交直流电流触发电路、转辙机监测单元及铁路信号防雷分线柜的制作方法

本公开涉及电子，具体地，涉及一种交直流电流触发电路、转辙机监测单元及铁路信号防雷分线柜。

背景技术：

1、当前传统的门限触发模块或窗口比较器，在面对交流信号时，会产生和交流同频率的方波信号，而不是连续的触发信号。因此，当前传统的门限触发模块或窗口比较器仅针对直流信号进行触发，而不能对交流信号进行触发。

技术实现思路

1、本公开的目的是提供一种交直流电流触发电路、转辙机监测单元及铁路信号防雷分线柜，以解决上述问题。

2、为了实现上述目的，本公开提供一种交直流电流触发电路，包括：依次连接的电压转换模块、窗口比较模块、检波泄放模块和整形模块；

3、所述电压转换模块用于根据被测电流，输出电压信号；

4、所述窗口比较模块用于将所述电压信号与所述窗口比较模块的上门限电压和下门限电压进行比较，并根据比较结果输出高电平信号或低电平信号；

5、所述检波泄放模块用于在所述窗口比较模块输出高电平信号的情况下输出高电平信号，且在所述窗口比较模块输出高电平后输出低电平信号的持续时间小于或等于时间阈值的情况下输出高电平信号，在所述持续时间大于所述时间阈值的情况下输出低电平信号；

6、所述整形模块用于将所述检波泄放模块输出的电平信号整形为方波触发信号，并输出所述方波触发信号。

7、可选地，所述检波泄放模块包括：第一电容、第一电阻、第一功率开关、第一二极管、第二功率开关、第二电容；

8、所述第一电容的第一端与所述窗口比较模块的输出端连接、所述第一电容的第二端接地，所述第一电阻的第一端与所述第一电容的第一端连接、所述第一电阻的第二端接地，所述第一功率开关的集电极与所述第一电阻的第一端连接、发射极接地、基极与所述第二功率开关的集电极连接，所述第一二极管的正极与第一功率开关的集电极连接、负极与所述第二功率开关的发射极连接，所述第二功率开关的基极与所述第一功率开关的集电极连接，所述第二电容的第一端连接在所述二功率开关的发射极与所述检波泄放模块的输出端之间、所述第二电容的第二端与地连接。

9、可选地，所述检波泄放模块还包括：第二二极管和第二电阻；

10、所述第二二极管的正极与所述窗口比较模块的输出端连接、负极与所述第一电容的第一端连接，所述第二电阻的第一端连接在所述窗口比较模块的输出端与所述第二二极管的正极之间、所述第二电阻的第二端接地。

11、可选地，所述电压转换模块包括电压采集模块和差分放大模块，所述电压采集模块的输出端与所述差分放大模块的输入端连接，所述差分放大模块的输出端与所述窗口比较模块的输入端连接；

12、所述电压采集模块用于根据被测电流，输出测量电压信号；

13、所述差分放大模块用于将所述测量电压信号进行放大，输出所述电压信号。

14、可选地，所述电压采集模块为霍尔传感器，所述电压采集模块包括采集电压输出端和基准电压输出端，所述差分放大模块包括：第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一运算放大器；

15、所述第三电阻连接在所述基准电压输出端与所述第一运算放大器的反相输入端之间，所述第四电阻的一端与所述第一运算放大器的反相输入端连接、另一端与所述第一运算放大器的输出端连接，所述第五电阻连接在所述采集电压输出端与所述第一运算放大器的同相输入端之间，所述第六电阻的一端与所述第一运算放大器的同相输入端连接、另一端用于与第一电源连接。

16、可选地，所述窗口比较模块包括：第二运算放大器、第三二极管、第三运算放大器和第四二极管；

17、所述第二运算放大器的同相输入端与所述第三运算放大器反相输入端连接后与所述第一运算放大器的输出端连接，所述第二运算放大器的反相输入端用于与第二电源连接、输出端与所述第三二极管的正极连接，所述第三二极管的负极与所述窗口比较模块的输出端连接，所述第二运算放大器的同相输入端用于与第三电源连接、输出端与所述第四二极管的正极连接，所述第四二极管的负极与所述窗口比较模块的输出端连接。

18、可选地，所述整形模块包括第四运算放大器，所述第四运算放大器的同相输入端与所述检波泄放模块的输出端连接、反相输入端用于与第四电源连接、输出端即作为所述交直流电流触发电路的输出端。

19、可选地，所述第一电容的容量为100nf，所述第一电阻的阻值为2.4meg，所述第三电阻的阻值为1kω，所述第四电阻的阻值为50kω，所述第五电阻的阻值为1kω，所述第六电阻的阻值为50kω，所述第一运算放大器、第二运算放大器和第三运算放大器的供电电源的电压为5v，所述第四运算放大器的供电电源的电压为3.3v，所述第一电源的电压为2.5v。

20、本公开还提供一种转辙机监测单元，包括上述的交直流电流触发电路。

21、本公开还提供一种铁路信号防雷分线柜，包括上述的转辙机监测单元。

22、通过上述技术方案，能兼容对交流信号和直流信号进行触发。

23、本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种交直流电流触发电路，其特征在于，包括：依次连接的电压转换模块（10）、窗口比较模块（20）、检波泄放模块（30）和整形模块（40）；

2.根据权利要求1所述的交直流电流触发电路，其特征在于，所述检波泄放模块（30）包括：第一电容（c1）、第一电阻（r1）、第一功率开关（q1）、第一二极管（d1）、第二功率开关（q2）、第二电容（c2）；

3.根据权利要求2所述的交直流电流触发电路，其特征在于，所述检波泄放模块（30）还包括：第二二极管（d2）和第二电阻（r2）；

4.根据权利要求2或3所述的交直流电流触发电路，其特征在于，所述电压转换模块（10）包括电压采集模块（11）和差分放大模块（12），所述电压采集模块（11）的输出端与所述差分放大模块（12）的输入端连接，所述差分放大模块（12）的输出端与所述窗口比较模块（20）的输入端连接；

5.根据权利要求4所述的交直流电流触发电路，其特征在于，所述电压采集模块（11）为霍尔传感器，所述电压采集模块（11）包括采集电压输出端和基准电压输出端，所述差分放大模块（12）包括：第三电阻（r3）、第四电阻（r4）、第五电阻（r5）、第六电阻（r6）、第一运算放大器（u1）；

6.根据权利要求5所述的交直流电流触发电路，其特征在于，所述窗口比较模块（20）包括：第二运算放大器（u2）、第三二极管（d3）、第三运算放大器（u3）和第四二极管（d4）；

7.根据权利要求6所述的交直流电流触发电路，其特征在于，所述整形模块（40）包括第四运算放大器（u4），所述第四运算放大器（u4）的同相输入端与所述检波泄放模块（30）的输出端连接、反相输入端用于与第四电源（vcc4）连接、输出端即作为所述交直流电流触发电路的输出端。

8.根据权利要求7所述的交直流电流触发电路，其特征在于，所述第一电容（c1）的容量为100nf，所述第一电阻（r1）的阻值为2.4meg，所述第三电阻（r3）的阻值为1kω，所述第四电阻（r4）的阻值为50kω，所述第五电阻（r5）的阻值为1kω，所述第六电阻（r6）的阻值为50kω，所述第一运算放大器（u1）、第二运算放大器（u2）和第三运算放大器（u3）的供电电源的电压为5v，所述第四运算放大器（u4）的供电电源的电压为3.3v，所述第一电源（vcc1）的电压为2.5v。

9.一种转辙机监测单元，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的交直流电流触发电路。

10.一种铁路信号防雷分线柜，其特征在于，包括权利要求9所述的转辙机监测单元。

技术总结
本公开涉及一种交直流电流触发电路、转辙机监测单元及铁路信号防雷分线柜。该交直流电流触发电路包括：电压转换模块，用于根据被测电流输出电压信号；窗口比较模块，用于将电压信号上门限电压和下门限电压进行比较，并根据比较结果输出高电平信号或低电平信号；检波泄放模块，用于在窗口比较模块输出高电平信号的情况下输出高电平信号，且在窗口比较模块输出高电平后输出低电平信号的持续时间小于或等于时间阈值的情况下输出高电平信号，在持续时间大于时间阈值的情况下输出低电平信号；整形模块，用于将检波泄放模块输出的电平信号整形为方波触发信号，并输出方波触发信号。该交直流电流触发电路能兼容对交流信号和直流信号进行触发。

技术研发人员：陈飞猛,王帅,谢小云,龚玲,何亨文,杨国华
受保护的技术使用者：四川中光防雷科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15