本實(shí)用新型涉及配電設(shè)備領(lǐng)域,特別是涉及一種導(dǎo)彈與運(yùn)載火箭控制系統(tǒng)配電器。
背景技術(shù):
導(dǎo)彈與運(yùn)載火箭控制系統(tǒng)配電器是飛行控制系統(tǒng)核心設(shè)備之一,其功能是將電池電壓按要求分配給二次電源和其他用電裝置,并實(shí)現(xiàn)地面/彈上電源轉(zhuǎn)換,其具體要求為:1、起飛前應(yīng)能控制地面電源代替彈上電池,按要求分別給各控制裝置供電;2、發(fā)射時(shí)應(yīng)能控制由地面電源轉(zhuǎn)為彈上電池供電(轉(zhuǎn)電);3、“轉(zhuǎn)電”前后應(yīng)始終保持所有用電裝置可靠供電,不允許產(chǎn)生瞬間斷電;4、轉(zhuǎn)電”后應(yīng)能由地面控制斷電。
配電器一般采用繼電器線路實(shí)現(xiàn),且供配電路數(shù)越多,配電器線路就越復(fù)雜,同時(shí)由于配電器是彈(箭)上電源系統(tǒng)的配送中樞、電流大,故其自身發(fā)熱量大,且易對(duì)外形成電磁干擾。如圖1-圖3所示,傳統(tǒng)配電器實(shí)現(xiàn)方法為:將配電器線路中的繼電器安裝在繼電器安裝板100上,繼電器附屬電路采用分立插裝器件,通過(guò)雙翼狀焊盤集中安裝在元件板101上;元件板101通過(guò)固定支柱架在繼電器安裝板100上,且與各繼電器引腳同側(cè);繼電器安裝板100的繼電器通過(guò)導(dǎo)線飛線與元件板101的附屬電路進(jìn)行連接;繼電器安裝板100連同元件板101安裝后裝入整機(jī)殼體中,完成與整機(jī)對(duì)外連接器102的導(dǎo)線連接。
傳統(tǒng)配電器的主要缺陷在于:1、繼電器安裝板100與元件板101通過(guò)支柱連接,一般支柱高度較大,導(dǎo)致整機(jī)高度乃至體積較大,集成度不高;2、由于繼電器安裝板100與元件板101通過(guò)支柱連接,中間空隙較大,不利于整體機(jī)械性能的提升;3、為保證一定機(jī)械強(qiáng)度,元件板不能做大,故附屬電路相對(duì)集中,進(jìn)而繼電器安裝板100與元件板101的連線較長(zhǎng),容易交叉,不利于整機(jī)電磁兼容性的提高;4、整機(jī)體積大,導(dǎo)致熱傳導(dǎo)距離變長(zhǎng),不利于整機(jī)散熱。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題
本實(shí)用新型的目的是提供一種集成小型化的導(dǎo)彈與運(yùn)載火箭控制系統(tǒng)配電器,已解決現(xiàn)有配電器體積大、集成度不高的問(wèn)題。
(二)技術(shù)方案
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型提供的一種導(dǎo)彈與運(yùn)載火箭控制系統(tǒng)配電器,包括箱體,在所述箱體內(nèi)設(shè)置有固定板、玻璃布板和電路板,在所述箱體的一側(cè)設(shè)置有對(duì)外連接端口;
所述固定板水平設(shè)置在所述箱體內(nèi)部,在所述固定板上設(shè)置有大功率繼電器安裝區(qū)域、中功率繼電器安裝區(qū)域和小功率繼電器安裝區(qū)域;在所述大功率繼電器安裝區(qū)域、所述中功率繼電器安裝區(qū)域和所述小功率繼電器安裝區(qū)域上均設(shè)置有多個(gè)貫穿所述玻璃布板和所述電路板的繼電器安裝插槽,用于安裝繼電器;其中,所述大功率繼電器安裝區(qū)域設(shè)置在所述固定板靠近所述外連接端口的一側(cè);
所述固定板的底面與所述玻璃布板的頂面完全貼合,所述玻璃布板的底面與所述電路板的頂面連接。
進(jìn)一步地,在所述大功率繼電器安裝區(qū)域、所述中功率繼電器安裝區(qū)域和所述小功率繼電器安裝區(qū)域的同一側(cè)設(shè)置有繼電器控制信號(hào)端口,在另一側(cè)設(shè)置有電源輸入和輸出端口。
進(jìn)一步地,在所述箱體的頂部設(shè)置有可拆卸的端蓋。
進(jìn)一步地,所述電路板采用雙面電路板,在所述電路板的頂面設(shè)置覆銅網(wǎng),在所述電路板的底面設(shè)置有用于實(shí)現(xiàn)配電器附屬電路表貼器件。
進(jìn)一步地,所述電路板的飛線孔和所述表貼器件圍繞所述大功率繼電器安裝區(qū)域、所述中功率繼電器安裝區(qū)域和所述小功率繼電器安裝區(qū)域設(shè)置。
進(jìn)一步地,所述固定板、所述玻璃布板和所述電路板尺寸相同。
進(jìn)一步地,所述固定板、所述玻璃布板和所述電路板通過(guò)導(dǎo)熱性好的金屬螺釘緊固連接。
進(jìn)一步地,所述固定板采用鋁板制成,所述箱體為硬鋁材料。
進(jìn)一步地,所述大功率繼電器安裝區(qū)域、所述中功率繼電器安裝區(qū)域和所述小功率繼電器安裝區(qū)域,三者之間設(shè)有間隙。
(三)有益效果
本實(shí)用新型提供的一種導(dǎo)彈與運(yùn)載火箭控制系統(tǒng)配電器,通過(guò)固定板、玻璃布板和電路板的疊層結(jié)構(gòu)有效縮小配電器的體積,提高系統(tǒng)集成度、電磁兼容性及機(jī)械環(huán)境適應(yīng)性,且整機(jī)散熱性能良好。
附圖說(shuō)明
圖1為傳統(tǒng)配電器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1中繼電器安裝板與元件板的連接示意圖;
圖3為圖1的側(cè)視圖;
圖4為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本實(shí)用新型的固定板與電路板的連接示意圖;
圖6為本實(shí)用新型的固定板的布局圖;
圖7為本實(shí)用新型的端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為本實(shí)用新型的熱傳導(dǎo)路徑圖;
圖9為本實(shí)用新型的繼電器的布局圖(含附屬電路);
圖10為本實(shí)用新型的信號(hào)回路示意圖;
圖11為本實(shí)用新型的另一信號(hào)回路示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)例用于說(shuō)明本實(shí)用新型,但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。
如圖4、圖5所示,本實(shí)用新型導(dǎo)彈與運(yùn)載火箭控制系統(tǒng)配電器包括箱體1,在箱體1內(nèi)設(shè)置有固定板2、玻璃布板3和電路板4,在箱體1的一側(cè)設(shè)置有對(duì)外連接端口5。
如圖4所示,固定板2水平設(shè)置在箱體1內(nèi)部,在固定板上設(shè)置有大功率繼電器安裝區(qū)域21、中功率繼電器安裝區(qū)域22和小功率繼電器安裝區(qū)域23;在大功率繼電器安裝區(qū)域21、中功率繼電器安裝區(qū)域22和小功率繼電器安裝區(qū)域23上均設(shè)置有多個(gè)貫穿玻璃布板3和電路板4的繼電器安裝插槽6(如圖5所示),用于安裝繼電器7;固定板2的底面與玻璃布板3的頂面完全貼合,玻璃布板3的底面與電路板4的頂面連接。
為了便于散熱及抑制對(duì)外電磁發(fā)射,將大功率繼電器安裝區(qū)域21設(shè)置在固定板2靠近外連接端口5的一側(cè),以此向箱體1的另一端依次布置中功率繼電器安裝區(qū)域22和小功率繼電器安裝區(qū)域23。
需要說(shuō)明的是,大功率繼電器安裝區(qū)域21、中功率繼電器安裝區(qū)域22和小功率繼電器安裝區(qū)域23,三者之間應(yīng)保留一定量的安全距離,優(yōu)選的距離大于2.54mm,防止電磁繼電器間磁干擾,并給其附屬線路的布置留有一定空間;其中,附屬電路8應(yīng)圍繞各安裝區(qū)域繼電器就近布置(如圖6所示)。
根據(jù)強(qiáng)弱信號(hào)線束分區(qū)布局要求,即將大功率線束與小功率線束分開(kāi)走線,具體來(lái)說(shuō),一般將系統(tǒng)大功率輸入、輸出線路與繼電器控制線路分開(kāi)布局或?qū)⑦B接導(dǎo)線分束捆扎,在大功率繼電器安裝區(qū)域、中功率繼電器安裝區(qū)域和小功率繼電器安裝區(qū)域的同一側(cè)設(shè)置有繼電器控制信號(hào)端口9與繼電器控制線路11連接,在另一側(cè)設(shè)置有電源輸入和輸出端口10,且電源輸入和輸出端口10分別與系統(tǒng)大功率輸入、輸出線路12連接。
如圖7所示,為了提高裝置在工作中的密封性可在箱體1的頂部設(shè)置有可拆卸的端蓋13,實(shí)現(xiàn)箱體的密封,箱體13上設(shè)置有磨薄區(qū)域14,磨薄區(qū)域14在實(shí)現(xiàn)箱體密封的同時(shí),可以降低端蓋的重量,從而降低整個(gè)配電器的重量。
優(yōu)選的本實(shí)施例中,固定板2采用鋁板2A12-T4,其厚度為4mm,箱體采用硬質(zhì)鋁材料制成;玻璃布板3型號(hào)為3240,其厚度為1mm。
本導(dǎo)彈與運(yùn)載火箭控制系統(tǒng)配電器所采用的繼電器7上設(shè)置有支耳,支耳上設(shè)置有固定孔,相應(yīng)的固定板上設(shè)置有通孔,在組裝時(shí),每個(gè)繼電器7放置在相應(yīng)的繼電器安裝插槽6內(nèi)后,通過(guò)金屬導(dǎo)熱螺釘穿過(guò)支耳上的固定孔以及固定板上的通孔從而將繼電器牢固的設(shè)置在固定板上??梢岳斫獾氖?,通過(guò)多個(gè)金屬導(dǎo)熱螺釘固定繼電器7,在實(shí)現(xiàn)牢固固定繼電器的同時(shí),也實(shí)現(xiàn)發(fā)熱件(繼電器)與金屬箱體相連,從而將繼電器的熱量通過(guò)金屬導(dǎo)熱螺釘傳導(dǎo)給金屬箱體,從而通過(guò)金屬箱體散熱。
需要說(shuō)明的是,本裝置內(nèi)部主要采用傳導(dǎo)散熱方式,主要熱傳導(dǎo)路徑如圖8所示,繼電器7將熱量傳遞給固定板2,固定板2將熱量傳遞給整個(gè)箱體后,散熱到外部。
為了均衡電路板4的附著力,防止電路板4曲翹,電路板4可采用雙面電路板,在雙面電路板的底面設(shè)置表貼器件,在雙面電路板的頂面設(shè)置覆銅網(wǎng),該敷銅網(wǎng)同時(shí)也起到電磁屏蔽作用;其中,所述表貼器件指的是相互連接的電阻、電容等構(gòu)成配電器附屬電路。
為了保證附屬電路8與對(duì)應(yīng)繼電器線路構(gòu)成的回路面積最小(如圖11所示),可將電路板4的飛線孔和表貼器件圍繞大功率繼電器安裝區(qū)域21、中功率繼電器安裝區(qū)域22和小功率繼電器安裝區(qū)域23設(shè)置。
需要說(shuō)明的是,在固定板2上與飛線孔對(duì)應(yīng)的位置開(kāi)設(shè)有通孔,通孔直徑要求比附屬電路板對(duì)應(yīng)飛線焊盤尺寸大20%,并在開(kāi)孔的上下端分別進(jìn)行倒角設(shè)計(jì),以便于線路連接。
其中,固定板2、玻璃布板3和電路板4尺寸相同,以便于保證箱體1的尺寸最小化。
其中,固定板2、玻璃布板3和電路板4通過(guò)導(dǎo)熱性好的金屬螺釘緊固連接,并在螺釘凸出位置進(jìn)行點(diǎn)膠防護(hù),防止磨損線束。
上述實(shí)施例中,配電器線路原理設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)一致,但將線路組成分成兩部分:繼電器線路部分——主要由繼電器及其互聯(lián)線束組成;附屬電路部分——主要由消反峰電路、二極管隔離電路、測(cè)試點(diǎn)串聯(lián)電阻保護(hù)電路等表貼分立器件組成。
上述實(shí)施例中,將繼電器線路安裝在繼電器7的固定板2上,繼電器間連接方式與傳統(tǒng)相同,即采用導(dǎo)線束連接。
上述實(shí)施例中,繼電器7擺放應(yīng)與固定板2的安裝孔保持一定安全距離(本例設(shè)定不小于5mm),避免對(duì)繼電器安裝形成干涉,并給工人安裝操作留有一定的空間。
上述實(shí)施例中,繼電器7擺放應(yīng)便于其上焊接線束走線,最大程度減少線束交叉,使相同信號(hào)(電源)的正、負(fù)端線束構(gòu)成的回路面積最小(如圖10所示),對(duì)此可用相關(guān)的EDA或CAD工具進(jìn)行虛擬布線以輔助完成繼電器布局優(yōu)化。繼電器布局還應(yīng)考慮整個(gè)固定板2分布均勻(包括位置密度分布和質(zhì)量分布兩方面)。
本實(shí)用新型在組裝時(shí)的安裝步驟:
1)進(jìn)行電路板4上附屬電路的電裝;
2)將固定板2、玻璃布板3和電路板4堆疊組合,形成組合板;
3)將繼電器7安裝在固定板2的各繼電器安裝插槽6中;并將繼電器與固定板通過(guò)金屬導(dǎo)熱螺釘緊固;
4)按照配電器接線圖焊接導(dǎo)線并進(jìn)行線束分束、捆扎,完成繼電器7觸點(diǎn)引腳之間、繼電器7與附屬電路8之間、繼電器7與單機(jī)對(duì)外連接器之間的導(dǎo)線連接。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。