一種基於隔離設計的抗幹擾復位電路的製作方法
2023-04-29 20:55:51 1
一種基於隔離設計的抗幹擾復位電路的製作方法
【專利摘要】一種基於隔離設計的抗幹擾復位電路，針對飛行器測試，飛行環境複雜，復位信號線纜較長，極易引入幹擾的特點，採用光電耦合器V在電氣上實現復位信號輸入和輸出的完全隔離；採用繼電器在收到轉電信號後(起飛前幾分鐘，不需要再對程序配電器進行復位時)斷開程序配電器復位電路到測試插頭處的近10m的線纜的連接，並將光電耦合器V輸入的正負端短路來禁止光電耦合器V，從而實現對復位電路的徹底封鎖。
【專利說明】—種基於隔離設計的抗幹擾復位電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種基於隔離設計的抗幹擾復位電路，屬於飛行器控制系統火工品的程序配電領域。
【背景技術】
[0002]飛行器控制系統程序配電器用於完成飛行器的程序配電，接收到起飛信號後，運行程序配電器飛行程序，按照預定時間發出引爆相應火工品及一些設備的控制信號。
[0003]程序配電器的CPU的復位電路具有上電復位和手動復位兩種方式，僅需要數十微秒寬度的信號就能使得程序配電器的CPU復位，飛行器的程序配電器的復位埠通過1m左右的長線引到飛行器控制系統的測試插頭處，再通過近10m的電纜引到測發控系統處，飛行器起飛前由地面測發控系統控制程序配電器的手動復位，見附圖1 ;飛行器測試環境複雜，各種電磁波幹擾，線路間的耦合幹擾等。飛行器起飛後(包括模擬飛行和真實飛行)，程序配電器的復位埠連接的長線懸空，在惡劣的模擬飛行環境下或包含各種振動幹擾，電磁波等幹擾的更加惡劣的真實飛行環境下；傳統的CPU的復位電路在起飛後更會容易受到幹擾，若在真實飛行過程中復位埠引入幹擾使得程序配電器異常復位，程序配電器則無法按照預定時間發出時序信號，從而導致飛行器的飛行失敗。
實用新型內容
[0004]本實用新型解決的技術問題為:克服現有技術不足，提出一種基於隔離設計的抗幹擾復位電路，在程序配電器復位電路的接口處增加一個光電耦合器V及其相關保護電路，如圖2所示。使得輸入與輸出在電氣上完全隔離。測發控系統通過控制光電耦合器V的導通與截止來控制程序配電器的復位，飛行器收到轉電信號後(起飛前幾分鐘)用電磁繼電器斷開光電耦合器V與外界的連接線路；並且將光電耦合器V的輸入正端與輸入負端短接，實現了對復位電路的封鎖，徹底避免了地面測試和天上飛行時復位電路誤觸發的可能性。
[0005]本實用新型解決的技術方案為:一種基於隔離設計的抗幹擾復位電路，包括電磁繼電器、第一二極體D1、第二二極體D2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第一電容Cl、第二電容C2、第五電阻R5、電源VCC、第一非門、第二非門、或門、光電f禹合器V ;電磁繼電器包括線包K1、第一觸點K1A、第二觸點klB、第三觸點KlC ；
[0006]第一二極體Dl的負極一路連接轉電信號，另一路連接繼電器線包的一端、繼電器線包的另一端第一路通過第一電阻Rl連接第一二極體Dl的正極，第二路連接轉電信號和復位信號的負端(即-BI，系統信號公共端)，第三路連接第二觸點KlB的一端、第四路連接第三觸點KlC的一端、第五路連接第三電阻R3的一端,第六路連接第一電容Cl的一端,第七路連接第二二極體D2的正極，第八路連接光電耦合器V的輸入負端；；第二觸點KlB的另一端一路連接第三觸點KlC的另一端，另一路通過第一觸點KlA連接輸入復位信號的正端，再一路連接第二電阻R2的一端，第二電阻R2的另一端第一路連接第三電阻R3的另一端，第二路連接第一電容Cl的另一端，第三路連接第二二極體D2的負極，第四路連接光電耦合器V的輸入正端，光電耦合器V的輸出端的集電極一路通過第四電阻R4連接至電源VCC，另一路連接第一非門的輸入，第一非門的輸出連接或門的一個輸入，光電耦合器V的發射極一路接地，另一路連接第二電容C2的一端，第二電容C2的另一端一路通過第五電阻R5連接電源VCC，另一路連接第二非門的輸入，第二非門的輸出連接或門的另一個輸入，或門的輸出作為整個抗幹擾復位電路的輸出。
[0007]所用繼電器為超小型(體積僅為15450-15920mm3)靈敏(觸點動作時間小於4ms)電磁繼電器。
[0008]所述電磁繼電器觸點包含2個常開觸點和2個常閉觸點。
[0009]本實用新型與現有技術相比的優點在於:
[0010](I)本實用新型採用光電耦合器V抑制幹擾，使程序配電器復位電路的輸入與輸出電路在電氣上實現了完全隔離，能夠有效的抑制輸入電路中的幹擾。與傳統的復位電路相比，提高了復位電路的抗幹擾性。
[0011](2)本實用新型採用超小型靈敏電磁繼電器在轉電後封鎖復位電路，其特徵在於與固態繼電器相比具有常閉和常開兩種觸點；與其它電磁繼電器相比，外形尺寸較小，節省設備空間，減少設備體積和重量，從而提高了飛行器的運載能力。
[0012](3)本實用新型使用兩個常開觸點K1B，KlC並聯，實現了冗餘設計，一個損壞後，另一個還可以實現封鎖復位電路的功能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為程序配電器復位電路外部連接關係示意圖；
[0014]圖2為本實用新型程序配電器內部復位電路示意圖。
【具體實施方式】
[0015]本實用新型的基本思路為:提供一種基於隔離設計的抗幹擾復位電路，針對飛行器測試，飛行環境複雜，復位信號線纜較長，極易引入幹擾的特點，採用光電耦合器V在電氣上實現復位信號輸入和輸出的完全隔離；採用繼電器在收到轉電信號後(起飛前幾分鐘，不需要再對程序配電器進行復位時)斷開程序配電器復位電路到測試插頭處的近1m的線纜的連接，並將光電耦合器V輸入的正負端短路來禁止光電耦合器V，從而實現對復位電路的徹底封鎖。
[0016]首先對本實用新型中所述的光電耦合器V進行具體描述，光電耦合器V的輸入端包括輸入正端、輸入負端，輸出端包括集電極和發射極，功能使程序配電器復位電路的輸入與輸出電路在電氣上實現了完全隔離，本實用新型所用的光電耦合器V可選用GH302型號。
[0017]再對本實用新型中所述的電磁繼電器進行具體描述電磁繼電器包括線包Kl，常閉觸點K1A，常開觸點K1B、K1C，功能用來封鎖復位信號，本實用新型所用的電磁繼電器可選用桂林航天電子有限公司的2幾-2型號。
[0018]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明:
[0019]如圖1所示，飛行器的程序配電器的復位埠通過近10m的電纜引到測發控系統處，飛行器起飛前由地面測發控系統控制程序配電器的手動復位，接收來自測發控系統並通過飛行器控制系統的配電器保持住的轉電信號(起飛前幾分鐘發出)。如圖2所示，一種基於隔離設計的抗幹擾復位電路，其特徵在於包括繼電器、第一二極體D1、第二二極體D2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第一電容Cl、第二電容C2、第五電阻R5、電源VCC、第一非門、第二非門、或門、光電耦合器V;繼電器包括線包K1、第一觸點K1A、第二觸點klB、第三觸點KlC ；
[0020]第一二極體Dl的負極一路連接轉電信號。另一路連接繼電器線包的一端、繼電器線包的另一端第一路通過第一電阻Rl連接第一二極體Dl的正極，第二路連接轉電信號的負端(即-BI端)，第三路連接第二觸點KlB的一端、第四路連接第三觸點KlC的一端、第五路連接第三電阻R3的一端，第六路連接第一電容Cl的一端，第七路連接第二二極體D2的正極，第八路連接光電耦合器V的輸入負端，第九路連接輸入的復位信號的負端(即-BI端)；第二觸點KlB的另一端一路連接第三觸點KlC的另一端，另一路通過第一觸點Kl連接輸入復位信號的正端，再一路連接第二電阻R2的一端，第二電阻R2的另一端第一路連接第三電阻R3的另一端，第二路連接第一電容Cl的另一端，第三路連接第二二極體D2的負極，第三路連接光電耦合器V的輸入正端，光電耦合器V的輸出端的集電極一路通過第四電阻R4連接至電源VCC，另一路連接第一非門的輸入，第一非門的輸出連接或門的一個輸入，光電稱合器V的發射極一路接地，另一路連接第二電容C2的一端,第二電容C2的另一端一路通過第五電阻R5連接電源VCC，另一路連接第二非門的輸入，第二非門的輸出連接或門的另一個輸入，或門的輸出作為整個抗幹擾復位電路的輸出。
[0021]本實用新型採用光電耦合器V抑制幹擾，使程序配電器復位電路的輸入與輸出電路在電氣上實現了完全隔離，能夠有效的抑制輸入電路中的幹擾。與傳統的復位電路相比，提高了復位電路的抗幹擾性；採用超小型靈敏電磁繼電器在轉電後封鎖復位電路，其特徵在於與固態繼電器相比具有常閉和常開兩種觸點；且與其它電磁繼電器相比，本實用新型外形尺寸較小，觸點閉合和斷開動作較快。
[0022]本實用新型使用2個常開觸點K1B，KlC並聯，實現了冗餘設計，一個損壞後，另一個還可以實現封鎖復位電路的功能。
[0023]地面測試時(在轉電信號發出前)，地面測發控系統發出復位信號通過常閉觸點KlA及限流電阻R2，分流電阻R3(電容Cl用來濾波，二極體D2用來防止反向電壓對光電耦合器V的衝擊)至光電耦合器V，通過控制光電耦合器導V通與截止來實現程序配電器的復位，採用光電耦合器V使程序配電器復位埠的輸入與輸出電路在電氣上實現了完全隔離，能夠有效的抑制輸入電路中的幹擾，光電稱合器V導通後,其光電稱合器V的輸出端的集電極由高電平變成低電平，通過第一非門後，變成高電平，與上電復位電路(由VCC，R5，C2，GND組成)的輸出共同通過或門輸出高電平的復位信號。
[0024]電磁繼電器的線包Kl (Rl和Dl為消反峰電路)收到轉電信號(起飛前幾分鐘)後，第一觸點KlA(常閉觸點)斷開，切斷了程序配電器復位電路與近1m的線纜的連接，相互並聯的第二觸點KlB (常開觸點)和第三觸點KlC(常開觸點)閉合(第二觸點KlB和第三觸點KlC的並聯實現了冗餘設計，一個損壞後，另一個還可以實現封鎖復位電路的功能)，將光電耦合器V的兩個輸入端短接，從而實現了對復位電路的封鎖，防止地面測試起飛後及飛行時復位電路的誤觸發。
[0025]本實用新型未詳細闡述部分屬於本領域公知技術。
【權利要求】
1.一種基於隔離設計的抗幹擾復位電路，其特徵在於包括電磁繼電器、第一二極體D1、第二二極體D2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第一電容Cl、第二電容C2、第五電阻R5、電源VCC、第一非門、第二非門、或門、光電f禹合器V ；電磁繼電器包括線包K1、第一觸點K1A、第二觸點K1B、第三觸點KlC ； 第一二極體Dl的負極一路連接轉電信號,另一路連接電磁繼電器線包的一端、電磁繼電器線包的另一端第一路通過第一電阻Rl連接第一二極體Dl的正極，第二路連接轉電信號和復位信號的負端，即系統信號公共端-BI，第三路連接第二觸點KlB的一端、第四路連接第三觸點KlC的一端、第五路連接第三電阻R3的一端，第六路連接第一電容Cl的一端，第七路連接第二二極體D2的正極，第八路連接光電耦合器V的輸入負端；第二觸點KlB的另一端一路連接第三觸點KlC的另一端，另一路通過第一觸點KlA連接輸入復位信號的正端，再一路連接第二電阻R2的一端，第二電阻R2的另一端第一路連接第三電阻R3的另一端，第二路連接第一電容Cl的另一端，第三路連接第二二極體D2的負極，第四路連接光電耦合器V的輸入正端，光電耦合器V的輸出端的集電極一路通過第四電阻R4連接至電源VCC，另一路連接第一非門的輸入，第一非門的輸出連接或門的一個輸入，光電耦合器V的發射極一路接地，另一路連接第二電容C2的一端，第二電容C2的另一端一路通過第五電阻R5連接電源VCC，另一路連接第二非門的輸入，第二非門的輸出連接或門的另一個輸入，或門的輸出作為整個抗幹擾復位電路的輸出。
2.根據權利要求1所述的一種基於隔離設計的抗幹擾復位電路，其特徵在於:所用繼電器超小型靈敏電磁繼電器。
【文檔編號】H03K17/22GK204156834SQ201420542366
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年9月19日 優先權日:2014年9月19日
【發明者】鄧健, 李光傑, 王永利, 邵進, 漆光平, 張第 申請人:北京航天自動控制研究所, 中國運載火箭技術研究院