[發明專利]一種高可靠火工品驅動電路

有效

• 申請號: 202110685706.6
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113513947B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 孫奎;黨建成;周軍;楊磊雨;姜婷婷
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: F42B3/10
• 分類號: F42B3/10;F42B3/12;F42B3/182;H01H47/00;H01H47/32
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 祁春倪;郭國中

本發明提供了一種高可靠火工品驅動電路，電阻R1與電阻R2串聯，電阻R1、電阻R2與穩壓管V1連接，穩壓管V1與電阻R3連接，電阻R3、電阻R4與三極管D1基極連接，電阻R5與電阻R6串聯，電阻R5、電阻R6與MOS管Q2柵極連接，電阻R7與電阻R8串聯，電阻R7、電阻R8與MOS管Q1柵極連接，電阻R1、電阻R3、電阻R7、三極管D1發射極、MOS管Q1源極均與繼電器K1連接，電阻R6、MOS管Q2源極與繼電器K2連接。電阻R9、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13與MOS管Q1的漏極連接，電阻R14與MOS管Q2的漏極連接。本發明應用靈活、抗干擾能力強、可靠性高、便于通用化設計。

技術領域

本發明涉及火工品驅動電路，具體地，涉及一種高可靠火工品驅動電路。

背景技術

航天領域，大量使用火工品實現太陽帆板壓緊機構解鎖、數傳天線機構解鎖、推進系統電爆閥解鎖、器器分離解鎖等，火工品起爆控制主要采用電磁繼電器進行正端控制，也有采用光耦驅動MOS管的隔離驅動設計方式。部分長壽命應用場合，火工品驅動電路壽命由原來的3個月延長到1年甚至多年，光耦無法滿足長壽命、抗輻照需求下可靠性要求。此外，繼電器驅動方案已不適應航天器對減重的迫切要求。根據此缺陷，本發明提出一種高可靠火工品驅動電路，通過三極管將OC門指令轉換為電平指令驅動MOS管實現火工品點火驅動，提高了航天器火工品驅動的可靠性與控制的靈活性。

專利文獻為CN201710993289.5的發明專利公開了一種星載火工品的VMOS驅動電路及其控制方法，該電路包括第一繼電器等，第一繼電器與第一三極管的漏極連接，第一電阻與第二電阻串聯，第一電阻、第二電阻都與第一三極管的柵極連接，第六電阻與第七電阻串聯，第六電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻都與第一三極管的源極連接，第一電阻、第十二電阻、第十三電阻都與第二繼電器連接，第七電阻與第二三極管的漏極連接，第三繼電器與第二三極管的源極連接。本發明應用靈活，響應速度快，可靠性高，支持集成化設計。該方案采用射隨指令控制VMOS實現火工品驅動。與其相比，本發明采用三極管實現OC指令接收與轉換，并進行了抗干擾設計，適用于衛星綜合電子系統OC門指令控制，具備較強的抗干擾性能，確保火工品控制安全。

專利文獻為CN103499244A的發明專利公開了一種MOSFET控制的火工裝置起爆控制系統，該系統包括火工品脈沖母線開關電路、起爆電流測量電路、程控單元以及N套并聯的火工裝置起爆控制電路。火工品脈沖母線開關電路通過脈沖指令實施對串聯在火工品點火裝置起爆通路正線、回線中的磁保持繼電器開關的通斷控。制。該方案采用射隨指令控制VMOS實現火工品驅動。與其相比，本發明采用雙MOSFET串聯的安全性設計措施，可以有效避免單只MOSFET短路失效的故障模式，同時采用具有抗干擾能力較強的OC指令驅動方案，具有較高的控制安全性。

專利文獻為CN104457462A的發明專利公開了一種電子雷管起爆網絡控制系統，該系統包括，包括上位機控制模塊、驅動器模塊、起爆器控制模塊、切換開關和起爆網絡。該方案主要應用于地面電子雷管系統控制，側重于系統方案設計。與其相比，本發明重點針對航天器用火工品的可靠性與安全性設計，與其相比，本發具有更高的可靠性與安全性，以適應航天器的對火工品控制的要求。

專利文獻為CN201410454194.2的發明專利公開了一種飛行器火工品安全起爆電路及起爆方法，該方案首先火工品供電正端和繼電器供電正端禁止供電，將火工品電路置于初始安全狀態；火工品供電正端供電，一定時間間隔后繼電器供電正端開始供電，供電火工品電路進入上電安全狀態；將飛行器起飛信號接入電磁線圈的開路端，火工品電路進入一次解鎖狀態；將飛行器與火箭分離信號接入電磁線圈，火工品電路進入二次解鎖狀態；將起爆指令瞬間施加到電磁線圈的開路端，火工品起爆；斷開火工品供電正端和繼電器供電正端的供電，飛行器起飛信號和飛行器與火箭分離信號斷開，火工品處于恢復初始安全狀態。本發明通過自動解鎖和起爆電路以及五級起爆過程，使得火工品起爆高效、安全可靠。由上述可知，該方案采用繼電器時候火工品起爆的安全策略。與其相比，本發明采用MOS管實現火工品驅動控制，集成度高、可靠性高、壽命長。