CN209290728U - 用于火箭弹射座椅程控器的多余度点火控制输出表决电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于火箭弹射座椅程控器的多余度点火控制输出表决电路，该多余度点火控制输出表决电路种设置余度为M，表决方案中需达到的数目为N；所述表决电路包括M个余度电路Y_j，j＝1，2，3，……M；每个余度电路中包括N个并联的控制电路P_i，i＝1，2，3，……N；所述控制电路P_i包括依次串联的耦合电容、整流二极管、限流电阻和开关三极管；对每个余度电路控制电路P₁，控制电路P₁中开关三极管集电极c直接连接输出信号。本实用新型表决电路全部采用通用模拟器件，器件较少，占用空间较小，成本低廉；电路设计、逻辑表决方式简单，可靠性较高；可应用于火箭弹射座椅程控器多余度点火控制输出，进行模块化设计，具有较大实用价值。

Description

用于火箭弹射座椅程控器的多余度点火控制输出表决电路

技术领域

本实用新型属于防护救生技术领域，特别是一种用于火箭弹射座椅程控器的多余度点火控制输出表决电路。

背景技术

余度设计的目的是为了提高系统输出的可靠性，对每个余度输出的控制信号采用公平表决的方式实现最终控制输出，可以最大限度地保证系统安全可靠工作。常用的余度设计包含双余度和多余度，在双余度设计中，一般采用A电路或者B电路(AB为相同电路)中只要其中之一满足控制输出要求，系统则输出信号，这种设计方法可以防止出现单点故障导致系统失效的危害模式，适用于某些简单的电路设计；在多余度设计中，首先要明确表决通过的阈值必须大于50％，即表决方案可定为：三取二、四取三、五取三、六取四、……。电路实现可采用软硬件结合或者纯硬件的设计方式。软硬件结合方式一般先用硬件电路实现逻辑0或1的输出，再用软件进行计数判定，若真值1计数值大于程序预定的阈值，则系统输出控制信号。软硬件结合的余度设计方法需要设计逻辑硬件电路、软件宿主机，器件较多，软件程序存在设计缺陷、运行跑飞等问题，系统基本可靠性会有所降低。纯硬件方式一般使用中、小规模集成电路来实现逻辑表决，通过罗列真值表，写出表决电路的逻辑表达式，简化后形成逻辑图，选择合适的集成电路用连线的方式最终实现多余度表决输出。纯硬件电路的余度设计方法需要确定正确的逻辑表达式，一旦余度较多，逻辑表达式就会变得繁冗复杂，用集成芯片连线会存在较大困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于火箭弹射座椅程控器的多余度点火控制输出表决电路。

本实用新型解决上述问题的技术方案为：一种用于火箭弹射座椅程控器的多余度点火控制输出表决电路，设置余度为M，表决方案中需达到的数目为N；

所述电路包括M个余度电路Y_j，j＝1，2，3，……M；每个余度电路中包括N个并联的控制电路P_i，i＝1，2，3，……N；

所述控制电路P_i包括依次串联的耦合电容、整流二极管、限流电阻和开关三极管；所述耦合电容输出端与整流二极管D1的正极相连，同时并联连接至反向截止二极管的负端，整流二极管负端与反向截止二极管的正端连接至限流电阻，限流电阻输出信号用于驱动三极管的基极b；所述耦合电容的输入端分别与电路输入信号和上拉电阻连接；

对每个余度电路Y_j，j＝1，2，3，……M-1；中的控制电路P₁，控制电路P₁中开关三极管集电极c直接连接系统输出信号Y_jOUT，发射极e串联至Y_j+1余度电路中的控制电路P₂中开关三极管的集电极c；

对余度电路Y_M中的控制电路P₁，控制电路P₁中开关三极管集电极c直接连接系统输出信号Y_MOUT，发射极e串联至Y₁余度电路中的控制电路P₂中开关三极管的集电极c。

按上述方案，所述反向截止二极管的正端与限流电阻之间设有滤波电容。

按上述方案，所述表决电路还包括用于连接各输出信号的输出信号逻辑电路。

该装置工作的原理是：对于余度为M的表决电路，每个余度电路中设计了N个相同的模拟并联控制电路，N为表决方案中被选取的数目，例如三取二中的二。这N个并联控制电路的输出信号具备两种功能，P₁是用于自身控制输出的驱动，其余各路是用于其它余度控制输出的条件。

本实用新型装置带来的有益效果是：本实用新型一种火箭弹射座椅程控器多余度点火控制输出表决电路全部采用通用模拟器件，器件较少，占用空间较小，成本低廉；电路设计、逻辑表决方式简单，可靠性较高；该设计思路可应用于三余度控制输出具有表决需求的系统，进行模块化设计，实用性较好，易于推广，具有较大实用价值。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的装置的结构原理示意图；

图2是本实用新型一个实施例的装置的电路图。

图2中，1-上拉电阻、2-耦合电容、3-整流二极管、4-反向截止二极管、5-滤波电容、6-限流电阻、7-开关三极管。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1，一种用于火箭弹射座椅程控器的多余度点火控制输出表决电路，设置余度为M，表决方案中需达到的数目为N；

所述电路包括M个余度电路Y_j，j＝1，2，3，……M；每个余度电路中包括N个并联的控制电路P_i，i＝1，2，3，……N；

所述控制电路P_i包括依次串联的耦合电容、整流二极管、限流电阻和开关三极管；所述耦合电容输出端与整流二极管的正极相连，同时并联连接至反向截止二极管的负端，整流二极管负端与反向截止二极管正端连接至限流电阻，限流电阻输出信号用于驱动三极管的基极b；所述耦合电容的输入端分别与电路输入信号和上拉电阻连接；

对每个余度电路Y_j，j＝1，2，3，……M-1；中的控制电路P₁，控制电路P₁中开关三极管集电极c直接连接系统输出信号OUT，发射极e串联至Y_j+1余度电路中的控制电路P₂中开关三极管的集电极c；

对每个余度电路Y_M中的控制电路P₁，控制电路P₁中开关三极管集电极c直接连接系统输出信号OUT，发射极e串联至Y₁余度电路中的控制电路P₂中开关三极管的集电极c。

本实施例中以三余度电路，余度控制方案三取二为例，如图2，本实施例中一种火箭弹射座椅程控器三余度点火控制输出表决电路由A、B、C三个余度电路组成，每一个余度电路的输入信号(例如Ain)连接控制电路，控制电路中包含两个支路，第一支路A₁用于自身控制输出的驱动，第二支路A₂用于其它余度控制输出的条件。每个支路中包含耦合电容2，用于整流限流的整流二极管3和限流电阻6，反向截止二极管4，滤波电容5，开关放大电路7，其中，耦合电容输出端与整流二极管的正极相连，同时并联连接至反向截止二极管的负端，整流二极管负端与反向截止二极管正端连接至限流电阻，反向截止二极管的正端与限流电阻之间设有滤波电容，限流电阻输出信号用于驱动三极管的基极b；所述耦合电容的输入端分别与电路输入信号Ain和上拉电阻连接；

其它余度电路设计与余度电路A相同。

对余度电路A中的控制电路A₁，控制电路A₁中开关三极管集电极c直接连接系统输出信号A_OUT，发射极e串联至余度电路B中的控制电路B₂中开关三极管的集电极c；

对余度电路C中的控制电路C₁，控制电路C₁中开关三极管集电极c直接连接系统输出信号C_OUT，发射极e串联至余度电路A中的控制电路A₂中开关三极管的集电极c。

三个余度电路共有6路驱动信号，将这6路信号采用一定的逻辑关系串联连接，即可实现三取二表决输出，具体方法为：Q4作为Q1输出的条件，当输入信号Ain、Bin信号由高变低时，Q1、Q4同时被拉低，Aout输出信号有效；同理，B、C三余度有效时，Bout输出有效；A、C三余度有效时，Cout输出有效。，即A、B、C三个余度中只要两个余度输出有效，则表决电路最终输出有效。

本实用新型控制输出表决电路全部采用通用模拟器件，器件较少，占用空间较小，成本低廉；电路设计、逻辑表决方式简单，可靠性较高；可用于火箭弹射座椅程控器点火控制。

Claims (3)

1.一种用于火箭弹射座椅程控器的多余度点火控制输出表决电路，设置余度为M，表决方案中需达到的数目为N；其特征在于，

所述表决电路包括M个余度电路Y_j，j＝1，2，3，……M；每个余度电路中包括N个并联的控制电路P_i，i＝1，2，3，……N；

所述控制电路P_i包括依次串联的耦合电容、整流二极管、限流电阻和开关三极管；所述耦合电容输出端与整流二极管D1的正极相连，同时并联连接至反向截止二极管的负端，整流二极管负端与反向截止二极管的正端连接至限流电阻，限流电阻输出信号用于驱动三极管的基极b；所述耦合电容的输入端分别与余度电路输入信号和上拉电阻连接；

对每个余度电路Y_j，j＝1，2，3，……M-1，中的控制电路P₁，控制电路P₁中开关三极管集电极c直接连接输出信号Y_jOUT，发射极e串联至Y_j+1余度电路中的控制电路P₂中开关三极管的集电极c；

对余度电路Y_M中的控制电路P₁，控制电路P₁中开关三极管集电极c直接连接输出信号Y_MOUT，发射极e串联至Y₁余度电路中的控制电路P₂中开关三极管的集电极c。

2.根据权利要求1所述的用于火箭弹射座椅程控器的多余度点火控制输出表决电路，其特征在于，所述反向截止二极管的正端与限流电阻之间设有滤波电容。

3.根据权利要求1所述的用于火箭弹射座椅程控器的多余度点火控制输出表决电路，其特征在于，所述表决电路还包括用于连接各输出信号的输出信号逻辑电路。