DE2255237C3 - Elektronischer Zündfolgeverteiler für elektrische Zünder von pyrotechnischen Vorrichtungen - Google Patents

Description

Zündfolgeveneiler gemäß Fig. 1 anwendbaren Anordnung.

Zur Vereinfachung sind in Fig. 1 nur vier Verbraucher Ct, C2, C3 und C 4 sowie deren Energieversorgung durch die vier Thyristoren TH X, TH2, TH 3 bzw. TH 4 veranschaulicht Dabei ist zu bemerken, daß die Anzahl dieser Verbraucher Cl, C 2, C3, CA eine andere und vor allem eine viel höhere sein kann.

Die Kathoden der Thyristoren THi, THl, TH6 sind mit dem einen Eingang 1 des zugeordneten UND-Gatters ET\, ET2 bzw. £T3 verbunden, deren Ausgänge 3 wiederum mit den Steuerelektroden der Thyristoren TH2, TH3 bzw. TH4 verbunden sind. Die Steuerelektrode des ersten Thyristors THX und der zweite Eingang 2 des Gatters £T2, das den Thyristor TH 3 steuert, sind mit dem einen Ausgang Q der bistabilen Kippschaltung B verbunden; dieser Ausgang Q würde bei Vorhandensein weiterer Thyristoren und Verbraucher auch die Eingänge 2 von UN D-Gatte, η versorgen, die die zusätzlichen Thyristoren ungerader Ordnungszahl steuern. Der andere Ausgang ζ) der Kippschaltung B ist mit den Eingängen 2 der übrigen U N D-Gatter, d. h. der UND-Gatter ETX und ET3, die die Thyristoren TH2 und THA steuern, verbunden und wäre darüber hinaus allgemein mit den Eingängen 2 weiterer UND-Gatter verbunden, die gegebenenfalls weitere Thyristoren gerader Ordnungszahl steuern würden.

Die Kippschaltung ßist vom Ausgang Weines Kippbzw. Impulsgenerators G/ mit Impulsen einer stabilen Frequenz gespeist, und die Energiezufuhr zum Impulsgenerator G/erfolgt über einen Ein- und Ausschalter 4. Um zu verhindern, daß eine Unterbrechung des Stromkreises durch einen der Verbraucher Cl, C2, C3 ein Ausfallen des zugeordneten Thyristors zur Folge hat, ist jedem der Verbraucher Ci. C2, C3 ein Belastungswidcrstand R von geeignetem Wert parallel geschaltet.

Die Wirkungsweise ergibt sich ohne weiteres aus der obigen Beschreibung, und es genügt, sie im folgenden kurz zusammenzufassen. Wenn die Vorrichtung unter Spannung gesetzt wird, sperren zunächst sämtliche Thyristoren THX. TH2, TH3. TtH, und die Verbraucher Cl, C2, C3, C4 erhalten keinen Strom. Wenn die Kippschaltung B vom Impulsgenerator Gl den ersten Antriebsimpuls erhält, nimmt sie den Zustand an, bei dem ihr Ausgang Q das Zünden des ersten Thyristors TH X steuert, so daß nun der Verbraucher C1 Strom erhält und der Hingang 1 des Koinzidenzgatters ETX unter Spannung steht, dessen Eingang 2 unter Spannung gesetzt wird, sobald der zweite Impuls des Impulsgenerators G/ein Kippen der Kippschaltung S bewirkt, die nun ihren anderen Ausgang Q speist, der mit dem Eingang 2 des Gatters ETX verbunden ;st. Dieses Gatter ETX zündet also den Thyristor TH 2, so dal* nun der Verbraucher C2 Strom erhält und der Eingang 1 der Koinzidenzschaltung ET2 unter Spannung gesetzt wird, dessen Eingang 2 beim nächsten Kippen der Kippschaltung B unter der Wirkung des dritten Impulses des Impulsgenerators Gl unter Spannung gesetzt wird, so daß nun wieder der Ausgang Q gespeist wird. Das Gatter ET2 bringt also den Thyristor TH3 in seinen leitenden Zustand, und dieser speist den Verbraucher C3. Beim nächsten Kippen der Kippschaltung ö erhält der Ausgang Q von neuem Energie und bewirkt die Energiezufuhr zum Verbraucher C4 durch Zünden des Thyristors THA unter der Wirkung des Gatters ET3. Etwaige weitere Verbraucher werden der Reihe nach in der gleichen Weise angeschaltet. Die Anzahl der Leitungspfade ist beliebig.

Wie ersichtlich, hindert diese oben erläuterte Funktionsweise keineswegs einen intermittierenden Betrieb unter der Steuerung durch Betätigung des Schalters 4, ja nicht einmal einen Betrieb »Schlag um Schlag« (einzelnes Anschalten oder Speisen der Verbraucher) durch Betätigung eines Schalters 18, der gegebenenfalls dem Impulsgenerator GI parallel geschaltet sein kann.

Die Schaltungselemente sind entsprechend der zu schaltenden Leistung ausgelegt.

Der Impulsgenerator Gl und die Kippschaltung B können bekannte Anordnungen sein. In Fig.2 ist ein Ausführungsbeispiel solcher Einheiten und der Anbringung der Vorrichtung eingehender dargestellt, wobei zu bemerken ist, daß diese Anordnung nicht auf die dargestellten drei ersten Thyristoren THX, TH2, THZ beschränkt ist; in F i g. 2 sind übrigens Teile, die in F i g. ! eine Entsprechung haben, mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet, fn Fig. 2 sind auch die Bezeichnungen der verwendbaren Transistoren sowie Spannungs-, Widerstands-, Kapazitäts- und Leistungswerte angegeben.

Gemäß Fig. 2 ist der Impulsgenerator Gi ein Kippgenerator, bestehend aus einem Doppelbasistransistor, dessen Emitter mit den Anoden der Thyristoren über einen starken Regelwiderstand 6 verbunden is:, während zwischen diesen Emitter und die negative Energiezuleitung ein Kondensator 7 geschaltet ist. Wie ersichtlich, hat eine Entladung des Kondensators 7 infolge Zündens des Transistors 5 zur Folge, daß dessen Stromabgabe unterbrochen wird, und dies führt zur Erzeugung von Impulsen mit einer von dem Regelwiderstand 6 bestimmten Folge. Die Basis 8 des Transistors 5 steuert die Kippschaltung B, die von dem Stromkreis 9, 10 gespeist ist und deren zwei Ausgänge II, 12 mit der Basis je eines von zwei Verstärkertransistoren 13, 14 verbunden ist, die, wenn sie durch den Ausgang der Kippschaltung ß gesperrt sind, die beiden Ausgänge Q und Q unter der positiven Spannung der Speiseleitung halten.

Der Stromkreis Q ist über eine Diode 15 mit der Steuerelektrode des ersten Thyristors TH X sowie mit dem einen der beiden Eingänge ι 2 der Koinzidenzschaltung £72, die den Thy'stor /77 3 steuert (sowie auch mit den Gattern ET, die die übrigen Thyristoren ungerader Ordnungszahl steuern), verbunden. In analoger Weise ist der Stromkreis Q mit einem Eingang 2 des Gatters ETl, das den Thyristor TH 2 steuert, sowie mit einem Eingang der Gatter LT, die die übrigen Thyristoren gerader Ordnungszahl (in Fig.2 nicht dargestellt) steuern, verbunden. Hei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist jedes Gatter E7"eine Diodenschaltung, die von der positiven Speiseleitung über einen starken Widerstand 16 gespeist ist und der Steuerelektrode des von ihm gesteuerten Thyristors die Zündspannung über die Diode 17 zuliefert, sobald die von den beiden Dioden gebildeten Eingänge 1, 2 infolge des leitenden Zustandes des vorangehenden Thyristors und des zugeordneten Transistors 13 bzw. 14 unter Spannung gesetzt sind.

Die Wirkungsweise ist die gleiche, wie für Fig. 1 beschrieben. Es sind jedoch Schutzwiderstände RP vorgesehen, die je mit einem der Verbraucher in Reihe geschaltet sind, um die von dem zugeordneten Speisethyristor abgegebene Energiemenge zu begrenzen, falls der Verbraucher kurzgeschiciscn sein sollte.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Elektronischer Zündfolgeverteiler für elektrische Zünder von pyrotechnischen Vorrichtungen, wie Raketen oder dergleichen, der die Zünder zeitlich verschoben mit elektrischem Strom speist, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Zünder (Ci, C2...) ein Thyristor (THi, TH2...) in Reihe geschaltet ist, wobei die Kathoden der Thyristoren an die Zünder (Ci, C2) angeschlossen sind, daß die Steuerelektroden der Thyristoren — mit Ausnahme des ersten Thyristors (THi) — jeweils von einem UND-Gatter (ETi, ET2) gesteuert werden, von denen der eine Eingang (1) jeweils mit der Kathode des vorangehenden Thyristors und der andere Eingang (2) für die Thyristoren ungerader Ordnungszahl (THi, THi...) mit einem Ausgang (Q) und für die Thyristoren gerader Ordnungszahl (TH2, TH4) mit dem anderen Ausgang (Q) einer von einem die Kippfolge bestimmenden Impulsgenerator (GI) steuerbaren bistabilen Kippschaltung (B) verbunden ist.

2. Elektronischer Zündfolgeverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektrode des ersten Thyristors (TH i) mit demjenigen Ausgang (Q) der bistabilen Kippschaltung (B) verbunden ist, der die UND-Gatter (ET2) der Thyristoren ungerader Ordnungszahlen (THi, TH 3) steuert.

3. Elektronischer Zündfolgeverteiler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ausgang (Q, ~Q~) der Kippschaltung (B) einen Transistorverstärker aufweist.

4. Elektronischer Zündfolgeverteiler nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch je einen jedem Verbraucher (Cl, C2, C3, CA) parallelgeschalteten Belastungswiderstand (R), der die Leitfähigkeit des zugeordneten Speisethyristors auch im möglichen Fall einer Unterbrechung des Stromkreises durch den Verbraucher (Ci, C2, C3, C4) gewährleistet.

5. Elektronischer Zündfolgeverteiler nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch je einen mit jedem der Verbraucher (Ci, C2, C3, C4) in Reihe geschalteten Schutzwiderstand (RP) zur Begrenzung der Leistung im Falle eines Kurzschlusses in einem der Verbraucher (Ci, C2, CXCA).

6. Elektronischer Zündfolgeverteiler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator (Greinen Doppelbasistransistor enthält, dessen Emitter über einen starken Regelwiderstand (G) mit den Anoden der Thyristoren verbunden ist, während zwischen den Emitter und die negative Speiseleitung des elektronischen Verteilers ein Kondensator (7) geschaltet ist.

7. Elektronischer 7-jndfolgeverteiler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes UND-Gatter (ETi, ET2, ET3) eine aus Dioden bestehende Schaltung ist, die von der positiven Speiseleitung gespeist ist und über eine Diode mit der Steuerelektrode des von ihr gesteuerten Thyristors verbunden ist.

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektronischen Zündfolgeverteiler der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Gattung. Solche Zündiolgeverteiler werden beispielsweise zum Zünden von Raketen in ·- schneller und stabiler Folge an Bord eines Kampfflugzeuges verwendet, obwohl dessen Verwendung nicht auf einen solchen Fall beschränkt ist.

Bisher erfolgt das folgemäßige Zünden pyrotechnischer Vorrichtungen im allgemeinen durch elektrome-

lu chanische Wählvorrichtungen, deren Nachteil vor allem im hohen Gewicht und großen Raumbedarf besteht, was gerade an Bord von Flugzeugen höchst unerwünscht ist. Außerdem sind solche elektromagnetischen Vorrichtungen relativ teuer, was insofern nachteilig ist, als sie im

i^r< allgemeinen nach Gebrauch abgeworfen werden und daher nicht mehr verwendet werden können. Aufgrund ihrer Trägheit ergeben lieh weitere Nachteile.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der bisher bei elektromechanischen Zünd-

2(i folgeverteilern auftretenden Mangel einen elektronischen Zündfolgeverteiler der genannten Gattung bei geringem Raumbedarf und geringen Herstellungskosten sowie geringem Gewicht funktionssicherer als elektromechanische Wählvorrichtungen zu machen.

Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet. Jedem Zünder ist ein Thyristor als Steuerelement in Reihenschaltung zugeordnet, und darüber hinaus wird dafür gesorgt, daß die Kathoden der Thyristoren an die Zünder angeschlossen sind und die Steuerelektroden

J« der Thyristoren — mit Ausnahme des ersten Thyristors — jeweils von einem UND-Gatter steuerbar sind, von denen der eine Eingang jeweils mit der Kathode des vorangehenden Thyristors und der andere Eingang für die Thyristoren ungerader Ordnungszahl mit einem

i) Ausgang und für die Thyristoren gerader Ordnungszahl mit dem anderen Ausgang einer von einem die Kippfolge bestimmenden Impulsgenerator steuerbaren bistabilen Kippschaltung verbunden ist.

Infolge der Verwendung elektronischer Bauelemente,

•mi insbesondere auf der Halbleiterbasis, ist nicht nur ein einfacher Aufbau, sondern auch ein geringes Gewicht ohne großen Raumbedarf möglich, was zu niedrigen Herstellungskosten führt.

An sich sind bereits elektronische Impulsverteiler

■Ti bekannt (DE-AS 11 53 064), diese befassen sich jedoch mit einem anderen Problem, auf das hier nicht weiter eingegangen zu werden braucht.

Wenn der erfindungsgemäße elektronische Zündfolgeverteiler eingeschaltet wird, sperren zunächst alle

^r>" Thyristoren und arbeitet die Kippschaltung mit der vom Impulsgenerator bestimmten Folge, so daß zunächst nur der erste Thyristor zündet. Jeder weitere Thyristor wird erst dann gezündet, wenn der vorangehende unter der Wirkung des ihn steuernden UND-Gatters ausgelöst

">^r> bzw. leitend wurde. Nach Auslösen des ersten Thyristors bewirkt jeder Übergang der Kippschaltung aus dem einen in den anderen ihrer beiden stabilen Zustände das Auslösen des nächstfolgenden Thyristors, dessen UND-Gatter dann über seine beiden Eingänge Strom erhält.

mi Weitere Ausbildungen und Verbesserungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beansprucht.

An Hand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im folgenden näher beschrieben. Darin zeigt

i'"> Fig. 1 ein vereinfachtes Schaltschema zur Veranschaulichung des Prinzips eines erfindungsgemäßen elektronischen Zündfolgeverteilers und

Fig. 2 einen detaillierteren Teil einer für den