一种应用于结冰探测系统的交流加热器检查电路的制作方法

1.本发明属于结冰探测系统技术领域，涉及一种热气防冰系统，主要用于飞机机翼防冰，具体涉及一种应用于结冰探测系统的交流加热器检查电路。


背景技术：

2.结冰探测系统在大中型民机上为必备设备，在民机飞速发展背景下对结冰探测系统提出了巨大的需求。目前在结冰探测系统研制领域，国内处于初步阶段，而加热器作为系统的不可缺少的设备，其工作状态对结冰探测系统有重要的影响，因此，稳定检测加热器的工作状态在结冰探测系统领域有重要意义。
3.目前飞机在采用交流电源进行加热器检查时，存在以下缺点：
4.因交流电方向是不断变化的，而在加热器检查过程中，存在半个周期电流反向，导致加热器检查反馈信号会出现周期跳变的情况，可能会导致飞机虚警，严重增加飞行员的负担。


技术实现要素：

5.本发明的目的是：提供一种可靠的、能够稳定检测交流加热器通断的电路。本发明能保证结冰探测系统的正常运行。
6.本发明的技术方案是：一种应用于结冰探测系统的交流加热器检查电路，加热器与相互并联的加热支路和检测支路串联后接入交流电源两端；检测支路包括依次串联的整流二极管d1、分压电阻和导通电阻r115，导通电阻r115的两端对应接入光耦gh302的输入端，光耦gh302的输出端对应与单片机和信号地连接。
7.前述的交流加热器检查电路中，导通电阻r115与瞬态抑制二极管d2并联。
8.前述的交流加热器检查电路中，分压电阻由相互串联的电阻r114、r113构成。
9.前述的交流加热器检查电路中，光耦gh302的输出端并联有储能电容c109。
10.前述的交流加热器检查电路中，光耦gh302的输出端并联有滤波电容c110。
11.前述的交流加热器检查电路中，交流电源的电压为115v/400hz。
12.前述的交流加热器检查电路中，交流加热器检查电路的工作过程如下：加热支路导通，加热器开始加热；检测支路通过整流二极管d1整流,分压电阻和导通电阻r115分压后，接入光耦gh302输入端，使光耦gh302的输出端导通，此时光耦gh302输出端的加热器检查反馈信号与信号地连接，发送地信号给单片机。
13.前述的交流加热器检查电路中，在交流电源逆向的半个周期时间内，检测支路因整流二极管d1导致不能导通时，单片机的3.3v电源对储能电容c109进行充电，使储能电容c109出现瞬时电流，将加热器检查反馈信号与地导通，使之保持低电平。
14.本发明的优点是：与现有技术相比，本发明通过115v交流电源给加热器供电，在正向电压的半周期内，经过整流二极管2cz103sm整流后，通过分压电阻分压，将电压降至光电耦合器的允许范围，光电耦合器导通后，输出端加热器检查反馈信号与信号地接通，输出地
信号至单片机，表明加热器能够正常。在反向电压的半周期内，通过上拉电压3.3v给储能电容充电，使电容瞬间导通，来维持加热器检查反馈信号的低电平。该方法采用了储能电容充电的瞬间导通，保证加热器检查反馈信号能够维持低电平，不会导致加热器检查反馈信号突然出现高电平，而使系统发出误告警信号，提高了系统工作的稳定性。
15.本发明仅通过增加一个储能电容以及一个滤波电容，即可使加热器检查反馈信号稳定，其结构简单，所需成本极低。
16.本发明所提出的通过电容充放电维持信号稳定的方法，原理简单，可拓展应用于多种领域。
附图说明
17.图1为本发明电路图；
18.图2为不加储能电容时加热器检查反馈信号电平；
19.图3为加储能电容后加热器检查反馈信号电平。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
21.实施例1。一种应用于结冰探测系统的交流加热器检查电路，构成如图1-3所示，加热器与相互并联的加热支路和检测支路串联后接入交流电源两端；检测支路包括依次串联的整流二极管d1、分压电阻和导通电阻r115，导通电阻r115的两端对应接入光耦gh302的输入端，光耦gh302的输出端对应与单片机和信号地连接。
22.前述的导通电阻r115与瞬态抑制二极管d2并联。
23.前述的分压电阻由相互串联的电阻r114、r113构成。
24.前述的光耦gh302的输出端并联有储能电容c109。
25.前述的光耦gh302的输出端并联有滤波电容c110。
26.前述的交流电源的电压为115v/400hz。
27.前述的交流加热器检查电路的工作过程如下：加热支路导通，加热器开始加热；检测支路通过整流二极管d1整流,分压电阻和导通电阻r115分压后，接入光耦gh302输入端，使光耦gh302的输出端导通，此时光耦gh302输出端的加热器检查反馈信号与信号地连接，发送地信号给单片机。
28.在交流电源逆向的半个周期时间内，检测支路因整流二极管d1导致不能导通时，单片机的3.3v电源对储能电容c109进行充电，使储能电容c109出现瞬时电流，将加热器检查反馈信号与地导通，使之保持低电平。由于二极管的存在，光耦gh302存在半个周期时间不能导通，导致单片机接收的加热器检查反馈信号时断时续，因此在所述光耦的输出端接入储能电容c109，使光耦gh302的输出端在断开时，通过单片机的3.3v电源对储能电容c109进行充电，使储能电容c109出现瞬时电流，将加热器检查反馈信号与地导通，使之保持低电平。
29.所述交流加热器检查电路通过电阻r114、r113和r115分压，并通过瞬态抑制二极管d2对电路进行保护。
30.所述交流加热器检查电路输出端设计有滤波电容c110，可减少对于加热器检测反馈信号的干扰。
31.所述交流加热器检查电路工作原理简单，应用范围广，可应用于多种交流设备检测电路。
32.所述储能电容c109的容值大小，通过电容充电的时间计算，保证在反向电压的半周期内，电容能够保持充电状态即可。
33.储能电容容值选择：
34.储能电容c109的容值可通过电容充电计算公式进行计算。
35.电容充电公式为：
36.其中，e为充电电压3.3v，v
t
为电容充电后电压，要求单片机识别为低电平，因此v
t
≤0.5v。
37.而电源负向周期时间t1＝0.00125s，因此，为了保证负向周期时间内，加热器检查反馈信号保持低电平，则t≥t138.即计算得出电容容值应不小于0.76uf即可。
39.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围不仅限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种应用于结冰探测系统的交流加热器检查电路，其特征在于：加热器与相互并联的加热支路和检测支路串联后接入交流电源两端；检测支路包括依次串联的整流二极管d1、分压电阻和导通电阻r115，导通电阻r115的两端对应接入光耦gh302的输入端，光耦gh302的输出端对应与单片机和信号地连接。2.如权利要求1所述的交流加热器检查电路，其特征在于：导通电阻r115与瞬态抑制二极管d2并联。3.如权利要求1所述的交流加热器检查电路，其特征在于：分压电阻由相互串联的电阻r114、r113构成。4.如权利要求1所述的交流加热器检查电路，其特征在于：光耦gh302的输出端并联有储能电容c109。5.如权利要求1所述的交流加热器检查电路，其特征在于：光耦gh302的输出端并联有滤波电容c110。6.如权利要求1所述的交流加热器检查电路，其特征在于：交流电源的电压为115v/400hz。7.如权利要求1所述的交流加热器检查电路，其特征在于：交流加热器检查电路的工作过程如下：加热支路导通，加热器开始加热；检测支路通过整流二极管d1整流,分压电阻和导通电阻r115分压后，接入光耦gh302输入端，使光耦gh302的输出端导通，此时光耦gh302输出端的加热器检查反馈信号与信号地连接，发送地信号给单片机。8.如权利要求7所述的交流加热器检查电路，其特征在于：在交流电源逆向的半个周期时间内，检测支路因整流二极管d1导致不能导通时，单片机的3.3v电源对储能电容c109进行充电，使储能电容c109出现瞬时电流，将加热器检查反馈信号与地导通，使之保持低电平。

技术总结
本发明公开了一种应用于结冰探测系统的交流加热器检查电路。加热器与相互并联的加热支路和检测支路串联后接入交流电源两端；检测支路包括依次串联的整流二极管D1、分压电阻和导通电阻R115，导通电阻R115的两端对应接入光耦GH302的输入端，光耦GH302的输出端对应与单片机和信号地连接。本发明能保证结冰探测系统的正常运行。的正常运行。的正常运行。


技术研发人员：杨阳 龚莹 邓青山 何涛涛 张舟
受保护的技术使用者：武汉航空仪表有限责任公司
技术研发日：2022.12.19
技术公布日：2023/3/16