专利名称：用于惯性导航系统供电电源的保护控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于惯性导航系统的供电电源设备领域，尤其是一种用于惯性导航系
统供电电源的保护控制电路。
背景技术：
惯性导航是一种通过测量飞行器的加速度(惯性)，并自动进行积分运算，获得飞
行器瞬时速度和瞬时位置数据的技术。基于该技术的惯性导航系统具有工作时不依赖外界
信息、不向外界辐射能量、不易受到干扰的优点，是一种自主式导航系统。目前，各种型号的
惯性导航系统已经大量的应用在各种飞行器内，其中，系统供电电源的输出稳定性和输出
品质对于惯性导航系统的正常工作非常重要，比如为固态发送系统电路供电的电源输出
如果不稳或单边出现故障时，不仅会对系统线路芯片造成损害，而且会使系统对外发送的
数据出现错误，严重时甚至会影响系统的解算精度，导致无法提供精确的数据信息。
供电电源的保护控制电路包括两部分1.连接电源控制端的控制电路其主要作
用是打开/关闭供电电源；2.连接电源输出端的保护电路其主要作用是在电源故障时，关
闭电源的输出。第一部分中采用在供电电源控制端连接的电源开关进行控制，该电源开关
为大电流电源开关，在打开或关闭时易产生打火，电源开关易损坏，从而导致对供电电源的
控制不及时、不准确。第二部分中采用常规继电器作为直接切断故障电源供电线路的元件，
但由于继电器动作时的电流较大，易使继电器触点出现打火、烧结等故障，使故障保护的可
靠性大大降低。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、成本低廉且采 用小电流控制大电流设备、不会产生打火、可靠性高的用于惯性导航系统供电电源的保护 控制电路。 本实用新型采取的技术方案是 —种用于惯性导航系统供电电源的保护控制电路，由控制电路和保护电路组成， 控制电路连接电源的控制端，保护电路连接电源的输出端，其特征在于 所述控制电路包括第一开关(Sl)、第二开关(S2)、第一继电器模块(Kl)、第二继 电器模块(K2)、第三继电器模块(K3)和延时模块，第二继电器模块(K2)、第三继电器模块 (K3)和延时模块构成一并联电路，该并联电路的一端接地，该并联电路的另一端通过依次 串联的第一继电器模块(Kl)的一个常闭触点(K12)、第一二极管(VI)和第一开关(Sl)连 接Vcc，第二继电器模块(K2)的一个常闭触点(K222)和第三继电器模块K3的一个常闭触 点(K322)连接电源的控制端，第二开关(S2)的一端连接Vcc，第二开关(S2)的另一端通过 第一继电器模块(Kl)接地； 所述保护电路包括光电耦合模块和电压比较模块，光电耦合模块的输出端的一端 连接Vcc，另一端连接在第二开关(S2)和第一继电器模块(Kl)之间，光电耦合模块的输入端通过依次串联的第二继电器模块(K2)的一个常开触点(K21)和电压比较模块连接电源 输出端。 而且，所述第一开关(Sl)和第二开关(S2)为瞬动复位开关，串联连接的第一开 关(Sl)和第一二极管(VI)的两端还并联有一由第一发光二极管(LED1)、第三继电器模块 (K3)的一个常开触点(K31)和第二二极管(V2)构成的串联电路。 而且，所述延时模块由电阻和电容串联构成。 而且，所述第一继电器模块(Kl)、第二继电器模块(K2)和第三继电器模块(K3)的 常闭触点的两端均并联一电容。 而且，所述第一继电器模块(Kl)、第二继电器模块(K2)和第三继电器模块(K3)的 线圈均并联一二极管。 本实用新型的优点和积极效果是 1.本电路中设置有三个继电器模块，通过该三个继电器中的常闭、常开触点的动 作完成对供电电源的控制和保护，其结构简单、成本低廉，不会产生打火的现象，实现了小 电流控制大电流设备的目的，提高了各元件的使用寿命。 2.本电路中设置有光电耦合模块和电压比较模块，通过光电耦合模块将系统保护 电源的地与系统控制电路的电源地隔离，并通过其它继电器模块控制供电电源的开启和关 闭，解决了传统继电器工作在大电流下导致的继电器触点打火、烧结的问题，提高了对供电 电源保护的可靠性。 3.本电路中的开关Sl、 S2均为瞬动复位开关，与Sl还并联有一继电器模块的常 开触点，当S1被按动后，该继电器模块的常开触点闭合使各继电器模块的供电保持，避免 了 Sl被误按后导致的控制电路的断路。 4.本电路中的每个继电器模块的线圈均并联一二极管，该二极管很好的保护了各 继电器模块的线圈，提高了使用寿命。 5.本电路中每个继电器模块的常闭触点均并联一电容，通过电容的充放电特性保 护了继电器模块的常闭触点，保证了设备的使用安全。 6.本实用新型包括保护电路和控制电路，正常使用时，控制电路负责供电电源的 开启和关闭，保护电路在供电电源故障时能及时关闭供电电源以保护负载。应用于惯性导 航系统后，整体电路简洁、性能可靠、便于操作，是一种安全可靠的惯性导航系统供电电源 的保护控制电路。
图1是本实用新型的电路方框图； 图2是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式下面结合实施例，对本实用新型进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性 的，不能以下述实施例来限定本实用新型的保护范围。 —种用于惯性导航系统供电电源的保护控制电路，如图1 2所示，由控制电路和 保护电路组成，控制电路连接供电电源的控制端，保护电路连接供电电源的输出端，本实用新型的创新在于控制电路(图1中虚线部分)包括第一开关S1、第二开关S2、第一继电器 模块Kl、第二继电器模块K2、第三继电器模块K3和延时模块，第二继电器模块K2的线圈、 第三继电器模块K3的线圈和延时模块构成一并联电路，该并联电路的一端接地，该并联电 路的另一端通过依次串联的第一继电器模块Kl的常闭触点K12、第一二极管VI和第一开 关Sl连接电源Vcc，第二继电器模块K2的常闭触点K222和第三继电器模块K3的常闭触点 K322连接供电电源的控制端，第二开关S2的一端连接电源Vcc，第二开关S2的另一端通过 第一继电器模块K1的线圈接地。 保护电路包括光电耦合模块和电压比较模块，光电耦合模块的输出端的一端连接 电源Vcc，输出端的另一端连接在第二开关S2和第一继电器模块Kl之间，光电耦合模块的 输入端的一端通过依次串联的第二继电器模块K2的常开触点K21和第十一电阻Rll连接 电源Vdd ，输入端的另 一端通过电压比较模块连接供电电源输出端，电压比较模块使用的芯 片是LM139。 本实施例中，第一开关Sl和第二开关S2为瞬动复位开关，即该开关按下后会自动 复位，为了与第一开关Sl配合，在串联连接的第一开关Sl和第一二极管VI的两端还并联 有一由第一发光二极管LED1、第三继电器模块K3的常开触点K321和第二二极管V2构成的 串联电路。当第一开关S1复位后，第三继电器模块K3的常开触点K321的闭合使第二继电 器模块K2和第三继电器模块K3继续保持加电状态。延时模块由第二电阻R2和第二电容 C2串联构成。 为了保护各继电器模块的常闭触点，在第一继电器模块K1的常闭触点K12的两端 并联第一电容C1，第二继电器模块K2的常闭触点K222的两端并联第三电容C3，第三继电 器模块K3的常闭触点K322的两端并联第四电容C4。 为了保护各继电器模块的线圈，在第一继电器模块K1的线圈的两端并联第三二 极管V3，第二继电器模块K2的线圈两端并联第四二极管V4，第三继电器模块K3的线圈两 端并联第五二极管V5。 本实用新型的工作原理是 1.当系统正常启动时按下Sl， K2线圈加电，K2的常开触点K21闭合使保护电路 投入工作，同时K2的常闭触点K222断开，K3由于延时模块的存在，在AT的延时后，K3线 圈加电，K3的常开触点K321闭合使K2和K3与电源Vcc保持连接，LED1发光显示状态，K3 的常闭触点K322断开，此时供电电源正常输出电力，驱动负载； 2.当系统需要关闭时按下S2， Kl线圈加电，Kl的常闭触点K12断开，K2和K3线
圈断电，K2的常闭触点K222和K3的常闭触点K322断开，供电电源不输出电力； 3.当供电电源出现输出不稳或单边故障时，电压比较模块输出低电平，光电耦合
模块的输入端导通，发光二极管发光使光电耦合模块的输出端导通，此时K1的线圈加电，
Kl的常闭触点K12断开，K2和K3线圈断电，K2的常闭触点K222和K3的常闭触点K322断
开，供电电源不输出电力。
权利要求一种用于惯性导航系统供电电源的保护控制电路，由控制电路和保护电路组成，控制电路连接电源的控制端，保护电路连接电源的输出端，其特征在于所述控制电路包括第一开关(S1)、第二开关(S2)、第一继电器模块(K1)、第二继电器模块(K2)、第三继电器模块(K3)和延时模块，第二继电器模块(K2)、第三继电器模块(K3)和延时模块构成一并联电路，该并联电路的一端接地，该并联电路的另一端通过依次串联的第一继电器模块(K1)的一个常闭触点(K12)、第一二极管(V1)和第一开关(S1)连接Vcc，第二继电器模块(K2)的一个常闭触点(K222)和第三继电器模块K3的一个常闭触点(K322)连接电源的控制端，第二开关(S2)的一端连接Vcc，第二开关(S2)的另一端通过第一继电器模块(K1)接地；所述保护电路包括光电耦合模块和电压比较模块，光电耦合模块的输出端的一端连接Vcc，另一端连接在第二开关(S2)和第一继电器模块(K1)之间，光电耦合模块的输入端通过依次串联的第二继电器模块(K2)的一个常开触点(K21)和电压比较模块连接电源输出端。
2. 根据权利要求1所述的一种用于惯性导航系统供电电源的保护控制电路，其特征在 于所述第一开关(Sl)和第二开关(S2)为瞬动复位开关，串联连接的第一开关(Sl)和第 一二极管(VI)的两端还并联有一由第一发光二极管(LED1)、第三继电器模块(K3)的一个 常开触点(K31)和第二二极管(V2)构成的串联电路。
3. 根据权利要求1所述的一种用于惯性导航系统供电电源的保护控制电路，其特征在 于所述延时模块由电阻和电容串联构成。
4. 根据权利要求1所述的一种用于惯性导航系统供电电源的保护控制电路，其特征在 于所述第一继电器模块(Kl)、第二继电器模块(K2)和第三继电器模块(K3)的常闭触点 的两端均并联一电容。
5. 根据权利要求1所述的一种用于惯性导航系统供电电源的保护控制电路，其特征在 于所述第一继电器模块(Kl)、第二继电器模块(K2)和第三继电器模块(K3)的线圈均并 联一二极管。
专利摘要本实用新型涉及一种用于惯性导航系统供电电源的保护控制电路，由控制电路和保护电路组成，控制电路连接电源的控制端，保护电路连接电源的输出端，所述控制电路包括第一开关(S1)、第二开关(S2)、第一继电器模块(K1)、第二继电器模块(K2)、第三继电器模块(K3)和延时模块；保护电路包括光电耦合模块和电压比较模块。本实用新型包括保护电路和控制电路，正常使用时，控制电路负责供电电源的开启和关闭，保护电路在供电电源故障时能及时关闭供电电源以保护负载。应用于惯性导航系统后，整体电路简洁、性能可靠、便于操作，是一种安全可靠的惯性导航系统供电电源的保护控制电路。
文档编号H02H3/00GK201522285SQ20092025045
公开日2010年7月7日 申请日期2009年11月18日 优先权日2009年11月18日
发明者刘芳, 张齐榕, 查云君, 王强 申请人:中国船舶重工集团公司第七○七研究所