导弹直列式安保系统起爆电路设计与分析
发布时间：2021-10-02 06:18
常规导弹的有效载荷设计中,起爆控制的精确性设计优劣在某种程度上决定了爆炸装药的安全性和引爆可靠性、即时性。传统的起爆控制技术多采用单片机来实现,由于单片机自身局限性,无法实现并行处理,且需借助外部硬件电路完成复杂的逻辑接口,本文提出了基于FPGA的安保系统起爆电路的设计。FPGA拥有并行处理、可编程逻辑设计、速度快、集成化程度高、可移植性强和易于扩展的优势。依据产品的任务需求,分析了安保系统的起爆工作原理。为进一步提高导弹的安全性与精确性,提出了基于FPGA的安保系统起爆电路的设计,并在此基础上,提出了整体设计方案。在起爆电路的设计中,起爆元器件需要达到很高的起爆电压才能完成引爆功能,这种严苛的条件在一般情况下很难达到。因此本文设计了将27V弹上供电升压DC-DC转换,实现2400V的电压转换,并最终完成为储能器件的充电。提出对充电电容实时监控的创新点。在第二道保险解除后,开始给起爆电路中电容充电,并对电容两端电压进行实时监控,通过并联电位器,以1:100比例将储能器件电压值输送回控制系统。当储能电容达到2400V电压时,停止储。在收到起爆信号后,储能器件瞬间释放电压到冲击片雷管两端,...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CT47-6878-PD-104-K-302F脉冲功率多层瓷介电容FIG.3-5c47-6878-d-104--302eedeecccaacaceaecea
中北大学学位论文27图4-1全局时输入引脚（分）FIG.4-1ebacc（a）4.2最小外围件在设计中，将指示灯与FPGA的一个引脚相，用于直观的观察FPGA的工作情况，便于观察；JTAG插座用于FPGA的在线置以及其他多种FPGA置方式的实现；PC可以JTAG接口和FPGA本身，实现对仇SPIFa的固化。同时每1-2个电源引脚有1个去耦电容。4.2.1FPGA的供电电源，是由弹载机提供的27V电压，经DC/DC离转换器输出5V电压，再经稳压之后提供给最小系统。不同的FPGA器件、会有对电压、电流有不同的求。如图4-2所示，FPGA器件的电压求分为三类：核心电压、I/O电压和辅助电压。FPGA器件核心电压I/O电压辅助电压图4-2FPGA器件的供电电压FIG.4-2eaeeFPGAdece
中北大学学位论文31图4-9时电路图Fe4-9ccccdaa如图4-11所示，晶振外围电路和4.2.3节所设计的复位电路产生的时信号和复位信号分别与FPGA上的专用输入引脚IO_L41P_GCLK26和IO_L41P_GCLK27相。图4-10复位与时电路接口示意图FIG.4-10eacebeeeeeadcccc4.2.3复位FPGA初始状态，即FPGA开始正常工作之前的一个时段，用来确保各个元器件可以的入工作状态。由于FPGA器件架构的特点基于RAM，在上电稳定后，FPGA要加载操作，有在个程结束之后，FPGA器件才能够入正常的用户行模式。如果上电复位延时，么对系统性能会有不程度的影响。FPGA上电复位时要大于FPGA器件启动后的置加载时，样才能确保FPGA行后的复位初始化程有效。关于上电置时的计算，有如下公式4-1：MTCCLK1b=TMAX（4-1）其中M为置数据，TCCLK为CCLK时周期，TMAX为最大的置时。其中，最小系统XC6SLX9芯片的置数据为2742528b。唈认的SPIFa传输时CCLK常为2MH，则最大的置时则可由上公式4-1求出，为：
【参考文献】：
期刊论文
[1]低频功率放大器的设计与研究[J]. 董祺圣. 电子世界. 2019(20)
[2]基于FPGA的脉冲信号参数测量系统设计[J]. 李德明,胡君辉. 实验技术与管理. 2019(05)
[3]基于电引信的多功能起爆控制器研究与设计[J]. 王智焕. 电子世界. 2019(06)
[4]微芯片爆炸箔起爆器及其平面高压开关研究进展[J]. 杨智,朱朋,徐聪,张秋,覃新,沈瑞琪. 含能材料. 2019(02)
[5]基于故障树的高压开关故障排查优化处理对策[J]. 闫廷俊. 科技风. 2018(34)
[6]基于参数计算的电子安全系统起爆回路优化方法[J]. 郑松. 电脑与电信. 2018(05)
[7]基于FPGA和单片机的实时脉冲信号参数测量仪[J]. 高英杰,陈婕,刘飞,叶全意. 金陵科技学院学报. 2018(01)
[8]基于故障树的变压器质量缺陷分类方法研究[J]. 陈金猛,李屹. 变压器. 2017(09)
[9]瞬态脉冲信号测量与处理系统设计[J]. 申春龙,郭锋,朱成银. 自动化仪表. 2017(09)
[10]基于FPGA的8通道脉冲波形分析器的研制[J]. 李继承,刘聪展,张翼飞,赵建领,阎博. 核技术. 2017(09)
硕士论文
[1]脉冲信号发射模块设计与实现[D]. 车伟强.西安电子科技大学 2018
[2]基于容性负载的压电高压变换器技术研究[D]. 简越.中国工程物理研究院 2018
[3]电子安全与起爆控制系统设计研究[D]. 陈海峰.南京理工大学 2018
[4]机电引信抗电磁干扰分析及实验研究[D]. 王陶蓉.南京理工大学 2018
[5]用于近程拦截的多引信时空同步起爆控制技术研究[D]. 王海枫.南京理工大学 2016
[6]发动机助推器安全高压点火装置的研制[D]. 何流军.哈尔滨工业大学 2017
[7]电磁脉冲弹对电子目标的毁伤效能评估[D]. 孙国庆.中北大学 2016
[8]多普勒体制引信典型电磁环境适应性研究[D]. 张玮华.南京理工大学 2016
[9]弹头全电子安全引爆技术研究[D]. 杨琳.哈尔滨工业大学 2015
[10]引信安全与解除保险控制器设计[D]. 焦珂.西安电子科技大学 2015
本文编号：3418125
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CT47-6878-PD-104-K-302F脉冲功率多层瓷介电容FIG.3-5c47-6878-d-104--302eedeecccaacaceaecea
中北大学学位论文27图4-1全局时输入引脚（分）FIG.4-1ebacc（a）4.2最小外围件在设计中，将指示灯与FPGA的一个引脚相，用于直观的观察FPGA的工作情况，便于观察；JTAG插座用于FPGA的在线置以及其他多种FPGA置方式的实现；PC可以JTAG接口和FPGA本身，实现对仇SPIFa的固化。同时每1-2个电源引脚有1个去耦电容。4.2.1FPGA的供电电源，是由弹载机提供的27V电压，经DC/DC离转换器输出5V电压，再经稳压之后提供给最小系统。不同的FPGA器件、会有对电压、电流有不同的求。如图4-2所示，FPGA器件的电压求分为三类：核心电压、I/O电压和辅助电压。FPGA器件核心电压I/O电压辅助电压图4-2FPGA器件的供电电压FIG.4-2eaeeFPGAdece
中北大学学位论文31图4-9时电路图Fe4-9ccccdaa如图4-11所示，晶振外围电路和4.2.3节所设计的复位电路产生的时信号和复位信号分别与FPGA上的专用输入引脚IO_L41P_GCLK26和IO_L41P_GCLK27相。图4-10复位与时电路接口示意图FIG.4-10eacebeeeeeadcccc4.2.3复位FPGA初始状态，即FPGA开始正常工作之前的一个时段，用来确保各个元器件可以的入工作状态。由于FPGA器件架构的特点基于RAM，在上电稳定后，FPGA要加载操作，有在个程结束之后，FPGA器件才能够入正常的用户行模式。如果上电复位延时，么对系统性能会有不程度的影响。FPGA上电复位时要大于FPGA器件启动后的置加载时，样才能确保FPGA行后的复位初始化程有效。关于上电置时的计算，有如下公式4-1：MTCCLK1b=TMAX（4-1）其中M为置数据，TCCLK为CCLK时周期，TMAX为最大的置时。其中，最小系统XC6SLX9芯片的置数据为2742528b。唈认的SPIFa传输时CCLK常为2MH，则最大的置时则可由上公式4-1求出，为：
【参考文献】：
期刊论文
[1]低频功率放大器的设计与研究[J]. 董祺圣. 电子世界. 2019(20)
[2]基于FPGA的脉冲信号参数测量系统设计[J]. 李德明,胡君辉. 实验技术与管理. 2019(05)
[3]基于电引信的多功能起爆控制器研究与设计[J]. 王智焕. 电子世界. 2019(06)
[4]微芯片爆炸箔起爆器及其平面高压开关研究进展[J]. 杨智,朱朋,徐聪,张秋,覃新,沈瑞琪. 含能材料. 2019(02)
[5]基于故障树的高压开关故障排查优化处理对策[J]. 闫廷俊. 科技风. 2018(34)
[6]基于参数计算的电子安全系统起爆回路优化方法[J]. 郑松. 电脑与电信. 2018(05)
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[8]基于故障树的变压器质量缺陷分类方法研究[J]. 陈金猛,李屹. 变压器. 2017(09)
[9]瞬态脉冲信号测量与处理系统设计[J]. 申春龙,郭锋,朱成银. 自动化仪表. 2017(09)
[10]基于FPGA的8通道脉冲波形分析器的研制[J]. 李继承,刘聪展,张翼飞,赵建领,阎博. 核技术. 2017(09)
硕士论文
[1]脉冲信号发射模块设计与实现[D]. 车伟强.西安电子科技大学 2018
[2]基于容性负载的压电高压变换器技术研究[D]. 简越.中国工程物理研究院 2018
[3]电子安全与起爆控制系统设计研究[D]. 陈海峰.南京理工大学 2018
[4]机电引信抗电磁干扰分析及实验研究[D]. 王陶蓉.南京理工大学 2018
[5]用于近程拦截的多引信时空同步起爆控制技术研究[D]. 王海枫.南京理工大学 2016
[6]发动机助推器安全高压点火装置的研制[D]. 何流军.哈尔滨工业大学 2017
[7]电磁脉冲弹对电子目标的毁伤效能评估[D]. 孙国庆.中北大学 2016
[8]多普勒体制引信典型电磁环境适应性研究[D]. 张玮华.南京理工大学 2016
[9]弹头全电子安全引爆技术研究[D]. 杨琳.哈尔滨工业大学 2015
[10]引信安全与解除保险控制器设计[D]. 焦珂.西安电子科技大学 2015
本文编号：3418125
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