CN206360838U - 安全高能点火控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种安全高能点火控制系统，包括：高压升压电路、高能点火电路、终端；点火信号输出端分别连接高压升压电路信号接收端和高能点火电路信号接收端，所述高压升压电路高压输出端连接高能点火电路高压输入端，所述高能点火电路能量输出端连接终端能量接收端。本实用新型电路设计体现了高安全性、高可靠性、高瞬发性、高抗干扰性等优点，且升压稳定、电路体积小、质量轻、易安装。

Description

安全高能点火控制系统

技术领域

本实用新型涉及电子电路领域，尤其涉及一种安全高能点火控制系统。

背景技术

在固体发动机点火或石油火工品点火引爆或者汽车点火领域，需要高压电路瞬间升压，并且升压速度要快，但是现有的升压电路不能短时间升压，而且升压状态不稳定，最重要的是升压的安全防护措施以及控制措施没有相应的方法解决，这就亟需本领域技术人员解决相应的技术问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种安全高能点火控制系统。

为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种安全高能点火控制系统，包括：高压升压电路、高能点火电路、终端；

点火信号输出端分别连接高压升压电路信号接收端和高能点火电路信号接收端，所述高压升压电路高压输出端连接高能点火电路高压输入端，所述高能点火电路能量输出端连接终端能量接收端。

上述技术方案的有益效果为：本实用新型电路设计体现了高安全性、高可靠性、高瞬发性、高抗干扰性等优点，且升压稳定、电路体积小、质量轻、易安装。

所述的安全高能点火控制系统，优选的，所述高压升压电路包括：

低压电源端连接第1场效应管源极，所述第1场效应管漏极连接变压器第1输入端，所述第1场效应管栅极连接第2驱动电路输出端，所述第2驱动电路输入端连接CPLD第2开关控制端，所述变压器第2输入端连接第2场效应管源极，所述第2场效应管漏极连接第3场效应管源极，所述第2场效应管栅极连接第3驱动电路输出端，所述第3驱动电路输入端连接CPLD第3开关控制端，所述第3场效应管漏极接地，所述第3场效应管栅极连接第1驱动电路输出端，所述第1驱动电路输入端连接单片机第1开关控制端，所述变压器第4输出端连接第1二极管正极，所述第1二极管负极分别连接高能点火电路能量输入端和电阻分压器输入端，所述电阻分压器输出端连接射随器输入端，所述射随器输出端连接单片机反馈输入端，所述电阻分压器输出端还连接比较器一输入端，所述比较器另一输入端连接基准源电路端，所述比较器输出端连接单片机反馈端。

上述技术方案的有益效果为：将5V直流电源升压为2000V～2300V交流电压，整流后给高压充电电容充电，并在规定时间内充满并保持高压状态，系统处于待发状态。

所述的安全高能点火控制系统，优选的，所述高能点火电路包括：

所述高压升压电路高压输出端分别连接第1电容一端和第2高速固态开关正极，所述第1电容另一端分别连接点火起爆控制器一端和接地，所述第2高速固态开关负极分别连接点火起爆控制器另一端，所述第2高速固态开关控制极连接驱动电路输出端，所述驱动电路输入端连接单片机点火控制端。

上述技术方案的有益效果为：通过高能点火电路来控制终端，触发高速固态开关，在10uS秒内将高压电容中储存的能量释放，提供不小于2500A的放电电流。

所述的安全高能点火控制系统，优选的，所述点火信号输出端为单片机点火控制端。

上述技术方案的有益效果为：通过CPLD和单片机的联合控制，增强了高压升压电路和高能点火电路的安全性和稳定性，不会产生误操作和控制失灵。

所述的安全高能点火控制系统，优选的，所述终端包括：雷管起爆触发端，发动机启动触发端。

上述技术方案的有益效果为：通过高压升压电路和高能点火电路协同控制，能够对雷管起爆或者发动机启动起到非常好的效果。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型电路设计体现了高安全性、高可靠性、高瞬发性、高抗干扰性等优点，且升压稳定、电路体积小、质量轻、易安装。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型总体示意图；

图2是本实用新型高压升压电路示意图；

图3是本实用新型高能点火电路示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1所示，本实用新型提供了一种安全高能点火控制系统，包括：高压升压电路、高能点火电路、终端；

点火信号输出端分别连接高压升压电路信号接收端和高能点火电路信号接收端，所述高压升压电路高压输出端连接高能点火电路高压输入端，所述高能点火电路能量输出端连接终端能量接收端。

上述技术方案的有益效果为：本实用新型电路设计体现了高安全性、高可靠性、高瞬发性、高抗干扰性等优点，且升压稳定、电路体积小、质量轻、易安装。

如图2所示，所述的安全高能点火控制系统，优选的，所述高压升压电路包括：

低压电源端连接第1场效应管源极，所述第1场效应管漏极连接变压器第1输入端，所述第1场效应管栅极连接第2驱动电路输出端，所述第2驱动电路输入端连接CPLD第2开关控制端，所述变压器第2输入端连接第2场效应管源极，所述第2场效应管漏极连接第3场效应管源极，所述第2场效应管栅极连接第3驱动电路输出端，所述第3驱动电路输入端连接CPLD第3开关控制端，所述第3场效应管漏极接地，所述第3场效应管栅极连接第1驱动电路输出端，所述第1驱动电路输入端连接单片机第1开关控制端，所述变压器第4输出端连接第1二极管正极，所述第1二极管负极分别连接高能点火电路能量输入端和电阻分压器输入端，所述电阻分压器输出端连接射随器输入端，所述射随器输出端连接单片机反馈输入端，所述电阻分压器输出端还连接比较器一输入端，所述比较器另一输入端连接基准源电路端，所述比较器输出端连接单片机反馈端。

上述技术方案的有益效果为：将5V直流电源升压为2000V～2300V交流电压，整流后给高压充电电容充电，并在规定时间内充满并保持高压状态，系统处于待发状态。

如图3所示，所述的安全高能点火控制系统，优选的，所述高能点火电路包括：

所述高压升压电路高压输出端分别连接第1电容一端和第2二极管正极，所述第1电容另一端分别连接点火起爆控制器一端和接地，所述第2二极管负极分别连接点火起爆控制器另一端和第5驱动电路输出端，所述驱动电路输入端连接逻辑控制模块点火控制端。

上述技术方案的有益效果为：通过高能点火电路来控制终端，触发高速固态开关，在10uS秒内将高压电容中储存的能量释放，提供不小于2500A的放电电流。

所述的安全高能点火控制系统，优选的，所述逻辑控制模块第1开关控制端为单片机点火控制端。

虽然涉及CPLD和单片机的联合控制，但是在软件上都是成熟的技术，只是常规技术选择，软件上没有创新。主要是电路硬件适配连接，对于电路硬件的连接做了创新改进。

上述技术方案的有益效果为：通过CPLD和单片机的联合控制，增强了高压升压电路和高能点火电路的安全性和稳定性，不会产生误操作和控制失灵。

所述的安全高能点火控制系统，优选的，所述终端包括：雷管起爆触发端，发动机启动触发端。

上述技术方案的有益效果为：通过高压升压电路和高能点火电路协同控制，能够对雷管起爆或者发动机启动起到非常好的效果。

一种安全高能点火控制系统，主要由逻辑模块、高压转换模块及高能发火模块组成：

所述逻辑模块是通过CPLD和单片机组成的双控制器，按照规定的时序逻辑控制要求，输出第一、第二和第三道保险控制信号；根据高能发火模块给出的反馈信号电压范围，输出有关状态信息。按照规定作用方式输出起爆触发控制信号，控制点火起爆。

所述高压转换模块是在逻辑模块的控制下将5V直流电源升压为2000V～2300V交流电压，整流后给高压充电电容充电，并在规定时间内充满并保持高压状态，系统处于待发状态。

所述高能发火模块是当接收到逻辑模块发出的触发指令后，触发高速固态开关，在10uS秒内将高压电容中储存的能量释放，提供不小于2500A的放电电流，引爆冲击片雷管。

所述的逻辑控制模块包括：输入反馈信号FK连接CPLD，CPLD双向连接对外通信接口，同时双向连接单片机，CPLD输出控制信号K2，K3，K5。输入反馈信号XC5连接单片机，单片机输出控制信号K1。

如图2、3所示，所述的高能转换模块包括：电源输入端+5V连接场效应管Q1的D极，控制信号输入K1经驱动电路输出端连接场效应管Q1的G极，Q1的S极连接反激变压器T1的输入端1脚，反激变压器T1的输入端2脚连接场效应管Q2的D极，控制信号K3经驱动电路输出端连接Q2的G极。Q2的S极连接Q3的D极，K1输入控制信号经驱动电路输出端连接场效应管Q3的G极，Q3的S极连接信号地；反激变压器T1输出端3脚接地，输出端4脚经二极管整流后输出GY1，GY1连接电阻分压器输入端，电阻分压器输出端连接射随器U1的输入端和比较器U2的输入端，射随器U1输出XC5，比较器U2与基准源电路比较后输出FK。

所述的高能发火模块包括：高压输入端GY1连接电容器C1正极和高速固态开关D2正极，D2负极连接冲击片雷管的一端，冲击片雷管的另一端连接信号地，输入控制信号K5经驱动电路输出端连接D2的触发控制极。

本实用新型电路设计体现了高安全性、高可靠性、高瞬发性、高抗干扰性等优点，且体积小、质量轻、易安装。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种安全高能点火控制系统，其特征在于，包括：高压升压电路、高能点火电路、终端；

点火信号输出端分别连接高压升压电路信号接收端和高能点火电路信号接收端，所述高压升压电路高压输出端连接高能点火电路高压输入端，所述高能点火电路能量输出端连接终端能量接收端。

2.根据权利要求1所述的安全高能点火控制系统，其特征在于，所述高压升压电路包括：

低压电源端连接第1场效应管源极，所述第1场效应管漏极连接变压器第1输入端，所述第1场效应管栅极连接第2驱动电路输出端，所述第2驱动电路输入端连接CPLD第2开关控制端，所述变压器第2输入端连接第2场效应管源极，所述第2场效应管漏极连接第3场效应管源极，所述第2场效应管栅极连接第3驱动电路输出端，所述第3驱动电路输入端连接CPLD第3开关控制端，所述第3场效应管漏极接地，所述第3场效应管栅极连接第1驱动电路输出端，所述第1驱动电路输入端连接单片机第1开关控制端，所述变压器第4输出端连接第1二极管正极，所述第1二极管负极分别连接高能点火电路能量输入端和电阻分压器输入端，所述电阻分压器输出端连接射随器输入端，所述射随器输出端连接单片机反馈输入端，所述电阻分压器输出端还连接比较器一输入端，所述比较器另一输入端连接基准源电路端，所述比较器输出端连接单片机反馈端。

3.根据权利要求1所述的安全高能点火控制系统，其特征在于，所述高能点火电路包括：

所述高压升压电路高压输出端分别连接第1电容一端和第2高速固态开关正极，所述第1电容另一端分别连接点火起爆控制器一端和接地，所述第2高速固态开关负极分别连接点火起爆控制器另一端，所述第2高速固态开关控制极连接驱动电路输出端，所述驱动电路输入端连接单片机点火控制端。

4.根据权利要求1所述的安全高能点火控制系统，其特征在于，所述点火信号端为单片机点火控制端。

5.根据权利要求1所述的安全高能点火控制系统，其特征在于，所述终端包括：雷管起爆触发端，发动机启动触发端。