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탠덤 타입 기폭장치에 적용하는 다중 채널 고전압 발생 제어부 구현
안지연,조세영,정명숙,손중탁,김기륙 대한전자공학회 2021 전자공학회논문지 Vol.58 No.5
The tandem type of ESAD is for detonating a tandem type of warhead consisting of a precursor warhead and a main warhead, ensuring safety during transport, storage, and handling of the flight vehicles. The tandem type of ESAD is armed by detecting the flight environment and is detonated in case of meeting the detonation conditions after being armed. In this case, it plays a role of detonating the precursor warhead first by outputting a detonation signal and detonating the main warhead after a certain time delay. This paper describes the design of a multi-channel high voltage generating and control circuit which is applied to a tandem type of ESAD. The tandem type of ESAD has three detonation outputs for detonating the precursor warhead and the main warhead. In particular, the detonation output for the detonation of the main warhead is designed in two channels because the concept of redundancy is needed for the stable performance and reliability of the main warhead detonation. Driving three channels of the detonating circuit for the tandem type of ESAD is implemented by designing the high voltage generating and control circuit. The proposed circuit functions to transmit a pulse and DC voltage to the inputs of the high voltage DC/DC converter. This circuit drives three DC/DC converters simultaneously, so that each detonating energy can be stably charged. 탠덤 타입 기폭장치는 선구탄두와 주탄두로 구성된 탠덤 타입의 탄두를 기폭시키기 위한 두 개의 전자식 안전장전장치로서 비행체의 수송, 저장, 취급 시 안전을 보장하고, 비행 환경을 감지하여 장전된 상태에서 기폭조건을 충족하는 경우 기폭신호를 출력하여 선구탄두를 먼저 기폭하고, 일정 시간 지연 후 주탄두를 기폭시키는 역할을 한다. 본 논문에서는 탠덤 타입 기폭장치에 적용하는 주요 회로인 다중 채널 고전압 발생 제어부 설계에 대해 기술한다. 탠덤 타입 기폭장치는 선구탄두 및 주탄두 기폭을 위한 기폭신호를 출력하며, 특히 주탄두 기폭을 위한 기폭출력은 주탄두 기폭 기능의 안정적 수행 및 신뢰도 향상을 위해 redundancy 개념을 적용한 2개 채널로 설계한다. 제안하는 고전압 발생 제어부 설계는 3개 채널의 펄스 제어 타입 고전압 DC/DC 컨버터를 안정적으로 구동하기 위하여 Opto-coupler 및 Regulator를 적용하여 펄스 전달 및 승압용 입력 전원 전달을 가능하도록 한다. 구현한 회로를 적용한 기폭장치를 제작하여 수행한 기능시험 및 온도시험 결과, 기폭에 필요한 1,200V 이상 (상온 기준)의 고전압이 3개 채널 모두 정상적으로 충전되는 것을 확인하였다.