本发明涉及一种模块化串联全电子引信。
背景技术:
1、引信系统的可靠性使引爆过程中安全性的保证,全电子引信相对传统机械引信,采用了钝感装药取代较为敏感的起爆药,因此在勤务处理时的安全和工作可靠性得到本质性提高,并能够在强电磁环境下可靠的工作。
2、目前采用串联战斗部和电子延时机电引信或全电子引信,当碰击目标时,前级引信先作用,延时一段时间后主级引信作用,引爆主级战斗部,单级侵彻引信受限于武器系统平台,战斗部的着靶速度和自身质量受到限制,在低速大着脚的条件下,单级侵彻可能无法满足对深层硬目标攻击的需要。而采用机电引信的机械结构在前级引信爆炸后,后级引信的抗爆轰过载冲击能力较差,起爆可靠性不足。全电子引信的高压脉冲电容器、高压开关和延时电路未进行模块化电路设计,受生产工艺、加工过程等因素影响,容易出现灌封胶密度、硬度不够、灌封使器件失效等问题导致抗过载能力变差或引信无法作用。另一方面,抗过载冲击的全电子引信的加工成本和元器件成本较高且通用设备测试性较差。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题,本发明提供了一种模块化串联全电子引信。
2、本发明通过以下技术方案得以实现。
3、本发明提供的一种模块化串联全电子引信,包括安全系统控制模块、前级升压起爆模块、主级延时起爆模块、dc-dc电源,所述安全系统控制模块包括控制器,控制器依次与一级保险、二级保险连接,控制器的输入端分别输入环境和距离信息信号、加速度信号并与电缆网络通讯,控制器还分别与前级升压起爆模块和主级延时起爆模块连接,所述前级升压起爆模块和主级延时起爆模块内均设有隔离采样反馈模块,隔离采样反馈模块将前级安全状态信号和主级安全状态信号输入到控制器中,所述前级升压起爆模块内还设有三级保险。
4、所述一级保险包括静态开关sw1和sw2,静态开关sw1和sw2的一端分别与解保电源的两极连接,静态开关sw1的另一端分别与动态开关sd1的及滤波电路输入端的一极连接,静态开关sw2的另一端与主级升压变压器初级侧的一端及滤波电路输入端另一极连接,动态开关sd1的另一端与主级升压变压器初级侧另一端连接,所述主级变压器的次级侧与主级整流电路连接,所述滤波电路的输出端与前级升压起爆电路连接。
5、所述动态开关sd1及通过与门与控制器连接。
6、所述前级升压起爆电路包括动态开关sd2、前级升压变压器和前级整流电路,前级整流电路的输入端通过前级升压变压器与滤波电路连接,动态开关sd2设在前级升压变压器与滤波电路之间,前级整流电路的输出端连接高压起爆电路,高压起爆电路与雷管组件连接,动态开关sd2通过与门与控制器连接。
7、所述主级延时起爆模块包括延时控制器,延时控制器的输入端与控制器连接,延时控制器依次与隔离驱动模块、高压起爆电路、雷管组件连接,高压起爆电路与主级整流电路连接。
8、所述延时控制器还与信号识别与接口电路连接。
9、所述隔离采样反馈模块包括电容式隔离芯片u2,电容式隔离芯片u2的8脚与vcc3v3电源连接,7脚和6脚分别通过电阻r4和电阻r5与放大器u1的输入端正极和负极连接,电容式隔离芯片u2的5脚与放大器u1的2脚接地;放大器u1的5脚与vcc3v3电源连接并通过电容c2接地,1脚通过电阻接地,4脚分别与电阻r1和电阻r2连接,电阻r1输入反馈信号并与电容c1连接,电容c1和电阻r2的另一端接地,放大器u1的4脚和3脚之间还连接有电阻r3,所述电容式隔离芯片u2的1脚与kzvcc电源连接并通过电容c3接地,2脚依次通过电阻r6、r8、r7与高压起爆电路连接,2脚还通过电容c4接地,3脚和4脚接地。
10、所述隔离驱动模块包括光电隔离器u3,光电隔离器u3的输入端接入控制器信号,且输入端正极分别与稳压二极管d2的负极、稳压二极管d1的正极连接,稳压二极管d1的负极与电阻r10连接,电阻r10与电阻r11的一端连接,光电隔离器u3的输入端负极依次与稳压二极管d2的正极、电阻r11的另一端连接,电阻r11的两端分别与控制器连接;光电隔离器u3的3脚与前级控制电压qjkzvcc及电阻r12连接,4脚与电阻r13连接,电阻r13依次与电阻r14、稳压二极管d4的负极以及可控硅mct的栅极连接,电阻r12的另一端、电阻r14的另一端、稳压二极管d4的正极与稳压二极管d3和电容c5并联后的一端连接,稳压二极管d3和电容c5并联后的另一端接地。
11、本发明的有益效果在于:能够实时检测动态脉冲信号的频率和占空比并通过隔离反馈电压信号实时输出控制信号控制脉冲变压器升压和实现高压稳压输出。前级的两级静态开关放置于后级安全系统中,依靠后级敏感环境信息后解除一、二级保险,分别将前级引信高压变换电路的地和电源正接通;动态开关放置于前级高压变换模块中,前级的第三级保险解除依靠后级传输的低压动态频率信号解除,信号传输为交变脉冲信号,抗干扰能力强,不依赖逻辑控制装置的信号形式,通用性较好,能够使前级起爆模块成为通用起爆模块并能够应用在不同武器平台以及民用电子雷管的起爆控制设计。
1.一种模块化串联全电子引信,其特征在于:包括安全系统控制模块、前级升压起爆模块、主级延时起爆模块、dc-dc电源,所述安全系统控制模块包括控制器,控制器依次与一级保险、二级保险连接,控制器的输入端分别输入环境和距离信息信号、加速度信号并与电缆网络通讯,控制器还分别与前级升压起爆模块和主级延时起爆模块连接,所述前级升压起爆模块和主级延时起爆模块内均设有隔离采样反馈模块,隔离采样反馈模块将前级安全状态信号和主级安全状态信号输入到控制器中,所述前级升压起爆模块内还设有三级保险。
2.如权利要求1所述的模块化串联全电子引信,其特征在于:所述一级保险包括静态开关sw1和sw2,静态开关sw1和sw2的一端分别与解保电源的两极连接,静态开关sw1的另一端分别与动态开关sd1的及滤波电路输入端的一极连接,静态开关sw2的另一端与主级升压变压器初级侧的一端及滤波电路输入端另一极连接,动态开关sd1的另一端与主级升压变压器初级侧另一端连接,所述主级变压器的次级侧与主级整流电路连接,所述滤波电路的输出端与前级升压起爆电路连接。
3.如权利要求1所述的模块化串联全电子引信,其特征在于:所述动态开关sd1及通过与门与控制器连接。
4.如权利要求1所述的模块化串联全电子引信,其特征在于:所述前级升压起爆电路包括动态开关sd2、前级升压变压器和前级整流电路,前级整流电路的输入端通过前级升压变压器与滤波电路连接,动态开关sd2设在前级升压变压器与滤波电路之间,前级整流电路的输出端连接高压起爆电路,高压起爆电路与雷管组件连接,动态开关sd2通过与门与控制器连接。
5.如权利要求1所述的模块化串联全电子引信,其特征在于:所述主级延时起爆模块包括延时控制器,延时控制器的输入端与控制器连接,延时控制器依次与隔离驱动模块、高压起爆电路、雷管组件连接,高压起爆电路与主级整流电路连接。
6.如权利要求5所述的模块化串联全电子引信,其特征在于:所述延时控制器还与信号识别与接口电路连接。
7.如权利要求1所述的模块化串联全电子引信,其特征在于:所述隔离采样反馈模块包括电容式隔离芯片u2,电容式隔离芯片u2的8脚与vcc3v3电源连接,7脚和6脚分别通过电阻r4和电阻r5与放大器u1的输入端正极和负极连接,电容式隔离芯片u2的5脚与放大器u1的2脚接地;放大器u1的5脚与vcc3v3电源连接并通过电容c2接地,1脚通过电阻接地,4脚分别与电阻r1和电阻r2连接,电阻r1输入反馈信号并与电容c1连接,电容c1和电阻r2的另一端接地,放大器u1的4脚和3脚之间还连接有电阻r3,所述电容式隔离芯片u2的1脚与kzvcc电源连接并通过电容c3接地,2脚依次通过电阻r6、r8、r7与高压起爆电路连接,2脚还通过电容c4接地,3脚和4脚接地。
8.如权利要求5所述的模块化串联全电子引信,其特征在于:所述隔离驱动模块包括光电隔离器u3,光电隔离器u3的输入端接入控制器信号,且输入端正极分别与稳压二极管d2的负极、稳压二极管d1的正极连接,稳压二极管d1的负极与电阻r10连接,电阻r10与电阻r11的一端连接,光电隔离器u3的输入端负极依次与稳压二极管d2的正极、电阻r11的另一端连接,电阻r11的两端分别与控制器连接;光电隔离器u3的3脚与前级控制电压qjkzvcc及电阻r12连接,4脚与电阻r13连接,电阻r13依次与电阻r14、稳压二极管d4的负极以及可控硅mct的栅极连接,电阻r12的另一端、电阻r14的另一端、稳压二极管d4的正极与稳压二极管d3和电容c5并联后的一端连接,稳压二极管d3和电容c5并联后的另一端接地。
