本技術(shù)涉及電力電子，具體涉及一種安全電路、數(shù)字量輸出模塊及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在工業(yè)控制系統(tǒng)中，do(digital?output，數(shù)字量輸出)模塊具有重要作用，通過(guò)在do模塊的負(fù)載接點(diǎn)處連接負(fù)載即可實(shí)現(xiàn)對(duì)外部執(zhí)行器運(yùn)行狀態(tài)的控制。近年來(lái)，隨著行業(yè)對(duì)功能安全的重視程度不斷提高，能夠滿(mǎn)足功能安全要求的1oo2(1out?of?2)架構(gòu)被廣泛采用。

2、結(jié)合圖1所示，第一do模塊a1的負(fù)載接點(diǎn)(輸出接點(diǎn))so0和負(fù)載接點(diǎn)(接地接點(diǎn))iog0連接外部執(zhí)行器1，第二do模塊b1的負(fù)載接點(diǎn)so1和負(fù)載接點(diǎn)iog1連接外部執(zhí)行器2，外部執(zhí)行器1和外部執(zhí)行器2連接下級(jí)電路，且任一外部執(zhí)行器關(guān)斷均可使下級(jí)電路停止運(yùn)行，從而滿(mǎn)足1oo2架構(gòu)要求。

3、由此可見(jiàn)，現(xiàn)有技術(shù)采用兩路do模塊配合兩個(gè)外部執(zhí)行器才能構(gòu)建一個(gè)用于控制下級(jí)電路的安全回路，不僅電路實(shí)現(xiàn)成本高，而且現(xiàn)場(chǎng)接線(xiàn)復(fù)雜，需要耗費(fèi)大量人力搭建系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本技術(shù)致力于提供一種安全電路、數(shù)字量輸出模塊及電子設(shè)備，安全電路本身滿(mǎn)足1oo2架構(gòu)要求，只需一個(gè)外部控制器即可實(shí)現(xiàn)對(duì)下級(jí)電路的控制，降低電路實(shí)現(xiàn)成本，簡(jiǎn)化現(xiàn)場(chǎng)接線(xiàn)過(guò)程，節(jié)約人力資源。

2、第一方面，本技術(shù)提供一種安全電路，包括：第一開(kāi)關(guān)電路、第二開(kāi)關(guān)電路以及第一反饋電路，其中，

3、所述第一開(kāi)關(guān)電路和所述第二開(kāi)關(guān)電路串聯(lián)連接，形成串聯(lián)支路；

4、所述串聯(lián)支路連接于數(shù)字量輸出模塊的接點(diǎn)電源與負(fù)載接點(diǎn)之間；

5、所述第一反饋電路的采樣端與所述負(fù)載接點(diǎn)相連，所述第一反饋電路的反饋端分別與所述第一開(kāi)關(guān)電路的第一輸入端以及所述第二開(kāi)關(guān)電路的第一輸入端相連；

6、所述第一反饋電路用于反饋所述串聯(lián)支路的當(dāng)前導(dǎo)通狀態(tài)；

7、在所述當(dāng)前導(dǎo)通狀態(tài)與目標(biāo)導(dǎo)通狀態(tài)不一致的情況下，所述串聯(lián)支路中正常運(yùn)行的開(kāi)關(guān)電路關(guān)斷；

8、其中，所述目標(biāo)導(dǎo)通狀態(tài)與正常運(yùn)行的第一開(kāi)關(guān)電路以及正常運(yùn)行的第二開(kāi)關(guān)電路的導(dǎo)通狀態(tài)對(duì)應(yīng)。

9、在一種可能的實(shí)施方式中，所述第一開(kāi)關(guān)電路和所述第二開(kāi)關(guān)電路配置為在診斷時(shí)長(zhǎng)內(nèi)只有一個(gè)開(kāi)關(guān)電路關(guān)斷，所述目標(biāo)導(dǎo)通狀態(tài)為關(guān)斷；

10、若所述第一反饋電路反饋表征所述當(dāng)前導(dǎo)通狀態(tài)為導(dǎo)通的第一反饋信號(hào)，所述串聯(lián)支路中正常運(yùn)行的開(kāi)關(guān)電路關(guān)斷；

11、或者，

12、所述第一開(kāi)關(guān)電路和所述第二開(kāi)關(guān)電路配置為同時(shí)導(dǎo)通，所述目標(biāo)導(dǎo)通狀態(tài)為導(dǎo)通；

13、若所述第一反饋電路反饋表征所述當(dāng)前導(dǎo)通狀態(tài)為關(guān)斷的第二反饋信號(hào)，所述串聯(lián)支路中正常運(yùn)行的開(kāi)關(guān)電路關(guān)斷。

14、在一種可能的實(shí)施方式中，所述第一開(kāi)關(guān)電路包括第一控制電路和第一可控開(kāi)關(guān)；

15、所述第二開(kāi)關(guān)電路包括第二控制電路和第二可控開(kāi)關(guān)；

16、所述第一可控開(kāi)關(guān)的一端與所述接點(diǎn)電源相連，所述第一可控開(kāi)關(guān)的另一端與所述第二可控開(kāi)關(guān)的一端相連，所述第二可控開(kāi)關(guān)的另一端與所述負(fù)載接點(diǎn)相連；

17、所述第一控制電路的輸出端與所述第一可控開(kāi)關(guān)的控制端相連，所述第一控制電路的第一輸入端作為所述第一開(kāi)關(guān)電路的第一輸入端；

18、所述第二控制電路的輸出端與所述第二可控開(kāi)關(guān)的控制端相連，所述第二控制電路的第一輸入端作為所述第二開(kāi)關(guān)電路的第一輸入端。

19、在一種可能的實(shí)施方式中，所述第一控制電路輸出控制所述第一可控開(kāi)關(guān)導(dǎo)通狀態(tài)的第一診斷信號(hào)；

20、所述第二控制電路輸出控制所述第二可控開(kāi)關(guān)導(dǎo)通狀態(tài)的第二診斷信號(hào)；

21、在診斷時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，所述第一診斷信號(hào)和所述第二診斷信號(hào)只有一個(gè)控制相應(yīng)的可控開(kāi)關(guān)關(guān)斷。

22、在一種可能的實(shí)施方式中，所述第一控制電路輸出控制所述第一可控開(kāi)關(guān)導(dǎo)通狀態(tài)的第三診斷信號(hào)；

23、所述第二控制電路輸出控制所述第二可控開(kāi)關(guān)導(dǎo)通狀態(tài)的第四診斷信號(hào)；

24、所述第三診斷信號(hào)和所述第四診斷信號(hào)分別控制相應(yīng)的可控開(kāi)關(guān)同時(shí)導(dǎo)通。

25、在一種可能的實(shí)施方式中，所述第一控制電路和所述第二控制電路包括相同的控制電路，所述控制電路包括控制器和隔離電路，其中，

26、所述控制器的輸出端與所述隔離電路的輸入端相連，所述隔離電路的輸出端作為控制電路的輸出端；

27、所述控制器的第一輸入端多為相應(yīng)控制電路的第一輸入端。

28、在一種可能的實(shí)施方式中，所述第二可控開(kāi)關(guān)還用于檢測(cè)所述串聯(lián)支路的當(dāng)前電流，并在所述當(dāng)前電流異常情況下輸出觸發(fā)信號(hào)。

29、在一種可能的實(shí)施方式中，本技術(shù)第一方面提供的安全電路，還包括：第二反饋電路，其中，

30、所述第二反饋電路的采樣端與所述第二開(kāi)關(guān)電路相連，所述第二反饋電路的反饋端分別與所述第一控制電路的第二輸入端以及所述第二控制電路的第二輸入端相連；

31、所述第二反饋電路響應(yīng)于所述觸發(fā)信號(hào)分別向所述第一控制電路以及所述第二控制電路輸出故障信號(hào)，以使所述第一控制電路以及所述第二控制電路輸出告警信號(hào)。

32、在一種可能的實(shí)施方式中，所述第二反饋電路包括：第一上拉電阻、第一光耦合器以及第一分壓電路，所述第一分壓電路包括第一分壓電阻和第二分壓電阻，其中，

33、所述第一光耦合器的第一輸入端與所述第一分壓電阻的一端相連，所述第一光耦合器的第二輸入端接地；

34、所述第一分壓電阻的另一端與所述第二分壓電阻的一端相連，所述第二分壓電阻的另一端連接第一驅(qū)動(dòng)電源，所述第一驅(qū)動(dòng)電源用于提供所述第一光耦合器的驅(qū)動(dòng)電壓；

35、所述第一分壓電阻與所述第二分壓電阻的連接點(diǎn)作為所述第二反饋電路的采樣端；

36、所述第一上拉電阻的一端連接第二驅(qū)動(dòng)電源，所述第一上拉電阻的另一端連接所述第一光耦合器的第一輸出端，其中，所述第二驅(qū)動(dòng)電源用于提供高電平；

37、所述第一光耦合器的第二輸出端接地；

38、所述第一上拉電阻與所述第一光耦合器的第一輸出端的連接點(diǎn)作為所述第二反饋電路的反饋端。

39、在一種可能的實(shí)施方式中，所述第一反饋電路包括：驅(qū)動(dòng)電路和輸出電路，其中，

40、所述驅(qū)動(dòng)電路的輸入端作為所述第一反饋電路的采樣端，所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與所述輸出電路的輸入端相連；

41、所述輸出電路的輸出端作為所述第一反饋電路的反饋端；

42、所述驅(qū)動(dòng)電路在所述串聯(lián)支路導(dǎo)通時(shí)驅(qū)動(dòng)所述輸出電路輸出表征所述當(dāng)前導(dǎo)通狀態(tài)為導(dǎo)通的第一反饋信號(hào)，或者，在所述串聯(lián)支路關(guān)斷時(shí)驅(qū)動(dòng)所述輸出電路輸出表征所述當(dāng)前導(dǎo)通狀態(tài)為關(guān)斷的第二反饋信號(hào)。

43、在一種可能的實(shí)施方式中，所述驅(qū)動(dòng)電路包括第三可控開(kāi)關(guān)和第二分壓電路，所述第二分壓電路包括第三分壓電阻和第四分壓電阻，其中，

44、所述第三分壓電阻的一端與所述接點(diǎn)電源相連，所述第三分壓電阻的另一端與所述第四分壓電阻的一端相連；

45、所述第四分壓電阻的另一端與所述第三可控開(kāi)關(guān)的輸入端相連，所述第三可控開(kāi)關(guān)的輸出端接地；

46、所述第三可控開(kāi)關(guān)的控制端作為所述驅(qū)動(dòng)電路的輸入端；

47、所述第四分壓電阻的兩端作為所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端；

48、所述第三可控開(kāi)關(guān)在所述串聯(lián)支路導(dǎo)通時(shí)導(dǎo)通，在所述串聯(lián)支路關(guān)斷時(shí)關(guān)斷。

49、在一種可能的實(shí)施方式中，所述輸出電路包括：第二光耦合器和第二上拉電阻，其中，

50、所述第二光耦合器的輸入端與所述第四分壓電阻并聯(lián)連接；

51、所述第二上拉電阻的一端連接第二驅(qū)動(dòng)電源，所述第二上拉電阻的另一端與所述第二光耦合器的第一輸出端相連，所述第二驅(qū)動(dòng)電源用于提供高電平；

52、所述第二光耦合器的第二輸出端接地；

53、所述第二上拉電阻與所述第二光耦合器的連接點(diǎn)作為所述輸出電路的輸出端。

54、第二方面，本技術(shù)提供一種數(shù)字量輸出模塊，包括：接點(diǎn)電源、第一負(fù)載接點(diǎn)、第二負(fù)載接點(diǎn)以及如本技術(shù)第一方面任一項(xiàng)所述的安全電路，其中，

55、所述安全電路連接于所述接點(diǎn)電源以及所述第一負(fù)載接點(diǎn)之間；

56、所述第二負(fù)載接點(diǎn)接地；

57、所述第一負(fù)載接點(diǎn)和所述第二負(fù)載接點(diǎn)用于連接外部執(zhí)行器。

58、第三方面，本技術(shù)提供一種電子設(shè)備，包括：至少一個(gè)如本技術(shù)第二方面所述的數(shù)字量輸出模塊。

59、基于上述內(nèi)容，本技術(shù)提供的安全電路包括第一開(kāi)關(guān)電路、第二開(kāi)關(guān)電路以及第一反饋電路，第一開(kāi)關(guān)電路和第二開(kāi)關(guān)電路串聯(lián)連接，形成串聯(lián)支路，且所得串聯(lián)支路連接于數(shù)字量輸出模塊的接點(diǎn)電源與負(fù)載接點(diǎn)之間，第一反饋電路分別與負(fù)載接點(diǎn)、第一開(kāi)關(guān)電路以及第二開(kāi)關(guān)電路相連，第一反饋電路反饋串聯(lián)支路的當(dāng)前導(dǎo)通狀態(tài)，在當(dāng)前導(dǎo)通狀態(tài)與目標(biāo)導(dǎo)通狀態(tài)不一致的情況下，串聯(lián)支路中正常運(yùn)行的開(kāi)關(guān)電路關(guān)斷，其中，目標(biāo)導(dǎo)通狀態(tài)與正常運(yùn)行的第一開(kāi)關(guān)電路以及正常運(yùn)行的第二開(kāi)關(guān)電路的導(dǎo)通狀態(tài)對(duì)應(yīng)。由于第一開(kāi)關(guān)電路和第二開(kāi)關(guān)電路串聯(lián)連接，任一開(kāi)關(guān)電路均可關(guān)斷串聯(lián)支路，因此，在當(dāng)前導(dǎo)通狀態(tài)與目標(biāo)導(dǎo)通狀態(tài)不一致的情況下，極大概率有一個(gè)開(kāi)關(guān)電路處于正常狀態(tài)，通過(guò)該正常運(yùn)行的開(kāi)關(guān)電路關(guān)斷，即可實(shí)現(xiàn)串聯(lián)支路的關(guān)斷，從而確保下級(jí)電路的安全，滿(mǎn)足1oo2架構(gòu)要求，與現(xiàn)有技術(shù)相比，安全電路本身滿(mǎn)足1oo2架構(gòu)要求，基于安全電路實(shí)現(xiàn)的單個(gè)do模塊同樣滿(mǎn)足1oo2架構(gòu)要求，因此，只需一個(gè)外部控制器即可實(shí)現(xiàn)對(duì)下級(jí)電路的控制，降低電路實(shí)現(xiàn)成本，簡(jiǎn)化現(xiàn)場(chǎng)接線(xiàn)過(guò)程，節(jié)約人力資源。