《通用海水激活電路》是航宇救生裝備有限公司於2012年11月14日申請的專利，該專利的公布號為CN103066830A，申請號為2012104552064，授權公布日為2013年4月24日，發明人是萬天軍、李琦、劉琦、賈琳琳。
《通用海水激活電路》提供通用海水激活電路，包括電源、第一電極、第二電極、升壓裝置、電爆管和激活模組，電源正極依次連線升壓裝置、電爆管、激活模組和第一電極，電源負極連線第二電極，升壓裝置的接地端與第一電極連線；所述的激活模組包括儲能電容、第一箝位二極體和可控矽，儲能電容的正極與電爆管連線，儲能電容的負極與第二電極連線，第一箝位二極體的正極與可控矽的控制端連線並通過第一限流電阻接第二電極，第一箝位二極體的負極接儲能電容的正極，可控矽的正極接升壓裝置與電爆管的節點，可控矽的負極接第二電極。
2018年12月20日，《通用海水激活電路》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《通用海水激活電路》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：通用海水激活電路
- 公布號：CN103066830A
- 授權日：2013年4月24日
- 申請號：2012104552064
- 申請日：2012年11月14日
- 申請人：航宇救生裝備有限公司
- 地址：湖北省襄樊市高新區157信箱
- 發明人：萬天軍、李琦、劉琦、賈琳琳
- Int.Cl.：H02M3/07(2006.01)I
- 代理機構：湖北武漢永嘉專利代理有限公司
- 代理人：鐘鋒
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
截至2012年11月，中國國內救生類裝備入海水自動工作的方式大都採用先溶解藥片然後產生機械動作，此類工作方式存在入水反應較慢，可靠性不高，並且藥片需要經常檢查定期更換。2004年研製定型一種敏感電路，當電極浸入海水則可激發作動銷使上下端分離，但電極需要經常維護，敏感電路需要定期拆開用專用工具檢測，操作繁瑣，只能一次性使用，並且使用中暴露很多問題。圖片顯示美國在九十年代後期設計出入海水激發電路，但設計思路和方法對外保密，文獻資料尚查不到。
發明內容
專利目的
《通用海水激活電路》要解決的技術問題是：提供一種體積小，入海水反應快的通用海水激活電路。
技術方案
《通用海水激活電路》採取的技術方案為：通用海水激活電路，其特徵在於：它包括電源、第一電極、第二電極、升壓裝置、電爆管和激活模組，其中電源正極依次連線升壓裝置、電爆管、激活模組和第一電極，電源負極連線第二電極，升壓裝置的接地端與第一電極連線；所述的激活模組包括儲能電容、第一箝位二極體和可控矽，儲能電容的正極與電爆管連線，儲能電容的負極與第一電極連線，第一箝位二極體的正極與可控矽的控制端連線並通過第一限流電阻接第一電極，第一箝位二極體的負極接儲能電容的正極，可控矽的正極接升壓裝置與電爆管的節點，可控矽的負極接第一電極。
按上述方案，它還包括自檢電路，自檢電路包括自檢開關、雙向開關管、光電耦合器、指示燈和第二箝位二極體；其中光電耦合器的輸入正極通過指示燈接所述儲能電容的正極，光電耦合器的輸入負極接所述儲能電容的負極，光電耦合器的輸入負極還通過二極體和第二限流電阻與雙向開關管一端連線，雙向開關管的另一端接儲能電容正極，光電耦合器的輸出正極接第二限流電阻與雙向開關管的節點，光電耦合器的輸出負極接第二限流電阻與二極體的節點，光電耦合器的輸出負極通過自檢開關接電源負極，第二箝位二極體的正極接光電耦合器的輸出負極，第二箝位二極體的負極接指示燈正極。
按上述方案，所述的升壓裝置為電荷泵。
按上述方案，所述的第一電極為銅電極，第二電極為鉑電極。
按上述方案，所述的電源為電池組。
按上述方案，升壓裝置電源輸入端接有兩個瞬態抑制二極體。
有益效果
1、採用《通用海水激活電路》電路替代2012年11月之前技術中藥片溶解觸發機械動作，兩電極浸入到海水後經升壓裝置的升壓通過電爆管給儲能電容充電，當充到設定的門限值時，第一箝位二極體打開，由第一箝位二極體控制的可控矽也打開，儲能電容經電爆管、可控矽組成的小迴路瞬間反向放電，激活電爆管，從兩電極浸入海水到電爆管激發用時不超過2秒，具有入水反應快的特點。
2、《通用海水激活電路》電路結構簡單，只需替換電爆管即可反覆使用。
3、為了確保電路功能正常需進行全電路自檢，《通用海水激活電路》還可包含自檢電路，只需按下自檢開關觀察指示燈即可，便於日常維護。
附圖說明
圖1為《通用海水激活電路》一實施例的電路原理圖。
圖2為激發工作流程圖。
圖3為自檢工作流程圖。
技術領域
《通用海水激活電路》涉及一種裝備入海水時自動啟動技術，用於各類救生裝備落入海水後的自啟動。
權利要求
1.通用海水激活電路，其特徵在於：它包括電源、第一電極、第二電極、升壓裝置、電爆管和激活模組，其中電源正極依次連線升壓裝置、電爆管、激活模組和第一電極，電源負極連線第二電極，升壓裝置的接地端與第一電極連線；所述的激活模組包括儲能電容、第一箝位二極體和可控矽，儲能電容的正極與電爆管連線，儲能電容的負極與第一電極連線，第一箝位二極體的正極與可控矽的控制端連線並通過第一限流電阻接第一電極，第一箝位二極體的負極接儲能電容的正極，可控矽的正極接升壓裝置與電爆管的節點，可控矽的負極接第一電極；它還包括自檢電路，自檢電路包括自檢開關、雙向開關管、光電耦合器、指示燈和第二箝位二極體；其中光電耦合器的輸入正極通過指示燈接所述儲能電容的正極，光電耦合器的輸入負極接所述儲能電容的負極，光電耦合器的輸入負極還通過二極體和第二限流電阻與雙向開關管一端連線，雙向開關管的另一端接儲能電容正極，光電耦合器的輸出正極接第二限流電阻與雙向開關管的節點，光電耦合器的輸出負極接第二限流電阻與二極體的節點，光電耦合器的輸出負極通過自檢開關接電源負極，第二箝位二極體的正極接光電耦合器的輸出負極，第二箝位二極體的負極接指示燈正極。
2.根據權利要求1所述的通用海水激活電路，其特徵在於：所述的升壓裝置為電荷泵。
3.根據權利要求1所述的通用海水激活電路，其特徵在於：所述的第一電極為銅電極，第二電極為鉑電極。
4.根據權利要求1所述的通用海水激活電路，其特徵在於：所述的電源為電池組。
5.根據權利要求1所述的通用海水激活電路，其特徵在於：升壓裝置電源輸入端接有兩個瞬態抑制二極體。
實施方式
圖1為《通用海水激活電路》一實施例的電路原理圖，包括電源BT1（該實施例中選用電池組）、第一電極（該實施例中選用銅電極片）、第二電極（該實施例中選用鉑電極片）、升壓裝置U1（該實施例中選用電荷泵，電荷泵外連線有外圍電路）、電爆管和激活模組，其中電源BT1正極依次連線升壓裝置U1、電爆管、激活模組和第一電極，電源BT1負極連線第二電極，升壓裝置U1的接地端與第一電極連線；所述的激活模組包括儲能電容C4、第一箝位二極體D2和可控矽Q1，儲能電容C4的正極與電爆管連線，儲能電容C4的負極與第一電極連線，第一箝位二極體D2的正極與可控矽Q1的控制端連線並通過第一限流電阻R3接第一電極，第一箝位二極體D2的負極接儲能電容C4的正極，可控矽Q1的正極接升壓裝置U1與電爆管的節點，可控矽Q1的負極接第一電極。
為了便於日常維護，它還包括自檢電路，自檢電路包括自檢開關S1、雙向開關管Q2、光電耦合器U2、指示燈D4和第二箝位二極體D3；其中光電耦合器U2的輸入正極通過指示燈D4接所述儲能電容C4的正極，光電耦合器U2的輸入負極接所述儲能電容C4的負極，光電耦合器U2的輸入負極還通過二極體U3和第二限流電阻R5與雙向開關管Q2一端連線，雙向開關管Q2的另一端接儲能電容C4正極，光電耦合器U2的輸出正極接第二限流電阻R5與雙向開關管Q2的節點，光電耦合器U2的輸出負極接第二限流電阻R5與二極體U3的節點，光電耦合器U2的輸出負極通過自檢開關S1接電源BT1負極，第二箝位二極體D3的正極接光電耦合器U2的輸出負極，第二箝位二極體D3的負極接指示燈D4正極。自檢開關S1可串聯第三限流電阻R1。
該電路安裝在金屬外殼中，升壓裝置電源輸入端連線瞬態抑制二極體，用於防靜電。
圖2為激發工作流程圖，裝備浸入海水後（第一電極，第二電極浸入海水），電路由第二電極，電源BT1，升壓裝置U1，第一電極和海水構成迴路，升壓裝置U1開始升壓，升壓輸出經過電爆管向儲能電容C4充電，當儲能電容C4上的電壓升至第一箝位二極體D2的工作電壓時，第一箝位二極體D2打開，有電流流過第一限流電阻R3，可控矽Q1的控制極電壓為正，可控矽Q1打開，儲能電容C4經過電爆管、可控矽Q1迅速反向放電，激活電爆管。因自檢開關S1未接通，光電耦合器U2不能導通，自檢迴路不工作。當裝備浸入淡水（弱導電性），電路雖然由第二電極，電源BT1，升壓裝置U1，第一電極和淡水構成迴路，但淡水電阻大，分壓大，升壓裝置U1升壓達不到第一箝位二極體D2工作電壓。
圖3為自檢工作流程圖，自檢時，按下自檢開關S1，電源BT1經過升壓裝置U1，二極體U3，第三限流電阻R1和自檢開關S1組成迴路，升壓裝置U1開始升壓，經過電爆管向儲能電容C4充電。當儲能電容C4的電壓充至雙向開關管Q2的開啟壓時，雙向開關管U2導通，儲能電容C4的電流經過指示燈D4，光電耦合器U2的輸入端，二極體U3，第三限流電阻R1，自檢開關S1流回電源BT1負極，指示燈D4亮起。當儲能電容C4的電壓繼續上升至第二箝位二極體D3的工作電壓時，第二箝位二極體D3導通，雙向開關管Q2和第二限流電阻R5上分的電壓下降，雙向開關管Q2關斷，光電耦合器U2關閉，指示燈D4熄滅。因此，當電源BT1電壓正常，電路一切正常（包括電爆管），按下自檢開關S1時，指示燈D4會閃亮一下。當電源BT1電壓低於正常值時，按下自建開關S1時，因第三限流電阻R1和二極體U3上的分壓較大，造成升壓裝置U1升壓達不到雙向開關管Q2的開啟電壓，指示燈D4不能亮起。內部電路任何地方損壞都會造成指示燈D4不會閃亮。
升壓裝置U1升壓輸出電流很小，只有幾個毫安，對電爆管而言絕對安全。第二箝位二極體D3比第一箝位二極體D2的工作電壓低。瞬態二極體V1和V2組成保護電路，保護晶片和電路不被靜電擊穿。
鉑電極片和銅電極片採用直徑為4毫米的薄圓片，鉑電極片和銅電極片沿同一水平面安裝，中心間距55毫米。電路（包括電池組）外形尺寸可小於40×14×14毫米，重量可小於35g。
經過反覆實驗測試，當兩電極浸入被測液體中時，通用海水激活電路能100％準確區別海水和淡水（或雨水）；自檢電路對電路和電池電壓也能100％的準確檢測，並且裝入金屬外殼中的通用海水激活電路具有很好的防靜電和抗電磁能力。
榮譽表彰
2018年12月20日，《通用海水激活電路》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
