故障安全动态逻辑与驱动电路的制作方法

文档序号:7524722阅读:248来源:国知局
专利名称:故障安全动态逻辑与驱动电路的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种动态逻辑与驱动电路,具体的说,涉及了一种故障安全动态逻辑与驱动电路。
背景技术
目前,铁路信号产品遵循故障-安全的原则,也就是产品或设备的任何故障均应导向安全。铁路信号控制产品多属SIL4级安全产品,此类产品的控制对象多为安全继电器,继电器在直流电压大于16V时吸起,在直流电压小于7V时落下,其中,落下状态为安全侧状态。此类产品的设计,大多采用2*2取2的安全结构,多采用两个独立控制的安全逻辑与电路,通过动态脉冲I—变压器隔离一直流化一动态脉冲2—变压器隔离一直流化的方法实现;这种电路不但使用了多个变压器使得电路的体积庞大,而且变化过程复 杂,不宜使用在微电子控制电路上。随着铁路信号设备电子化过程的推进,该电路的缺点就造成其无法在以后的铁路信号控制设备上的使用。为了解决以上存在的问题,人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容本实用新型的目的是针对现有技术的不足,从而提供了一种设计科学、安全可靠性高、体积小、电路结构简单和可实现设备微电子化的故障安全动态逻辑与驱动电路。为了实现上述目的,本实用新型所采用的技术方案是一种故障安全动态逻辑与驱动电路,它包括第一动态脉冲电路、第二动态脉冲电路和继电器;其中,所述动态脉冲电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一极性电容、第二极性电容、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管;其中,所述第一电阻的一端与所述第三电阻的一端和所述第一三极管的集电极连接在一起,所述第一电阻的一端作为外部电源正向接入点,所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端和所述第一极性电容的正极连接,所述第二电阻的另一端与所述第一三极管的基极和所述第一二极管的阳极连接,所述第一二极管的阴极与所述第二三极管的基极和所述第三三极管的集电极连接,所述第一三极管的发射机与所述第一极性电容的负极和所述第二三极管的发射极连接,所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的一端连接,所述第四电阻的另一端与所述第五电阻的一端和所述第三三极管的基极连接,所述第五电阻的另一端与所述第三三极管的发射极连接,所述第三电阻的另一端和所述第五电阻的另一端分别作为动态信号的两输入端,所述第一极性电容的负极与所述第二二极管的阳极和所述第三二极管的阴极连接,所述第三二极管的阳极与所述第二极性电容的负极和所述第四二极管的阳极连接,所述第三三极管的发射极、所述第二三极管的集电极、所述第二二极管的阴极、所述第二极性电容的正极和所述第四二极管的阴极连接在一起,所述第二三极管的集电极作为外部电源负向接入点,所述第四二极管的两端分别作为动态脉冲电路的两输出端;所述第一动态脉冲电路的两输出端分别与所述继电器的线圈两端连接,所述继电器的一组常开触点分别与所述第二动态脉冲电路的外部电源正向接入点和外部电源负向接入点连接。本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步,具体的说,该故障安全动态逻辑与驱动电路相对传统电路采用动态脉冲电路和继电器结合的设计方法,有效的减小了设备的体积,实现设备的微电子化,同时输出直流电压有两种状态24V和0V,0V为安全侧电压;具有设计科学、安全可靠性高、体积小、电路结构简单和可实现设备微电子化的优点。

图I是所述故障安全动态逻辑与驱动电路的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式
,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。如图I所示,一种故障安全动态逻辑与驱动电路,它包括动态脉冲电路A、动态脉冲电路B和继电器U83,所述继电器采用SR型继电器;其中,所述动态脉冲电路A包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5,极性电容CPl、极性电容CP2,三极管Tl、三极管T2、三极管T3和二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4 ;所述电阻Rl的一端与所述电阻R3的一端和所述三极管Tl的集电极连接在一起,所述电阻Rl的一端作为外部电源正向接入点,所述电阻Rl的另一端与所述电阻R2的一端和所述极性电容CPl的正极连接,所述电阻R2的另一端与所述三极管Tl的基极和所述二极管Dl的阳极连接,所述二极管Dl的阴极与所述三极管T2的基极和所述三极管T3的集电极连接,所述三极管Tl的发射机与所述极性电容CPl的负极和所述三极管T2的发射极连接,所述电阻R3的另一端与所述电阻R4的一端连接,所述电阻R4的另一端与所述电阻R5的一端和所述三极管T3的基极连接,所述电阻R5的另一端与所述三极管T3的发射极连接,所述电阻R3的另一端和所述电阻R5的另一端分别作为动态脉冲电路A的动态信号的两输入端,所述极性电容CPl的负极与所述二极管D2的阳极和所述二极管D3的阴极连接,所述二极管D3的阳极与所述极性电容CP2的负极和所述二极管D4的阳极连接,所述三极管T3的发射极、所述三极管T2的集电极、所述二极管D2的阴极、所述极性电容CP2的正极和所述二极管D4的阴极连接在一起,所述三极管T2的集电极作为外部电源负向接入点,所述二极管D4的两端分别作为动态脉冲电路A的两输出端;所述动态脉冲电路B包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻RlO,极性电容CP3、极性电容CP4,三极管T4、三极管T5、三极管T6和二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8 ;所述电阻R6的一端与所述电阻R8的一端和所述三极管T4的集电极连接在一起,所述电阻R6的一端作为动态脉冲电路B的电源正向接入点,所述电阻R6的另一端与所述电阻R7的一端和所述极性电容CP3的正极连接,所述电阻R7的另一端与所述三极管T4的基极和所述二极管D5的阳极连接,所述二极管D5的阴极与所述三极管T5的基极和所述三极管T6的集电极连接,所述三极管T4的发射机与所述极性电容CP3的负极和所述三极管T5的发射极连接,所述电阻R8的另一端与所述电阻R9的一端连接,所述电阻R9的另一端与所述电阻RlO的一端和所述三极管T6的基极连接,所述电阻RlO的另一端与所述三极管T6的发射极连接,所述电阻R8的另一端和所述电阻RlO的另一端分别作为动态脉冲电路B的动态信号的两输入端,所述极性电容CP3的负极与所述ニ极管D6的阳极和所述ニ极管D7的阴极连接,所述ニ极管D7的阳极与所述极性电容CP4的负极和所述ニ极管D8的阳极连接,所述三极管T6的发射极、所述三极管T5的集电极、所述ニ极管D6的阴极、所述极性电容CP4的正极和所述ニ极管D8的阴极连接在一起,所述三极管T5的集电极作为动态脉冲电路B的电源负向接入点,所述ニ极管D8的两端分别作为动态脉冲电路B的两输出端;所述动态脉冲电路A的两输出端分别与所述继电器U83的线圈两端连接,所述继电器U83的一组常开触点分别与所述动态脉冲电路B的外部电源正向接入点和外部电源负向接入点连接。 整个电路使用时,需要给所述外部电源正向接入点和所述外部电源负向接入点提供稳定的24V电源,即对所述动态脉冲电路A供电;所述动态脉冲电路A的输入信号由CPUA提供,所述动态脉冲电路B的输入信号由CPUB提供;所述CPUA提供的动态脉冲信号经过所述动态脉冲电路A后输出控制信号给所述继电器U83,若CPUA提供的动态信号正常从而启动继电器U83供电给所述动态脉冲电路B ;由于,所述动态脉冲电路B的输入信号由所述CPUB提供,电源的提供由所述动态脉冲电路A控制,这样就构成ー个逻辑“与门”。
该故障安全动态逻辑与驱动电路的输入信号由CPUA和CPUB提供,所述CPUA和所述CPUB通过外部方式进行同步控制,所述CPUA通过所述动态脉冲电路A信号输入端给所述动态脉冲电路A提供CPUA动态信号输入,所述CPUB通过所述动态脉冲电路B信号输入端给所述动态脉冲电路B提供CPUB动态信号输入,所述动态脉冲电路A外接电源后开始エ作,当所述动态脉冲电路A接到有效的CPUA动态信号,开启所述继电器U83提供工作电源给所述动态脉冲电路B,所述动态脉冲电路B开始工作,当所述动态脉冲电路B接到有效的CPUB动态信号后,所述动态脉冲电路B的动态脉冲输出端产生输出信号。上述工作过程中,若出现以下三种情况一、CPUA提供的动态信号无效,CPUB提供的动态信号无效;ニ、CPUA提供的动态信号有效,CPUB提供的动态信号无效;三CPUA提供的动态信号无效,CPUB提供的动态信号有效;输出信号就导向安全侧,输出电压为0V,若电路中的电子器件发生故障也会导致,输出信号就导向安全侧,输出电压为0V。 最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制;尽管參照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本实用新型的具体实施方式
进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本实用新型技术方案的精神,其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
权利要求1.一种故障安全动态逻辑与驱动电路,其特征在于它包括第一动态脉冲电路、第二动态脉冲电路和继电器;其中,所述动态脉冲电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一极性电容、第二极性电容、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管;其中,所述第一电阻的一端与所述第三电阻的一端和所述第一三极管的集电极连接在一起,所述第一电阻的一端作为外部电源正向接入点,所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端和所述第一极性电容的正极连接,所述第二电阻的另一端与所述第一三极管的基极和所述第一二极管的阳极连接,所述第一二极管的阴极与所述第二三极管的基极和所述第三三极管的集电极连接,所述第一三极管的发射机与所述第一极性电容的负极和所述第二三极管的发射极连接,所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的一端连接,所述第四电阻的另一端与所述第五电阻的一端和所述第三三极管的基极连接,所述第五电阻的另一端与所述第三三极管的发射极连接,所述第三电阻的另一端和所述第五电阻的另一端分别作为动态信号的两输入端,所述第一极性电容的负极与所述第二二极管的阳极和所述第三二极管的阴极连接,所述第三二极管的阳极与所述第二极性电容的负极和所述第四二极管的阳极连接,所述第三三极管的发射极、所述第二三极管的集电极、所述第二二极管的阴极、所述第二极性电容的正极和所述第四二极管的阴极连接在一起,所述第二三极管的集电极作为外部电源负向接入点,所述第四二极管的两端分别作为动态脉冲电路的两输出端;所述第一动态脉冲电路的两输出端分别与所述继电器的线圈两端连接,所述继电器的一组常开触点分别与所述第二动态脉冲电路的外部电源正向接入点和外部电源负向接入点连接。
专利摘要本实用新型提供了一种故障安全动态逻辑与驱动电路,它包括第一动态脉冲电路、第二动态脉冲电路和继电器,其中,所述第一动态脉冲电路和所述第二动态脉冲电路的动态信号输入端接收信号,所述第一动态脉冲电路的外部电源正向接入点和外部电源负向接入点连接外部电源,所述第一动态脉冲电路的两输出端分别与所述继电器的线圈两端连接,所述继电器的一组常开触点分别与所述第二动态脉冲电路的外部电源正向接入点和外部电源负向接入点连接。该故障安全动态逻辑与驱动电路具有设计科学、安全可靠性高、体积小、电路结构简单和可实现设备微电子化的优点。
文档编号H03K19/003GK202395749SQ20112045954
公开日2012年8月22日 申请日期2011年11月18日 优先权日2011年11月18日
发明者张成斌, 徐大贵, 程建斌 申请人:河南辉煌科技股份有限公司
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