KR100652905B1 - Electronic safe and arming device for in-line system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 정렬형 전자식 안전장전장치에 관한 것으로, 종래의 비정렬 방식에 의한 기계적인 안전장전장치는 탄두의 보관 또는 안전은 확실히 보장되나 에너지 차단장치의 기계적인 동작이 필요하므로 탄두의 작동 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 감안한 본 발명은 다수의 독립적인 장전신호와 장전해제신호를 입력받아 소정 크기 이상인 경우 전기적으로 격리하여 출력하는 회로 격리부와, 상기 회로 격리부로부터 전기적으로 격리된 장전신호 및 장전해제신호를 제공받아 그 신호들이 소정의 조건에 부합하면 장전제어신호를 출력하는 마이크로 컨트롤러와, 상기 마이크로 컨트롤러의 장전제어신호를 입력받으면 서로 반대되는 위상의 반전 출력신호와 비반전 출력신호를 출력하는 반전/비반전 출력부와, 상기 장전제어신호, 반전 출력신호 및 비반전 출력신호를 입력받으면 인가된 전압을 상승시켜 출력하는 고전압 발생부와, 상기 장전제어신호와 소정 펄스폭 이상의 기폭신호가 입력되면 상기 고전압 발생부에서 출력되는 고전압을 기폭시키는 기폭부로 구성되어 유도탄의 안전성과 작동 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.The present invention relates to an alignment type electronic safety loading device, and the mechanical safety loading device according to the conventional unaligned method ensures the safekeeping or safety of the warhead, but the mechanical operation of the energy cutoff device requires the operation reliability of the warhead. There was a problem of deterioration. In view of the above problems, the present invention provides a circuit isolation unit that receives a plurality of independent load signals and a load release signal and electrically isolates and outputs a predetermined size or more, and a load signal and a load release signal electrically isolated from the circuit isolation unit. Is provided with a microcontroller that outputs a load control signal when the signals meet a predetermined condition, and when the load control signal of the microcontroller is input, the inverted output signal and a non-inverted output signal of opposite phases are outputted. A non-inverting output unit, a high voltage generator for raising an applied voltage when the load control signal, the inverted output signal, and the non-inverted output signal are input, and when the load control signal and an initiator signal having a predetermined pulse width or more are input, It is composed of the detonator for detonating the high voltage output from the high voltage generator. It has the effect of improving safety and operational reliability.
Description
도 1은 본 발명에 의한 안전장전장치의 블록도.1 is a block diagram of a safety loading device according to the present invention.
도 2는 본 발명에 의한 안전장전장치의 고전압 발생부의 회로도.2 is a circuit diagram of a high voltage generator of the safety loading apparatus according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 안전장전장치의 기폭부의 회로도.3 is a circuit diagram of the detonator of the safety loading apparatus according to the present invention.
도 4는 본 발명에 의한 안전장전장치의 각 구성요소의 입출력 파형도.4 is an input and output waveform diagram of each component of the safety loading apparatus according to the present invention.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **
10: 회로 격리부 20: 마이크로 컨트롤러10: circuit isolation 20: microcontroller
30: 반전/비반전 펄스 출력부 40: 고전압 발생부30: inverted / non-inverted pulse output unit 40: high voltage generation unit
41: 변압기 제 1 구동부 42: 변압기 제 2 구동부41: transformer first driver 42: transformer second driver
43: 변압기 제 3 구동부 44: 변압기 제 4 구동부43: transformer third driver 44: transformer fourth driver
45: 변압기 제 5 구동부 46: 변압기45: transformer fifth driver 46: transformer
47: 4배 승전압부 50: 기폭부47: quadruple boost unit 50: detonator
51: 기폭 트리거부 52: 기폭관 작동부51: detonation trigger portion 52: detonation tube operating portion
53: 충전전압 점검부53: charge voltage check unit
본 발명은 유도탄 탄두의 동작 신뢰도를 향상시키기 위한 정렬형 전자식 안전장전장치에 관한 것으로, 특히 장전신호가 소정의 조건을 만족하는 경우 고전압을 발생시켜 기폭 콘덴서에 충전시킨 후, 일정 크기 이상의 기폭신호가 입력될 때 기폭 콘덴서에 충전된 에너지를 금속박막 폭발형 기폭관(Exploding Foil Initiator: EFI) 또는 금속선 폭발형 기폭관(Exploding Bridge Wire: EBW)에 인가시켜 탄두를 작동시키는 정렬형 전자식 안전장전장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
포탄 또는 유도탄이 발사되어 비행에 따라 목표물의 접근을 감지하면 그 포탄 또는 유도탄을 적절한 거리에서 기폭시키며, 유도탄 탄두는 일반적으로 반응이 민감한 화약에서부터 점차 둔감한 화약의 순으로 배치시켜 기폭 작용이 있을 때 배치된 폭발 계열에 따라 순차적으로 폭발이 일어나도록 한다. 우선, 기폭신호에 의해 기폭관이 작동되면 그 기폭관의 폭발력에 의해 연결관(Lead), 전폭화약(Booster)이 차례로 동작하게 되어, 결국 그 폭발력으로 인해 탄두가 동작하게 되는 것이다.When a shell or guided missile is fired and detects the target approaching the flight, the shell or guided missile is detonated at an appropriate distance, and guided warheads are normally placed in the order of reaction from sensitive gunpowder to progressively lesser gunpowder. Explode sequentially according to the deployed explosion series. First, when the detonator tube is operated by the detonation signal, the lead pipe and the gunpowder are sequentially operated by the detonation force of the detonator tube, and thus the warhead is operated by the detonation force.
즉, 폭발물연쇄의 최초과정을 일으키는 기폭관을 동작시켜 폭발장치의 작약을 점화시켜 폭발시킴으로써, 첫 번째 폭발물이 기폭되면 그 다음 폭발물에 기폭 작용을 하여 마침내 폭탄의 작약에까지 점화되도록 한다.In other words, by operating the detonator tube, which causes the initial process of the explosive chain, to ignite the peony of the explosive device to explode. When the first explosive is detonated, it then detonates the next explosive and finally ignites the bomb's peony.
이 때, 저에너지용 기폭관을 사용하면 유도탄 탄두의 안전 유지를 위해 폭발계열을 제어할 필요가 있는데, 이를 위해 신뢰할만한 안전장전장치가 사용되어야 한다. 모든 기폭관은 안전도, 민감도, 폭발의 3가지 기능을 구비하여야 하며, 안전 도 면에 있어서, 기폭관은 사용자에 의해 요구하는 시간 이외에는 작용되지 않도록 설계되어야 하므로 저장, 적재, 선적, 취급 및 발사 시에 안전해야 한다.In this case, the use of a low-energy detonator requires the control of the explosion series to maintain the safety of guided warheads. For this purpose, reliable safety loading devices must be used. All detonators should have three functions: safety, sensitivity, and explosion. In the safety drawing, detonators should be designed so that they are not operated outside of the time required by the user, thus storing, loading, shipping, handling and firing. You must be safe in the city.
이를 위해 현재 사용되는 안전장전장치는 탄두를 저장하거나 수송할 때, 폭발계열에 에너지 차단장치를 두어 기계적으로 폭발계열을 격리시킴으로써 탄두의 안전을 확보하며 유도탄의 장전 시점에 도달하면 에너지 차단장치를 해제하여 폭발계열을 정렬시키는 비정렬(Out of line) 방식을 사용한다.For this purpose, the current safety loader is used to secure the warhead by mechanically isolating the explosion series by placing an energy isolating device in the explosion system when storing or transporting the warhead, and releasing the energy blocking device when the loading point of the missile is reached. Out of line is used to align the explosion series.
그러나 상기와 같은 종래의 비정렬 방식에 의한 기계적인 안전장전장치는 탄두의 보관 또는 안전은 확실히 보장되나 에너지 차단장치의 기계적인 동작이 필요하므로 탄두의 작동 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.However, the mechanical safety loading apparatus according to the conventional non-aligning method as described above has a problem that the storage or safety of the warhead is surely guaranteed, but the mechanical operation of the energy cutoff device requires the operation reliability of the warhead.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 폭발계열에 기계적인 차단장치를 사용하지 않고 고전압에서만 작동하는 EFI 또는 EBW를 기폭관으로 사용하여 안전장전장치의 안전성뿐만 아니라 탄두의 작동 신뢰도를 향상시킬 수 있도록 한 정렬형 전자식 안전장전장치를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was devised in view of the above problems, using the EFI or EBW operating only at high voltage without using a mechanical shut-off device in the explosion series as a detonator tube safety as well as the safety of the warhead operation reliability of the warhead An object of the present invention is to provide an electronic safety device with an alignment that can be improved.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 다수의 독립적인 장전신호와 장전해제신호를 입력받아 소정 크기 이상인 경우 전기적으로 격리하여 출력하는 회로 격리부와, 상기 회로 격리부로부터 전기적으로 격리된 장전신호 및 장전해제신호를 제공받아 그 신호들이 소정의 조건에 부합하면 장전제어신호를 출력하는 마이크로 컨트롤러와, 상기 마이크로 컨트롤러의 장전제어신호를 입력받으면 서로 반대되는 위상의 반전 출력신호와 비반전 출력신호를 출력하는 반전/비반전 출력부와, 상기 장전제어신호, 반전 출력신호 및 비반전 출력신호를 입력받으면 인가된 전압을 상승시켜 출력하는 고전압 발생부와, 상기 장전제어신호와 소정 펄스폭 이상의 기폭신호가 입력되면 상기 고전압 발생부에서 출력되는 고전압을 기폭시키는 기폭부로 구성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 고전압 발생부는, 외부에서 인가된 전압을 상승시키기 위한 변압기와; 상기 장전제어신호, 반전출력신호, 비반전 출력신호 및 장전 2신호를 입력받아 변압기의 1차측 코일에 전류를 공급하는 FET 구동회로와 트랜지스터를 포함하는 변압기 구동부와; 상기 변압기 2차측 코일에 연결되고 다수의 다이오드와 콘덴서로 구성되어 2차측 전압을 상승시키는 승전압부를 포함한다.
그리고, 상기 변압기 구동부는, 상기 마이크로 컨트롤러의 장전제어신호를 입력받아 작동하는 변압기 제 1 구동부 및 변압기 제 2 구동부와; 상기 회로 격리부에 의해 전기적으로 격리된 장전2신호를 입력받아 작동하는 변압기 제 3 구동부와; 상기 반전/비반전 펄스 출력부의 반전 출력신호 및 비반전 출력신호를 각각 입력받아 작동하는 변압기 제 4 구동부 및 변압기 제 5 구동부로 구성된다.In order to achieve the above object, the present invention provides a circuit isolation unit that receives a plurality of independent load signals and a load release signal and electrically isolates and outputs a predetermined size or more, and a load electrically isolated from the circuit isolation unit. A microcontroller that receives a signal and a charge release signal and outputs a load control signal when the signals meet predetermined conditions, and an inverted output signal and a non-inverted output signal having opposite phases when the load control signal of the microcontroller is input. An inverting / non-inverting output unit for outputting a high voltage; When the signal is input consists of a detonator for detonating the high voltage output from the high voltage generator The features.
Here, the high voltage generation unit, and a transformer for increasing the voltage applied from the outside; A transformer driver including a transistor and a FET driver circuit for receiving current from the charge control signal, the inverted output signal, the non-inverted output signal, and the charge 2 signal to supply a current to the primary coil of the transformer; It is connected to the transformer secondary side coil and comprises a plurality of diodes and capacitors to include a boost voltage for increasing the secondary side voltage.
The transformer driver may include: a transformer first driver and a transformer second driver configured to operate by receiving a charge control signal of the microcontroller; A transformer third driving unit configured to receive and operate the charging 2 signal electrically isolated by the circuit isolation unit; The transformer 4 driver and the transformer 5 driver are configured to receive and operate the inverted output signal and the non-inverted output signal of the inverted / non-inverted pulse output unit, respectively.
이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 의한 안전장전장치의 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 3개의 장전신호를 전기적으로 분리하여 입력받아 소정 크기 이상의 신호만을 출력하는 회로 격리부(10)와, 회로 격리부(10)와 연결되어 장전신호가 소정의 조건을 만족하며 입력되는지 또는 장전해제신호가 입력되는지 판단하여 그에 따라 장전제어신호를 출력하는 마이크로 컨트롤러(20)와, 상기 마이크로 컨트롤러(20)의 일부 출력단과 접속되며 장전제어신호가 입력되는 경우에 한하여 위상이 서로 반대되는 펄스의 반전 출력신호와 비반전 출력신호를 각각 출력시키는 반전/비반전 펄스출력부(30)와, 상기 마이크로 컨트롤러(20) 및 반전/비반전 펄스 출력부(30)의 출력신호를 입력받아 소정의 조건을 만족하면 고전압을 발생시키는 고전압 발생부(40)와, 상기 고전압 발생부(40)와 연결되어 외부로부터 일정 크기 이상의 펄스폭을 가지는 기폭신호가 인가되면 입력되는 고전압에 의해 충전된 기폭 콘덴서의 에너지를 순간적으로 EFI 또는 EBW에 전달하여 탄두를 동작시키는 기폭부(50)로 구성된다. 1 is a block diagram of a safety loading apparatus according to the present invention, as shown therein, the
상기 회로 격리부(10)는 장전1신호, 장전2신호, 장전3신호 및 장전해제신호 를 입력받고, 버퍼(Buffer)와 옵토 커플러(Opto coupler)를 사용해 소정 크기 이상의 장전신호 및 장전해제신호만을 전기적으로 분리하여 마이크로 컨트롤러(20)로 전달한다. The
상기 마이크로 컨트롤러(20)는 P0.0, P0.1, P0.2, INT의 4개의 입력단자를 가지며, P1.0, P1.1, P1.2, P1.3, P1.6의 5개의 출력단자를 가진다. 상기 회로 격리부(10)를 거친 장전 1신호, 장전 2신호, 장전 3신호 및 장전해제신호가 각각 P0.0, P0.1, P0.2, INT의 입력단자를 통해 마이크로 컨트롤로(20)로 전달된다. The
전원이 인가되면 먼저, 마이크로 컨트롤러(20)는 입력단자(P0.0, P0.1, P0.2, INT)의 초기상태를 점검하고 내부 프로그램을 검사하여 이상이 없으면 출력단자 P1.3으로 정상신호를 출력하고, 각 입력단자로 유입되는 입력신호의 유무를 확인한다. When the power is applied, the
이 때, 장전1신호가 입력되면 P1.0으로 하이(High) 신호를 출력하고, 장전2,3신호가 소정의 조건에 부합하게 입력되면 P1.2와 P1.6에 각각 하이 신호를 출력하며 P1.1로는 41kHz의 펄스 신호를 출력한다. 반면, 장전1,2,3신호가 소정의 조건에 부합하지 않는다면 상기와 같은 논리 값을 가지는 신호와 펄스 신호가 출력되지 않는다. At this time, when the
상기 반전/비반전 펄스 출력부(30)는 상기 마이크로 컨트롤러(20)의 출력단자 P1.1, P1.6과 접속되어 이를 통해 신호를 입력받는데, P1.1로 출력되는 펄스 신호가 41kHz이고 P1.6에서 하이 신호가 출력되면, 서로 반대되는 위상을 가지는 41kHz의 반전, 비반전 출력신호를 발생시킨다. 그러나 출력단자 P1.1 및 P1.6이 비 정상적인 값을 가지는 경우 반전/비반전 펄스 출력부(30)의 반전, 비반전 출력신호가 모두 하이가 되도록 한다.The inverted / non-inverted
상기 고전압 발생부(40)는 회로 격리부(10)의 장전2신호와, 반전/비반전 펄스 출력부(30)의 반전, 비반전 출력신호와, 마이크로 컨트롤러(20)의 P1.0의 출력신호를 전송받으며, 이에 따른 동작 과정은 도 2에 도시된 고전압 발생부(40)의 회로도를 참조하여 이하에서 기술한다. The
상기 고전압 발생부(40)는 마이크로 컨트롤러(20)의 P1.0의 출력 신호를 입력 받는 변압기 제 1 구동부(41) 및 제 2 구동부(42)와, 회로 격리부(10)로부터 출력되는 장전2신호를 입력받는 제 3 구동부(43)와, 반전/비반전 펄스 출력부(30)로부터 각각 반전 출력신호와 비반전 출력신호를 입력받는 제 4 구동부(44) 및 제 5 구동부(45)와, 1차측 코일이 변압기 구동부(41~45)와 연결되는 변압기(46)와, 변압기(46)의 2차측 코일과 연결되어 전압을 상승시키는 4배 승전압부(47)로 구성된다. The
또한, 변압기 제 1, 2, 4, 5 구동부(41, 42, 44, 45)는 각각 N-채널의 전계 효과 트랜지스터(FET: Field Effect Transistor)(Q1, Q2, Q4, Q5)와 이를 동작시키기 위한 FET 구동회로로 구성되며, 변압기 제 3 구동부(43)는 FET 구동회로, P-채널의 FET(Q3), 다이오드(D1) 및 과포화 리액터(L1)로 구성된다. In addition, the first, second, fourth, and
상기 변압기 제 1, 2 구동부(41, 42) 각각의 FET 구동회로의 입력단자는 마이크로 컨트롤러(20)의 P1.0에 접속되고, FET 구동회로의 구동신호는 FET Q1, Q2의 게이트 단자로 입력된다. FET Q1, Q2의 소스(Source) 단자는 접지되고 드레인(Drain) 단자는 각각 변압기 제 4, 5 구동부(44, 45)의 FET Q4, Q5의 소스 단자와 접속된다. The input terminal of the FET driving circuit of each of the transformer first and
상기 변압기 제 4, 5 구동부(44, 45)의 FET 구동회로는 각각 반전/비반전 펄스 출력부(30)의 반전 출력신호와 비반전 출력신호를 입력받아 FET Q4, Q5의 게이트 단자로 구동신호를 전달한다. FET Q4, Q5의 드레인은 변압기(46)의 1차측 코일의 양단에 각각 연결된다. The FET driving circuits of the transformer fourth and
상기 변압기 제 3 구동부(43)의 FET 구동회로는 회로 격리부(10)를 통과해 출력되는 장전2신호를 입력받고 FET 구동회로의 출력단자는 FET Q3의 게이트 단자와 연결된다. FET Q3의 소스 단자는 전원(Vcc)과 연결되고, 드레인 단자는 다이오드(Diode)(D1), 과포화 리액터(Reactor)(L1)를 거쳐 변압기 1차측 코일의 중심점에 접속된다. The FET driving circuit of the transformer third driving
상기 변압기(46) 1차측 코일의 중심점은 변압기 제 3 구동부(43)와, 일측단자는 변압기 제 4 구동부(44)와, 타측단자는 변압기 제 5 구동부(45) 구동부와 연결되며, 변압기 제 4 구동부(44)와 변압기 제 5 구동부(45)는 각각 변압기 제 1 구동부(41)와 변압기 제 2 구동부(42)에 연결된다. 한편 변압기(46) 2차측 코일은 4배 승전압부(47)와 접속되며, 다이오드와 콘덴서(Condenser)로 구성된 4배 승전압부(47)의 출력단은 기폭부(50)와 연결된다.The center point of the
상기와 같이 구성된 고전압 발생부(40)의 동작을 구체적으로 살펴본다.The operation of the
여기서, 고전압 발생부(40)를 동작시키기 위한 조건에 부합하는 장전2신호, 반전 출력신호, 비반전 출력신호가 입력되고, 마이크로 컨트롤러(20)의 P1.0을 통 해 하이 신호가 입력되는 경우, 즉, 탄두를 동작시키기 위한 신호가 입력되는 경우를 전제로 한다. Here, when the load 2 signal, the inverted output signal, the non-inverted output signal corresponding to the conditions for operating the
우선, 변압기 제 1~5 구동부(41~45)의 FET 구동회로가 입력되는 신호를 증폭시킨다. First, the FET driving circuits of the
변압기 제 1, 2 구동부(41, 42)는 마이크로 컨트롤러(20)의 P1.0으로 하이 신호가 입력되면 FET 구동회로를 통해 이를 증폭하여 FET Q1, Q2를 동작시키고, 변압기 제 3 구동부(43)는 장전2신호가 입력될 때 FET 구동회로로 증폭하여 FET Q3을 동작시킨다. 이 때, 변압기 제 3 구동부(43)의 다이오드(D1)와 과포화 리액터(L1)는 변압기(46)의 초기 동작 시 매우 큰 펄스형 전류가 흐르는 것을 제어하는 역할을 한다. When the first and
또한, 변압기 제 4, 5 구동부(44, 45)는 각각 반전, 비반전 출력신호를 FET 구동회로로 증폭하여 FET Q4, Q5를 동작시킨다. In addition, the transformer fourth and
상기 변압기 제 1~5 구동부(41~45)가 동작함에 따라, 41kHz의 반주기 동안에는 반전/비반전 펄스 출력부(30)의 반전 출력신호에 의해 FET Q3에서 Q4에 이르는 변압기 1차측 코일로 전류가 흐르고, 다른 반주기 동안에는 비반전 출력신호에 의해 FET Q3에서 Q5에 이르는 변압기(46)의 다른 1차측 코일로 전류가 흐른다. As the
따라서 일례로, 변압기 제 3 구동부(43)의 FET Q3의 소스 단자에 19V의 전압을 인가하고 변압기(46)의 코일 권선비를 16:560으로 하면 변압기(46)의 2차측에서 인가된 전압의 35배에 해당하는 약 660V의 전압을 얻을 수 있다. Thus, as an example, if a voltage of 19 V is applied to the source terminal of the FET Q3 of the transformer
이와 같이 얻어진 변압기(46) 2차측의 전압을 다이오드와 콘덴서로 구성된 4 배 승전압부(47)를 통과시켜 4배 승압된 전압을 기폭부(50)로 전달하게 된다. The voltage on the secondary side of the
상기 기폭부(50)의 회로 구성은, 도 3에 도시된 바와 같이 슈미트 트리거(Schmitt Trigger) 회로(U1), 저항 1(R1) 및 콘덴서 1(C1)을 포함하는 기폭 트리거부(51)와, 슈미트 트리거 회로(U1)의 출력단에 접속되어 그 출력에 따라 동작하는 N-채널의 FET(Q6)와, 입력되는 고접압에 의해 충전되는 기폭 콘덴서(C3)와, 기폭 콘덴서(C3)에 의해 충전되는 전압을 분배하기 위한 저항 2(R2) 및 저항 3(R3)과, 저항2, 3(R2, R3)에 의해 감소된 전압으로 충전하는 1차측콘덴서(C2)와, 1차측 코일에 연결된 1차측콘덴서(C2)가 방전되면 2차측 코일에 고전압의 펄스를 발생시키는 펄스변압기(T)와, 펄스변압기(T)의 2차측 코일에 접속되어 기폭 콘덴서(C3)에 충전되어 있는 고전압을 EFI에 전달하는 스파크갭 스위치(SW)를 포함하는 기폭관 작동부(52)와, 기폭 콘덴서(C3)에 충전되어 있는 전압을 감소시키기 위한 저항 4(R4) 및 저항 5(R5)를 포함하는 충전전압 점검부(53)로 구성된다.As shown in FIG. 3, the circuit configuration of the
먼저, 기폭 트리거부(51)의 슈미트 트리거 회로(U1)는 마이크로 컨트롤러(20)의 P1.2의 출력신호에 의해 활성화되고, 저항 1(R1)과 콘덴서 1(C1)에 의해 소정 펄스 폭 이상의 기폭신호가 인가될 경우에 한하여 슈미트 트리거 회로(U1)가 트리거 신호를 출력시킨다. First, the Schmitt trigger circuit U1 of the
한편, 고전압 발생부(40)에서 출력되는 고전압을 이용해 기폭관 작동부(52)의 기폭 콘덴서(C3)를 충전시키고, 저항 2, 3(R2, R3)에 의해 분배된 전압으로 1차측콘덴서(C2)를 충전시킨다. 이 때, 상기 슈미트 트리거 회로(U1)의 출력단자와 연결된 기폭관 작동부(52)의 FET Q6 게이트로 트리거 신호가 입력되면, FET Q6이 동 작하여 1차측 콘덴서(C2)에 충전된 전압을 FET Q6의 소스와 연결된 접지를 통해 방전하여 펄스 변압기(T)의 2차측에 수천 볼트의 펄스를 출력시킴으로써 스파크 갭(Spark Gap) 스위치(SW)를 작동시킨다. 스파크 갭 스위치(SW)가 작동되면 기폭 콘덴서(C3)에 충전되어 있는 고전압을 순간적으로 금속 박막 폭발형 기폭관(EFI)으로 전달시켜 EFI가 동작하게 되는 것이다. On the other hand, by using the high voltage output from the
한편, 충전전압 점검부(53)는 기폭 콘덴서(C3)의 양단을 연결하는 저항 4(R4), 저항 5(R5)로 구성되며, 저항 4(R4)와 저항 5(R5)의 저항 값은 100대 1의 비율을 가져 기폭 콘덴서(C3)의 전압을 감소시켜 출력함으로써 본 발명에 의한 안전장전장치를 테스트 할 수 있도록 한다. On the other hand, the charge
도 3의 기폭부(50)는 금속박막 폭발형 기폭관(EFI)을 사용하였으나, EFI와 마찬가지로 고전압에서만 작동하는 금속선 폭발형 기폭관(EBW)을 기폭관으로 사용하여 구현할 수 있다.Although the
도 4는 본 발명에 의한 안전장전장치 각 구성요소의 입출력 파형도로서, 이에 도시된 바와 같이 장전 1 신호(a), 장전 2 신호(b), 장전 3 신호(c)가 각각 하이, 로우, 하이가 되면 상기 언급한 바와 같이 반전/비반전 펄스 출력부(30)의 반전출력신호(e) 및 비반전 출력신호(f)가 정상적인 출력, 즉 41kHz의 반대되는 위상을 가지는 펄스를 출력한다. 이 경우, 고전압 발생부(40)에서 발생하는 고전압이 기폭 콘덴서(C3)에 충전되므로 기폭콘덴서 충전전압(g)은 점차 상승하여 포화상태에 이른다. 4 is an input / output waveform diagram of each component of the safety loading apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 4, the
장전신호(a, b, c)가 정상적으로 입력되고 있는 경우에도 장전해제신호(d)가 발생하면, 반전/비반전 펄스 출력부(30)의 반전 출력신호(e) 및 비반전 출력신호(f)와 마이크로 컨트롤러(20)의 P1.0의 출력신호가 고전압 발생부(40)의 동작에 필요한 조건에 부합하지 않아 기폭 콘덴서(C3)에 고전압을 제공할 수 없으므로 기폭콘덴서 충전접압(h)은 급격히 떨어진다. If the load release signal d is generated even when the load signals a, b, and c are normally input, the inverted output signal e and the non-inverted output signal f of the inverted / non-inverted
그러나, 장전해제신호(d)가 소멸되면 다시 반전 출력신호(e) 및 비반전 출력신호(f)가 정상적인 펄스를 나타내고 기폭 콘덴서(C3)의 충전전압(h)이 상승하여 일정한 상태를 유지한다. 이 때, 기폭부(50)를 통해 소정 폭 이상의 펄스를 가지는 기폭신호(g)가 입력되면 기폭콘덴서 충전전압(h)이 급격히 떨어지면서 그 전압이 EFI로 전달되어 EFI가 작동하는 것이다. However, when the charge release signal d disappears, the inverted output signal e and the non-inverted output signal f again exhibit normal pulses, and the charging voltage h of the initiator capacitor C3 increases to maintain a constant state. . At this time, when the initiator signal g having a pulse of a predetermined width or more is input through the
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 폭발 계열에 기계적인 차단 장치를 사용하지 않고 수천 볼트 이상의 고전압에서만 작동하는 금속박막 폭발형 기폭관(EFI) 또는 금속선 폭발형 기폭관(EBW)을 기폭관으로 사용하며, 장전해제신호 없이 3개의 장전신호가 소정의 조건으로 입력되고 소정 펄스폭을 가지는 기폭신호가 입력되는 경우에만 기폭 콘덴서에 충전되어 있는 고전압을 EFI 또는 EBW로 전달하는 회로를 구성함으로써 유도탄의 안전성과 작동 신뢰성이 향상시키는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention uses a metal thin film explosive detonator (EFI) or a metal wire explosive detonator (EBW) that operates only at high voltages of thousands of volts without using a mechanical blocking device for the explosion series. It is used to construct a circuit that transfers the high voltage charged in the initiator capacitor to EFI or EBW only when three load signals are input under predetermined conditions and a detonation signal having a predetermined pulse width is input without the charge release signal. Safety and operational reliability have the effect of improving.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101343421B1 (en) * | 2012-07-19 | 2013-12-20 | 국방과학연구소 | Firing device for high energy detonator |
KR102225852B1 (en) | 2020-03-13 | 2021-03-10 | 엘아이지넥스원 주식회사 | Electronic safety load device and control method for drones |
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- 2004-10-28 KR KR1020040086825A patent/KR100652905B1/en active IP Right Grant
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KR102225852B1 (en) | 2020-03-13 | 2021-03-10 | 엘아이지넥스원 주식회사 | Electronic safety load device and control method for drones |
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KR20060037773A (en) | 2006-05-03 |
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