CN202145567U - 航空电磁仪发射***的开机保护器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例提供了一种航空电磁仪发射***的开机保护器，包括：开关、保险丝、限流电阻、继电器开关单元以及航空电磁仪发射***内的储能电容，开关的第一端连接供电电源，第二端连接至保险丝的第一端，保险丝的第二端连接至限流电阻的第一端，限流电阻的第二端连接至储能电容的第一端，而储能电容的第二端接地，继电器开关单元并联在限流电阻两端，继电器开关单元当开机给储能电容充电时断开，当储能电容的电压充满进入稳态时闭合以短路限流电阻。本实用新型在开机给储能电容充电时，串联的限流电阻可以起到很好的限流作用，从而保护了开关和保险丝；而当储能电容的电压充满时又可以通过继电器开关单元短路上述限流电阻，从而做到稳态工作时无损耗，减少了能耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及航空技术领域，尤其是涉及一种航空电磁仪发射***的开机保护器。
背景技术
目前，在航空物理场的探测中，所有设备均由飞机发动机供电(28V)。而在航空电磁仪的大功率发射***中，为了储能及防止影响其他设备的正常运行，大功率发射***的输入级一般都接有大容量的电容(如30000μf/40V)。如图1所示为现有技术中航空电磁仪的发射***输入部分的电路结构图，由图1可见，电容器C一端依次串联着开关S1和保险丝F1。
由于电容器在瞬态时呈现很低的电阻，一般只是电容的ESR值(等效串联电阻)，电容的理想ESR＝0欧姆。因此现有技术中当航空电磁仪的大功率发射***上电时，根据欧姆定律，会产生非常大的冲击电流，该冲击电流的幅度要比稳态电流大很多，而如果不限制该冲击电流，就会烧坏上述保险丝F1和开关S1。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种航空电磁仪发射***的开机保护器，用于保护保险丝和开关在航空电磁仪上电时不被损坏，以及在进入稳态时不增加主回路的损耗。
本实用新型实施例提供了一种航空电磁仪发射***的开机保护器，包括：开关、保险丝、限流电阻、继电器开关单元以及航空电磁仪发射***内的储能电容，所述开关的第一端连接供电电源，第二端连接至所述保险丝的第一端，所述保险丝的第二端连接至所述限流电阻的第一端，所述限流电阻的第二端连接至所述储能电容的第一端，而所述储能电容的第二端接地，所述继电器开关单元并联在所述限流电阻两端，所述继电器开关单元当开机给所述储能电容充电时断开，当所述储能电容的电压充满进入稳态时闭合以短路所述限流电阻。
优选的，本实用新型实施例中的继电器开关单元包括继电器开关和控制单元，所述继电器开关为触点常开的继电器，所述继电器开关的第一输入端连接至所述开关的第二端，所述继电器开关的第二输入端连接至所述控制单元的输出端，所述控制单元的第一输入端连接至所述开关的第二端，所述控制单元的第二输入端则连接至所述限流电阻的第二端，所述控制单元用于检测所述储能电容是否充满。
优选的，本实用新型实施例中的控制单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、比较器、基准电压源、电容和三极管，所述第一电阻的第一端连接至所述开关的第二端，所述第一电阻的第二端连接至所述基准电压源的负端、参考端、所述电容的第一端、以及所述比较器的反相输入端；所述基准电压源的正端、所述电容的第二端以及所述比较器的接地端均接地；所述第二电阻的第一端连接至所述限流电阻的第二端，所述第二电阻的第二端连接至所述第三电阻的第一端以及所述比较器的同相输入端，所述第三电阻的第二端接地；所述比较器的电源端连接供电电源，所述比较器的输出端连接至所述第四电阻的第一端，所述第四电阻的第二端连接至所述第五电阻的第一端及所述三极管的基极，所述第五电阻的第二端接地；所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极连接至所述继电器开关的第二输入端。
优选的，本实用新型实施例中的控制单元还包括一第六电阻和二极管，所述二极管的阳极连接至所述比较器的输出端，所述二极管的阴极连接至所述第六电阻的第一端，所述第六电阻的第一端连接至所述比较器的同相输入端。
本实用新型实施例在开机给储能电容充电时，上述串联的限流电阻可以起到很好的限流作用，从而保护了开关和保险丝；而当储能电容的电压充满时又可以通过继电器开关单元短路上述限流电阻，从而做到稳态工作时无损耗，减少了能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，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他的附图。
图1为现有技术中航空电磁仪的发射***输入部分的电路结构图；
图2为本实用新型实施例提供的另一种航空电磁仪发射***的开机保护器的结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的另一种航空电磁仪发射***的开机保护器的结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的另一种航空电磁仪发射***的开机保护器的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
如图2所示为本实用新型实施例提供的一种航空电磁仪发射***的开机保护器的结构示意图，由图2可见，该开机保护器包括位于航空电磁仪发射***输入端的开关S、保险丝F、限流电阻R、继电器开关单元201以及储能电容C构成。
在本实施例中，开关S一端连接飞机发动机所提供的28V电源，另一端连接至节点1；保险丝F一端连接至节点1，另一端连接至节点2；限流电阻R一端连接至节点2另一端连接至节点3；储能电容C的正输入端连接至节点3，而负输入端接地；继电器开关单元201连接在限流电阻R两端，和限流电阻R并联。
在本实施例中，当储能电容C在航空电磁仪开机充电的时候，继电器开关单元201保持断开状态，而当储能电容C的电压充满接近供电电压时，继电器开关单元201会闭合以短路限流电阻R。
在本实施例中，上述限流电阻R的值可以通过如下方式确定：由于航空电磁仪上电(电源开关S闭合)后，航空电磁仪的发射***的输入端的储能电容C以时间常数T＝R*C充电，则输入最大电流为供电电压/R，令此时的输入电流等于发射***稳态工作时的最大电流，就可确定限流电阻R的值。
本实用新型实施例在开机给储能电容充电时，上述串联的限流电阻可以起到很好的限流作用，从而保护了开关和保险丝；而当储能电容的电压充满时又可以通过继电器开关单元短路上述限流电阻，从而做到稳态工作时无损耗，减少了能耗。
下面对上述继电器开关单元进行进一步的描述，如图3所示，在本实施例中继电器开关单元可以包括继电器开关K和控制单元301，继电器开关K一输入端连接至节点1，另一输入端则连接至控制单元的输出端，另外该继电器开关K的两输出端分别连接至节点2和3；控制单元301的两输入端则分别连接至节点1和3。上述继电器开关K为触点常开的继电器，在开机给储能电容C充电时其可以保持断开状态，上述控制单元301可以检测储能电容C的电压是否充满，在储能电容C的电压充满时，其可以向继电器开关K发出一电信号，使得继电器开关K的触点闭合，从而短路限流电阻R。
如图4所述为本实用新型实施例提供的一种开机保护器的详细电路结构图。在本实施例中，上述控制单元可以包括电阻R1-R5、基准电压源D1、电容C1、比较器U2A和三极管Q1。
电阻R1的一端连接至节点1，另一端连接至节点4；电阻R2一端连接至节点3，另一端连接至节点5；电阻R3一端连接至节点5，另一端接地；电阻R4一端连接至节点6，另一端连接至节点7，；电阻R5一端连接至节点7，另一端接地；基准电压源D1负端和参考端都连接至节点4，正端接地；电容C1一端连接至节点4，另一端接地；比较器U2A的同相输入端连接至节点5，反相输入端连接至节点4，输出端连接至节点6，电源端和接地端则分别连接至供电电源和接地；三极管Q1的基极连接至节点7，发射极接地，集电极连接至继电器开关K。
通过上述电路连接方式，继电器开关K的控制过程可以描述如下：储能电容C上的电压由电阻R2和R3采样接到比较器U2A的同相输入端，由R1、D1和C1提供的参考电压(2.5V)接到U2A反相输入端。当储能电容C上的电压充满(比如27.5V)时，U2A的同相端电压大于反相端电压，导致U2A的输出端输出高电平，通过电阻R4和R5分压，控制三极管Q1导通，从而继电器K的触发线圈流过电流，引起继电器K的触点闭合，短路限流电阻R，这样既保护了保险丝F和电源开关S免遭大电流损坏，稳态工作时又没有增加主电路的任何损耗。
作为本发明的一个实施例，上述控制单元内还可以包括二极管D2和电阻R6，二极管D2的阳极连接至节点6，阴极和电阻R6串联后连接至节点5。这样由于二极管D2和电阻R6形成正反馈，可以起到滞回的作用，既加快了比较器U2A的反转，又能防止继电器开关K的抖动。
本实用新型实施例在开机给储能电容充电时，上述串联的限流电阻可以起到很好的限流作用，从而保护了开关和保险丝；而当储能电容的电压充满时又可以通过继电器开关单元短路上述限流电阻，从而做到稳态工作时无损耗，减少了能耗。
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种航空电磁仪发射***的开机保护器，其特征在于，包括：开关、保险丝、限流电阻、继电器开关单元以及航空电磁仪发射***内的储能电容，所述开关的第一端连接供电电源，第二端连接至所述保险丝的第一端，所述保险丝的第二端连接至所述限流电阻的第一端，所述限流电阻的第二端连接至所述储能电容的第一端，而所述储能电容的第二端接地，所述继电器开关单元并联在所述限流电阻两端，所述继电器开关单元当开机给所述储能电容充电时断开，当所述储能电容的电压充满进入稳态时闭合以短路所述限流电阻。
2.如权利要求1所述的开机保护器，其特征在于，所述继电器开关单元包括继电器开关和控制单元，所述继电器开关为触点常开的继电器，所述继电器开关的第一输入端连接至所述开关的第二端，所述继电器开关的第二输入端连接至所述控制单元的输出端，所述控制单元的第一输入端连接至所述开关的第二端，所述控制单元的第二输入端则连接至所述限流电阻的第二端，所述控制单元用于检测所述储能电容是否充满。
3.如权利要求2所述的开机保护器，其特征在于，所述控制单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、比较器、基准电压源、电容和三极管，
所述第一电阻的第一端连接至所述开关的第二端，所述第一电阻的第二端连接至所述基准电压源的负端、参考端、所述电容的第一端、以及所述比较器的反相输入端；
所述基准电压源的正端、所述电容的第二端以及所述比较器的接地端均接地；
所述第二电阻的第一端连接至所述限流电阻的第二端，所述第二电阻的第二端连接至所述第三电阻的第一端以及所述比较器的同相输入端，所述第三电阻的第二端接地；
所述比较器的电源端连接供电电源，所述比较器的输出端连接至所述第四电阻的第一端，所述第四电阻的第二端连接至所述第五电阻的第一端及所述三极管的基极，所述第五电阻的第二端接地；
所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极连接至所述继电器开关的第二输入端。
4.如权利要求3所述的开机保护器，其特征在于，所述控制单元还包括一第六电阻和二极管，所述二极管的阳极连接至所述比较器的输出端，所述二极管的阴极连接至所述第六电阻的第一端，所述第六电阻的第一端连接至所述比较器的同相输入端。
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