高可靠火工品點火供電控制方法

高宇翔

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

【關鍵詞】 火工品點火供電控制 可靠性 安全性

一、火工品點火供電控制原理

火工品點火供電控制電路一般由供電正、負母線接通開關、點火執行開關、指令接口電路、故障隔離電路、火工品橋絲保護電路組成，具體原理見圖1。火工品點火前，先接通供電電源，供電A、B母線的正線、負線分別控制， 分步接通。供電母線接通后，火工品管理器接收點火指令，執行火工品點火控制。點火完成后發送供電正母線斷、供電負母線斷。

二、 火工品點火供電控制可靠性

2.1 點火電路冗余設計

火工品控制電路采用兩套電路同時工作，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控制完全獨立的主、備份電路，兩套電路冗余設計，獨立輸出，只要有一路控制電路正常工作，就可以確保火工品正常點火。

2.2 點火指令電路可靠性設計

火工品供電母線接通后，火工品管理器接收點火指令，執行火工品點火控制， 為實現火工品負母線與指令地線隔離，在指令接收端采用光耦器件進行地線隔離。

三、火工品點火供電控制安全性

3.1 防誤點火

火工品點火回路中時，共采取五道串聯保險控制措施，具體為保護插頭解鎖、供電負母線接通控制、供電正母線接通控制、供電負母線控制信號鎖定、點火控制，只有5道措施均實施正常，火工品才能正常點火。

3.1.1 保護插頭

火工品供電回路中上配置火工品保護插頭作為串聯保險控制措施。火工品保護插頭配置兩種，其一為火工品解鎖插頭，另一個則為火工品保護插頭。1）插上火工品保護插頭，火工品供電正、負線處于斷開狀態，同時將橋絲兩端短路，起到對點火頭的保護作用。2）正式點火前插上火工品解鎖插頭，則接通火工品端供電正、負線；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

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

3.1.3 點火控制

點火控制采用場效應管。為防止MOSFET短路導致火工品提前點火，采取兩個MOSFET串聯使用，一條點火指令同時控制兩個MOSFET，每個MOSFET采用一個獨立的光耦驅動，即使某一個光耦或MOSFET輸短路，也不會引起火工品誤爆。

3.1.4 供電負母線控制信號鎖定

為確保火工品在不會提前誤起爆，采用控制鎖定信號對火工品供電負線進行鎖定。正式點火前，控制鎖定信號將火工品供電負線用繼電器斷開線包鎖定，使火工品供電負線無法接通。需要正式點火時，控制鎖定信號轉為“0”，供電負線用繼電器斷開線包則不接通，此時發送負線接通指令，可以進行正常點火。為避免三極管短路故障模式，使供電負線用繼電器斷開線包始終處于鎖定狀態，在線包和三極管之間增加一道繼電器觸點開關串聯。正式點火前，該繼電器觸點始終處于接通狀態，只有當需要正式點火時，而三極管又發生短路故障模式下，才發指令將該繼電器觸點斷開。

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計有專用故障隔離保護電路，在點火后發生短路故障的情況下，該電路能將故障迅速隔離，保護電源安全。

四、結束語

火工品點火供電控制的可靠性、安全性計一直是系統設計的重中之重，本文對火工品供電控制的方法和原理進行了分析，特別是在供電控制電路的可靠性、安全性方面進行了深入的分析，認為該控制方法安全、可靠，能夠確保任務各階段點火成功。

參考文獻

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