[发明专利]一种水下弹的弹上点火电路及方法

说明书

本发明提出了一种水下弹的弹上点火电路及方法，能够实现锂电池的供电开启，采用三段式点火保护策略，来保障发动机点火的安全性，采用三段式点火保护策略，来保障发动机点火的安全性。本发明控制线的裸漏端不会引起短路风险。通过“继电器”实现锂电池供电开启后，“激活+”及“激活‑”电压撤销，由于继电器属性，其“激活+”和“激活‑”两个端子不供电的情况下，与内电路没有电连接关系，置于水环境中，不会引起短路风险；可以防止发动机误点火现象。由于本发明采用三段式点火保护策略，即首先MCU上电、再由MCU开启点火开关电路，再开启点火输出保护电路，才能开启发动机点火，保障了点火的安全性。

技术领域

本发明涉及弹上点火电路技术领域，具体涉及一种水下弹的弹上点火电路及方法。

背景技术

固体发动机的点火方式有很多种，其中弹上点火是一种常见的点火方式。水下弹上常带有多级固体发动机，根据弹道运行到某个时刻，点燃某一发动机，用以控制水下弹的运行轨迹。因此需要使用弹上点火模块在弹体运行过程中进行发动机点火。激活发动机多采用锂电池，具有瞬时电流大，供电持续时间长、体积小等优点。由于水下环境，对弹体密封性要求较高，因此如何安全地开启弹上点火电路的锂电池供电，并将固体发动机点火，成为一个技术难题。在水下环境下开启弹上点火，现有常用的开启锂电池供电输出的方式有以下缺陷：

若采用在弹体上安装开关的方式，来开启锂电池供电输出的方式。需考虑开关的密闭性问题，并且工作人员需近距离上电，对人员操作要求高，且流程复杂性高，安全性低；采用无线通信方式，进行远距离开启点火模块并点火。无线信号需实现从空气到水下的跨介质通信，通信可靠性差，且实现较为复杂；采用有线方式来控制锂电池供电的开启。点燃发动机后，入线端需做处理，防止与水接触，造成短路的风险。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种水下弹的弹上点火电路及方法，能够实现锂电池的供电开启，采用三段式点火保护策略，来保障发动机点火的安全性。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

本发明的一种水下弹的弹上点火电路，包括锂电池、“激活+”锂电池供电开启控制线、“激活-”锂电池供电开启控制线、继电器、MCU供电开关电路、点火供电开关电路、电源转换模块、MCU、点火电路以及点火输出保护电路；

其中，锂电池连接继电器、MCU供电开关电路以及点火电源供电开关电路的输入端；“激活+”锂电池供电开启控制线与“激活-”锂电池供电开启控制线为锂电池供电开启控制线，控制继电器输出端的通断；电源转换模块连接继电器以及MCU供电开关电路的输出端，将锂电池电压转换为MCU所需供电电压；MCU供电开关电路起到锂电池与电源转换模块之间的通电开关作用；MCU为控制单元，用于控制MCU供电开关电路、点火电源供电开关电路、点火电路和点火输出保护电路输出端的通断；点火供电开关电路连接锂电池与点火电路，起到锂电池与点火电路之间的通电开关作用；点火电路起到点燃固体发动机的作用；点火输出保护电路控制点火电路输出，起到防止固体发动机误点火的作用。

其中，MCU使用弱电信号来控制MCU供电开关电路、点火电源供电开关电路、点火电路和点火输出保护电路输出端的通断。

其中，所述“激活+”锂电池供电开启控制线以及“激活-”锂电池供电开启控制线均延长到设定位置。

其中，所述点火电源供电电路与所述点火电路和所述MCU供电开关电路构造相同，均以光耦芯片和P型沟道MOSFET管为核心搭建电路。

其中，所述点火输出保护电路以光耦芯片和继电器为核心搭建电路；当来自MCU的差分控制信号为无信号时，继电器常闭端为DH1_OUT+和DH1_OUT-短路，其中DH1_OUT+和DH1_OUT-分别为点火电路中点火管的正负输入。

本发明还提供了一种水下弹的弹上点火方法，采用本发明所述的电路进行点火，点火流程如下：