导通,需要将+15V低压起爆信号变换为3.5kV的高压触发信号,触发电路电压高,元器件多,占用空间大,电路的绝缘处理要求高。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种全电子安全执行机构高压控制装置,旨在解决上述技术问题。
为实现上述目的,本发明提出一种全电子安全执行机构高压控制装置,包括:电压变换电路、分压电路、第一比较电路、动态开关、第二比较电路、与门电路、第一驱动电路、第三比较电路以及第二驱动电路;
所述分压电路设置在所述电压变换电路上;所述分压电路的输出端分别与第一比较电路、第三比较电路的输入端连接;
第三比较电路的输出电平用于控制PWM脉宽调制信号开启或关闭;
第一比较电路的输出端连接至所述与门电路的第一输入端,与门电路的第二输入端连接PWM脉宽调制信号;
所述第二比较电路连接至与门电路,所述动态开关与第二比较电路连接,所述动态开关与电压变换电路连接;
所述与门电路的输出端与第一驱动电路连接,所述第一驱动电路的输出端与动态开关连接;
电压变换电路的输出端与MCT晶闸管放电电路连接,MCT晶闸管放电电路与EFI冲击片雷管连接;所述第二驱动电路输出端与所述MCT晶闸管放电电路连接,第二驱动电路的输入端连接起爆信号。
优选地,所述电压变换电路采用+28V电源信号供电。
优选地,所述第一比较电路、第二比较电路、与门电路、第一驱动电路、第三比较电路、第二驱动电路均采用+10V电源信号供电。
优选地,所述电压变换电路包括电容器C1、贮能电容器C2、电阻器R3、变压器T1、二极管V1、以及二极管V2;电容器C1与电阻器R3并联后的一端与变压器T1的第一连接端连接,电容器C1与电阻器R3并联后的另一端与二极管V2的阴极连接,二极管V2的阳极与变压器T1的第二连接端连接;二极管V1的阳极与变压器T1的第四连接端连接;二极管V1的阴极与贮能电容器C2的一端串联,电容器C2的另一端与变压器T1的第三连接端连接。
优选地,所述分压电路包括电阻器R1和电阻器R2;所述电阻器R1和电阻器R2串联之后,并联在贮能电容器C2上。
优选地,所述第一比较电路包括运算放大器N2A、基准电压电阻器R16、基准电压电阻器R17、缓冲电阻器R18、电容器C4、以及电阻器R26;
缓冲电阻器R18的一端与所述分压电路连接,另一端与运算放大器N2A的反向输入端连接;
所述电容器C4一端连接在运算放大器N2A的反向输入端上,另一端连接在运算放大器N2A的输出端上;
所述基准电压电阻器R16的一端连接在运算放大器N2A的正电源端、另一端连接在运算放大器N2A的同相输入端;
所述基准电压电阻器R17的一端连接在运算放大器N2A的负电源端、另一端连接在运算放大器N2A的同相输入端。
优选地,所述第二比较电路包括运算放大器N2B、缓冲电阻器R8、电流采样电阻R9、基准电压电阻器R10、基准电压电阻器R11、下拉电阻R12、缓冲电阻器R15、滤波电容器C3;所述动态开关包括场效应管V3、二极管V5、二极管V4、电阻器R7;所述二极管V5的阴极与场效应管V3的栅极连接,二极管V5的阳极与运算放大器N2B的负电源端连接;所述电阻器R7并联在二极管V5上;所述二极管V4的阴极与场效应管V3的漏极连接,二极管V4的阳极与场效应管V3的源极连接;所述缓冲电阻器R8与缓冲电阻器R15进行串联后,缓冲电阻器R15与运算放大器N2B的反向输入端连接,缓冲电阻器R8与动态开关中场效应管V3的源极连接;所述电流采样电阻R9的一端与场效应管V3的源极连接,另一端与运算放大器N2B的负电源端连接;所述基准电压电阻器R10的一端与运算放大器N2B的正电源端连接,另一端与运算放大器N2B的同向输入端连接;所述基准电压电阻器R11的一端与运算放大器N2B的负电源端连接,另一端与运算放大器N2B的同向输入端连接;所述滤波电容器C3的一端连接在缓冲电阻器R8与缓冲电阻器R15的连接线上,滤波电容器C3的另一端连接至运算放大器N2B的负电源端;下拉电阻R12一端连接在运算放大器N2B的输出端,另一端接入地线,运算放大器N2B的负电源端与地线连接。
优选地,所述与门电路包括与门电路芯片N3,电阻器R13、电阻器R14、以及电阻器R15;所述与门电路芯片N3采用CC4073与门电路,与门电路芯片N3具有输入引脚3A、输入引脚3B、输入引脚3C、以及输出引脚3Y;第一比较电路的输出端连接至输入引脚3B,电阻器R15设置在第一比较电路的输出端与输入引脚3B之间;输入引脚3A连接PWM脉宽调制信号;第二比较电路的输出连接至输入引脚3C;输出引脚3Y与第一驱动电路连接。
优选地,所述第一驱动电路包括驱动器N1B、电阻器R4、电阻器R5以及电阻器R6;所述与门电路的输出端连接至驱动器N1B的输入端,所述电阻器R4设置在与门电路的输出端与驱动器N1B的输入端之间;所述电阻器R6的一端与与门电路的输出端连接,另一端与驱动器N1B的接地端连接;所述驱动器N1B的输出端与动态开关连接;所述电阻器R5设置在驱动器N1B的输出端于动态开关之间。
优选地,所述第二驱动电路包括驱动器N1A、电阻器R19、电阻器R20、电阻器R21、电容器C5、电容器C6、二极管V8;所述MCT晶闸管放电电路包括晶闸管V7和二极管V6;所述EFI冲击片雷管的一端与晶闸管V7的阳极连接,另一端与电压变换电路输出端连接;二极管V6的阴极电压变换电路输出端连接,二极管V6的阳极与地线连接;起爆信号经过R19后与驱动器N1A的输入端连接;电容器C6的一端与驱动器N1A的输入端连接,另一端与驱动器N1A的接地端连接后接入地线;驱动器N1A的输出端经过电阻器R20后与晶闸管V7的控制极连接;电阻器R21的一端与驱动器N1A的输出端连接,另一端与地线连接;二极管V8与电容器C5并联后,一端与晶闸管V7的控制极连接,另一端与地线连接。
由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
(1)本发明贮能电容器充电电压精度高,可准确控制在1.25kV±0.05kV范围内;
(2)本发明贮能电容器采用MCT高压开关给EFI冲击片雷管放电,MCT晶闸管耐压高、通流能力强、电流上升速率快、导通延迟时间短,贮能电容器充电至1.25kV,就能可靠起爆EFI冲击片雷管。全电子安全执行机构高压控制装置最高工作电压1.3kV,元器件可获得性好,绝缘处理简单,测试试验简便;
(3)本发明变压器初级绕组电流小,消耗电源功率低,贮能电容器充电效率高;
(4)本发明采用贮能电容器高压分压信号、变压器初级绕组电流信号、PWM脉宽调制信号共同控制贮能电容器充电电压,控制实时性好;
(5)本发明引用典型电路,电路简单实用,全部为固态器件,耐环境能力强和可靠性高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,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,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1是本全电子安全执行机构高压控制装置工作原理框图;
图2是本全电子安全执行机构高压控制装置详细电路原理图;
附图标号说明:1-电压变换电路;2-分压电路;3-第一比较电路;4-动态开关;5-第二比较电路;6-与门电路;7-第一驱动电路;8-第三比较电路;9-第二驱动电路;10-MCT晶闸管放电电路;11-EFI冲击片雷管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1所示为本全电子安全执行机构高压控制装置工作原理框图,一种全电子安全执行机构高压控制装置,包括:电压变换电路1、分压电路2、第一比较电路3、动态开关4、第二比较电路5、与门电路6、第一驱动电路7、第三比较电路8以及第二驱动电路9;所述分压电路2设置在所述电压变换电路1上;所述分压电路2的输出端分别与第一比较电路3、第三比较电路8的输入端连接;第三比较电路8的输出电平用于控制PWM脉宽调制信号开启或关闭;第一比较电路3的输出端连接至所述与门电路6的第一输入端,与门电路6的第二输入端连接PWM脉宽调制信号;所述第二比较电路5连接至与门电路6,所述动态开关4与第二比较电路5连接,所述动态开关4与电压变换电路1连接;所述与门电路6的输出端与第一驱动电路7连接,所述第一驱动电路7的输出端与动态开关4连接;电压变换电路1的输出端与MCT晶闸管放电电路10连接,MCT晶闸管放电电路10与EFI冲击片雷管11连接;所述第二驱动电路9输出端与所述MCT晶闸管放电电路10连接,第二驱动电路9的输入端连接探测装置发出的起爆信号。
如图2所示,本全电子安全执行机构高压控制装置详细电路原理图。
在本实施例中,所述电压变换电路1采用+28V电源信号供电。所述第一比较电路3、第二比较电路5、与门电路6、第一驱动电路7、第三比较电路8、第二驱动电路9均采用+10V电源信号供电。
如图2所示,所述电压变换电路1包括电容器C1、贮能电容器C2、电阻器R3、变压器T1、二极管V1、以及二极管V2;电容器C1与电阻器R3并联后的一端与变压器T1的第一连接端连接,电容器C1与电阻器R3并联后的另一端与二极管V2的阴极连接,二极管V2的阳极与变压器T1的第二连接端连接;二极管V1的阳极与变压器T1的第四连接端连接;二极管V1的阴极与贮能电容器C2的一端串联,电容器C2的另一端与变压器T1的第三连接端连接。
所述分压电路2包括电阻器R1和电阻器R2;所述电阻器R1和电阻器R2串联之后,并联在贮能电容器C2上。
所述第一比较电路3包括运算放大器N2A、基准电压电阻器R16、基准电压电阻器R17、缓冲电阻器R18、电容器C4、以及电阻器R26;缓冲电阻器R18的一端与所述分压电路2连接,另一端与运算放大器N2A的反向输入端连接;所述电容器C4一端连接在运算放大器N2A的反向输入端上,另一端连接在运算放大器N2A的输出端上;所述基准电压电阻器R16的一端连接在运算放大器N2A的正电源端、另一端连接在运算放大器N2A的同相输入端;所述基准电压电阻器R17的一端连接在运算放大器N2A的负电源端、另一端连接在运算放大器N2A的同相输入端。
所述第二比较电路5包括运算放大器N2B、缓冲电阻器R8、电流采样电阻R9、基准电压电阻器R10、基准电压电阻器R11、下拉电阻R12、缓冲电阻器R15、滤波电容器C3;所述动态开关4包括场效应管V3、二极管V5、二极管V4、电阻器R7;所述二极管V5的阴极与场效应管V3的栅极连接,二极管V5的阳极与运算放大器N2B的负电源端连接;所述电阻器R7并联在二极管V5上;所述二极管V4的阴极与场效应管V3的漏极连接,二极管V4的阳极与场效应管V3的源极连接;所述缓冲电阻器R8与缓冲电阻器R15进行串联后,缓冲电阻器R15与运算放大器N2B的反向输入端连接,缓冲电阻器R8与动态开关4中场效应管V3的源极连接;所述电流采样电阻R9的一端与场效应管V3的源极连接,另一端与运算放大器N2B的负电源端连接;所述基准电压电阻器R10的一端与运算放大器N2B的正电源端连接,另一端与运算放大器N2B的同向输入端连接;所述基准电压电阻器R11的一端与运算放大器N2B的负电源端连接,另一端与运算放大器N2B的同向输入端连接;所述滤波电容器C3的一端连接在缓冲电阻器R8与缓冲电阻器R15的连接线上,滤波电容器C3的另一端连接至运算放大器N2B的负电源端;下拉电阻R12一端连接在运算放大器N2B的输出端,另一端接入地线,运算放大器N2B的负电源端与地线连接。
所述与门电路6包括与门电路芯片N3,电阻器R13、电阻器R14、以及电阻器R15;所述与门电路芯片N3采用CC4073与门电路,与门电路芯片N3具有输入引脚3A、输入引脚3B、输入引脚3C、以及输出引脚3Y;第一比较电路3的输出端连接至输入引脚3B,电阻器R15设置在第一比较电路3的输出端与输入引脚3B之间;输入引脚3A连接PWM脉宽调制信号;第二比较电路5的输出连接至输入引脚3C;输出引脚3Y与第一驱动电路7连接。
所述第一驱动电路7包括驱动器N1B、电阻器R4、电阻器R5以及电阻器R6;所述与门电路6的输出端连接至驱动器N1B的输入端,所述电阻器R4设置在与门电路6的输出端与驱动器N1B的输入端之间;所述电阻器R6的一端与与门电路6的输出端连接,另一端与驱动器N1B的接地端连接;所述驱动器N1B的输出端与动态开关4连接;所述电阻器R5设置在驱动器N1B的输出端于动态开关4之间。
所述第二驱动电路9包括驱动器N1A、电阻器R19、电阻器R20、电阻器R21、电容器C5、电容器C6、二极管V8;所述MCT晶闸管放电电路10包括晶闸管V7和二极管V6;所述EFI冲击片雷管11的一端与晶闸管V7的阳极连接,另一端与电压变换电路1输出端连接;二极管V6的阴极电压变换电路1输出端连接,二极管V6的阳极与地线连接;起爆信号经过R19后与驱动器N1A的输入端连接;电容器C6的一端与驱动器N1A的输入端连接,另一端与驱动器N1A的接地端连接后接入地线;驱动器N1A的输出端经过电阻器R20后与晶闸管V7的控制极连接;电阻器R21的一端与驱动器N1A的输出端连接,另一端与地线连接;二极管V8与电容器C5并联后,一端与晶闸管V7的控制极连接,另一端与地线连接。
在本实施例中,所述驱动器N1A、驱动器N1B采用HRD4427驱动器;所述运算放大器N2A、运算放大器N2B采用FX4290运算放大器;比较器N4采用FX111GF比较器,所述与门电路N3采用CC4073与门电路。二极管V1采用2CL002二极管;二极管V2采用MURS120二极管;场效应管V3采用C200N24S4场效应管;二极管V4采用MURS120二极管;二极管V5采用SMAJ13CA二极管;二极管V6采用VS-8EWS16S-M3V8二极管;晶闸管V7采用MCT17A2DHC晶闸管。
本发明的工作原理如下:
全电子安全执行机构逻辑控制电路解除保险前,+28V电源信号未给高压控制装置供电,PWM脉宽调制信号、起爆信号(图2中QB表示)未输入高压控制装置。安全执行机构逻辑控制电路第一级保险和第二级保险解除后,+28V电源信号给电压变换电路1供电,+10V电源信号给第一比较电路3、第二比较电路5、与门电路6、第一驱动电路7、第三比较电路8、第二驱动电路9供电。第一比较电路3、第三比较电路8、第二比较电路5输出高电平,PWM脉宽调制信号输出低电平,动态开关4未工作,电压变换电路1无输出电压。
安全执行机构逻辑控制电路第三级保险解除后,PWM脉宽调制信号输入与门电路6,在PWM脉宽调制信号一个周期的高电平时段,与门电路6输出高电平,第一驱动电路7工作,驱动动态开关4导通,电压变换电路1的变压器T1初级绕组储能。在PWM脉宽调制信号一个周期的低电平时段,与门电路6输出低电平,动态开关4断开,变压器T1初级绕组储存的磁场能量通过次级绕组向电压变换电路1的贮能电容器C2充电,变压器T1初级绕组储能、贮能电容器C2充电过程不断反复,贮能电容器C2电压逐渐升高,贮能电容器C2分压电路2将贮能电容器C2电压变换为小于6V的分压信号输出给第一比较电路3和第三比较电路8。当贮能电容器C2电压升高到1.3kV,分压信号大于第一比较电路3的基准电压5.2V,第一比较电路3输出低电平,三输入与门电路6输出低电平,动态开关4断开,停止给贮能电容器C2充电,同时分压信号大于第三比较电路8的基准电压5V,第三比较电路8输出低电平,安全执行机构逻辑控制电路检测到第三比较电路8输出信号15为低电平,关断PWM脉宽调制信号。当贮能电容器C2电压下降到1.2kV,分压信号小于第一比较电路3的基准电压5.2V,第一比较电路3输出高电平;分压信号小于第三比较电路8的基准电压5V,第三比较电路8输出信号15为高电平,安全执行机构逻辑控制电路开通PWM脉宽调制信号,PWM脉宽调制信号输入与门电路6,与门电路6输出高电平,动态开关4导通,继续给贮能电容器C2充电。电压变换电路1工作过程中,在PWM脉宽调制信号的一个周期的高电平时段,若变压器T1初级绕组回路的电流大于设定的1.6A电流,第二比较电路5输出低电平,断开动态开关4,确保变压器T1初级绕组回路的电流不大于1.6A;在PWM脉宽调制信号的每个周期,分压信号均要与第一比较电路3的基准电压比较,能准确控制贮能电容器C2电压。
起爆信号16输入高压控制装置,第二驱动电路9工作,驱动MCT晶闸管放电电路10导通,电压变换电路1的贮能电容器C2经MCT晶闸管放电电路10给EFI冲击片雷管11放电,瞬态放电电流大于2.8kA,电流达到峰值时间小于200ns,可靠起爆EFI冲击片雷管11,从而引爆战斗部。
动态开关电路由电阻器R7,二极管V4,二极管V5,场效应管V3组成,该电压变换电路是典型的反激变换电路。在PWM脉宽调制信号的一个周期内,场效应管V3导通时,变压器T1初级绕组储存能量并耦合给次级绕组,场效应管V3截止时,变压器T1次级绕组向贮能电容器C2充电,此过程不断重复,贮能电容器C2电压逐渐升高。二极管V2、电容器C1、电阻器R3构成磁通复位电路,使每一周期结束时,变压器T1铁芯工作磁通恢复到每个初始状态。二极管V4保护场效应管V3,防止场效应管V3反向电压击穿,二极管V5、电阻器R7对场效应管V3栅极进行过压保护。
第二比较电路5可由运算放大器N2B,基准电压电阻器R10、基准电压电阻器R11,缓冲电阻器R8、缓冲电阻器R15,滤波电容器C3,电流采样电阻R9,下拉电阻R12组成。运算放大器N2B设计为比较器,选择电阻器R10、电阻器R11的阻值,使基准电压为0.45V,基准电压信号接在运算放大器N2B的同相输入端;采样电阻R9的电压信号接在运算放大器N2B的反相输入端。选择电流采样电阻R9的阻值,变压器T1初级绕组电流达到1.6A,采样电阻R9两端电压为0.45V,第二比较电路5输出低电平,关断动态开关4,使变压器T1初级绕组电流满足预定要求。
在贮能电容器C2充电过程中,分压电路2将贮能电容器C2高压分压输入第一比较电路3,当贮能电容器C2电压大于1.3kV,则高压分压信号大于5.2V,第一比较电路3输出低电平,停止给贮能电容器C2器充电;或者变压器T1初级绕组电流达到1.6A,第二比较电路5输出低电平,与门电路6输出低电平,停止给贮能电容器C2器充电。
本全电子安全执行机构高压控制装置用于将+28V低电压升压到1.25kV±0.05kV,接收起爆信号,贮能电容器C2经MCT晶闸管可靠起爆EFI冲击片雷管11;采样电阻R9将变压器T1初级绕组电流变换为电压信号,控制初级绕组电流不大于1.6A;贮能电容器C2高压分压信号、变压器T1初级绕组电流信号、PWM脉宽调制信号通过三输入与门逻辑控制电路共同控制变压器T1工作和贮能电容器C2充电;采用贮能电容器C2电压1.25kV经NMCT高压开关起爆EFI冲击片雷管,EFI冲击片雷管瞬态电流大于2.8kA,电流达到峰值时间小于200ns,EFI冲击片雷管可靠起爆。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.全电子安全执行机构高压控制装置,其特征在于,包括:电压变换电路(1)、分压电路(2)、第一比较电路(3)、动态开关(4)、第二比较电路(5)、与门电路(6)、第一驱动电路(7)、第三比较电路(8)以及第二驱动电路(9);
所述分压电路(2)设置在所述电压变换电路(1)上;所述分压电路(2)的输出端分别与第一比较电路(3)、第三比较电路(8)的输入端连接;
第三比较电路(8)的输出电平用于控制PWM脉宽调制信号开启或关闭;
第一比较电路(3)的输出端连接至所述与门电路(6)的第一输入端,与门电路(6)的第二输入端连接PWM脉宽调制信号;
所述第二比较电路(5)连接至与门电路(6),所述动态开关(4)与第二比较电路(5)连接,所述动态开关(4)与电压变换电路(1)连接;
所述与门电路(6)的输出端与第一驱动电路(7)连接,所述第一驱动电路(7)的输出端与动态开关(4)连接;
电压变换电路(1)的输出端与MCT晶闸管放电电路(10)连接,MCT晶闸管放电电路(10)与EFI冲击片雷管(11)连接;所述第二驱动电路(9)输出端与所述MCT晶闸管放电电路(10)连接,第二驱动电路(9)的输入端连接起爆信号;
所述电压变换电路(1)包括电容器C1、贮能电容器C2、电阻器R3、变压器T1、二极管V1、以及二极管V2;
电容器C1与电阻器R3并联后的一端与变压器T1的第一连接端连接,电容器C1与电阻器R3并联后的另一端与二极管V2的阴极连接,二极管V2的阳极与变压器T1的第二连接端连接;
二极管V1的阳极与变压器T1的第四连接端连接;二极管V1的阴极与贮能电容器C2的一端串联,电容器C2的另一端与变压器T1的第三连接端连接;
所述第二比较电路(5)包括运算放大器N2B、缓冲电阻器R8、电流采样电阻R9、基准电压电阻器R10、基准电压电阻器R11、下拉电阻R12、缓冲电阻器R15、滤波电容器C3;
所述动态开关(4)包括场效应管V3、二极管V5、二极管V4、电阻器R7;所述二极管V5的阴极与场效应管V3的栅极连接,二极管V5的阳极与运算放大器N2B的负电源端连接;所述电阻器R7并联在二极管V5上;所述二极管V4的阴极与场效应管V3的漏极连接,二极管V4的阳极与场效应管V3的源极连接;
所述缓冲电阻器R8与缓冲电阻器R15进行串联后,缓冲电阻器R15与运算放大器N2B的反向输入端连接,缓冲电阻器R8与动态开关(4)中场效应管V3的源极连接;
所述电流采样电阻R9的一端与场效应管V3的源极连接,另一端与运算放大器N2B的负电源端连接;
所述基准电压电阻器R10的一端与运算放大器N2B的正电源端连接,另一端与运算放大器N2B的同向输入端连接;
所述基准电压电阻器R11的一端与运算放大器N2B的负电源端连接,另一端与运算放大器N2B的同向输入端连接;
所述滤波电容器C3的一端连接在缓冲电阻器R8与缓冲电阻器R15的连接线上,滤波电容器C3的另一端连接至运算放大器N2B的负电源端;
下拉电阻R12一端连接在运算放大器N2B的输出端,另一端接入地线,运算放大器N2B的负电源端与地线连接。
2.如权利要求1所述的全电子安全执行机构高压控制装置,其特征在于:所述电压变换电路(1)采用+28V电源信号供电。
3.如权利要求1所述的全电子安全执行机构高压控制装置,其特征在于:所述第一比较电路(3)、第二比较电路(5)、与门电路(6)、第一驱动电路(7)、第三比较电路(8)、第二驱动电路(9)均采用+10V电源信号供电。
4.如权利要求1所述的全电子安全执行机构高压控制装置,其特征在于:所述分压电路(2)包括电阻器R1和电阻器R2;所述电阻器R1和电阻器R2串联之后,并联在贮能电容器C2上。
5.如权利要求1所述的全电子安全执行机构高压控制装置,其特征在于:所述第一比较电路(3)包括运算放大器N2A、基准电压电阻器R16、基准电压电阻器R17、缓冲电阻器R18、电容器C4、以及电阻器R26;
缓冲电阻器R18的一端与所述分压电路(2)连接,另一端与运算放大器N2A的反向输入端连接;
所述电容器C4一端连接在运算放大器N2A的反向输入端上,另一端连接在运算放大器N2A的输出端上;
所述基准电压电阻器R16的一端连接在运算放大器N2A的正电源端、另一端连接在运算放大器N2A的同相输入端;
所述基准电压电阻器R17的一端连接在运算放大器N2A的负电源端、另一端连接在运算放大器N2A的同相输入端。
6.如权利要求1所述的全电子安全执行机构高压控制装置,其特征在于:所述与门电路(6)包括与门电路芯片N3,电阻器R13、电阻器R14、以及电阻器R15;
所述与门电路芯片N3采用CC4073与门电路,与门电路芯片N3具有输入引脚3A、输入引脚3B、输入引脚3C、以及输出引脚3Y;
第一比较电路(3)的输出端连接至输入引脚3B,电阻器R15设置在第一比较电路(3)的输出端与输入引脚3B之间;
输入引脚3A连接PWM脉宽调制信号;
第二比较电路(5)的输出连接至输入引脚3C;
输出引脚3Y与第一驱动电路(7)连接。
7.如权利要求1所述的全电子安全执行机构高压控制装置,其特征在于:所述第一驱动电路(7)包括驱动器N1B、电阻器R4、电阻器R5以及电阻器R6;
所述与门电路(6)的输出端连接至驱动器N1B的输入端,所述电阻器R4设置在与门电路(6)的输出端与驱动器N1B的输入端之间;
所述电阻器R6的一端与与门电路(6)的输出端连接,另一端与驱动器N1B的接地端连接;
所述驱动器N1B的输出端与动态开关(4)连接;
所述电阻器R5设置在驱动器N1B的输出端于动态开关(4)之间。
8.如权利要求1所述的全电子安全执行机构高压控制装置,其特征在于:所述第二驱动电路(9)包括驱动器N1A、电阻器R19、电阻器R20、电阻器R21、电容器C5、电容器C6、二极管V8;
所述MCT晶闸管放电电路(10)包括晶闸管V7和二极管V6;
所述EFI冲击片雷管(11)的一端与晶闸管V7的阳极连接,另一端与电压变换电路(1)输出端连接;
二极管V6的阴极电压变换电路(1)输出端连接,二极管V6的阳极与地线连接;
起爆信号经过R19后与驱动器N1A的输入端连接;
电容器C6的一端与驱动器N1A的输入端连接,另一端与驱动器N1A的接地端连接后接入地线;
驱动器N1A的输出端经过电阻器R20后与晶闸管V7的控制极连接;
电阻器R21的一端与驱动器N1A的输出端连接,另一端与地线连接;
二极管V8与电容器C5并联后,一端与晶闸管V7的控制极连接,另一端与地线连接。
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