CN116207722A - 一种运载火箭安全控制系统的抑制瞬时干扰的时序电路 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种运载火箭安全控制系统的抑制瞬时干扰的时序电路，该时序电路包括：电源、正端继电器、负端继电器、静电防护电阻、MOS管、火工品及保护电阻、第一并联保护电阻和第二并联保护电阻；正端继电器和负端继电器分别电连接在电源的正极端和负极端；静电防护电阻的两端分别与正端继电器和负端继电器电连接；MOS管与火工品及保护电阻串联连接，MOS管与火工品及保护电阻串联连接后的两端分别与正端继电器和负端继电器电连接；第一并联保护电阻与正端继电器并联连接；第二并联保护电阻与负端继电器并联连接。本申请抑制电路在继电器闭合时产生的瞬时电压，消除尖峰电压引起火工品误动作的安全隐患，提高电路的安全性和可靠性。

Description

一种运载火箭安全控制系统的抑制瞬时干扰的时序电路
技术领域
本申请涉及时序电路技术领域，尤其涉及一种运载火箭安全控制系统的抑制瞬时干扰的时序电路。
背景技术
安全控制系统时序电路，时序发出时，继电器首先闭合，接通32V电源，满足规定的控制逻辑后，MOS管开关闭合，完成时序发出。
如图1所示，为现有的安全控制系统时序电路，该时序电路包括：电源1、正端继电器2、负端继电器3、静电防护电阻4、MOS管5和火工品及保护电阻6；正端继电器2和负端继电器3分别电连接在电源1的正极端和负极端；静电防护电阻4的两端分别与正端继电器2和负端继电器3电连接；MOS管5与火工品及保护电阻6串联连接，MOS管5与火工品及保护电阻6串联连接后的两端分别与正端继电器2和负端继电器3电连接。
现有的安全控制系统时序电路中，作为开关使用的P沟道MOS场效应晶体管器件(简称MOS管)含寄生电容，时序发出时刻，继电器闭合瞬间，产品内部电路电压由0V突变为母线电源电压32V，该突变电压对电路上的MOS管寄生电容进行充电，从而在电路上形成瞬时的电容充电电流，导致串接在电路上的所有器件，包括火工品，存在瞬时的尖峰电压；同时继电器闭合瞬间存在触点抖动的固有特性，触点抖动断开瞬间，MOS管寄生电容由充电转变为放电，从而在电路上形成瞬时的电容放电电流，对串接在电路上的所有器件，包括火工品，存在瞬时的尖峰电压。尖峰电压存在引起火工品误动作的安全隐患。
因此，目前亟需解决的技术问题是：如何抑制电路在继电器闭合时产生的瞬时电压，消除尖峰电压引起火工品误动作的安全隐患，从而提高电路的安全性和可靠性。
发明内容
本申请的目的在于提供一种运载火箭安全控制系统的抑制瞬时干扰的时序电路，抑制电路在继电器闭合时产生的瞬时电压，消除尖峰电压引起火工品误动作的安全隐患，提高电路的安全性和可靠性。
为达到上述目的，本申请提供一种运载火箭安全控制系统的抑制瞬时干扰的时序电路，该时序电路包括：电源、正端继电器、负端继电器、静电防护电阻、MOS管、火工品及保护电阻、第一并联保护电阻和第二并联保护电阻；所述正端继电器和所述负端继电器分别电连接在所述电源的正极端和负极端；所述静电防护电阻的两端分别与所述正端继电器和所述负端继电器电连接；所述MOS管与所述火工品及保护电阻串联连接，所述MOS管与所述火工品及保护电阻串联连接后的两端分别与所述正端继电器和所述负端继电器电连接；所述第一并联保护电阻与所述正端继电器并联连接；所述第二并联保护电阻与所述负端继电器并联连接。
如上所述的运载火箭安全控制系统的抑制瞬时干扰的时序电路，其中，所述第一并联保护电阻包括第一电阻和第二电阻；所述第一电阻和所述第二电阻并联连接；所述第一电阻和所述第二电阻均与所述正端继电器并联。
如上所述的运载火箭安全控制系统的抑制瞬时干扰的时序电路，其中，所述第二并联保护电阻包括第三电阻和第四电阻；所述第三电阻和所述第四电阻并联连接；所述第三电阻和所述第四电阻均与所述负端继电器并联。
如上所述的运载火箭安全控制系统的抑制瞬时干扰的时序电路，其中，所述第一电阻和所述第二电阻的电阻值均为20kΩ；所述第一电阻和所述第二电阻并联后的等效电阻值为10kΩ。
如上所述的运载火箭安全控制系统的抑制瞬时干扰的时序电路，其中，所述第三电阻和所述第四电阻的电阻值均为20kΩ；所述第三电阻和所述第四电阻并联后的等效电阻值为10kΩ。
如上所述的运载火箭安全控制系统的抑制瞬时干扰的时序电路，其中，所述静电防护电阻的一端与所述正端继电器远离所述电源的一端电连接；另一端与所述负端继电器远离所述电源的一端电连接。
如上所述的运载火箭安全控制系统的抑制瞬时干扰的时序电路，其中，所述电源为32V电源。
如上所述的运载火箭安全控制系统的抑制瞬时干扰的时序电路，其中，所述正端继电器和所述负端继电器在未工作状态下为未闭合状态，在所述正端继电器和所述负端继电器未闭合状态下，所述第一并联保护电阻和所述第二并联保护电阻均用于限流。
如上所述的运载火箭安全控制系统的抑制瞬时干扰的时序电路，其中，当所述正端继电器闭合，所述负端继电器并联的所述第二并联保护电阻用于限流。
如上所述的运载火箭安全控制系统的抑制瞬时干扰的时序电路，其中，当所述负端继电器闭合，所述正端继电器并联的所述第一并联保护电阻用于限流。
本申请实现的有益效果如下：
(1)本申请对对MOS管的寄生电容充放电过程进行限流，抑制时序电路在继电器闭合时产生的瞬时电压，消除尖峰电压引起火工品误动作的安全隐患，从而提高电路的安全性、可靠性。
(2)本申请在继电器两端并联的两个20kΩ电阻等效为10kΩ的并联保护电阻，而不是直接在继电器两端并联一个10kΩ电阻，目的是防止继电器并联的电阻故障造成断路现象，提高抑制电路瞬时电压的可靠性。
(3)本申请在正端继电器和负端继电器都并联保护电阻，防止了电源一端继电器的电阻故障短路造成的影响，提高抑制电路瞬时电压的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术的时序电路。
图2为本申请实施例的一种运载火箭安全控制系统的抑制瞬时干扰的时序电路示意图。
附图标记：1-电源；2-正端继电器；3-负端继电器；4-静电防护电阻；5-MOS管；6-火工品及保护电阻；7-第一并联保护电阻；8-第二并联保护电阻；71-第一电阻；72-第二电阻；81-第三电阻；82-第四电阻。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图2所示，本申请提供一种运载火箭安全控制系统的抑制瞬时干扰的时序电路，该时序电路包括：电源1、正端继电器2、负端继电器3、静电防护电阻4、MOS管5、火工品及保护电阻6、第一并联保护电阻7和第二并联保护电阻8；正端继电器2和负端继电器3分别电连接在电源1的正极端和负极端；静电防护电阻4的两端分别与正端继电器2和负端继电器3电连接；MOS管5与火工品及保护电阻6串联连接，MOS管5与火工品及保护电阻6串联连接后的两端分别与正端继电器2和负端继电器3电连接；第一并联保护电阻7与正端继电器2并联连接；第二并联保护电阻8与负端继电器3并联连接。
如图2所示，第一并联保护电阻7包括第一电阻71和第二电阻72；第一电阻71和第二电阻72并联连接；第一电阻71和第二电阻72均与正端继电器2并联。
如图2所示，第二并联保护电阻8包括第三电阻81和第四电阻82；第三电阻81和第四电阻82并联连接；第三电阻81和第四电阻82均与负端继电器3并联。
作为本发明的具体实施例，在时序电路中正端继电器2的输入和输出两端之间并联两个20kΩ电阻，两个20kΩ电阻等效为10kΩ电阻；连接在正端继电器2两端的两个20kΩ电阻中的任意一个电阻故障，仍有另一个电阻可以实现限流作用，以实现抑制时序电路在继电器开关闭合时产生的瞬时电压，消除尖峰电压引起火工品误动作的安全隐患。
作为本发明的具体实施例，在时序电路中负端继电器3的输入和输出两端之间并联两个20kΩ电阻，两个20kΩ电阻等效为10kΩ电阻；连接在负端继电器3两端的两个20kΩ电阻中的任意一个电阻故障，仍有另一个电阻可以实现限流作用，以实现抑制时序电路在继电器开关闭合时产生的瞬时电压，消除尖峰电压引起火工品误动作的安全隐患。
作为本发明的具体实施例，第一电阻71和第二电阻72的电阻值均为20kΩ；第一电阻71和第二电阻72并联后的等效电阻值为10kΩ。
作为本发明的具体实施例，第三电阻81和第四电阻82的电阻值均为20kΩ；第三电阻81和第四电阻82并联后的等效电阻值为10kΩ。
如图2所示，静电防护电阻4的一端与正端继电器2远离电源1的一端电连接；另一端与负端继电器3远离电源1的一端电连接。
作为本发明的具体实施例，电源1为32V电源。
作为本发明的具体实施例，根据电容充放电电流的计算公式
Figure BDA0004133871940000051
其中，i表示电容充放电电流；V表示充电电压；R表示串联电阻阻值；C表示电容；e为自然常数。可知，电容充放电的最大电流与充电电压及串联电阻值有关。对MOS管5寄生电容充放电过程进行限流，即增加限流电阻阻值和降低MOS管5寄生电容两端的压差处理，以实现抑制时序电路在继电器开关闭合时产生的瞬时电压，消除尖峰电压引起火工品误动作的安全隐患。
作为本发明的具体实施例，正端继电器2和负端继电器3在未工作状态下为未闭合状态，在正端继电器2和负端继电器3未闭合状态下，第一并联保护电阻7和第二并联保护电阻8均用于限流。具体的，第一并联保护电阻7和第二并联保护电阻8均起到限流作用下，限流的电流大小计算方法为：I＝U/R＝32V/20kΩ＝1.6mA，因此，第一并联保护电阻7和第二并联保护电阻8将时序电路中的电容充放电电流限流在1.6mA以内，该电流大小较小，不会对与MOS管5电连接的火工品产生影响。
作为本发明的具体实施例，时序电路正(负)端继电器2闭合，负(正)端继电器3未闭合时，因继电器的并联等效电阻的存在，仅会引起内部电路出现较小的电压变化，根据电容充放电电流的计算公式，不会出现大的电容充放电电流，经负(正)端继电器3并联的等效电阻限流后，可以计算电容充放电电流为I＝U/R＝32V/10kΩ＝3.2mA，即负(正)端继电器3并联的等效电阻限流以将电容充放电电流限流在3.2mA以内，该电流大小较小，不会对与MOS管5电连接的火工品产生影响。
可以理解的是，当正端继电器2闭合，负端继电器3并联的第二并联保护电阻8用于限流。当负端继电器3闭合，正端继电器2并联的第一并联保护电阻7用于限流。
需要解释的是，因继电器(正端继电器2或负端继电器3)触点在闭合瞬间存在触点抖动的固有特性，若该正(负)端继电器2的触点在闭合瞬间出现抖动断开情况，因负(正)端继电器3并联等效电阻的存在仅会引起内部电路出现较小的电压变化，故不会出现大的电容充放电电流，电容充放电电流经负(正)端继电器3并联等效电阻限流至3.2mA；而后负(正)端继电器3闭合时，因正(负)端继电器2并联等效电阻的存在，负(正)端继电器3触点闭合前后仅会出现较小的电压变化，故不会出现大的电容充放电电流，该电流大小较小，不会对与MOS管5电连接的火工品产生影响。
本申请实现的有益效果如下：
(1)本申请对对MOS管的寄生电容充放电过程进行限流，抑制时序电路在继电器闭合时产生的瞬时电压，消除尖峰电压引起火工品误动作的安全隐患，从而提高电路的安全性、可靠性。
(2)本申请在继电器两端并联的两个20kΩ电阻等效为10kΩ的并联保护电阻，而不是直接在继电器两端并联一个10kΩ电阻，目的是防止继电器并联的电阻故障造成断路现象，提高抑制电路瞬时电压的可靠性。
(3)本申请在正端继电器和负端继电器都并联保护电阻，防止了电源一端继电器的电阻故障短路造成的影响，提高抑制电路瞬时电压的可靠性。
在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中，“例如”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“例如”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此，本发明并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。
以上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种运载火箭安全控制系统的抑制瞬时干扰的时序电路，其特征在于，该时序电路包括：电源、正端继电器、负端继电器、静电防护电阻、MOS管、火工品及保护电阻、第一并联保护电阻和第二并联保护电阻；
所述正端继电器和所述负端继电器分别电连接在所述电源的正极端和负极端；
所述静电防护电阻的两端分别与所述正端继电器和所述负端继电器电连接；
所述MOS管与所述火工品及保护电阻串联连接，所述MOS管与所述火工品及保护电阻串联连接后的两端分别与所述正端继电器和所述负端继电器电连接；
所述第一并联保护电阻与所述正端继电器并联连接；
所述第二并联保护电阻与所述负端继电器并联连接。
2.根据权利要求1所述的运载火箭安全控制系统的抑制瞬时干扰的时序电路，其特征在于，所述第一并联保护电阻包括第一电阻和第二电阻；
所述第一电阻和所述第二电阻并联连接；
所述第一电阻和所述第二电阻均与所述正端继电器并联。
3.根据权利要求1所述的运载火箭安全控制系统的抑制瞬时干扰的时序电路，其特征在于，所述第二并联保护电阻包括第三电阻和第四电阻；
所述第三电阻和所述第四电阻并联连接；
所述第三电阻和所述第四电阻均与所述负端继电器并联。
4.根据权利要求2所述的运载火箭安全控制系统的抑制瞬时干扰的时序电路，其特征在于，所述第一电阻和所述第二电阻的电阻值均为20kΩ；
所述第一电阻和所述第二电阻并联后的等效电阻值为10kΩ。
5.根据权利要求3所述的运载火箭安全控制系统的抑制瞬时干扰的时序电路，其特征在于，所述第三电阻和所述第四电阻的电阻值均为20kΩ；
所述第三电阻和所述第四电阻并联后的等效电阻值为10kΩ。
6.根据权利要求1所述的运载火箭安全控制系统的抑制瞬时干扰的时序电路，其特征在于，所述静电防护电阻的一端与所述正端继电器远离所述电源的一端电连接；另一端与所述负端继电器远离所述电源的一端电连接。
7.根据权利要求1所述的运载火箭安全控制系统的抑制瞬时干扰的时序电路，其特征在于，所述电源为32V电源。
8.根据权利要求1所述的运载火箭安全控制系统的抑制瞬时干扰的时序电路，其特征在于，所述正端继电器和所述负端继电器在未工作状态下为未闭合状态，在所述正端继电器和所述负端继电器未闭合状态下，所述第一并联保护电阻和所述第二并联保护电阻均用于限流。
9.根据权利要求8所述的运载火箭安全控制系统的抑制瞬时干扰的时序电路，其特征在于，当所述正端继电器闭合，所述负端继电器并联的所述第二并联保护电阻用于限流。
10.根据权利要求9所述的运载火箭安全控制系统的抑制瞬时干扰的时序电路，其特征在于，当所述负端继电器闭合，所述正端继电器并联的所述第一并联保护电阻用于限流。
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