[發明專利]一種加速度過載開關

在審

• 申請號: 202211026424.6
• 申請日: 2022-08-25
• 公開（公告）號: CN115412086A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 徐鑫;韓加侖;肖子揚;張明;李宗源;閆世紅
• 申請（專利權）人: 西安微電子技術研究所
• 主分類號: H03K17/72
• 分類號: H03K17/72;H03K17/687;G01P15/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 崔方方

本發明公開了一種加速度過載開關，包括加速度敏感單元、二次電源轉換單元、加速度脈沖判斷單元和自鎖電子開關單元；二次電源轉換單元將外部輸入電源轉換為二次電源，為加速度敏感單元和加速度脈沖判斷單元提供工作電壓；加速度敏感單元將載體加速度轉換為模擬電壓信號，并輸入至加速度脈沖判斷單元，加速度脈沖判斷單元根據模擬電壓信號產生控制電壓，控制電壓輸入至自鎖電子開關單元，控制電子開關單元中電子開關的導通，并使電子開關維持自鎖，直到系統掉電時，加速度開關自動復位，電子開關恢復斷開狀態，能夠使電子開關在移除驅動信號后，能夠實現自鎖，維持電子開關的狀態。

技術領域

本發明屬于慣性測量技術領域，涉及一種加速度過載開關。

背景技術

加速度過載開關是敏感載體加速度并完成開關觸點狀態變化的慣性器件。 用于判斷載體敏感方向的過載加速度，當過載加速度達到規定閾值后，控制內 部開關導通。可廣泛應用于武器裝備火工品點火控制、飛行器姿態變換等。加 速度過載開關主要由加速度傳感器和機械/電子開關組成。由于機械開關主要依 靠機械零部件的位移開控制開關的觸碰與斷開，該方式會導致開關長期穩定性， 抗振動、沖擊等環境適應性較差，特別在瞬時大電流的應用場合，由于電流對 機械觸點的燒蝕作用，會引起產品早期失效。電子開關由于無常規機械運動部 件，具有靈敏度高、性能穩定、環境適應性強等優點，但電子開關需要加載驅 動信號來維持開關導通(關斷)，當移除驅動信號后，電子開關狀態會發生變化， 不能實現自鎖功能。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中加速度過載開關中的電子開關通過加載 驅動信號來維持開關的導通和關斷，當移除驅動信號后，電子開關狀態會發生 變化，不能實現自鎖的問題，提供一種加速度過載開關。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種加速度過載開關，包括加速度敏感單元、二次電源轉換單元、加速度 脈沖判斷單元和自鎖電子開關單元；

加速度敏感單元的輸出端連接加速度脈沖判斷單元的輸入端，加速度脈沖 判斷單元的輸出端連接自鎖電子開關單元的輸入端，自鎖電子開關單元的輸出 端連接用電負載；二次電源轉換單元將外部輸入電源轉換為二次電源，為加速 度敏感單元和加速度脈沖判斷單元提供工作電壓；

加速度敏感單元將載體加速度轉換為模擬電壓信號，并輸入至加速度脈沖 判斷單元，加速度脈沖判斷單元根據模擬電壓信號產生控制電壓，控制電壓輸 入至自鎖電子開關單元，控制電子開關單元中電子開關的導通，并使電子開關 維持自鎖。

本發明的進一步改進在于：

所述加速度敏感單元為單軸MEMS加速度計、多軸MEMS加速度計或石 英撓性加速度計，加速度敏感單元用于將載體加速度轉換為模擬電壓信號V₁。

所述模擬電壓信號V₁與載體加速度成正比，具體表達式如式(1)所示：

V₁＝K·a (1)

其中，K為加速度計標度因數，a為載體加速度。

所述二次電源轉換單元包括三端可調穩壓器U1、電阻R1、電阻R2、電容 C1和電容C2；所述三端可調穩壓器U1的輸入端連接外部輸入電源V_DD，電容 C1的一端連接三端可調穩壓器U1的輸入端，另一端接地；電阻R1的兩端分 別連接調整端和輸出端，調整端通過電阻R2接地，電容C2的一端連接三端可 調穩壓器U1的輸出端，另一端接地；三端可調穩壓器U1的輸出為二次電源 V_DD1。

所述二次電源V_DD1為加速度敏感單元和加速度脈沖判斷單元提供工作電壓， 二次電源V_DD1具體表達式如式(2)所示：