桥丝电点火器的驱动电路设计.pdf

第28卷第5期
传感技术学报
Vol 28 No5
2015年5月
CHINESE JOURNAL OF SENSORS AND ACTLATORS
May 2015
Bridge Wire Electric Ignition Drive Circuits Design
ZHANG Xianguo, CAO Hongsong, ZHAO Handong, BAI Song
(School of Mechanical and Electronic Engineering, orth University of China, Tiyun 030051, hin)
Abstract: Pulse jet engines are often ignited by gunpowder wrapped bridge wire electric igniter and widely used in
aircraft at i ude control. The electric igniter needs short-pulse current driving for rapid initiation. In this paper, opto
isolated constant current source and capacitor discharge mode driving circuits are designed for the demand of micro
bridge wire electric igniter. Two kinds of detonating circuit designs implemente the ignition driving of brige wire e-
lectric igniter wtih resistance fluctuations. The constant current source mode is capable of long storage life, compact
spatial structure and high safety, and the reservoir capacitor mode demonstrates high energy efticiency and fast
acting for quick initiation. Two methods provide reference designs for the pulse jet engines of different engineering
requirements
Key words: electric igniter; constant current source; capacitor discharge; detonating circuit design
EEACC: 7230
doi:10.3969/ J. Issn.1004-1699.2015.05.010
桥丝电点火器的驱动电路设计
张宪国,曹红松,赵捍东”,白松
(中北大学机电工程学院,太原030051)
摘要:用于飞行器姿态控制的脉喷发动机常采用火药包裹的桥丝电点火器进行点火,电点火器需要短时脉冲电流驱动。
本文针对微小型桥丝电点火器驱动需求,设计了光耦隔离恒流源方式及电容储能脉冲放电驱动电路,均实现了对阻值波动桥
丝电点火器的点火驱动。试验证明,光耦隔离恒流源方式可靠性高,安全稳定,电容储能放电方式效率高、作用迅速。该两种
设计方法可为脉喷发动机的工程实践提供参考。
关键词;电火工品;恒流源;电容放电;点火电路设计
中图分类号:T丁413
文献标识码:A
文章编号:1004-1699(2015)05-0665-06
脉喷发动机工作时可直接产生作用力改変飞行数。在此基础上设计了光耦隔离怛流源、储能电容
器的姿态,经常被小卫星、弹箭用来作姿态控制,从脉冲放电两种起爆电路,考虑工程适应性完成硬件
而改变飞行轨迹。脉喷发动机一般靠裝填的火药作设计制作,并通过试验验证了电路设计方案合理可
用产生推力,工作时间短,在几十微秒级,需要点火行,这为可变阻值桥丝电点火器在脉喷发动机上的
装置适时点火叫。目前电点火器经常用到可变阻工程应用提供驱动电路的设计方法。
值桥丝电点火器,桥丝上包裹火药,当给桥丝接通瞬
时大电流时,桥丝发热,点燃火药,火药驱动脉喷发
1脉冲发动机作用过程
动机点火工作。对于采用桥丝电点火器作为脉冲发
脉冲助推器阵列装配在火箭弹质心前的制导部
动机的点火能源,需要设计快速、稳定起爆的点火驱位,沿圆周方向均匀分布3。阵列排布见图1。
动电路,其直接影响姿态控制系统的响应]。本文
脉冲发动机作用包括电热过程、点火、持续燃
针对火工品作用机理,建立了桥丝电热升温模型及烧、膜破裂、气体动力学过程。其中针对桥丝电
含能材料绝对超临界化学反应模型,计算最大点火火工品,电能传递到桥丝激活脉冲发动机,实现电热
温度、点火时间,作为驱动电路的脉宽控制设计参转换。点火、持续燃烧过程中电阻桥丝传递热量到
项目来源:兵科院支撑基金项目(62201070503
收稿日期:2014-09-04修改日期:2015-02-13