CN201904647U - 一种基于继电器联动的配电控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于继电器联动的配电控制电路，采用继电器联动的形式，利用多组继电器顺序接通方式，实现地面电源供电与飞行器上电池供电间的平稳过渡。与原有配电控制切换技术相比，保证配电控制的平滑切换，杜绝电源切换过程中系统瞬间掉电的现象，为飞行器上设备提供不间断电源。将提供给测量系统飞行器上仪器所用电源的波动降到最低，使对电源波动敏感的器件工作可靠性有大幅提高，从而使得飞行器测量系统可以放心采用对电源的波动很敏感的可编程器件和精密功率器件，达到提高测量系统测量精度的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于继电器联动的配电控制电路，主要用于地面电源供电控制与飞行器上电池供电控制之间的平滑切换。
背景技术
在以往型号测量系统供配电电路设计中，实现由地面电源供电转为由飞行器上电池供电的控制需要以下几步完成：由“地面电源供电”继电器断开其相应触点，切断由地面电源向飞行器上各设备配电的通路；由“飞行器上电池供电”继电器闭合其相应触点，接通由飞行器上电池向飞行器上各设备配电的通路。电路中这两组动作的时间存在差异，继电器触点断开时间比继电器触点闭合时间要快近10ms，配电控制转换的这段空档时间，就会造成测量系统瞬间掉电。
随着对飞行器测量系统测量精度要求的不断提高，测量系统飞行器上仪器广泛采用可编程技术，同时仪器中功率器件也日趋精密。这些可编程器件和功率器件对电源的波动很敏感，如果电源出现瞬间掉电情况，其产生的供电凹坑对功率器件损伤非常大，且电源的这种瞬间断/通，使可编程器件没有能够执行一个完整的复位/初始化过程，很可能造成内嵌程序运行不正常。
实用新型内容
本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于继电器联动的配电控制电路，实现地面电源供电控制与飞行器上电池供电控制间的平滑切换，保证系统在地面电源供电与飞行器上电池供电转换过程中的平稳过渡，杜绝在电源切换过程中系统出现瞬间掉电的现象。
本实用新型的技术解决方案是：
一种基于继电器联动的配电控制电路，包括地面电源、飞行器上电池、飞行器上负母线、飞行器上电池供电正母线、飞行器上地面供电正母线、地面负母线、地面电源供电正母线、继电器Kd1、继电器Kd2、继电器Kd3、继电器Kd4、继电器Kd5、继电器Kd6、继电器Kd7、继电器Ks1、继电器Ks2、继电器Ks3、按钮S1、按钮S2和按钮S3；所述按钮S1、按钮S2和按钮S3采用点触式双刀按钮开关；
飞行器上电池供电正母线由飞行器上电池的正极输出提供；地面电源供电正母线和飞行器上地面供电正母线均由地面电源的正极输出提供；飞行器上电池的负极输出的飞行器上负母线与地面电源的负极输出的地面负母线连接在一起，形成统一的系统负母线；
在地面电源供电正母线与地面负母线之间跨接以下电路：按钮S1双刀并联后与继电器Kd 1的线包串联；按钮S2双刀并联后与继电器Kd2的线包串联；按钮S3的一刀与继电器Kd3的第一组常开触点Kd3-1并联后，再与继电器Kd6的线包串联；按钮S3的另一刀与继电器Kd4的第一组常开触点Kd4-1并联后，再与继电器Kd7得线包串联；继电器Kd5的第一组常开触点Kd5-1与继电器Kd1的第一组常开触点Kd1-1并联之后再与继电器Kd5得线包及继电器Kd7的第一组常闭触点Kd7-1串联；继电器Kd1的第二组常开触点Kd1-2与继电器Kd3的线包串联；继电器Kd2的第一组常开触点Kd2-1与继电器Kd4的线包串联；
在地面电源供电正母线与飞行器上负母线之间跨接以下电路：继电器Kd2的第二组常开触点Kd2-2与继电器Kd2的第三组常开触点Kd2-3并联之后再与飞行器上的继电器Ks3的线包及继电器Ks2的第一组常闭触点Ks2-1串联，同时继电器Ks3的线包的正端通过串联继电器Ks3的第一组常开触点Ks3-1连接到飞行器上电池供电正母线，形成继电器Ks3自保电路；继电器Kd5的第二组常开触点Kd5-2与继电器Kd5的第三组常开触点Kd5-3并联之后再与飞行器上的继电器Ks1的线包串联；继电器Kd6的第一组常开触点Kd6-1与继电器Kd6的第二组常开触点Kd6-2并联之后再与飞行器上的继电器Ks2的线包串联；
继电器Ks1的第一组常开触点Ks1-1与继电器Ks1的第二组常开触点Ks1-2并联之后，从飞行器上地面供电正母线采电，给飞行器上设备供电；继电器Ks3的第二组常开触点Ks3-2与继电器Ks3的第三组常开触点Ks3-3并联之后，从飞行器上电池供电正母线采电，给飞行器上设备供电。
还包括电阻和二极管；每一个继电器的线包分别与一组串联后的电阻与二极管并联，电阻与二极管负极连接，二极管正极与线包负极连接。
本实用新型与现有技术相比的有益效果是：
本实用新型采用继电器联动的形式，利用多组继电器顺序接通方式，实现地面电源供电与飞行器上电池供电间的平稳过渡。与原有配电控制切换技术相比，保证配电控制的平滑切换，杜绝电源切换过程中系统瞬间掉电的现象，为飞行器上设备提供不间断电源。将提供给测量系统飞行器上仪器所用电源的波动降到最低，使对电源波动敏感的器件工作可靠性有大幅提高，从而使得飞行器测量系统可以放心采用对电源的波动很敏感的可编程器件和精密功率器件，达到提高测量系统测量精度的目的。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理示意图。
具体实施方式
向系统提供持续稳定的工作电源成为测量系统供配电设计的关键技术之一，因此在系统供电电源切换电路设计时本实用新型提出以下设计思想：当进行由地面电源供电向飞行器上电池供电转换时，采取飞行器上电池供电控制接通后，再切断地面电源供电控制的措施；同理当进行由飞行器上电池供电向地面电源供电转换时，采取地面电源供电控制接通后，再切断飞行器上电池供电控制的措施。保证配电控制的平滑切换，杜绝电源切换过程中系统瞬间掉电的现象。采用继电器联动的形式，利用多组继电器顺序接通方式，达到为飞行器上设备提供不间断电源的目的，来实现地面电源供电与飞行器上电池供电间的平稳过渡。
如图1所示，本实用新型提供了一种基于继电器联动的配电控制电路，包括地面电源、飞行器上电池、飞行器上负母线、飞行器上电池供电正母线、飞行器上地面供电正母线、地面负母线、地面电源供电正母线、继电器Kd1、继电器Kd2、继电器Kd3、继电器Kd4、继电器Kd5、继电器Kd6、继电器Kd7、继电器Ks1、继电器Ks2、继电器Ks3、按钮S1、按钮S2和按钮S3；所述按钮S1、按钮S2和按钮S3采用点触式双刀按钮开关；
飞行器上电池供电正母线由飞行器上电池的正极输出提供；地面电源供电正母线和飞行器上地面供电正母线均由地面电源的正极输出提供；飞行器上电池的负极输出的飞行器上负母线与地面电源的负极输出的地面负母线连接在一起，形成统一的系统负母线；
在地面电源供电正母线与地面负母线之间跨接以下电路：按钮S1双刀并联后与继电器Kd1的线包串联；按钮S2双刀并联后与继电器Kd2的线包串联；按钮S3的一刀与继电器Kd3的第一组常开触点Kd3-1并联后，再与继电器Kd6的线包串联；按钮S3的另一刀与继电器Kd4的第一组常开触点Kd4-1并联后，再与继电器Kd7得线包串联；继电器Kd5的第一组常开触点Kd5-1与继电器Kd1的第一组常开触点Kd1-1并联之后再与继电器Kd5得线包及继电器Kd7的第一组常闭触点Kd7-1串联；继电器Kd1的第二组常开触点Kd1-2与继电器Kd3的线包串联；继电器Kd2的第一组常开触点Kd2-1与继电器Kd4的线包串联；在地面电源供电正母线与地面负母线之间跨接的电路，均为继电器线包连接地面负母线，按钮连接地面电源供电正母线。
在地面电源供电正母线与飞行器上负母线之间跨接以下电路：继电器Kd2的第二组常开触点Kd2-2与继电器Kd2的第三组常开触点Kd2-3并联之后再与飞行器上的继电器Ks3的线包及继电器Ks2的第一组常闭触点Ks2-1串联，同时继电器Ks3的线包的正端通过串联继电器Ks3的第一组常开触点Ks3-1连接到飞行器上电池供电正母线，形成继电器Ks3自保电路；继电器Kd5的第二组常开触点Kd5-2与继电器Kd5的第三组常开触点Kd5-3并联之后再与飞行器上的继电器Ks1的线包串联；继电器Kd6的第一组常开触点Kd6-1与继电器Kd6的第二组常开触点Kd6-2并联之后再与飞行器上的继电器Ks2的线包串联；在地面电源供电正母线与飞行器上负母线之间跨接的电路均为继电器的线包负端连接飞行器上负母线。
继电器Ks1的第一组常开触点Ks1-1与继电器Ks1的第二组常开触点Ks1-2并联之后，从飞行器上地面供电正母线采电，给飞行器上设备供电；继电器Ks3的第二组常开触点Ks3-2与继电器Ks3的第三组常开触点Ks3-3并联之后，从飞行器上电池供电正母线采电，给飞行器上设备供电。
每一个继电器的线包分别与一组串联后的电阻与二极管并联，电阻与二极管负极连接，二极管正极与线包负极连接。
本实用新型的具体工作过程为：
整个系统由地面电源、地面配电控制组合、飞行器上配电器、飞行器上电池及相应电缆网组成。地面电源和飞行器上电池为系统提供持续稳定的直流28V电源，平时测试用地面电源供电，飞行器飞行时转为用电池供电。地面配电控制组合通过控制开关按钮，完成对地面电源供电、飞行器上电池供电、系统断电等的控制。飞行器上配电器按各设备的设计要求进行配电。
供配电体制中有三条供电母线设计：飞行器上电池供电正母线由电池正输出提供；地面电源供电正母线、飞行器上地面供电正母线均由地面电源正输出提供；飞行器上电池负输出、地面电源负输出、飞行器上负母线、地面负母线均为并联关系，形成系统负母线。
在地面配电控制组合中，用于地面电源供电控制的器件包括按钮S1、继电器Kd1、Kd3、Kd5，用于飞行器上电池供电控制的器件包括按钮S2、继电器Kd2、Kd4，用于系统断电池供电控制的器件为继电器Kd6，用于系统断电源供电的器件为继电器Kd7，用于系统统一断电的器件为按钮S3。
在飞行器上配电器中，用于地面供电控制的器件为继电器Ks1，用于飞行器上电池供电控制的器件为继电器Ks3，用于系统断电池供电的器件为继电器Ks2。
按钮S1、S2、S3选用“点触式”的双刀按钮开关，每个继电器都并联了一个100Ω电阻和硅整流二极管2CZ102E的消反峰电路，根据继电器触点需承担的电流负载选择不同类型的多组触点继电器即可。
本实用新型采用继电器联动的形式，利用多组继电器顺序接通方式，进行供电电源切换电路设计，包括以下三部分电路设计：
1、接通“地面电源供电”
接通按钮S1，由于按钮S1为点触式按钮开关，按下时电路接通，松开弹起时电路断开，为保证电路后端继电器Kd1工作电路能够可靠接通，因此要求按钮S1按下保持时间大于200ms；
继电器Kd1工作，其常开触点Kd1-1闭合，接通“电源供电”继电器Kd5工作电路；继电器Kd5工作，其常开触点Kd5-1闭合，接通继电器Kd5自保电路，保证继电器Kd5一直处于工作状态；常开触点Kd5-2和Kd5-3闭合，启动飞行器上配电器中“地供”电路；飞行器上配电器中“地供”继电器Ks1工作，常开触点Ks1-1、Ks1-2闭合，从飞行器上配电器中“地面供电正母线”采电，供飞行器上设备用电；
同时继电器Kd1的另一组常开触点Kd1-2闭合，接通“断电池供电1”继电器Kd3工作电路；继电器Kd3工作，其常开触点Kd3-1闭合，接通“断电池供电”继电器Kd6工作电路；继电器Kd6工作，常开触点Kd6-1和Kd6-2闭合，启动飞行器上配电器中“断电池供电”电路；飞行器上配电器中，“断电池供电”继电器Ks2工作，其串联在“电池供电控制”继电器Ks3自保电路中的常闭触点Ks2-1断开，断开“电池供电”继电器Ks3的自保电路，使继电器Ks3断电，触点Ks3-2、Ks3-3处于断开状态，飞行器上配电器中“电池供电”电路断开，从而实现断“电池供电”控制；
通过上述三步，完成接通“地面电源供电”控制，其中Kd1、Kd5、Ks1三个继电器联动顺序接通完成启动飞行器上配电器中“地供”电路的工作，用时为三个继电器触点接通时间；Kd1、Kd3、KD6、Ks2四个继电器联动顺序接通完成启动飞行器上配电器中“断电池供电”电路的工作，用时为三个继电器触点接通时间和一个继电器触点释放时间；因此是先接通“地供”电路，后断开“电池供电”电路，电路转换中有相当于一个继电器触点释放时间为“地供”、“电池供电”电路重叠工作时间。
2、接通“飞行器上电池供电”
接通点触式按钮S2；接通“电池供电”继电器Kd2工作电路；继电器Kd2工作，其常开触点Kd2-2和Kd2-3闭合，启动飞行器上配电器中“电池供电”电路；飞行器上配电器中继电器Ks3工作，其常开触点Ks3-1闭合，接通继电器Ks3自保电路，保证继电器Ks3一直处于工作状态；常开触点Ks3-2、Ks3-3闭合，从飞行器上配电器中“电池供电正母线”采电，供飞行器上设备用电；
同时继电器Kd2的另一组常开触点Kd2-1闭合，接通“断电源供电1”继电器Kd4工作电路；继电器Kd4工作，其常开触点Kd4-1闭合，接通“断电源供电”继电器Kd7工作电路；继电器Kd7工作，其串联在“地供”继电器Kd5自保电路中的常闭触点Kd7-1断开，断开“地供”继电器Kd5的自保电路，使继电器Kd5断电，常开触点Kd5-2和Kd5-3处于断开状态，飞行器上配电器中“地供”电路断开，从而实现断“地供”控制；
通过上述两步，完成接通“飞行器上电池供电”控制，其中Kd2、Ks3两个继电器接通完成启动飞行器上配电器中“电池供电”电路的工作，用时为两个继电器触点接通时间；Kd2、Kd4、KD7三个继电器联动顺序接通完成断开“地供”继电器Kd5自保电路的工作，用时为两个继电器触点接通时间和一个继电器触点释放时间；因此是先接通“电池供电”电路，后断开“地供”电路，电路转换中有相当于一个继电器触点释放时间为“电池供电”、“地供”电路重叠工作时间。
3、接通“统一断电”
接通按钮S3；同时接通“断电池供电”继电器Kd6工作电路和接通“断电源供电”继电器Kd7工作电路。
通过上述电路设计，实现了地面电源供电控制与飞行器上电池供电控制间的平滑切换，保证系统在地面电源供电与飞行器上电池供电转换过程中的平稳过渡，杜绝在电源切换过程中系统出现瞬间掉电的现象。
Claims (2)
1.一种基于继电器联动的配电控制电路，其特征在于：包括地面电源、飞行器上电池、飞行器上负母线、飞行器上电池供电正母线、飞行器上地面供电正母线、地面负母线、地面电源供电正母线、继电器Kd1、继电器Kd2、继电器Kd3、继电器Kd4、继电器Kd5、继电器Kd6、继电器Kd7、继电器Ks1、继电器Ks2、继电器Ks3、按钮S1、按钮S2和按钮S3；所述按钮S1、按钮S2和按钮S3采用点触式双刀按钮开关；
飞行器上电池供电正母线由飞行器上电池的正极输出提供；地面电源供电正母线和飞行器上地面供电正母线均由地面电源的正极输出提供；飞行器上电池的负极输出的飞行器上负母线与地面电源的负极输出的地面负母线连接在一起，形成统一的系统负母线；
在地面电源供电正母线与地面负母线之间跨接以下电路：按钮S1双刀并联后与继电器Kd1的线包串联；按钮S2双刀并联后与继电器Kd2的线包串联；按钮S3的一刀与继电器Kd3的第一组常开触点Kd3-1并联后，再与继电器Kd6的线包串联；按钮S3的另一刀与继电器Kd4的第一组常开触点Kd4-1并联后，再与继电器Kd7得线包串联；继电器Kd5的第一组常开触点Kd5-1与继电器Kd1的第一组常开触点Kd1-1并联之后再与继电器Kd5得线包及继电器Kd7的第一组常闭触点Kd7-1串联；继电器Kd1的第二组常开触点Kd1-2与继电器Kd3的线包串联；继电器Kd2的第一组常开触点Kd2-1与继电器Kd4的线包串联；
在地面电源供电正母线与飞行器上负母线之间跨接以下电路：继电器Kd2的第二组常开触点Kd2-2与继电器Kd2的第三组常开触点Kd2-3并联之后再与飞行器上的继电器Ks3的线包及继电器Ks2的第一组常闭触点Ks2-1串联，同时继电器Ks3的线包的正端通过串联继电器Ks3的第一组常开触点Ks3-1连接到飞行器上电池供电正母线，形成继电器Ks3自保电路；继电器Kd5的第二组常开触点Kd5-2与继电器Kd5的第三组常开触点Kd5-3并联之后再与飞行器上的继电器Ks1的线包串联；继电器Kd6的第一组常开触点Kd6-1与继电器Kd6的第二组常开触点Kd6-2并联之后再与飞行器上的继电器Ks2的线包串联；
继电器Ks1的第一组常开触点Ks1-1与继电器Ks1的第二组常开触点Ks1-2并联之后，从飞行器上地面供电正母线采电，给飞行器上设备供电；继电器Ks3的第二组常开触点Ks3-2与继电器Ks3的第三组常开触点Ks3-3并联之后，从飞行器上电池供电正母线采电，给飞行器上设备供电。
2.根据权利要求1所述的一种基于继电器联动的配电控制电路，其特征在于：还包括电阻和二极管；每一个继电器的线包分别与一组串联后的电阻与二极管并联，电阻与二极管负极连接，二极管正极与线包负极连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20110720 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |