一种无源型热电池激活装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无源型热电池激活装置，所述电池激活装置包括电流转换单元、信号识别单元、控制单元、储能单元和电点火头，所述电流转换单元与所述信号识别单元相连，所述信号识别单元与所述控制单元相连，所述控制单元与所述储能单元相连，所述储能单元与所述电点火头相连。本发明专利技术无源型热电池激活装置，提高了激活装置输入信号识别能力和电脉冲信号稳定输出能力，并具有体积小，抗干扰和性能稳定特点。

A passive activation device of thermal battery

【技术实现步骤摘要】
一种无源型热电池激活装置
本专利技术属于热电池应用
，尤其涉及一种无源型热电池激活装置。
技术介绍
20世纪初，热电池由德国学者Erb提出并应用到火箭上；20世纪40年代，美国开始研制热电池并应用到武器系统替代水溶液电解质电池；20世纪50年代，美国Sandia实验室将热电池应用到核武器上；20世纪60年代，片型工艺和隔热材料的应用提高热电池的能量和寿命；20世纪80年代至今，诞生多种体系热电池且各项性能指标提高，由于热电池具有比能量大、比功率高、作用可靠和使用环境温度范围宽等优点，被广泛应用于引信、导弹、鱼雷等现代武器中。热电池包括电池反应堆和激活装置，常态下，热电池反应堆处于非工作态，内部介质不进行化学反应，当激活装置收到激活信号后，热电池电堆进行化学反应，将热能转化为电能输出所需的直流电压和电流。热电池激活装置按激活方式分为两种：一种是电信号激活，激活装置产生电信号作用于电点火头，点燃引燃纸使电池反应堆进行化学反应，释放电能；另一种是机械激活，激活装置受到外力撞击下点燃引燃纸使电池反应堆进行化学反应，释放电能。热电池机械激活方式，激活装置结构独立，便于拆卸和检查，有利于弹体自身维修和保养，但是在激活装置在点燃引燃纸的冲击过程中，电池反应堆结构容易被破坏，导致内部化学反应产生的高温高压气体泄露，一方面对武器系统电子元器件产生影响，另一方面电池反应堆能量转化输出不稳定。热电池电信号激活方式，电点火头体积小，为电池反应堆节省空间，提高热电池体积比能量。随着引信小型化，热电池小型化设计也显得十分重要，因此热电池电激活方式成为研究热点。热电池电激活方式按激活装置电路可分为两种，一种是由无源器件构成的激活装置，无源电路具有体积小和器件性能稳定的特点，但是无源型电路抗干扰和识别信号能力有待提高；另一种是由有源器件构成的激活装置，有源电路能够准确识别激活信号和稳定输出高精度电信号，但是有源元器件需要外部电源供电才能可靠工作，武器系统空间有限，如果激活装置采用有源电路会需额外电源供电，不仅增加空间也会增加整个平台设计复杂性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，为克服现有技术缺陷，提供了一种无源型热电池激活装置，提高了激活装置输入信号识别能力和电脉冲信号稳定输出能力，并具有体积小，抗干扰和性能稳定特点。本专利技术目的通过下述技术方案来实现：一种无源型热电池激活装置，所述电池激活装置包括电流转换单元、信号识别单元、控制单元、储能单元和电点火头，所述电流转换单元与所述信号识别单元相连，所述信号识别单元与所述控制单元相连，所述控制单元与所述储能单元相连，所述储能单元与所述电点火头相连；其中，所述电流转换单元基于接收的输入的控制信号完成电流转换并将转换的电流信号输入值信号识别单元；所述信号识别单元基于输入的电流信号实现对输入信号完成激活信号的识别与干扰信号的过滤，并将激活信号发送至控制单元；所述控制单元基于激活信号控制所述储能单元进行放电，通过所述储能单元放电产生的电脉冲信号完成电点火头的激活。根据一个优选的实施方式，所述电流转换单元包括两镜像三极管V1和V2以及电阻R1和R2，其中，三极管V1与三极管V2组成镜像三极管，且三极管V1与三极管V2的集电极与信号输入端的正极相连，三极管V1的发射极与电阻R1和电阻R2串联，且电阻R2另一端与信号输入端负极相连；三极管V2的发射极与所述信号识别单元相连。根据一个优选的实施方式，三极管V1和三极管V2为NPN型三极管或PNP型三极管。根据一个优选的实施方式，电阻R1和/或电阻R2阻值可调电阻器。根据一个优选的实施方式，所述信号识别单元由电阻R3、R4、R5、电容C1和场效应管V3构成；其中，电阻R3一端与电流转换单元中三极管V2的发射极相连，另一端与电阻R4和场效应管V3的漏极相连；电阻R4另一端分别与场效应管V3的栅极、电阻R5和电容C1相连，其中，电阻R5和电容C1另一端与信号输入端负极相连；所述场效应管V3的源极与控制单元相连。根据一个优选的实施方式，所述控制单元包括电阻R6、电容C2、三极管V4和继电器K，其中，三极管V4的基极、电阻R6和电容C2分别与场效应管V3的源极相连，电阻R6和电容C2的另一端与信号输入端负极相连，且三极管V4的发射极与信号输入端负极相连；三极管V4的集电极与继电器K相连，通过所述继电器K完成对电点火头与储能单元的导通控制。根据一个优选的实施方式，所述储能单元由电容C3构成，所述电容C3一端电阻R3相连，另一端与信号输入端负极相连。根据一个优选的实施方式，所述电点火头包括电点火头A，所述电点火头A的两端分别与电容C3的两端相连。根据一个优选的实施方式，电阻R3为可调电阻器。前述本专利技术主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本专利技术可采用并要求保护的方案；且本专利技术，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本专利技术方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本专利技术所要保护的技术方案，在此不做穷举。本专利技术的有益效果：(1)体积小：激活装置电路使用的器件均为无源型元器件，除继电器器件外，其余均可采用贴装器件，电路印制板尺寸可以做到直径30mm，利于安装和通用；(2)抗干扰：信号通常可以用电流、电压和时间宽度表征，本专利技术中：电流转换单元能够识别输入信号电流特征，信号识别单元能够识别输入信号电压、时间宽度特征，通过设计电流转换单元和信号识别单元能够识别输入信号，进而滤掉干扰信号；(3)性能稳定：本专利技术设计的热电池激活装置结构简单、元器件组成少增加可靠稳定性；本专利技术设计的热电池激活装置输出信号产生时刻和信号能量稳定，通过设计控制单元和储能单元可调节输出信号特征，根据电点火头激活能量设计电路装置参数使输出信号稳定；(4)成本低：本专利技术设计的热电池激活装置元器件种类少且为通用型器件，故具有成本低优势。附图说明图1是本专利技术装置各功能模块的连接示意图；图2是本专利技术装置的电路原理图；其中，1-电流转换单元，2-信号识别单元，3-控制单元，4-储能单元，5-电点火头。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无源型热电池激活装置，其特征在于，所述电池激活装置包括电流转换单元(1)、信号识别单元(2)、控制单元(3)、储能单元(4)和电点火头(5)，所述电流转换单元(1)与所述信号识别单元(2)相连，所述信号识别单元(2)与所述控制单元(3)相连，所述控制单元(3)与所述储能单元(4)相连，所述储能单元(4)与所述电点火头(5)相连；/n其中，所述电流转换单元(1)基于接收的输入的激活信号完成电流转换并将转换的电流信号输入至信号识别单元(2)；/n所述信号识别单元(2)基于输入的电流信号实现对输入信号完成激活信号的识别与干扰信号的过滤，并将激活信号发送至控制单元(3)；/n所述控制单元(3)基于激活信号控制所述储能单元(4)进行放电，通过所述储能单元(4)放电产生的电脉冲信号完成电点火头(5)的激活。/n

【技术特征摘要】
1.一种无源型热电池激活装置，其特征在于，所述电池激活装置包括电流转换单元(1)、信号识别单元(2)、控制单元(3)、储能单元(4)和电点火头(5)，所述电流转换单元(1)与所述信号识别单元(2)相连，所述信号识别单元(2)与所述控制单元(3)相连，所述控制单元(3)与所述储能单元(4)相连，所述储能单元(4)与所述电点火头(5)相连；
其中，所述电流转换单元(1)基于接收的输入的激活信号完成电流转换并将转换的电流信号输入至信号识别单元(2)；
所述信号识别单元(2)基于输入的电流信号实现对输入信号完成激活信号的识别与干扰信号的过滤，并将激活信号发送至控制单元(3)；
所述控制单元(3)基于激活信号控制所述储能单元(4)进行放电，通过所述储能单元(4)放电产生的电脉冲信号完成电点火头(5)的激活。


2.如权利要求1所述的一种无源型热电池激活装置，其特征在于，所述电流转换单元(1)包括两镜像三极管V1和V2以及电阻R1和R2，
其中，三极管V1与三极管V2组成镜像三极管，且三极管V1与三极管V2的集电极与信号输入端的正极相连，
三极管V1的发射极与电阻R1和电阻R2串联，且电阻R2另一端与信号输入端负极相连；
三极管V2的发射极与所述信号识别单元(2)相连。


3.如权利要求2所述的一种无源型热电池激活装置，其特征在于，三极管V1和三极管V2为NPN型三极管或PNP型三极管。


4.如权利要求2所述的一种无源型热电池激活装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵辉，李东杰，周伟，沈德璋，周竞睿，杨健，周孟哲，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院电子工程研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51