一种双冗余毁钥触发装置的制作方法

1.本发明涉及航空电子技术领域，具体涉及一种双冗余毁钥触发装置。


背景技术：

2.某型惯性控制设备属于某型飞机航电系统，可实现外界加速度的检测、判断和毁钥触发，在受到足够大的冲击加速度时，输出毁钥触发信号。由于机上电子设备特性不一，只能以极大的电流摧毁电子设备，因此毁钥触发信号既要保证高安全性，又要确保高可靠性。目前通用的方法为，采用单次或多次判定的方法，当检测到满足某一判定条件时，只输出一路触发信号，以触发毁钥设备输出极大的电流。存在的问题主要为，检测判定满足触发条件后，多采用开关类器件，表明满足触发条件，而开关类器件存在误触发、开关抖动闭合的局限性，容易造成触发信号的输出，同时只输出一路触发信号，在传输到毁钥设备过程中，由于机上设备电磁特性复杂，容易受到外部干扰，存在造成误触发毁钥电流的危险，而且触发电路中存在单点故障，只能提高电路所有器件的可靠性，来保证电路的高可靠性要求。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术实施例提供一种双冗余毁钥触发装置，采用长时间检测开关闭合信号，具备防误触发、防抖动功能，输出两路触发信号，只有毁钥设备接收到两路触发信号后，才会输出毁钥电流，并且采用双冗余方式输出触发信号，确保电路中不存在单点故障，能安全及时的输出毁钥触发信号，并且有效提高传统毁钥触发装置的可靠性和安全性。
4.本技术实施例提供以下技术方案：一种双冗余毁钥触发装置，包括检测控制电路，所述检测控制电路的输入端连接电源，输出端分别连接时间控制电路和信号输出电路，所述时间控制电路的输出端连接信号输出电路，所述信号输出电路的输出端连接毁钥控制装置；
5.所述检测控制电路实时检测飞机外部加速度，当加速度达到毁钥触发条件时，所述检测控制电路为所述时间控制电路和所述信号输出电路提供电源，同时将检测结果经过逻辑转换后，向所述时间控制电路输出控制信号con；
6.所述时间控制电路包括充电电路和储能元件，当所述时间控制电路有电源输入时，所述充电电路为所述储能元件进行充电，控制所述储能元件两端电压上升时间，当所述储能元件两端电压达到所述控制信号con的电压值时，所述时间控制电路将所述控制信号con发送至所述信号输出电路；
7.当所述信号输出电路有电源输入时，所述信号输出电路向所述毁钥控制装置输出gnd1信号；当所述信号输出电路接收到所述控制信号con时，向所述毁钥控制装置输出gnd2信号；当所述驱动毁钥装置同时接收到所述gnd1信号和gnd2信号时输出大电流，摧毁机上电子设备密钥。
8.根据本技术实施例的一种实施方式，所述检测控制电路包括开关和检测电路，所
述开关的一端连接电源，另一端连接所述时间控制电路和所述信号输出电路；当加速度达到毁钥触发条件时，飞机外部加速度检测控制端控制所述开关闭合，电源分别进入所述时间控制电路和所述信号输出电路；所述检测电路用于判定所述开关的闭合状态，经过比较开关判定结果和采样基准源的差值，输出的信号经过逻辑转换后，向所述时间控制电路输出控制信号con。
9.根据本技术实施例的一种实施方式，还包括电源保护电路，所述电源保护电路输入端连接机上直流电源，输出端连接所述检测控制电路的输入端，用于对直流电源提供保护后，为所述检测控制电路提供电源供给和采样基准源。
10.根据本技术实施例的一种实施方式，所述电源保护电路包括反接保护单元、尖峰抑制单元、过压保护单元、静电保护单元和电源转换单元。
11.根据本技术实施例的一种实施方式，所述信号输出电路包括分压电阻、第一mos管和第二mos管，所述分压电阻的一端连接所述开关，另一端连接所述第一mos管，当所述开关闭合，电源经所述分压电阻分压后，使所述第一mos管导通，输出所述gnd1信号；所述第二mos管与所述时间控制电路的控制信号con输出端连接，使所述第二mos管导通，输出所述gnd2信号。
12.根据本技术实施例的一种实施方式，所述第一mos管和第二mos管均为n沟道mos管。
13.根据本技术实施例的一种实施方式，所述充电电路包括二极管v5、二极管v6、电阻r7、电阻r9、电阻r8、三极管v7，所述储能元件包括电容c3、稳压管v13；当所述开关闭合后，电源进入所述时间控制电路；电源接二极管v5的阳极和电阻r8的一端，所述二极管v5的阴极接二极管v6的阳极，所述二极管v6的阴极接三极管v7的基极和电阻r7的一端，所述电阻r8的另一端接三极管v7的发射极，所述三极管v7的集电极接电阻r9的一端；所述检测控制电路输出的控制信号con接电阻r9的另一端、电容c3的一端、稳压管v13的阴极后，进入所述信号输出电路；所述电源地gnd接电阻r7的另一端、电容c3的另一端、稳压管v13的阳极。
14.目前航空电子领域多采用单只继电器输出大电流摧毁设备，通过控制继电器的正端或负端来输出大电流，存在单点故障，无法在确保高可靠性的同时，又能保证一定的安全性，与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：本发明实施例采用双冗余判别，防误触发的方式，能有效提升毁钥触发装置的安全性。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
16.图1是本发明实施例的双冗余毁钥触发装置原理框图；
17.图2是本发明实施例的检测控制电路原理框图；
18.图3是本发明实施例的检测控制电路实例应用图；
19.图4是本发明实施例的时间控制电路原理框图；
20.图5是本发明实施例的时间控制电路实例应用图；
21.图6是本发明实施例的电源保护电路实例应用图；
22.图7是本发明实施例的信号输出电路实例应用图。
具体实施方式
23.下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
24.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.如图1所示，本发明实施例提供了一种双冗余毁钥触发装置，包括检测控制电路，所述检测控制电路的输入端连接电源，输出端分别连接时间控制电路和信号输出电路，所述时间控制电路的输出端连接信号输出电路，所述信号输出电路的输出端连接毁钥控制装置；
26.所述检测控制电路实时检测飞机外部加速度，当加速度达到毁钥触发条件时，所述检测控制电路为所述时间控制电路和所述信号输出电路提供电源，同时将检测结果经过逻辑转换后，向所述时间控制电路输出控制信号con；
27.所述时间控制电路包括充电电路和储能元件，当所述时间控制电路有电源输入时，所述充电电路为所述储能元件进行充电，控制所述储能元件两端电压上升时间，当所述储能元件两端电压达到所述控制信号con的电压值时，所述时间控制电路将所述控制信号con发送至所述信号输出电路；
28.当所述信号输出电路有电源输入时，所述信号输出电路向所述毁钥控制装置输出gnd1信号；当所述信号输出电路接收到所述控制信号con时，向所述毁钥控制装置输出gnd2信号；当所述驱动毁钥装置同时接收到所述gnd1信号和gnd2信号时输出大电流，摧毁机上电子设备密钥。
29.还包括电源保护电路，所述电源保护电路输入端连接机上直流电源，输出端连接所述检测控制电路的输入端，用于对直流电源提供保护后，为所述检测控制电路提供电源供给和采样基准源。
30.本发明的一种双冗余毁钥触发装置，包括电源保护电路、检测控制电路、时间控制电路、信号输出电路。所述电源保护电路为毁钥触发装置提供防反接保护、尖峰抑制、过压保护、静电保护、电源转换；所述检测控制电路检测是否满足毁钥条件；所述时间控制电路防止毁钥条件误触发；所述信号输出电路输出“地”信号，驱动毁钥装置输出大电流。该毁钥触发装置安装在某型机上惯性控制设备中，靠近对外控制接口的出口处，为毁钥装置提供触发信号。
31.如图1所示，双冗余毁钥触发装置将机上的28v直流电源经电源保护电路保护后，为检测控制电路提供电源供给和采样基准源；检测控制电路实时检测开关情况，当加速度达到毁钥触发要求时，k1开关闭合，当加速度未达到毁钥触发要求时，k1开关保持断开状态，检测控制电路通过k1开关的闭合或断开状态，经检测电路输出“地”或“12v”，经过逻辑转换的con信号为“悬空”或“地”，当k1开关闭合时，控制信号con为“悬空”，con信号为“悬
空”时进入时间控制电路，12v电源经过充电电路为储能元件开始充电，随着储能元件两端电压不断上升，输出的电压经过一定时间达到mos管的开启电压，最终使得mos管导通，输出gnd2信号，与此同时，当k1开关闭合时，12v电源经开关k1后，通过电阻分压后，使得mos管导通，输出gnd1信号，两个地信号进入毁钥控制装置后，毁钥装置才能输出大电流，摧毁机上电子设备密钥。因此，时间控制电路可简单、可靠、有效控制mos管的导通时间，从而避免了开关误动作和抖动，输出的两路gnd1和gnd2触发信号，与机上屏蔽地之间共地，抗干扰能力强，由于设置了双冗余判别，器件的单点故障不会导致gnd1和gnd2同时触发，因此，本发明所用电路不存在单点故障，有效提高电路的可靠性。
32.所述的检测控制电路，包括开关和检测电路，具体采用比较器、采样电阻、稳压管或基准源等构成的的检测控制电路。所述开关的一端连接电源，另一端连接所述时间控制电路和所述信号输出电路；当加速度达到毁钥触发条件时，飞机外部加速度检测控制端控制所述开关闭合，电源分别进入所述时间控制电路和所述信号输出电路；所述检测电路用于判定所述开关的闭合状态，经过比较开关判定结果和采样基准源的差值，输出的信号经过逻辑转换后，向所述时间控制电路输出控制信号con。
33.如图2所示，当经过保护后的12v电源进入检测控制电路后，接开关k1的一端，同时为检测电路提供采用基准源，并实时检测开关k1是否闭合，若开关k1闭合，则开关另一端将判定结果立即送往检测电路，并同时将12v电源送往时间控制电路，检测电路经过比较开关判定结果和采样基准源的差值，输出的信号经过逻辑转换后，输出最终的控制信号con。所述检测控制电路能够快速检测外部加速度传感器是否满足要求，并迅速做出条件改变，控制后端电路开始工作。
34.在一种实施例中，如图3所示，检测控制电路由开关k1、限流电阻r3、分压电阻r4、分压电阻r5、比较器n1、电容c2、稳压管v4、上拉电阻r6、n沟道mos管v8组成。其中所述12v电源接开关k1的1脚、电阻r3的一端、电阻r6的一端、电容c2的一端、比较器n1的8脚，所述电阻r3的另一端接稳压管v4的阴极和比较器n1的3脚，所述开关k1的2脚接分压电阻r4的一端并进入时间控制电路和信号输出电路，所述r4的另一端接比较器k1的2脚和分压电阻r5的一端，所述上拉电阻r6的另一端接比较器n1的1脚和n沟道mos管的栅极，所述比价器n1的7脚悬空，所述电源地gnd接稳压管v4的阳极、分压电阻r5的另一端，比较器n1的4脚、比较器n1的5脚、比较器n1的6脚、n沟道mos管v8的源极，所述n沟道mos管v8的漏极输出控制信号con进入时间控制电路和信号输出电路。
35.所述时间控制电路，采用电阻、二极管、pnp型三极管等构成的电路，输出恒定电流，所用器件简单可靠，同时通过时间控制判定次数，能有效避免传感器误触发所造成的严重后果，从而提高装置的安全性。如图4所示，当开关k1导通闭合后，12v电源经过充电电路为储能元件进行充电，充电方式可采用恒压式充电、恒流式充电或恒功率充电，为储能元件进行充电，控制储能元件两端电压的上升时间，从而达到控制信号con的电压值，将con信号送往信号输出电路。
36.在一种实施例中，如图5所示，所述充电电路包括二极管v5、二极管v6、电阻r7、电阻r9、电阻r8、三极管v7，所述储能元件包括电容c3、稳压管v13；当所述开关闭合后，电源进入所述时间控制电路；电源接二极管v5的阳极和电阻r8的一端，所述二极管v5的阴极接二极管v6的阳极，所述二极管v6的阴极接三极管v7的基极和电阻r7的一端，所述电阻r8的另
一端接三极管v7的发射极，所述三极管v7的集电极接电阻r9的一端；所述检测控制电路输出的控制信号con接电阻r9的另一端、电容c3的一端、稳压管v13的阴极后，进入所述信号输出电路；所述电源地gnd接电阻r7的另一端、电容c3的另一端、稳压管v13的阳极。
37.所述的电源保护电路采用二极管、稳压管、npn型三极管等构成的电源转换电路，能有效保护后端用器件，且所用器件功能单一，可靠性较高。
38.在一种实施例中，如图6所示，所述电源保护电路由防反二极管v1、瞬态抑制二极管v12、限流电阻r13、限流电阻r14、npn型三极管v3、稳压管v2、电容c1、电容c4组成，其中飞机输入的28v直流电源、28v电源地分别经插孔进入x4、x5，从插孔输出28vin电源、电源地gnd；所述28vin电源接二极管v1的阳极和瞬态抑制二极管v12的一端，所述瞬态抑制二极管的v12的另一端接电源地gnd和电容c4的一端，所述电容c4的另一端接装置的外壳；所述二极管v1的阴极接限流电阻r13的一端和npn型三极管v3的集电极，所述限流电阻r13的另一端接限流电阻r14的一端，所述限流电阻r14的另一端接稳压管的阴极和npn型三极管的基极，所述npn型三极管的发射极接电容c1的一端后，输出稳定的12v电源，所述电容c1的另一端和稳压管v2的阳极接电源地gnd。
39.所述的信号输出电路，采用电阻、n沟道mos管等构成的电路，其电路简单可靠，同时采用双冗余的输出方式，能有效避免电路单点故障所输出的毁钥触发信号，极大的提高了装置的安全性。
40.在一种实施例中，如图7所示，所述信号输出电路由n沟道mos管v10、n沟道mos管v11、电阻r10、电阻r11组成，当k1闭合后，所述12v电源经k1的2脚进入信号输出电路后，所述12v电源接电阻r10的一端，所述电阻r10的另一端接电阻r11的一端和n沟道mos管v10的栅极，所述控制信号con接n沟道mos管v11的栅极；所述n沟道mos管v10的源极接n沟道mos管v11的漏极，并输出gnd2信号；所述电源地gnd信号接电阻r11的另一端和n沟道mos管v11的源极；所述n沟道mos管v10的漏极输出gnd1信号。
41.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。