【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于固体姿控脉冲发动机的矩阵式多通道点火电路，属于固体姿控脉冲发动机点火。
技术介绍
1、固体脉冲发动机是一种推力矢量控制系统的执行机构，具有小型化、轻质化、快响应、短脉冲、多管化和模块化等特点，通常将一系列固体脉冲发动机按有序的空间排列集成在一起，形成固体姿控推力系统。根据需要，由点火控制系统进行有序的点火控制，通过产生相对于飞行器质心的操作力矩对飞行器的姿态运动进行操控，为其提供大机动变轨和快速姿态调节的动力。
2、常见的姿控推力系统是在飞行器头部安装一定数量的微型固体脉冲发动机，这些发动机均匀的排列在机体中心线周围，推力方向穿过机体纵轴。当临近目标时，飞行器上控制计算机计算出飞行器预期轨迹与当前轨迹的偏差，由此产生误差信号，经计算转换后，形成姿控发动机的开关指令，开关指令按照一定的规则来选择响应的姿控发动机点火，使这些姿控发动机产生的总力矩接近于所要求的力矩。
3、当某些情况下飞行所需固体姿控脉冲发动机可多达上百发，在机体空间有限且面临高过载的情况下，对点火电路的轻型化和小型化设计有比较严苛的要求，因此需要一种在保证安全可靠点火的同时尽量减小体积和重量的新技术方案。
技术实现思路
1、本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种用于固体姿控脉冲发动机的矩阵式多通道点火电路，在空间有限且面临高过载的情况下，能够保证安全可靠点火的同时尽量减小体积和重量。
2、本专利技术的技术解决方案是：
3、一种用于
4、所述电源管理模块将外部电源电压转换成电路内部所需电源电压，为控制模块和点火模块供电；
5、所述控制模块输出点火控制指令给点火模块；
6、所述点火模块接收控制模块发出的点火控制指令并按照控制指令将待点火的脉冲发动机对应的点火通路开关打开，给待点火的脉冲发动机输出点火脉冲，形成电流回路，完成该路脉冲发动机点火；
7、所述二极管阵列包含n个二极管，每个二极管正端接点火模块，负端接脉冲发动机负端，确保点火电路单向导通；
8、所述脉冲发动机组包含n个脉冲发动机，每个脉冲发动机正端接点火模块的点火输出，负端接二极管，脉冲发动机接收点火脉冲并实现点火。
9、进一步的，点火模块通过矩阵式电路的连接方式实现n路发动机脉冲点火。
10、进一步的，点火模块为两通道隔离型点火芯片，包括两路控制输入vin1和vin2、两路电源正端输入vcc1和vcc2、两路信号输出vo1和vo2、两路电源负端输出；
11、两路控制输入vin1和vin2接收两路控制模块点火指令，当点火指令为高时，对应通路开关打开，输出点火脉冲，当点火指令为低时，对应通路开关闭合，不输出点火脉冲；
12、当对应控制输入为高时，对应信号输出为高，发出点火脉冲，当对应控制输入为低时，对应信号输出为低，不发出点火脉冲。
13、进一步的，十个点火模块控制一百路发动机脉冲点火。
14、进一步的，对脉冲发动机进行分组匹配，将100个脉冲发动机分成10组，每组10个发动机，采用10*10矩阵式点火方阵与点火模块形成点火回路，根据点火控制指令实现点火；
15、发动机编号为1、2、3、…99、100，发动机正端以字母+数字的方式表示：a1、a2、…a10、b1、b2、…b10，以此类推直到j 1、j2、…j10；发动机负端以数字+字母的方式表示：1a、2a、…10a、1b、2b、…10b，以此类推直到1j、2j、…10j。
16、进一步的，1号脉冲发动机正端为a1，负端为1a；2号脉冲发动机正端为a2，负端为2a；11号脉冲发动机正端为b1，负端为1b；12号脉冲发动机正端为b2，负端为2b；以此类推，100号脉冲发动机正端为j 10，负端为10j。
17、进一步的，点火芯片中两路控制输入vin1和vin2以行和列的方式接收点火控制指令，行编号a,b,…,j，列编号1,2,…,10，将需要点火的通路对应的控制输入拉高以形成点火回路，输出点火脉冲实现发动机点火。
18、进一步的，点火模块第一路电源输入vcc1接+26v电源供电，第一路输出vo1接10路脉冲发动机正端，具体为：
19、vo1输出信号dh_a分出10路dh_a1，dh_a2，…，dh_a10输出接10路脉冲发动机正端a1，a2，…，a10；
20、第二路电源正端输入vcc2通过二极管阵列转接至10路脉冲发动机负端，具体为：vcc2输入信号dh_1接10路二极管的负端，二极管正端分别作为dh_1a，dh_1b，…，dh_1j连接10路脉冲发动机的负端1a，1b，…，1j，vo2输出接电源地。
21、进一步的，
22、当对应两路控制输入vin1和vin2的输入信号dh_ai和dh_1i为高时，说明需要将1号脉冲发动机点火；
23、当对应两路控制输入vin1和vin2的输入信号dh_bi和dh_2i为高时，说明需要将2号脉冲发动机点火；
24、其他路脉冲发动机点火以此类推。
25、本专利技术与现有技术相比的有益效果是：
26、(1)本专利技术设计的电路仅设置10个点火模块芯片，通过20路点火控制信号控制100路脉冲发动机点火输出，对比通常情况下同样点火模块芯片需要50个才能控制100路发动机的情况，本专利技术将重量和体积减少至百分之七十左右，实现了点火电路小型化轻型化的要求；
27、(2)本专利技术仅使用了10个点火模块实现100路点火，电路结构复杂度大幅度降低，在降低了研制成本的同时提高了点火电路的可靠性；
28、(3)本专利技术利用二极管单向导通特性，防止点火电流逆行对其他点火回路造成误点火，保证在点火过程中，各个点火通路互相无干扰；
29、(4)本专利技术为提高点火电路的通用性和互换性，降低电路的生产和使用成本，电路采用模块化设计。
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1.一种用于固体姿控脉冲发动机的矩阵式多通道点火电路，其特征在于包括：电源管理模块、控制模块、点火模块、二极管阵列和脉冲发动机组；
2.根据权利要求1所述的一种用于固体姿控脉冲发动机的矩阵式多通道点火电路，其特征在于：点火模块通过矩阵式电路的连接方式实现N路发动机脉冲点火。
3.根据权利要求2所述的一种用于固体姿控脉冲发动机的矩阵式多通道点火电路，其特征在于：点火模块为两通道隔离型点火芯片，包括两路控制输入Vin1和Vin2、两路电源正端输入Vcc1和Vcc2、两路信号输出Vo1和Vo2、两路电源负端输出；
4.根据权利要求3所述的一种用于固体姿控脉冲发动机的矩阵式多通道点火电路，其特征在于：十个点火模块控制一百路发动机脉冲点火。
5.根据权利要求4所述的一种用于固体姿控脉冲发动机的矩阵式多通道点火电路，其特征在于：对脉冲发动机进行分组匹配，将100个脉冲发动机分成10组，每组10个发动机，采用10*10矩阵式点火方阵与点火模块形成点火回路，根据点火控制指令实现点火；
6.根据权利要求5所述的一种用于固体姿控脉冲发动机的
7.根据权利要求6所述的一种用于固体姿控脉冲发动机的矩阵式多通道点火电路，其特征在于：点火芯片中两路控制输入Vin1和Vin2以行和列的方式接收点火控制指令，行编号a,b,…,j，列编号1,2,…,10，将需要点火的通路对应的控制输入拉高以形成点火回路，输出点火脉冲实现发动机点火。
8.根据权利要求7所述的一种用于固体姿控脉冲发动机的矩阵式多通道点火电路，其特征在于：点火模块第一路电源输入Vcc1接+26V电源供电，第一路输出Vo1接10路脉冲发动机正端，具体为：
9.根据权利要求8所述的一种用于固体姿控脉冲发动机的矩阵式多通道点火电路，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种用于固体姿控脉冲发动机的矩阵式多通道点火电路，其特征在于包括：电源管理模块、控制模块、点火模块、二极管阵列和脉冲发动机组；
2.根据权利要求1所述的一种用于固体姿控脉冲发动机的矩阵式多通道点火电路，其特征在于：点火模块通过矩阵式电路的连接方式实现n路发动机脉冲点火。
3.根据权利要求2所述的一种用于固体姿控脉冲发动机的矩阵式多通道点火电路，其特征在于：点火模块为两通道隔离型点火芯片，包括两路控制输入vin1和vin2、两路电源正端输入vcc1和vcc2、两路信号输出vo1和vo2、两路电源负端输出；
4.根据权利要求3所述的一种用于固体姿控脉冲发动机的矩阵式多通道点火电路，其特征在于：十个点火模块控制一百路发动机脉冲点火。
5.根据权利要求4所述的一种用于固体姿控脉冲发动机的矩阵式多通道点火电路，其特征在于：对脉冲发动机进行分组匹配，将100个脉冲发动机分成10组，每组10个发动机，采用10*10矩阵式点火方阵与点火模块形成点火回路，根据点火控制指令...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈肖雨，裴养卫，
申请(专利权)人：西安航天动力技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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