一种高效率多通道恒流点火电路

技术领域

本发明涉及一种高效率多通道恒流点火电路，属于飞行器发射控制中的点火控制技术领域，其主要用途为实现多种飞行器的点火。

背景技术

目前的飞行器点火主要由控制单元输出开关信号，通过开关或继电器输出与电源基本一致的电压信号，通过一次性限流电阻输出到电点火器实现点火。

这种点火方案要实现电点火器要求的点火电流，需要通过调整点火装置中的限流电阻。限流电阻本身需要通过较大的电流，因此一般体积较大，其阻值甚至大于电点火器本身。而且，系统中还有动态变化的导线回路电阻、电源电压变化等引起的误差，导致系统设计时参数的容差性较差。

故需要设计一种恒流点火电路作为装置的发控点火单元，有效降低装置的体积，提高系统的总体效能。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种高效率多通道恒流点火电路，提高点火电路的集成度、保证后级火工品瞬发度的同时减小点火电流的离散度并降低点火对系统供电电源的要求。

本发明的技术解决方案是：

一种高效率多通道恒流点火电路，包括：控制隔离电路、电源变换电路、低压差稳压电路、误差反馈电路；

控制隔离电路用于将CPU或MPU的控制信号与点火电路的功率信号进行隔离；电源变换电路将直流电源的输出电压进行变换，动态变换到某一特定电压值；低压差稳压电路将电源变换电路产生的电源进行稳压，最后通过电路输出接口输出；误差反馈电路将电路输出接口输出的电压值与基准进行比较并反馈到电源变换电路，由电源变换电路动态调整。

进一步的，所述控制隔离电路用于将CPU或MPU输出的3.3V、5.0V控制信号与功率电源进行隔离，隔离采用光电隔离或磁隔离。

进一步的，光电隔离的消耗电流不超过8mA，采用外部电阻进行限流；磁隔离直接与所述恒流点火电路的前级控制器进行连接，隔离后的信号接入所述恒流点火电路的后级开关管电路，对输出的打开和关断进行控制。

进一步的，所述电源变换电路将输入的系统电源进行降压DC/DC转换，转换的输出值由误差放大电路进行控制，转换效率85％以上。

进一步的，通过误差放大电路的输出电压，由电源变换电路对所述恒流点火电路输出进行PWM调节后进行滤波，滤波后的电压与外部实际负载施加电流后的电压接近，降低后级低压差稳压电路功率管的损耗。

进一步的，所述低压差稳压电路将电源变换电路输出电压进行稳压，以提高信号的输出质量；低压差稳压电路采用低饱和压降的功率管，同时采用控制隔离电路产生的开关信号对输出进行控制。

进一步的，所述误差反馈电路包括恒流源、比较器和配置电阻；

恒流源用于驱动配置电阻，产生配置电阻电压；误差反馈电路将输出的电压与配置电阻电压通过比较器进行比较，并反馈给电源变换电路。

进一步的，在使用过程中，通过改变外部配置电阻的大小，满足将所述恒流点火电路配置为2.0A～14.0A的固定输出。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

(1)按照本发明方案设计的恒流点火电路能够实现0.8Ω～2.8Ω的点火器以2.0A～14.0A·200ms的恒流点火，设计完成整套控制系统，能够按照流程完成发射和飞行控制。

(2)本发明点火电路可以多次使用，有效解决了原点火电路不可重复使用的问题。

附图说明

图1为本发明电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细描述。

本发明提出的一种高效率多通道恒流点火电路，整个电路由控制隔离电路、高效直流电源变换电路、低压差线性稳压电路、误差反馈电路四部分组成。控制隔离电路用于将CPU或MPU的控制信号与点火电路的功率信号进行隔离；高效直流电源变换电路将直流电源的输出电压进行变换，动态变换到某一特定电压值；低压差线性稳压电路将输出电源变换电路产生的电源进行稳压，最后通过电路输出接口输出；误差反馈电路将输出的电流(电压)与基准进行比较，反馈到直流电源变换电路由直流电源变换电路动态调整。

1、控制隔离电路

控制隔离电路的主要功能是将CPU或MPU输出的3.3V或5.0V控制信号与输出电源(功率电源)进行隔离，隔离采用光电隔离或磁隔离。光电隔离的消耗电流不超过8mA，需要采用外部电阻进行限流；磁隔离可直接与控制器进行连接。隔离后的信号接入后级开关管电路，对输出的打开和关断进行控制。

2、电源变换电路

电源变换电路将输入的系统电源(如25.0V～33.0V)的电源进行降压DC/DC转换，转换的输出值由下文的误差放大器进行控制，转换的效率可以达到85％以上。通过误差放大器的输出电压，由电源变换电路对输出进行PWM调节后进行滤波，滤波后的电压与外部实际负载施加电流后的电压十分接近，尽可能的降低后级低压差稳压器功率管的损耗，进而提高整体的点火效能。

3、低压差稳压器

低压差稳压器是将电源变换电路输出电压进一步进行稳压，以提高信号的输出质量。其实现方法为采用低饱和压降的功率管，同时采用控制隔离电路产生的开关信号对输出进行控制。

4、误差放大(反馈)电路

误差放大(反馈)电路由内部的恒流源、比较器和外部的配置电阻构成，恒流源用于驱动配置电阻，产生配置电阻电压；误差反馈电路将输出的电压与配置电阻电压通过比较器进行比较，并反馈给电源变换电路。在使用过程中，通过改变外部配置电阻的大小，可以满足将点火模块配置为2.0A～14.0A的固定输出。

本发明未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。