一种快速消除感性负载反电势的电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种快速消除感性负载反电势的电路，属于导弹系统控制技术领域。
【背景技术】
[0002]某型号飞行器的采用双向喷流装置实现姿态控制，由D/A信号控制双向喷流装置中燃气分配阀芯的A、B电磁线圈电流通断、改变燃气分配阀芯左移、右移的工作状态，产生不同方向的控制力矩。
[0003]控制过程如下:根据姿态控制指令输出的D/A信号，经固体继电器开关放大后控制双向喷流装置电磁线圈A或电磁线圈B工作。固体继电器使用功率场效应管作为控制电流输出器件，场效应管关断瞬间，为维持感性负载通过的电流，在感性负载上产生一个瞬时过压脉冲，即自感反电势。该反向电势能量高，超过控制电流输出器件可承受的最大电压，若不消除反电势，会对控制输出器件造成击穿损伤。一般电路使用电阻作为能量消耗器件消除反电势，该电阻阻值较小，使得维持电流在电阻上产生的压降低于控制电流输出器件可承受的最大电压。但阻值较小的消峰电阻会改变控制负载电路特性，控制电流维持时间增长，感性负载断开时间相应滞后，在感性负载断开时间有较严格要求时，导致控制特性不满足要求，对飞行姿态控制产生不利影响。缩短反电势维持时间势必要增大消耗电阻阻值，但增大的电阻又会导致控制电流输出器件受到高能反电势冲击，增大元器件失效概率。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是为了解决上述问题，提出一种快速消除感性负载反电势的电路，该电路在保证控制电流输出器件不被击穿损坏的情况下，加大消除反电势电阻，缩短感性负载断开时间；同时在控制器件输出端增加瞬变电压抑制器件，保护控制器件不会被瞬态过压损坏。这种电路即满足系统对控制电路特性要求，又可以保证设备工作可靠性。
[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。
[0006]本实用新型的一种快速消除感性负载反电势的电路，该电路应用于控制感性负载工作并消除感性负载的反电势。该电路包括固体继电器K、瞬态抑制二极管V2、电阻R和二极管Vl ;
[0007]所述的固体继电器K包括振荡隔离电路、整流稳压电路和场效应管；
[0008]D/A信号输入到振荡隔离电路中，D/A信号经过振荡隔离电路的隔离后输出给整流稳压电路，整流稳压电路对D/A信号进行整流和稳压后输出给场效应管，场效应管再输出驱动电流，驱动电流用于控制感性负载L的工作；
[0009]D/A信号通过固体继电器K的输入端IN+和IN-输入到固体继电器K内，固体继电器K的输出端OUT+与瞬态抑制二极管V2的一端相连，固体继电器K的输出端OUT-与瞬态抑制二极管V2的另一端、电阻R、感性负载L的一端相连，电阻R的另一端与二极管Vl的一端相连，二极管Vl的另一端与感性负载L的另一端相连；
[0010]控制电源的+B端与固体继电器K的输出端OUT+相连，控制电源的-B端与感性负载L的另一端相连。
[0011]有益效果
[0012]本实用新型的电路为加大消除反电势控制回路中消除能量电阻的阻值，加快自感反电势能量消除速度，缩短感性负载断开时间达到其控制特性满足要求；同时在控制器件输出端增加瞬变电压抑制器件，使瞬变电压抑制器件的最大箝位电压低于电路的最大运行安全电压，保护器件不会被瞬态过压损坏，降低控制器件失效率。
[0013]在本系列飞行器的多次飞行试验中滚控装置控制特性满足技术要求，控制器工作正常，满足技术要求。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的电路的组成示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0016]实施例
[0017]如图1所示，一种快速消除感性负载反电势的电路，该电路应用于综合控制器中控制感性负载的工作并消除感性负载的反电势，该电路包括固体继电器K、瞬态抑制二极管V2、电阻R和二极管Vl ；
[0018]所述的固体继电器K包括振荡隔离电路、整流稳压电路和场效应管；
[0019]D/A信号输入到振荡隔离电路中，D/A信号经过振荡隔离电路的隔离后输出给整流稳压电路，整流稳压电路对D/A信号进行整流和稳压后输出给场效应管，场效应管再输出驱动电流，驱动电流用于控制感性负载L的工作；
[0020]D/A信号通过固体继电器K的IN+和IN-输入到固体继电器K内，固体继电器K的输出端OUT+与瞬态抑制二极管V2的一端相连，瞬态抑制二极管V2的另一端与电阻R、固体继电器K的输出端OUT-、感性负载L的一端相连，电阻R的另一端与二极管Vl的一端相连，二极管Vl的另一端与感性负载L的另一端相连；
[0021 ] 控制电源的+B端与固体继电器K的输出端OUT+相连，控制电源的-B端与感性负载L的另一端相连。
[0022]控制电源+B、-B为28V电压；
[0023]固体继电器K输出端可承受的最大电压为60V;
[0024]电路中二极管Vl和电阻R构成消除感性负载L瞬态反电势回路，V2为双向瞬态电压抑制二极管，击穿电压37V，最大箝位电压53V，28V电压可以正常工作。在固体继电器K输出端电压超过53V时进行电压箝位，确保固体继电器K输出场效应管不被击穿损伤。
[0025]电阻R的取值为560 Ω ;V2选取击穿电压37V、最大箝位电压53V的双向瞬态电压抑制二极管；在固体继电器K的OUT+和OUT-端使用示波器监测固体继电器K输出端开关状态、监测感性负载L工作状态，感性负载L控制电流关断后的反电势在1ms内由28V减小至2V以下，固体继电器K的OUT+和OUT-端电压不大于53V。
[0026]对比例
[0027]该电路包括固体继电器K、电阻R和二极管Vl ；
[0028]D/A信号通过固体继电器K的IN+和IN-输入到固体继电器K内，固体继电器K的输出端OUT+与控制电源+B端相连，固体继电器K的输出端OUT-与电阻R、感性负载L的一端相连，电阻R的另一端与二极管Vl的一端相连，二极管Vl的另一端与感性负载L的另一端相连；
[0029]控制电源的-B端与感性负载L的另一端相连。
[0030]电阻R的取值为I Ω ;在固体继电器K的OUT+和OUT-端使用示波器监测固体继电器K输出端开关状态、监测感性负载L工作状态，感性负载L控制电流关断后的反电势在50ms后由28V减小至2V以下，固体继电器K的OUT+和OUT-端电压超过其输出端击穿电压60V，固体继电器K输出端场效应管被击穿。
【主权项】
1.一种快速消除感性负载反电势的电路，其特征在于:该电路包括固体继电器K、瞬态抑制二极管V2、电阻R和二极管Vl ； D/A信号通过固体继电器K的IN+和IN-输入到固体继电器K内，固体继电器K的输出端OUT+与瞬态抑制二极管V2的一端相连，瞬态抑制二极管V2的另一端与电阻R、固体继电器K的输出端OUT-、感性负载L的一端相连，电阻R的另一端与二极管Vl的一端相连，二极管Vl的另一端与感性负载L的另一端相连； 控制电源的+B端与固体继电器K的输出端OUT+相连，控制电源的-B端与感性负载L的另一端相连。
2.根据权利要求1所述的一种快速消除感性负载反电势的电路，其特征在于:所述的固体继电器K包括振荡隔离电路、整流稳压电路和场效应管； D/A信号输入到振荡隔离电路中，D/A信号经过振荡隔离电路的隔离后输出给整流稳压电路，整流稳压电路对D/A信号进行整流和稳压后输出给场效应管，场效应管再输出驱动电流，驱动电流用于控制感性负载L的工作。
3.根据权利要求1所述的一种快速消除感性负载反电势的电路，其特征在于:瞬态电压抑制二极管V2的击穿电压为37V，最大箝位电压53V。
4.根据权利要求1所述的一种快速消除感性负载反电势的电路，其特征在于:电阻R的取值为560 Ω。
【专利摘要】本实用新型涉及一种快速消除感性负载反电势的电路，属于导弹系统控制技术领域。本实用新型的电路为加大消除反电势控制回路中消除能量电阻的阻值，加快自感反电势能量消除速度，缩短感性负载断开时间达到其控制特性满足要求；同时在控制器件输出端增加瞬变电压抑制器件，使瞬变电压抑制器件的最大箝位电压低于电路的最大运行安全电压，保护器件不会被瞬态过压损坏，降低控制器件失效率。在本系列飞行器的多次飞行试验中滚控装置控制特性满足技术要求，控制器工作正常，满足技术要求。
【IPC分类】H02H9-04
【公开号】CN204578081
【申请号】CN201520186807
【发明人】林梅, 夏宇红, 王萍, 李刚, 伍贻军
【申请人】北京航天自动控制研究所, 中国运载火箭技术研究院
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年3月30日