一种大容量电容起爆火工品放电曲线可定制电路系统技术方案

本发明专利技术涉及测控技术领域，公开了一种大容量电容起爆火工品放电曲线可定制电路系统，包括控制输入电压模块、反馈控制模块、电容放电输出模块以及电流信号放大模块，其中，所述电容放电输出模块包括积分控制模块、串联在同一电路上的大容量放电电容、输出电阻以及功率开关管；所述控制输入电压模块与反馈控制模块的输入端以及电流信号放大模块的输出端连接，所述积分控制模块的输入端与所述反馈控制模块的输出端连接，所述积分控制模块的输出端与所述功率开关管连接，所述电流信号放大模块与所述输出电阻并联后串联在所述电容放电输出模块上。

A discharge circuit of customized circuit system for large capacity capacitor initiating explosive device

The invention relates to the field of measurement and control technology, discloses a large capacity capacitor ignition pyrotechnics discharge curve can be customized circuit system, including control module, input voltage feedback control module, output module and the capacitor discharge current signal amplification module, wherein, the output capacitor discharge module comprises a control module, integral Series in the same circuit. Large capacity capacitor, output resistance and power switch; the control module and the input and output voltage feedback control module and the input current signal amplifier module is connected with the input end of the integral control module and the output feedback control module is connected with the output end of the integral control module connection with the power switch, the current signal amplification module and the output resistor series in the output of the capacitor discharge module On.

【技术实现步骤摘要】
一种大容量电容起爆火工品放电曲线可定制电路系统
本专利技术涉及测控
，尤其涉及一种大容量电容起爆火工品放电曲线可定制电路系统。
技术介绍
目前火工品是重要的动作执行装置，在民用和军事领域，特别是在航天领域有着广泛的应用。实际应用中普遍采用电起爆器作为火工装置的发火元件。电起爆器的激活主要由点火电流和功率决定，电能通过具有一定阻值的桥丝转化为热能，加热桥丝周围的点火药并起爆主装药，动作瞬间完成。电起爆器需要较大的点火电流和瞬间功率才能实现正常起爆。传统的火工品点火电路采用大容量供电电池直接放电的方法实现对电起爆器的激活，由于大容量供电电池的质量和体积较大，在对质量和体积有苛刻要求的应用场合难于满足，对此，可以利用大容量电容的瞬间放电能力实现对电起爆器的激活，可以达到减小点火电路质量和体积的目的。大容量电容放电电路的工作原理是在接收点火控制指令后，控制开关使放电回路导通，储能电容释放储存的能量并实现对电起爆器的激活。由于电起爆器的阻值较小，瞬间放电电流很大，会达到十几或几十安，放电电流很大时，由于放电功率很高，可能会出现桥丝迅速炸断而电起爆器却无法起爆的瞎火现象。为了确保点火电路安全并防止瞎火，目前的做法是在点火电路中增加限流电阻以控制放电电流的大小，限流电阻的选择是以能保证电起爆器的可靠起爆为前提的，阻值太大就会增加线路中的电能消耗，只能根据经验值选取限流电阻，不能根据实际需求输出安全、可靠的恒定电流，确保点火电路安全并防止瞎火。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术提供一种大容量电容起爆火工品放电曲线可定制电路系统，已解决现有电容起爆器的点火电路不能根据实际需求输出安全、可靠的恒定电流，从而不能确保点火电路安全并防止瞎火的问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种大容量电容起爆火工品放电曲线可定制电路系统，包括控制输入电压模块、反馈控制模块、电容放电输出模块以及电流信号放大模块，其中，所述电容放电输出模块包括积分控制模块、串联在同一电路上的大容量放电电容、输出电阻以及功率开关管；所述控制输入电压模块用于输入高精密脉冲电压控制信号，所述控制输入电压模块与反馈控制模块的输入端以及电流信号放大模块的输出端连接，所述积分控制模块的输入端与所述反馈控制模块的输出端连接，所述积分控制模块的输出端与所述功率开关管连接并控制所述功率开关管导通或关闭，所述电流信号放大模块与所述输出电阻并联后串联在所述电容放电输出模块上。进一步地，所述反馈控制模块包括依次串联的积分部分、跟随部分和保护部分，其中，所述控制输入电压模块与所述积分部分的输入端连接，所述保护部分的输出端与所述积分控制模块的输入端连接。进一步地，所述积分部分包括第一运算放大器，第一运算放大器输入端的正向端接地，所述第一运算放大器输入端的负向端通过串联有第一电阻的第一电路与所述控制输入电压模块连接，所述第一运算放大器的输出端通过依次串联有第一二极管、第二电阻的第二电路与所述跟随部分的输入端连接；在所述第一电路上在所述第一电阻与所述第一运算放大器输入端的负向端之间通过节点并联连接有通过串联第二十电阻与所述电流信号放大模块连接的电路，其中，所述第二十电阻与所述第一电阻的阻值相等。进一步地，所述第一运算放大器输入端的负向端与其输出端之间还并联有控制导通电路以及第一积分部分电路，所述控制导通电路包括并联的第一导通电路和第二导通电路，所述第一导通电路上依次串联有第二二极管和第三电阻，所述第二导通电路上依次串联有第三二极管和第四电阻，所述第一导通电路在所述第二二极管和第三电阻之间通过节点连接有串联第五电阻的第一负电压输入电路，所述第二导通电路在所述第三二极管和第四电阻之间通过节点连接有串联第六电阻的第一正电压输入电路；其中，第二二极管的正极与所述第一负电压输入电路连接，所述第三二极管的负极与所述第一正电压输入电路连接，所述第三电阻和第四电阻的阻值相等，所述第五电阻和第六电阻的阻值相等，所述第一正电压输入电路和所述第一负电压输入电路的输入电压绝对值相等；所述第一积分部分电路包括并联的两条分别设置有第一电容、第二电容的电路，其中设置有第一电容的电路上还串联有第七电阻。进一步地，所述第二电路在第一二极管、第二电阻之间通过节点并联有限制输入电压的嵌位功能部分，所述嵌位功能部分包括第四二极管以及并联后串联在所述第四二极管的正极端的第五二极管和第八电阻，其中所述第五二极管的正极接地，所述第五二极管的负极与所述第四二极管的正极连接，所述第八电阻上连接有负向输入电压。进一步地，所述跟随部分包括第二运算放大器，第二运算放大器输入端的正向端与所述第二电路连接，所述第二运算放大器的输出端通过串联有第十电阻的第三电路与所述跟随部分的输入端连接，所述第二运算放大器输入端的负向端与其输出端之间并联有第十一电阻；所述第二电路上在所述第二电阻和所述第二运算放大器输入端的正向端之间通过节点设置有第二正电压输入电路，所述第二正电压输入电路上串联有第九电阻；所述第二电路上在所述第二正电压输入电路的下游通过节点设置有第三电容接地电路。进一步地，所述保护部分包括第三运算放大器，第三运算放大器输入端的正向端与所述第三电路连接，所述第三运算放大器输出端通过依次串联有第六二极管、第十三电阻的第四电路与所述积分控制模块的输入端连接，所述第三运算放大器输入端的负向端与第四电路在第六二极管和第十三电阻之间通过节点并联设置有第十二电阻，所述第三运算放大器输入端的负向端与其输出端之间并联有相互并联的第四电容和第七二极管。进一步地，所述积分控制模块包括第四运算放大器，所述第四运算放大器输入端的正向端与所述第四电路连接，所述第四运算放大器的输出端串联有第十五电阻后与所述功率开关管连通，所述第四运算放大器输入端的负向端连接有并联的第三正电压输入电路和接地电路；所述第四电路上在所述第十三电阻的上游通过节点并联有第四正电压输入电路，所述第四正电压输入电路上串联有第十四电阻；所述第四电路上在所述第四正向正电压输入电路与所述第十三电阻之间通过节点并联连接有串联第二十五电阻的接地电路。进一步地，所述电流信号放大模块包括第五运算放大器，第五运算放大器输入端的正向端通过串联有第十八电阻的电路与输出电阻的正向节点连接，所述第五运算放大器输入端的负向端通过串联有第十九电阻的电路与输出电阻的负向节点连接，所述第五运算放大器输出端与所述第二十电阻的输出端连通。进一步地，所述第五运算放大器输入端的负向端与其输出端之间并联有相互并联的第二十一电阻和第五电容，且在第二十一电阻和第五电容与所述第五运算放大器输出端的连接节点上并联有连接有第八二极管电路，所述第八二极管电路上施加负向电压；所述第十八电阻与所述第五运算放大器输入端的正向端之间通过节点连接有串联有第二十三电阻的接地电路。(三)有益效果本专利技术的上述技术方案具有如下优点：本专利技术提供的大容量电容起爆火工品放电曲线可定制电路系统是针对利用大容量电容作为储能元件的起爆电路进行的设计，实现了起爆电路控制电容放电电量输出可以由用户根据需要定制电流曲线，从而控制电容合理放电起爆火工品。除了上面所描述的本专利技术解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大容量电容起爆火工品放电曲线可定制电路系统，其特征在于：包括控制输入电压模块、反馈控制模块、电容放电输出模块以及电流信号放大模块，其中，所述电容放电输出模块包括积分控制模块、串联在同一电路上的大容量放电电容、输出电阻以及功率开关管；所述控制输入电压模块用于输入高精密脉冲电压控制信号，所述控制输入电压模块与反馈控制模块的输入端以及电流信号放大模块的输出端连接，所述积分控制模块的输入端与所述反馈控制模块的输出端连接，所述积分控制模块的输出端与所述功率开关管连接并控制所述功率开关管导通或关闭，所述电流信号放大模块与所述输出电阻并联后串联在所述电容放电输出模块上。

【技术特征摘要】
1.一种大容量电容起爆火工品放电曲线可定制电路系统，其特征在于：包括控制输入电压模块、反馈控制模块、电容放电输出模块以及电流信号放大模块，其中，所述电容放电输出模块包括积分控制模块、串联在同一电路上的大容量放电电容、输出电阻以及功率开关管；所述控制输入电压模块用于输入高精密脉冲电压控制信号，所述控制输入电压模块与反馈控制模块的输入端以及电流信号放大模块的输出端连接，所述积分控制模块的输入端与所述反馈控制模块的输出端连接，所述积分控制模块的输出端与所述功率开关管连接并控制所述功率开关管导通或关闭，所述电流信号放大模块与所述输出电阻并联后串联在所述电容放电输出模块上。2.根据权利要求1所述的大容量电容起爆火工品放电曲线可定制电路系统，其特征在于：所述反馈控制模块包括依次串联的积分部分、跟随部分和保护部分，其中，所述控制输入电压模块与所述积分部分的输入端连接，所述保护部分的输出端与所述积分控制模块的输入端连接。3.根据权利要求2所述的大容量电容起爆火工品放电曲线可定制电路系统，其特征在于：所述积分部分包括第一运算放大器，第一运算放大器输入端的正向端接地，所述第一运算放大器输入端的负向端通过串联有第一电阻的第一电路与所述控制输入电压模块连接，所述第一运算放大器的输出端通过依次串联有第一二极管、第二电阻的第二电路与所述跟随部分的输入端连接；在所述第一电路上在所述第一电阻与所述第一运算放大器输入端的负向端之间通过节点并联连接有通过串联第二十电阻与所述电流信号放大模块连接的电路，其中，所述第二十电阻与所述第一电阻的阻值相等。4.根据权利要求3所述的大容量电容起爆火工品放电曲线可定制电路系统，其特征在于：所述第一运算放大器输入端的负向端与其输出端之间还并联有控制导通电路以及第一积分部分电路，所述控制导通电路包括并联的第一导通电路和第二导通电路，所述第一导通电路上依次串联有第二二极管和第三电阻，所述第二导通电路上依次串联有第三二极管和第四电阻，所述第一导通电路在所述第二二极管和第三电阻之间通过节点连接有串联第五电阻的第一负电压输入电路，所述第二导通电路在所述第三二极管和第四电阻之间通过节点连接有串联第六电阻的第一正电压输入电路；其中，第二二极管的正极与所述第一负电压输入电路连接，所述第三二极管的负极与所述第一正电压输入电路连接，所述第三电阻和第四电阻的阻值相等，所述第五电阻和第六电阻的阻值相等，所述第一正电压输入电路和所述第一负电压输入电路的输入电压绝对值相等；所述第一积分部分电路包括并联的两条分别设置有第一电容、第二电容的电路，其中设置有第一电容的电路上还串联有第七电阻。5.根据权利要求3所述的大容量电容起爆火工品放电曲线可定制电路系统，其特征在于：所述第二电路在第一二极管、第二电阻之间通过节点并联有限制输入电压的嵌位功能部分，所述嵌位功能部分包括第四二极管以及并...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙德冲，张莉莉，贾丰锴，蔡惠华，葛萌，孟翔宇，
申请(专利权)人：北京航天计量测试技术研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11