CN209459518U - 自保护式火工品点火电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自保护式火工品点火电路，解决了现有火工品点火前后保护措施不到位安全性差的问题。包括前激励驱动电路（1）、自短接保护电路（2）、控制点火驱动电路（3）、单稳态触发器（4）和后激励自切换火路电路（5），在继电器开关（J1A）中设置有前激励端线圈和后激励端线圈，通过两线圈的得电使触头在点火前后均可靠接地，并在脉宽式“控制点火”输出后，通过单稳触发器为自短接保护电路实现状态翻转，火路自切断，不管火工动作成功与否，火工两端恢复接地短接保护状态，为火工品安全使用、异常处理及小型化点火器设计等方面提供了有力保障。

Description

自保护式火工品点火电路

技术领域

本发明涉及一种水下装备点火器，特别涉及一种水下装备点火器的点火电路及自保护式点火方法。

背景技术

火工品为装有炸药的爆破件，如爆炸螺栓等，它们是通过电路的接通，用电流点燃爆破件中的炸药，通过爆破件的爆炸来实现机械分离的；在水下分离机构中火工品的应用较为广泛；这些水下装备点火器一般依赖机械保险器来实现电路火路的通、断切换，点火前，火工品接入点火电路，此时火工品是处于断路状态下的，无接地短接保护措施，点火时，通过走时簧片或压力行程件来实现火路接通转换进行点火，但在点火信号给出后，火工品是一直处于火路连通状态下的，若遇火工品异常，未能正常爆炸动作，需要进行后续的维修拆卸工作，一直处于火路连通状态下的火工品有随时爆炸的危险。

发明内容

本发明提供了一种自保护式火工品点火电路及自保护式点火方法，解决了现有火工品点火前后保护措施不到位安全性差的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种自保护式火工品点火电路，包括前激励驱动电路、自短接保护电路、控制点火驱动电路、单稳态触发器和后激励自切换火路电路，在前激励驱动电路中的第一限流电阻的一端连接有打开火路信号，第一限流电阻的另一端与第一三极管的基极连接在一起，第一三极管的发射极接地，第一三极管的集电极与自短接保护电路中第一二极管的正极连接在一起，第一二极管的负极连接在控制电路电源上，自短接保护电路中的继电器开关的前激励端线圈的一端连接在控制电路电源上，继电器开关的前激励端线圈的另一端与二极管的正极连接在一起，继电器开关的后激励端线圈与第二二极管并联在一起，后激励端线圈与第二二极管并联后的一端连接在控制电路电源上，后激励端线圈与第二二极管并联后的另一端与后激励自切换火路电路中的第三三极管的集电极连接在一起，第三三极管的发射极接地，在继电器开关的触头公共端与地之间连接有火工品，继电器开关的触头常闭端接地，继电器开关的触头常开端与控制点火驱动电路中的第二三极管的发射极连接在一起，第二三极管的集电极与控制电路电源连接在一起，第二三极管的基极通过第二限流电阻与火工品点火信号端连接在一起，在火工品点火信号端上连接有单稳态触发器的输入端，单稳态触发器的输出端通过第三限流电阻与第三三极管的基极连接在一起。

继电器开关为单刀双掷式开关。

一种自保护式火工品的自保护式点火方法，包括以下步骤：

第一步、在前激励驱动电路中的第一限流电阻的一端连接打开火路信号，第一限流电阻的另一端与第一三极管的基极连接在一起，第一三极管的发射极接地，第一三极管的集电极与自短接保护电路中第一二极管的正极连接在一起，第一二极管的负极连接在控制电路电源上，自短接保护电路中的继电器开关的前激励端线圈的一端连接在控制电路电源上，继电器开关的前激励端线圈的另一端与二极管的正极连接在一起，继电器开关的后激励端线圈与第二二极管并联在一起，后激励端线圈与第二二极管并联后的一端连接在控制电路电源上，后激励端线圈与第二二极管并联后的另一端与后激励自切换火路电路中的第三三极管的集电极连接在一起，第三三极管的发射极接地，在继电器开关的触头公共端与地之间连接有火工品，继电器开关的触头常闭端接地，继电器开关的触头常开端与控制点火驱动电路中的第二三极管的发射极连接在一起，第二三极管的集电极与控制电路电源连接在一起，第二三极管的基极通过第二限流电阻与火工品点火信号端连接在一起，在火工品点火信号端上连接有单稳态触发器的输入端，单稳态触发器的输出端通过第三限流电阻与第三三极管的基极连接在一起；

第二步、在第一限流电阻的输入端上连接打开火路高电平信号，第一三极管导通，继电器开关中的前激励端线圈得电，继电器开关中的触头动作，触头公共端由与地连接的触头常闭端连接状态转换到与触头常开端连接状态，整个电路进入到接通控制点火驱动电路状态；

第三步、在控制点火驱动电路中的第二限流电阻的输入端接入火工品点火方波信号，第二三极管导通，控制电路电源依次通过第二三极管、触头常开端、触头公共端和火工品，为火工品提供点火电流；

第四步、当点火动作结束时，即火工品点火方波信号由高电平变到低电平时，单稳态触发器的输入端接受该信号后，在单稳态触发器的输出端输出一个脉宽信号，该脉冲信号使第三三极管导通，继电器开关的后激励端线圈得电，使继电器开关的触头动作，触头公共端由与触头常开端连接状态转换到与触头常闭端连接状态，切断控制点火驱动电路而使火工品接地。

本发明电路结构简单，火工品在动作前有开关式电路接地短接保护，无需复杂的机械保险器，在脉宽式点火信号输出后，通过单稳触发器为自短接保护电路实现状态翻转，火路自切断，不管火工动作成功与否，火工两端恢复接地短接保护状态，为火工品安全使用、异常处理及小型化点火器设计等方面提供了有力保障。

附图说明

图1是本发明的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

一种自保护式火工品点火电路，包括前激励驱动电路1、自短接保护电路2、控制点火驱动电路3、单稳态触发器4和后激励自切换火路电路5，在前激励驱动电路1中的第一限流电阻R1的一端连接有打开火路信号，第一限流电阻R1的另一端与第一三极管V1的基极连接在一起，第一三极管V1的发射极接地，第一三极管V1的集电极与自短接保护电路2中第一二极管V4的正极连接在一起，第一二极管V4的负极连接在控制电路电源VDD上，自短接保护电路2中的继电器开关J1A的前激励端线圈的一端连接在控制电路电源VDD上，继电器开关J1A的前激励端线圈的另一端与二极管V4的正极连接在一起，继电器开关J1A的后激励端线圈与第二二极管V5并联在一起，后激励端线圈与第二二极管V5并联后的一端连接在控制电路电源VDD上，后激励端线圈与第二二极管V5并联后的另一端与后激励自切换火路电路5中的第三三极管V3的集电极连接在一起，第三三极管V3的发射极接地，在继电器开关J1A的触头公共端K4与地之间连接有火工品6，继电器开关J1A的触头常闭端K6接地，继电器开关J1A的触头常开端K5与控制点火驱动电路3中的第二三极管的发射极连接在一起，第二三极管的集电极与控制电路电源VDD连接在一起，第二三极管V2的基极通过第二限流电阻R2与火工品点火信号端连接在一起，在火工品点火信号端上连接有单稳态触发器4的输入端，单稳态触发器4的输出端通过第三限流电阻R3与第三三极管V3的基极连接在一起。

继电器开关J1A为单刀双掷式开关；第一二极管V4为续流二极管，保护元件不受继电器线圈感应电压击穿或烧坏，使其产生的高电动势在回路以续流方式消耗。

一种自保护式火工品的自保护式点火方法，包括以下步骤：

第一步、在前激励驱动电路1中的第一限流电阻R1的一端连接打开火路信号，第一限流电阻R1的另一端与第一三极管V1的基极连接在一起，第一三极管V1的发射极接地，第一三极管V1的集电极与自短接保护电路2中第一二极管V4的正极连接在一起，第一二极管V4的负极连接在控制电路电源VDD上，自短接保护电路2中的继电器开关J1A的前激励端线圈的一端连接在控制电路电源VDD上，继电器开关J1A的前激励端线圈的另一端与二极管V4的正极连接在一起，继电器开关J1A的后激励端线圈与第二二极管V5并联在一起，后激励端线圈与第二二极管V5并联后的一端连接在控制电路电源VDD上，后激励端线圈与第二二极管V5并联后的另一端与后激励自切换火路电路5中的第三三极管V3的集电极连接在一起，第三三极管V3的发射极接地，在继电器开关J1A的触头公共端K4与地之间连接有火工品6，继电器开关J1A的触头常闭端K6接地，继电器开关J1A的触头常开端K5与控制点火驱动电路3中的第二三极管的发射极连接在一起，第二三极管的集电极与控制电路电源VDD连接在一起，第二三极管V2的基极通过第二限流电阻R2与火工品点火信号端连接在一起，在火工品点火信号端上连接有单稳态触发器4的输入端，单稳态触发器4的输出端通过第三限流电阻R3与第三三极管V3的基极连接在一起；

第二步、在第一限流电阻R1的输入端上连接打开火路高电平信号，第一三极管V1导通，继电器开关J1A中的前激励端线圈得电，继电器开关J1A中的触头动作，触头公共端K4由与地连接的触头常闭端K6连接状态转换到与触头常开端K5连接状态，整个电路进入到接通控制点火驱动电路3状态；

第三步、在控制点火驱动电路3中的第二限流电阻R2的输入端接入火工品点火方波信号，第二三极管V2导通，控制电路电源VDD依次通过第二三极管V2、触头常开端K5、触头公共端K4和火工品6，为火工品6提供点火电流；

第四步、当点火动作结束时，即火工品点火方波信号由高电平变到低电平时，单稳态触发器4的输入端接受该信号后，在单稳态触发器4的输出端输出一个脉宽信号，脉宽宽度由单稳态触发器内部电阻和电容决定，该脉冲信号使第三三极管V3导通，继电器开关J1A的后激励端线圈得电，使继电器开关J1A的触头动作，触头公共端K4由与触头常开端K5连接状态转换到与触头常闭端K6连接状态，切断控制点火驱动电路3而使火工品6接地。

本发明在火工品点火前后均都能实现火工品的自短接的接地保护，且点火后能够自行切断火路，同时无需机械保险器参与，为超小型化点火器发展指引了方向，以适应不同应用场合；当火工出现异常未动作情况下，在人员对点火器进行拆卸或拆除火工等环节，由于火路已自行切断，火工自短接接地，为维修人员及设备安全带来了安全保障。

Claims (2)

1.一种自保护式火工品点火电路，包括前激励驱动电路（1）、自短接保护电路（2）、控制点火驱动电路（3）、单稳态触发器（4）和后激励自切换火路电路（5），其特征在于，在前激励驱动电路（1）中的第一限流电阻（R1）的一端连接有打开火路信号，第一限流电阻（R1）的另一端与第一三极管（V1）的基极连接在一起，第一三极管（V1）的发射极接地，第一三极管（V1）的集电极与自短接保护电路（2）中第一二极管（V4）的正极连接在一起，第一二极管（V4）的负极连接在控制电路电源（VDD）上，自短接保护电路（2）中的继电器开关（J1A）的前激励端线圈的一端连接在控制电路电源（VDD）上，继电器开关（J1A）的前激励端线圈的另一端与二极管（V4）的正极连接在一起，继电器开关（J1A）的后激励端线圈与第二二极管（V5）并联在一起，后激励端线圈与第二二极管（V5）并联后的一端连接在控制电路电源（VDD）上，后激励端线圈与第二二极管（V5）并联后的另一端与后激励自切换火路电路（5）中的第三三极管（V3）的集电极连接在一起，第三三极管V3的发射极接地，在继电器开关（J1A）的触头公共端（K4）与地之间连接有火工品（6），继电器开关（J1A）的触头常闭端（K6）接地，继电器开关（J1A）的触头常开端（K5）与控制点火驱动电路（3）中的第二三极管的发射极连接在一起，第二三极管的集电极与控制电路电源（VDD）连接在一起，第二三极管（V2）的基极通过第二限流电阻（R2）与火工品点火信号端连接在一起，在火工品点火信号端上连接有单稳态触发器（4）的输入端，单稳态触发器（4）的输出端通过第三限流电阻（R3）与第三三极管（V3）的基极连接在一起。

2.根据权利要求1所述的一种自保护式火工品点火电路，其特征在于，继电器开关（J1A）为单刀双掷式开关。