高可靠火工品點(diǎn)火供電控制方法

高宇翔

【摘要】 火工品點(diǎn)火的安全性和可靠性直接影響軍事任務(wù)的成敗，本文對(duì)火工品點(diǎn)火供電控制的方法以及電路的可靠性和安全性進(jìn)行了深入的分析和研究。

【關(guān)鍵詞】 火工品點(diǎn)火供電控制 可靠性 安全性

一、火工品點(diǎn)火供電控制原理

火工品點(diǎn)火供電控制電路一般由供電正、負(fù)母線接通開關(guān)、點(diǎn)火執(zhí)行開關(guān)、指令接口電路、故障隔離電路、火工品橋絲保護(hù)電路組成，具體原理見(jiàn)圖1。火工品點(diǎn)火前，先接通供電電源，供電A、B母線的正線、負(fù)線分別控制， 分步接通。供電母線接通后，火工品管理器接收點(diǎn)火指令，執(zhí)行火工品點(diǎn)火控制。點(diǎn)火完成后發(fā)送供電正母線斷、供電負(fù)母線斷。

二、 火工品點(diǎn)火供電控制可靠性

2.1 點(diǎn)火電路冗余設(shè)計(jì)

火工品控制電路采用兩套電路同時(shí)工作，供電母線由2組電池抽頭引出，分別為主、備火工品供電。火工品控制一條指令同時(shí)控制完全獨(dú)立的主、備份電路，兩套電路冗余設(shè)計(jì)，獨(dú)立輸出，只要有一路控制電路正常工作，就可以確保火工品正常點(diǎn)火。

2.2 點(diǎn)火指令電路可靠性設(shè)計(jì)

火工品供電母線接通后，火工品管理器接收點(diǎn)火指令，執(zhí)行火工品點(diǎn)火控制， 為實(shí)現(xiàn)火工品負(fù)母線與指令地線隔離，在指令接收端采用光耦器件進(jìn)行地線隔離。

三、火工品點(diǎn)火供電控制安全性

3.1 防誤點(diǎn)火

火工品點(diǎn)火回路中時(shí)，共采取五道串聯(lián)保險(xiǎn)控制措施，具體為保護(hù)插頭解鎖、供電負(fù)母線接通控制、供電正母線接通控制、供電負(fù)母線控制信號(hào)鎖定、點(diǎn)火控制，只有5道措施均實(shí)施正常，火工品才能正常點(diǎn)火。

3.1.1 保護(hù)插頭

火工品供電回路中上配置火工品保護(hù)插頭作為串聯(lián)保險(xiǎn)控制措施。火工品保護(hù)插頭配置兩種，其一為火工品解鎖插頭，另一個(gè)則為火工品保護(hù)插頭。1）插上火工品保護(hù)插頭，火工品供電正、負(fù)線處于斷開狀態(tài)，同時(shí)將橋絲兩端短路，起到對(duì)點(diǎn)火頭的保護(hù)作用。2）正式點(diǎn)火前插上火工品解鎖插頭，則接通火工品端供電正、負(fù)線；并將靜電泄放電阻連接火工品橋絲兩端。

3.1.2 供電正母線分組控制

為防止某個(gè)火工品點(diǎn)火時(shí)，其它火工品提前誤起爆而使設(shè)備主要功能失效，按照火工品起爆實(shí)施階段，將火工品供電正母線控制進(jìn)行分組，由不同的母線接通/斷開指令控制，即使誤發(fā)點(diǎn)火指令，也不會(huì)造成其他母線內(nèi)的火工品的誤爆。母線分組原則：①按照程序規(guī)定的火工品點(diǎn)火時(shí)序進(jìn)行母線分組；②將誤起爆會(huì)有重大影響的火工品進(jìn)行分組控制；③對(duì)于誤起爆不會(huì)有影響的火工品可以分配在同一組母線。

3.1.3 點(diǎn)火控制

點(diǎn)火控制采用場(chǎng)效應(yīng)管。為防止MOSFET短路導(dǎo)致火工品提前點(diǎn)火，采取兩個(gè)MOSFET串聯(lián)使用，一條點(diǎn)火指令同時(shí)控制兩個(gè)MOSFET，每個(gè)MOSFET采用一個(gè)獨(dú)立的光耦驅(qū)動(dòng)，即使某一個(gè)光耦或MOSFET輸短路，也不會(huì)引起火工品誤爆。

3.1.4 供電負(fù)母線控制信號(hào)鎖定

為確保火工品在不會(huì)提前誤起爆，采用控制鎖定信號(hào)對(duì)火工品供電負(fù)線進(jìn)行鎖定。正式點(diǎn)火前，控制鎖定信號(hào)將火工品供電負(fù)線用繼電器斷開線包鎖定，使火工品供電負(fù)線無(wú)法接通。需要正式點(diǎn)火時(shí)，控制鎖定信號(hào)轉(zhuǎn)為“0”，供電負(fù)線用繼電器斷開線包則不接通，此時(shí)發(fā)送負(fù)線接通指令，可以進(jìn)行正常點(diǎn)火。為避免三極管短路故障模式，使供電負(fù)線用繼電器斷開線包始終處于鎖定狀態(tài)，在線包和三極管之間增加一道繼電器觸點(diǎn)開關(guān)串聯(lián)。正式點(diǎn)火前，該繼電器觸點(diǎn)始終處于接通狀態(tài)，只有當(dāng)需要正式點(diǎn)火時(shí)，而三極管又發(fā)生短路故障模式下，才發(fā)指令將該繼電器觸點(diǎn)斷開。

3.1.5 故障隔離電路

為防止火工品橋絲搭殼短路，火工品供電電路中設(shè)計(jì)有專用故障隔離保護(hù)電路，在點(diǎn)火后發(fā)生短路故障的情況下，該電路能將故障迅速隔離，保護(hù)電源安全。

四、結(jié)束語(yǔ)

火工品點(diǎn)火供電控制的可靠性、安全性計(jì)一直是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重中之重，本文對(duì)火工品供電控制的方法和原理進(jìn)行了分析，特別是在供電控制電路的可靠性、安全性方面進(jìn)行了深入的分析，認(rèn)為該控制方法安全、可靠，能夠確保任務(wù)各階段點(diǎn)火成功。

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