一种入水检测出水启动电路

技术领域

本发明涉及救生设备技术领域，具体涉及一种入水检测出水启动电路。

背景技术

飞行员在飞机遭遇危险应急弹射和特种兵高空跳伞后都可能出现意外情况造成昏迷，如降落到海面，当伞氧耗尽，人员因昏迷不能主动取下面罩，便会出现缺氧窒息的情况，从而危及人员的生命。因此需要一种入水检测出水启动电路，能检测到人员落水，并在人员浮出水面后启动，以切开面罩的连接软管，保证人员能够呼吸到空气，以防止出现缺氧窒息，危及生命安全的情况发生。

目前还没有入水检测出水启动电路或功能模块的介绍和描述。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种入水检测出水启动电路，实现检测落水动作，浮出水面后可瞬间输出能量，可启动作动装置(如切割器、电爆管等)工作，可达到切割软管，打开或解脱其他装备的目的。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种入水检测出水启动电路，包括入水检测电路、启动电路和切割器或电起爆器Rh，入水检测电路经启动电路与切割器或电起爆器Rh连接；入水检测电路浸入海水时以海水为导体使入水检测电路导通，并对入水检测电路进行充电，入水检测电路离开海水时，启动电路被触发，启动切割器或电起爆器Rh。

按照上述技术方案，启动电路内置有自检回路。

按照上述技术方案，入水检测电路包括第一金属极、第二金属极、入水检测电容C5、PNP三极管Q3、电阻R6、电阻R7和电阻R8；

启动电路包括电源、电荷泵U1、光耦U2、双二极管U3、电容C1、电容C2、电容C3、储能电容C4、放电可控硅Q1、双向硅开关管Q2、可控硅Q4、自检开关S1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R9、电阻R10、瞬态抑制二极管V1、瞬态抑制二极管V2、二极管D2、二极管D3、二极管D4；

第一金属极1与电源的正极、电阻R4的一端、电容C1的一端、电荷泵U1的第8接口和瞬态抑制二极管V1的负极连接，第二金属极2与电阻R6的一端、PNP三极管Q3的基极和电阻R7的一端连接，电阻R6的另一端与PNP三极管Q3的发射极和入水检测电容C5的一端连接，PNP三极管Q3的集电极与电阻R8的一端和电阻R9的一端连接，电阻R7的另一端与电阻R8的另一端、入水检测电容C5的另一端、电源的负极、自检开关S1的一端和电阻R10的一端连接，电荷泵U1的第2接口通过电容C3与电荷泵U1第6接口连接，电阻R4的另一端与电荷泵U1的第3接口连接，电容C1的另一端与二极管V2的负极、电荷泵U1的第4接口、电容C4的一端、电阻R3的一端、放电可控硅Q1的阴极、电阻R2的一端、可控硅Q4的阳极、双二极管U3的一端和光耦U2的第1接口连接，二极管V2的正极与二极管V1的正极连接，电荷泵U1的第5接口与切割器或电起爆器Rh的一端和放电可控硅Q1的阳极连接，切割器或电起爆器Rh的另一端与电容C4的另一端、二极管D2的负极和电阻R2的另一端、二极管D4的正极、二极管D3的负极和双向硅开关管Q2的第3接口连接，二极管D2的正极与放电可控硅Q1的控制极和电阻R3的另一端连接，电荷泵U1的第7接口通过电容C2与电荷泵U1的第1接口连接，自检开关S1的另一端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与二极管D3的正极、光耦U2的第4接口、双二极管U3的另一端和电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与双向硅开关管Q2的第1接口和光耦U2的第3接口连接，可控硅Q4的控制极与电阻R9的另一端连接，可控硅Q4的阴极与电阻R10的另一端连接。

按照上述技术方案，第一金属极为

按照上述技术方案，电荷泵U1的开关电源为MAX1822。

按照上述技术方案，二极管D2为钳位二极管，具体型号为1N4702，二极管D3为保护二极管，具体型号为BZ5240B，二极管D4为发光二极管。

按照上述技术方案，发光二极管D4为表贴绿色发光二极管LED。

按照上述技术方案，C1～C4为MAX1822的外围配置电容。

按照上述技术方案，放电可控硅Q1的型号为BT169，电阻R1为自检回路分压电阻，电阻R2为泄放电阻，具体电阻值为51kΩ，电阻R5为分压电压电阻，具体电阻值为1kΩ，电阻R6为限流电阻，具体电阻值为2kΩ，电阻R7为PNP三极管基极电阻，具体电阻值为4.3kΩ；R8为PNP三极管发射极电阻，具体电阻值为10kΩ，电阻R9为可控硅控制极限流电阻，具体电阻值为1.5kΩ，电阻R10为可控硅导通时的限流电阻，具体电阻值为200Ω。

按照上述技术方案，光耦U2的型号为PS2801，双二极管U3的型号为BAV99WT1，双向硅开关管Q2的型号为2N4992，PNP三极管Q3的型号为2SA9012，可控硅Q4的型号为BT169。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过设计的功能电路，实现检测落水动作，浮出水面后可瞬间输出能量，可启动作动装置(如切割器、电爆管等)工作，可达到切割软管，打开或解脱其他装备的目的，可以广泛推广运用于需要在落水后出水才做出相应动作的装备或设备中，特别是要求体积小、重量轻并且要求操作简单、便捷的场合。

附图说明

图1是本发明实施例中入水检测出水启动电路的电路示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

参照图1所示，本发明提供的一个实施例中的入水检测出水启动电路，包括入水检测电路、启动电路和切割器或电起爆器Rh，入水检测电路经启动电路与切割器或电起爆器Rh连接；入水检测电路浸入海水时以海水为导体使入水检测电路导通，并对入水检测电路进行充电，入水检测电路离开海水时，启动电路被触发，启动切割器或电起爆器Rh。

进一步地，启动电路内置有自检回路。

进一步地，入水检测电路包括第一金属极、第二金属极、入水检测电容C5、PNP三极管Q3、电阻R6、电阻R7和电阻R8；

启动电路包括电源、电荷泵U1、光耦U2、双二极管U3、电容C1、电容C2、电容C3、储能电容C4、放电可控硅Q1、双向硅开关管Q2、可控硅Q4、自检开关S1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R9、电阻R10、瞬态抑制二极管V1、瞬态抑制二极管V2、二极管D2、二极管D3、二极管D4；

第一金属极1与电源的正极、电阻R4的一端、电容C1的一端、电荷泵U1的第8接口和瞬态抑制二极管V1的负极连接，第二金属极2与电阻R6的一端、PNP三极管Q3的基极和电阻R7的一端连接，电阻R6的另一端与PNP三极管Q3的发射极和入水检测电容C5的一端连接，PNP三极管Q3的集电极与电阻R8的一端和电阻R9的一端连接，电阻R7的另一端与电阻R8的另一端、入水检测电容C5的另一端、电源的负极、自检开关S1的一端和电阻R10的一端连接，电荷泵U1的第2接口通过电容C3与电荷泵U1第6接口连接，电阻R4的另一端与电荷泵U1的第3接口连接，电容C1的另一端与二极管V2的负极、电荷泵U1的第4接口、电容C4的一端、电阻R3的一端、放电可控硅Q1的阴极、电阻R2的一端、可控硅Q4的阳极、双二极管U3的一端和光耦U2的第1接口连接，二极管V2的正极与二极管V1的正极连接，电荷泵U1的第5接口与切割器或电起爆器Rh的一端和放电可控硅Q1的阳极连接，切割器或电起爆器Rh的另一端与电容C4的另一端、二极管D2的负极和电阻R2的另一端、二极管D4的正极、二极管D3的负极和双向硅开关管Q2的第3接口连接，二极管D2的正极与放电可控硅Q1的控制极和电阻R3的另一端连接，电荷泵U1的第7接口通过电容C2与电荷泵U1的第1接口连接，自检开关S1的另一端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与二极管D3的正极、光耦U2的第4接口、双二极管U3的另一端和电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与双向硅开关管Q2的第1接口和光耦U2的第3接口连接，可控硅Q4的控制极与电阻R9的另一端连接，可控硅Q4的阴极与电阻R10的另一端连接。

进一步地，第一金属极为

进一步地，电荷泵U1的开关电源为MAX1822。

进一步地，二极管D2为钳位二极管，具体型号为1N4702，二极管D3为保护二极管，具体型号为BZ5240B，二极管D4为发光二极管。

进一步地，发光二极管D4为表贴绿色发光二极管LED。

进一步地，C1～C4为MAX1822的外围配置电容。

进一步地，放电可控硅Q1的型号为BT169，电阻R1为自检回路分压电阻，电阻R2为泄放电阻，具体电阻值为51kΩ，电阻R5为分压电压电阻，具体电阻值为1kΩ，电阻R6为限流电阻，具体电阻值为2kΩ，电阻R7为PNP三极管基极电阻，具体电阻值为4.3kΩ；R8为PNP三极管发射极电阻，具体电阻值为10kΩ，电阻R9为可控硅控制极限流电阻，具体电阻值为1.5kΩ，电阻R10为可控硅导通时的限流电阻，具体电阻值为200Ω。

进一步地，光耦U2的型号为PS2801，双二极管U3的型号为BAV99WT1，双向硅开关管Q2的型号为2N4992，PNP三极管Q3的型号为2SA9012，可控硅Q4的型号为BT169。

本发明的工作原理：一种入水检测出水启动电路，入水检测时以水为导体给检测电容充电，出水后检测电容C5通过三极管Q3瞬间触发可控硅开关导通工作回路，电路开始升压，开始给储能电容C4充电，当储能电容C4充电至钳位二极管D2的开启电压时，即触发放电可控硅，储能电容C4则通过切割器或电爆管Rh、放电可控硅组成的回路瞬间放电，让切割器或电爆管工作，达到切割软管，打开或解脱其他装备的目的。

一种入水检测出水启动电路，自检时通过自检开关S1启动升压芯片开始工作，当储能电容C4升压至10V左右，自检回路的双向硅开关管打开，从而打开连接的光耦的输入端，储能电容将通过发光二极管经光耦的输出端对地放电，双向硅开关管导通后两端导通电压迅速降低，以钳制储能电容两端的电压升高，电路正常的话指示灯只闪亮一下，否则指示灯不会闪亮，以实现对电路中关键元器件的自动检测功能。

充放电工作

当工作电极浸入水中时，由于水在两个工作电极间的导电电阻较小，9V电池通过水给C5电容充电，Q3管不导通，导致Q4管不开通，此时产品的其他电路不工作。

当工作电极离开水面时，Q3管子导通，电容C5通过Q3放电，使Q4管子导通，电荷泵U1获得输入电压，电路开始工作，将9V电池电压进行升压，同时给电容C4充电，当C4两端电压升至15V时，稳压管D2导通，使Q1管子导通，C4电容的电量通过Rh切割器或电起爆器和Q1管子快速放电，使Rh切割器或电起爆器激发工作。

当工作电极浸入纯净的水或者在淋雨盐雾环境下时，两个工作电极间的导电电阻非常大，近似为开路，此时电池无法通过两电极间的纯净水或者淋雨盐雾环境给电容C5充电，因此电容C5无电量，在工作电极离开时，Q4无法开通，整个产品电路无工作回路，Rh切割器或电起爆器不会被激发工作。

自检电路工作

当按下自检开关S1时，电路开始自检工作。9V电池经过电荷泵U1、二极管U3、电阻R1和自检开关S1组成回路，电荷泵U1开始升压，同时经过Rh切割器或电起爆器向电容C4充电。当电容C4的电压充至Q2的开启电压时，光耦U2导通，电容C4的电流经过发光二极管D4、光耦U2、U3、R1和自检开关S1流回电池负极，发光二极管D4亮起。Q2完全导通后，由于Q2导通压降变小，发光二级管D4正极到电路E点两端的电压差不足以使发光二极管D4发光，因此表现为发光二极管闪亮后熄灭。

当9V电池电压正常，包括Rh切割器或电起爆器在内的电路一切正常，按下自检开关S1时，发光二极管D4会闪亮一下。

当9V电池电压低于门限值时，因R1和U3的分压，造成电荷泵U1不能升压，电荷泵U1输出电压与电池电压相等，Q2不能开启，发光二极管D4不能亮起。

以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。