[發明專利]火工品點火控制電路及其方法

在審

• 申請號: 202011032074.5
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112130505A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 焦勝利;沈俊元;欒麗;張路平;馬豹;趙鵬;瞿華;張茂竹;于雪磊
• 申請（專利權）人: 山東航天電子技術研究所
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京金碩果知識產權代理事務所(普通合伙) 11259
• 代理人: 郝曉霞

1.一種火工品點火控制電路，其特征在于：包括三組起飛信號接收模塊、三取二判決模塊、復位模塊、時序控制模塊、防誤安全模塊和點火執行模塊；

起飛信號接收模塊連接自動脫落分離連接器以識別起飛信號的通斷；

三取二判決模塊執行起飛信號的三取二判決并輸出判決結果，三取二判決模塊輸出的判決結果分別輸出至時序控制模塊和防誤安全模塊；

時序控制模塊根據起飛信號的判決結果，決定是否點燃火工品；

2個點火執行模塊中的光MOS繼電器分別串聯控制一個火工品；

復位模塊連接時序控制模塊和2個防誤安全模塊以僅輸出復位信號；

防誤安全模塊的輸入信號是起飛判決結果、以及復位模塊輸出的復位信號，防誤安全模塊的輸出信號是指令供電。

2.根據權利要求1所述的火工品點火控制電路，其特征在于：所述的起飛信號接收模塊采用光耦電路，光耦輸入端11串接電阻R1后連接自動脫落分離連接器的+28V，光耦輸入端12連接自動脫落分離連接器的+28V地；光耦輸出端13直接輸出作為起飛指示信號，同時，輸出端13串接電阻R2連接+3.3V；光耦輸出端14連接+3.3V地，光耦OC1的輸入端串接限流電阻R1，輸出端采用電阻R2上拉。

3.根據權利要求1所述的火工品點火控制電路，其特征在于：所述的三取二判決模塊，采用6個三級管并分成三組，V1的發射極23與V2的集電極24連接，V2的發射極26連接+3.3V地；V3的發射極33與V4的集電極34連接，V4的發射極36連接+3.3V地；V5的發射極43與V6的集電極44連接，V6的發射極46連接+3.3V地；V1集電極21、V3集電極31、V5集電極41連接，形成起飛判斷結果信號，串接電阻R3連接+3.3V。

當2個或者3個起飛指示信號高電平，則有1組或者3組三極管導通，三取二判決模塊輸出低電平，否則輸出高電平。

4.根據權利要求1所述的火工品點火控制電路，其特征在于：所述的時序控制模塊有2個輸入4個輸出，2個輸入是起飛判決結果信號和復位信號，分別與三取二判決模塊、復位模塊連接；輸出包含2組，每組包含1個預令信號和動令信號，每組信號連接1個火工品點火執行模塊。

5.根據權利要求1所述的火工品點火控制電路，其特征在于：所述的點火執行模塊，兩個光MOS繼電器VK1、VK2的MOS管串連，VK1的MOS管正端63連接+28V，VK1的MOS管負端64與VK2的MOS管正端67連接，VK2的MOS管負端68串火工品電阻R18輸出，作為火工品正端；光MOS繼電器的輸入是光耦，光耦導通繼電器導通，光耦斷開繼電器斷開；光耦負端由FPGA控制，正端由指令供電信號提供電壓；

指令供電串限流電阻R13連接VK1的光耦正端61，指令供電串限流電阻R16連接VK2的光耦正端65；預令信號連接VK1的光耦負端62，動令信號連接VK2的光耦負端66；VK1的光耦正端61和負端62之間跨接電阻R12，VK2的光耦正端65和負端66之間跨接電阻R15；VK1的光耦負端62連接上拉電阻R14，R14連接+3.3V，VK2的光耦負端66連接上拉電阻R17，R17連接+3.3V；

+28V地信號輸出，作為火工品負端。

6.根據權利要求1所述的火工品點火控制電路，其特征在于：所述的防誤安全模塊，復位信號串電阻R11連接光MOS繼電器光耦正端51，起飛指示信號判決結果連接光MOS繼電器光耦負端52；在光MOS的光耦輸入的正端51與負端52之間跨接電阻R10；繼電器中MOS管的正端53連接+3.3V，負端54作為指令供電輸出。

7.應用如權利要求1至6任一所述火工品點火控制電路的控制方法，其特征在于：包括以下執行步驟，

1)設備加電流程

設備加電后，在最初時刻，各種供電電壓處于上升階段，在幾毫秒時間段內，所有電壓都會穩定，時序控制模塊開始加載程序，在幾十毫秒時間段內完成程序加載；

設備加電的復位時間段內，復位模塊輸出低電平復位信號。通過防誤安全模塊切斷指令供電，避免火工品點火執行模塊發送錯誤點火指令；

2)起飛流程

當航天器起飛后，自動脫落分離連接器斷開，起飛信號接收模塊輸出高電平，經過三取二判決模塊輸出起飛判決結果(低電平)，起飛判決結果送給防誤安全模塊、時序控制模塊，從硬件和軟件兩個角度控制火工品點火信號的輸出；

3)點火流程

時序控制模塊根據飛行器飛行狀態按照預設時間點完成火工品點火流程；先輸出“預令信號”(低電平有效)，幾十毫秒后輸出“動令信號”(低電平有效)，幾百毫秒后撤銷“動令信號”，間隔幾十毫秒后撤銷“預令信號”。