一种具有自锁功能的继电器抗干扰电路的制作方法

1.本发明涉及一种具有自锁功能的继电器抗干扰电路。


背景技术：

2.点火控制模块是航天系统中，实现弹上点火的重要组成部分之一。点火控制模块主要用于实现供电切换及电气控制、采集。通过实现弹上电池供电的接入，以实现地面电源供电向弹上电池供电转换；继电器作为实现以上转换的开关，是点火控制模块最重要的元器件之一，然而，现有的点火电路，往往是直接将控制信号加在继电器的控制端，而继电器的控制端极易受到外界干扰的影响，造成继电器控制端信号不连续、瞬间断开等，导致继电器的输出端无输出信号、输出信号不稳定等。
3.为了解决继电器输入信号的干扰问题，如公开号为cn204834502u公开了一种抗干扰继电器，通过在继电器开出单元上设置继电器功率启动回路和延时回路串联，通过功率启动回路即使输入端出现干扰信号，干扰信号即使达到了继电器的启动电压，但不能达到继电器的启动功率和动作，继电器同样不会启动；实现继电器的抗干扰功能。但其功率回路通过继电器来控制，需要继电器对信号的电压、功率、时间进行识别，不但影响了继电器的及时启动，并且需要软件来对信号进行识别，增加电路的复杂性。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供了一种具有自锁功能的继电器抗干扰电路。
5.本发明通过以下技术方案得以实现。
6.本发明提供的一种具有自锁功能的继电器抗干扰电路；包括继电器u2；
7.所述继电器u2的2引脚与电阻r2连接，电阻r2与母线电源正极连接，继电器u2的3脚与三极管q3的集电极连接，8脚和5脚均与母线电源正极连接，6脚和7脚并联输出t0信号；
8.所述三极管q3的发射极与电池负极连接，基极与接入联锁信号。
9.所述联锁信号通过电阻r7、二极管d5、稳压二极管d4、电阻r8后输入到三极管q3的基极。
10.所述继电器u2的6脚和7脚并联后还分别与电阻r5和电阻r9连接，电阻r5另一端与电池负极连接，电阻r9的另一端分别与电容c4和二极管d7的阳极连接，电容c4另一端与电池负极连接，二极管d7的阴极接入二极管d5的阴极和稳压二极管d4的阴极之间。
11.所述继电器u2的2脚和3脚之间还并联有电容c1和电阻r3。
12.所述继电器u2通过限制其输入的门限电流范围防止其误动。
13.当母线电源电压处于最大值v母线(max)时，继电器u2的门限电流最大值为：
14.u2＝(v母线(max)-vq3-vu2)/r2-；
15.v母线(max)：母线电源电压处于最大值，u2：继电器u2的门限电流最大值，vq3:三极管q3的压降，vu2：继电器输入导通电压，r3：电阻r3的电阻值。
16.当继电器u2的门限电流处于最大值时，三极管q3的驱动电流为：
17.q3(max)＝v母线(max)-vd4-0.7-0.7；
18.vd4：稳压二极管d4的正向压降。
19.当母线电源电压处于最小值v母线(min)时，继电器u2的门限电流最小值为：
20.u2＝(v母线(min)-vq3-vu2)/r2-；
21.r2：电阻r2的阻值。
22.当继电器u2的门限电流处于最小值时，三极管q3的驱动电流为：
23.q3(min)＝v母线(min)-vd4-0.7-0.7。
24.本发明的有益效果在于：
25.1、无需对继电器进行改型，抗干扰电路可以直接应用在继电器的外围电路上，增加电路的适用性；
26.2、当输入信号断开时，继电器的输出端通过电阻和二极管到继电器的输入端的稳压管前端，控制三极管导通。即使输入端受到干扰断开或者信号变弱时，输出端仍然能够对后级电路实现稳定输入；
27.3、电路中联锁输入和自锁输入通过二极管进行隔离，不会对两个输入产生影响，实现了输入信号与自保持信号的隔离；
28.4、在自保持电路中串联电阻的后端与地之间，并联一个电容，形成rc滤波电路，有效的防止了继电器在上电瞬间输出端的脉冲电压对自锁电路产生的影响，造成自锁电路误接通；
29.5、在信号输入端增加滤波电路，提高控制信号的抗干扰能力；在继电器控制端并联电阻，提高输入门限电流，进一步提高了继电器的抗干扰性；
30.6、继电器输出端增加下拉电阻，保证输出信号无干扰。
附图说明
31.图1是本发明的电路原理图。
具体实施方式
32.下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
33.在本技术的实施例中，将抗干扰电路用于弹上电器的点火控制系统，在点火系统中继电器前端输入的联锁信号由外部的控制设备产生输入，经弹上电气连接至发控系统，发控系统内部将“联锁”信号与母线电源负极联通，通过继电器前的抗干扰电路检查“联锁”信号，联锁信号中包括“悬空/地”，“悬空/地”对应“有效/无效信号”；根据联锁信号是否有效来控制继电器。
34.如图1所示，当继电器输入端正极的母线上电输入控制信号，输入端负极的联锁信号对应地时，继电器不会导通，控制电流经过r4流向联锁地，控制信号上电瞬间不会导致继电器输出端误动作。当联锁信号悬空时，三极管q3导通，控制回路导通，继电器工作，输出信号，同时，自保信号从继电器输出端经过电阻r9、二极管d7进入继电器的输入端，实现继电器的自保持功能,在r9后端与电池负极并联一个105的电容c4，形成一个rc滤波电路，以防止jgw-3m继电器u2上电瞬间输出端的脉冲电压对自锁电路产生影响，造成自锁电路误接通。
35.继电器输出端产生的t0信号由稳压管d4、三极管q3、继电器u2、电容c2、c3和限流电阻r8组成，当联锁信号为-28v时，三极管不导通，继电器输出端为低电平，t0信号输出为悬空状态；当联锁信号为悬空时，三极管导通，继电器导通，t0信号输出+28v高电平控制点火器点火。
36.在继电器控制端并联一个1.2k电阻，以提高继电器的输入门限电流，继电器的输入导通电压范围内时，控制端并联电阻后，继电器的输入门限电流必须在动作电流范围内才能工作，提高了继电器的抗干扰性。
37.对t0信号产生电路前端的计算公式为：
38.设输入电压最高为v
母线(max)，
图1中u2电流最大为：
39.u2
max
＝(v
母线(max)-vq3-vu2)/r2-vu2/r3
40.三极管基极最大驱动电流为：
41.q3(max)＝v
母线(max)-vd4-0.7-0.7
42.设输入电压最低为v
母线(min)，
图1中u2电流最大为：
43.u2
min
＝(v
母线(min)-vq3-vu2)/r2-vu2/r3
44.三极管基极最小驱动电流为：
45.q3(min)＝v
母线(min)-vd4-0.7-0.7
46.三极管q3放大倍数为55～80，因此其集电极电流可在计算出基极驱动电流的基础上放大55～80倍，以此判断是否满足驱动要求。
47.所述t0信号产生电路中，在稳压管前端为容阻充电电路，可有效滤除3ms以下脉冲干扰。
48.所述t0信号产生电路中，在t0信号输出端增加4.7kω下拉电阻，保证t0信号输出无干扰。

技术特征：
1.一种具有自锁功能的继电器抗干扰电路，其特征在于：包括继电器u2；所述继电器u2的2引脚与电阻r2连接，电阻r2与母线电源正极连接，继电器u2的3脚与三极管q3的集电极连接，8脚和5脚均与母线电源正极连接，6脚和7脚并联输出t0信号；所述三极管q3的发射极与电池负极连接，基极与接入联锁信号。2.如权利要求1所述的具有自锁功能的继电器抗干扰电路，其特征在于：所述联锁信号通过电阻r7、二极管d5、稳压二极管d4、电阻r8后输入到三极管q3的基极。3.如权利要求1所述的具有自锁功能的继电器抗干扰电路，其特征在于：所述继电器u2的6脚和7脚并联后还分别与电阻r5和电阻r9连接，电阻r5另一端与电池负极连接，电阻r9的另一端分别与电容c4和二极管d7的阳极连接，电容c4另一端与电池负极连接，二极管d7的阴极接入二极管d5的阴极和稳压二极管d4的阴极之间。4.如权利要求1所述的具有自锁功能的继电器抗干扰电路，其特征在于：所述继电器u2的2脚和3脚之间还并联有电容c1和电阻r3。5.如权利要求1所述的具有自锁功能的继电器抗干扰电路，其特征在于：所述继电器u2通过限制其输入的门限电流范围防止其误动。6.如权利要求5所述的具有自锁功能的继电器抗干扰电路，其特征在于：当母线电源电压处于最大值v
母线(max)
时，继电器u2的门限电流最大值为：u2
(max)
＝(v
母线(max)-v
q3-v
u2
)/r2-(v
u2
/r3)；v
母线(max)：
母线电源电压处于最大值，u2
(max)：
继电器u2的门限电流最大值，v
q3:
三极管q3的压降，v
u2：
继电器输入导通电压，r3：电阻r3的电阻值。7.如权利要求6所述的具有自锁功能的继电器抗干扰电路，其特征在于：当继电器u2的门限电流处于最大值时，三极管q3的驱动电流为：q3
(max)
＝v
母线(max)-v
d4-0.7-0.7；v
d4：
稳压二极管d4的正向压降。8.如权利要求5所述的具有自锁功能的继电器抗干扰电路，其特征在于：当母线电源电压处于最小值v
母线(min)
时，继电器u2的门限电流最小值为：u2
(min)
＝(v
母线(min)-v
q3-v
u2
)/r
2-(v
u2
/r3)；r
2：
电阻r2的阻值。9.如权利要求8所述的具有自锁功能的继电器抗干扰电路，其特征在于：当继电器u2的门限电流处于最小值时，三极管q3的驱动电流为：q3
(min)
＝v
母线(min)-v
d4-0.7-0.7。

技术总结
本发明提供的一种具有自锁功能了继电器抗干扰电路；包括继电器U2；在继电器U2的前端设置抗干扰电路。本发明无需对继电器进行改型，抗干扰电路可以直接应用在继电器的外围电路上，增加电路的适用性；当输入信号断开时，继电器的输出端通过电阻和二极管到继电器的输入端的稳压管前端，控制三极管导通。即使输入端受到干扰断开或者信号变弱时，输出端仍然能够对后级电路实现稳定输入；电路中联锁输入和自锁输入通过二极管进行隔离，不会对两个输入产生影响，实现了输入信号与自保持信号的隔离；在自保持电路中串联电阻的后端与地之间，并联一个电容，形成RC滤波电路，有效的防止了继电器在上电瞬间输出端的脉冲电压对自锁电路产生的影响，造成自锁电路误接通。造成自锁电路误接通。造成自锁电路误接通。


技术研发人员：李博 周振 熊明达
受保护的技术使用者：贵州航天电器股份有限公司
技术研发日：2023.06.19
技术公布日：2023/8/31