一種快速消除感性負載反電勢的電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種快速消除感性負載反電勢的電路，屬于導(dǎo)彈系統(tǒng)控制技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]某型號飛行器的采用雙向噴流裝置實現(xiàn)姿態(tài)控制，由D/A信號控制雙向噴流裝置中燃氣分配閥芯的A、B電磁線圈電流通斷、改變?nèi)細夥峙溟y芯左移、右移的工作狀態(tài)，產(chǎn)生不同方向的控制力矩。
[0003]控制過程如下:根據(jù)姿態(tài)控制指令輸出的D/A信號，經(jīng)固體繼電器開關(guān)放大后控制雙向噴流裝置電磁線圈A或電磁線圈B工作。固體繼電器使用功率場效應(yīng)管作為控制電流輸出器件，場效應(yīng)管關(guān)斷瞬間，為維持感性負載通過的電流，在感性負載上產(chǎn)生一個瞬時過壓脈沖，即自感反電勢。該反向電勢能量高，超過控制電流輸出器件可承受的最大電壓，若不消除反電勢，會對控制輸出器件造成擊穿損傷。一般電路使用電阻作為能量消耗器件消除反電勢，該電阻阻值較小，使得維持電流在電阻上產(chǎn)生的壓降低于控制電流輸出器件可承受的最大電壓。但阻值較小的消峰電阻會改變控制負載電路特性，控制電流維持時間增長，感性負載斷開時間相應(yīng)滯后，在感性負載斷開時間有較嚴格要求時，導(dǎo)致控制特性不滿足要求，對飛行姿態(tài)控制產(chǎn)生不利影響?？s短反電勢維持時間勢必要增大消耗電阻阻值，但增大的電阻又會導(dǎo)致控制電流輸出器件受到高能反電勢沖擊，增大元器件失效概率。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是為了解決上述問題，提出一種快速消除感性負載反電勢的電路，該電路在保證控制電流輸出器件不被擊穿損壞的情況下，加大消除反電勢電阻，縮短感性負載斷開時間；同時在控制器件輸出端增加瞬變電壓抑制器件，保護控制器件不會被瞬態(tài)過壓損壞。這種電路即滿足系統(tǒng)對控制電路特性要求，又可以保證設(shè)備工作可靠性。
[0005]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
[0006]本實用新型的一種快速消除感性負載反電勢的電路，該電路應(yīng)用于控制感性負載工作并消除感性負載的反電勢。該電路包括固體繼電器K、瞬態(tài)抑制二極管V2、電阻R和二極管Vl ;
[0007]所述的固體繼電器K包括振蕩隔離電路、整流穩(wěn)壓電路和場效應(yīng)管；
[0008]D/A信號輸入到振蕩隔離電路中，D/A信號經(jīng)過振蕩隔離電路的隔離后輸出給整流穩(wěn)壓電路，整流穩(wěn)壓電路對D/A信號進行整流和穩(wěn)壓后輸出給場效應(yīng)管，場效應(yīng)管再輸出驅(qū)動電流，驅(qū)動電流用于控制感性負載L的工作；
[0009]D/A信號通過固體繼電器K的輸入端IN+和IN-輸入到固體繼電器K內(nèi)，固體繼電器K的輸出端OUT+與瞬態(tài)抑制二極管V2的一端相連，固體繼電器K的輸出端OUT-與瞬態(tài)抑制二極管V2的另一端、電阻R、感性負載L的一端相連，電阻R的另一端與二極管Vl的一端相連，二極管Vl的另一端與感性負載L的另一端相連；
[0010]控制電源的+B端與固體繼電器K的輸出端OUT+相連，控制電源的-B端與感性負載L的另一端相連。
[0011]有益效果
[0012]本實用新型的電路為加大消除反電勢控制回路中消除能量電阻的阻值，加快自感反電勢能量消除速度，縮短感性負載斷開時間達到其控制特性滿足要求；同時在控制器件輸出端增加瞬變電壓抑制器件，使瞬變電壓抑制器件的最大箝位電壓低于電路的最大運行安全電壓，保護器件不會被瞬態(tài)過壓損壞，降低控制器件失效率。
[0013]在本系列飛行器的多次飛行試驗中滾控裝置控制特性滿足技術(shù)要求，控制器工作正常，滿足技術(shù)要求。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的電路的組成示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0016]實施例
[0017]如圖1所示，一種快速消除感性負載反電勢的電路，該電路應(yīng)用于綜合控制器中控制感性負載的工作并消除感性負載的反電勢，該電路包括固體繼電器K、瞬態(tài)抑制二極管V2、電阻R和二極管Vl ；
[0018]所述的固體繼電器K包括振蕩隔離電路、整流穩(wěn)壓電路和場效應(yīng)管；
[0019]D/A信號輸入到振蕩隔離電路中，D/A信號經(jīng)過振蕩隔離電路的隔離后輸出給整流穩(wěn)壓電路，整流穩(wěn)壓電路對D/A信號進行整流和穩(wěn)壓后輸出給場效應(yīng)管，場效應(yīng)管再輸出驅(qū)動電流，驅(qū)動電流用于控制感性負載L的工作；
[0020]D/A信號通過固體繼電器K的IN+和IN-輸入到固體繼電器K內(nèi)，固體繼電器K的輸出端OUT+與瞬態(tài)抑制二極管V2的一端相連，瞬態(tài)抑制二極管V2的另一端與電阻R、固體繼電器K的輸出端OUT-、感性負載L的一端相連，電阻R的另一端與二極管Vl的一端相連，二極管Vl的另一端與感性負載L的另一端相連；
[0021 ] 控制電源的+B端與固體繼電器K的輸出端OUT+相連，控制電源的-B端與感性負載L的另一端相連。
[0022]控制電源+B、-B為28V電壓；
[0023]固體繼電器K輸出端可承受的最大電壓為60V;
[0024]電路中二極管Vl和電阻R構(gòu)成消除感性負載L瞬態(tài)反電勢回路，V2為雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管，擊穿電壓37V，最大箝位電壓53V，28V電壓可以正常工作。在固體繼電器K輸出端電壓超過53V時進行電壓箝位，確保固體繼電器K輸出場效應(yīng)管不被擊穿損傷。
[0025]電阻R的取值為560 Ω ;V2選取擊穿電壓37V、最大箝位電壓53V的雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管；在固體繼電器K的OUT+和OUT-端使用示波器監(jiān)測固體繼電器K輸出端開關(guān)狀態(tài)、監(jiān)測感性負載L工作狀態(tài)，感性負載L控制電流關(guān)斷后的反電勢在1ms內(nèi)由28V減小至2V以下，固體繼電器K的OUT+和OUT-端電壓不大于53V。
[0026]對比例
[0027]該電路包括固體繼電器K、電阻R和二極管Vl ；
[0028]D/A信號通過固體繼電器K的IN+和IN-輸入到固體繼電器K內(nèi)，固體繼電器K的輸出端OUT+與控制電源+B端相連，固體繼電器K的輸出端OUT-與電阻R、感性負載L的一端相連，電阻R的另一端與二極管Vl的一端相連，二極管Vl的另一端與感性負載L的另一端相連；
[0029]控制電源的-B端與感性負載L的另一端相連。
[0030]電阻R的取值為I Ω ;在固體繼電器K的OUT+和OUT-端使用示波器監(jiān)測固體繼電器K輸出端開關(guān)狀態(tài)、監(jiān)測感性負載L工作狀態(tài)，感性負載L控制電流關(guān)斷后的反電勢在50ms后由28V減小至2V以下，固體繼電器K的OUT+和OUT-端電壓超過其輸出端擊穿電壓60V，固體繼電器K輸出端場效應(yīng)管被擊穿。
【主權(quán)項】
1.一種快速消除感性負載反電勢的電路，其特征在于:該電路包括固體繼電器K、瞬態(tài)抑制二極管V2、電阻R和二極管Vl ； D/A信號通過固體繼電器K的IN+和IN-輸入到固體繼電器K內(nèi)，固體繼電器K的輸出端OUT+與瞬態(tài)抑制二極管V2的一端相連，瞬態(tài)抑制二極管V2的另一端與電阻R、固體繼電器K的輸出端OUT-、感性負載L的一端相連，電阻R的另一端與二極管Vl的一端相連，二極管Vl的另一端與感性負載L的另一端相連； 控制電源的+B端與固體繼電器K的輸出端OUT+相連，控制電源的-B端與感性負載L的另一端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速消除感性負載反電勢的電路，其特征在于:所述的固體繼電器K包括振蕩隔離電路、整流穩(wěn)壓電路和場效應(yīng)管； D/A信號輸入到振蕩隔離電路中，D/A信號經(jīng)過振蕩隔離電路的隔離后輸出給整流穩(wěn)壓電路，整流穩(wěn)壓電路對D/A信號進行整流和穩(wěn)壓后輸出給場效應(yīng)管，場效應(yīng)管再輸出驅(qū)動電流，驅(qū)動電流用于控制感性負載L的工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速消除感性負載反電勢的電路，其特征在于:瞬態(tài)電壓抑制二極管V2的擊穿電壓為37V，最大箝位電壓53V。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速消除感性負載反電勢的電路，其特征在于:電阻R的取值為560 Ω。
【專利摘要】本實用新型涉及一種快速消除感性負載反電勢的電路，屬于導(dǎo)彈系統(tǒng)控制技術(shù)領(lǐng)域。本實用新型的電路為加大消除反電勢控制回路中消除能量電阻的阻值，加快自感反電勢能量消除速度，縮短感性負載斷開時間達到其控制特性滿足要求；同時在控制器件輸出端增加瞬變電壓抑制器件，使瞬變電壓抑制器件的最大箝位電壓低于電路的最大運行安全電壓，保護器件不會被瞬態(tài)過壓損壞，降低控制器件失效率。在本系列飛行器的多次飛行試驗中滾控裝置控制特性滿足技術(shù)要求，控制器工作正常，滿足技術(shù)要求。
【IPC分類】H02H9-04
【公開號】CN204578081
【申請?zhí)枴緾N201520186807
【發(fā)明人】林梅, 夏宇紅, 王萍, 李剛, 伍貽軍
【申請人】北京航天自動控制研究所, 中國運載火箭技術(shù)研究院
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年3月30日