一種二取二電路中采用振蕩器的安全與門電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鐵路信號(hào)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種二取二電路中采用振蕩器的安全與門電路。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前鐵路信號(hào)領(lǐng)域使用的安全與門電路通常分為兩類，一類是使用兩個(gè)安全電路，每個(gè)CPU分別控制一個(gè)安全電路，每個(gè)安全電路控制一個(gè)繼電器，通過兩個(gè)繼電器的串聯(lián)實(shí)現(xiàn)邏輯“與”的功能。此方法能夠解決安全性的問題，但缺點(diǎn)是使用的設(shè)備較多，成本較高。另外一類是使用一個(gè)安全電路，兩個(gè)CPU的輸出經(jīng)過一個(gè)安全與門控制一個(gè)繼電器，此方法只用一個(gè)繼電器，能夠有效地降低成本，但可靠性較差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種二取二電路中采用振蕩器的安全與門電路，該電路主要使用變壓器和振蕩器組成安全與門的電路，能夠較好地解決安全性與可靠性的問題。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種二取二電路中采用振蕩器的安全與門電路，包括隔離式升壓轉(zhuǎn)換電路一，隔離式升壓轉(zhuǎn)換電路二，振蕩器，安全型繼電器，用于驅(qū)動(dòng)安全型繼電器且對(duì)振蕩器和繼電器進(jìn)行隔離的隔離式升壓換能電路，用于通過降低輸入到隔離式升壓換能電路波形占空比來降低該電路輸出電壓的隔離式反饋電路；所述隔離式升壓轉(zhuǎn)換電路一的輸入端與CPUl的輸出端相連，隔離式升壓轉(zhuǎn)換電路二的輸入端與CPU2的輸出端相連，所述隔離式升壓轉(zhuǎn)換電路一和隔離式升壓轉(zhuǎn)換電路二的輸出端通過振蕩器與隔離式升壓換能電路的輸入端相連，隔離式升壓換能電路的輸出端與安全型繼電器的輸入端相連，所述隔離式反饋電路的輸入端與隔離式升壓換能電路的輸出端相連、其輸出端與隔離式升壓換能電路的輸入端相連；所述隔離式升壓轉(zhuǎn)換電路一、隔離式升壓轉(zhuǎn)換電路二、隔離式升壓換能電路的輸入端分別連接有一電源。
[0006]所述隔離式升壓轉(zhuǎn)換電路一包括第一 MOS管，用于保護(hù)第一 MOS管不被燒壞的第一隔直電路，用于提高CPUl輸出的方波信號(hào)幅值的第一升壓變壓器,和將方波信號(hào)轉(zhuǎn)變成固定高電平的動(dòng)靜轉(zhuǎn)換電路；所述第一 MOS管的柵極經(jīng)第一隔直電路與CPUl的輸出端相連，第一 MOS管的源極接地，第一 MOS管的漏極與第一升壓變壓器的初級(jí)線圈的一端相連，初級(jí)線圈的另一端接電源，所述第一升壓變壓器的次級(jí)線圈經(jīng)動(dòng)靜轉(zhuǎn)換電路與振蕩器相連。
[0007]所述隔離式升壓換能電路包括第二隔直電路、第二 MOS管、第二升壓變壓器、整流電路和用于驅(qū)動(dòng)第二 MOS管的推挽電路；所述第二隔直電路的一端與振蕩器相連，另一端經(jīng)推挽電路與第二 MOS管的柵極相連，所述第二 MOS管的源極接地，第二 MOS管的漏極與第二升壓變壓器的初級(jí)線圈的一端相連，該初級(jí)線圈的另一端接電源，所述第二升壓變壓器的次級(jí)線圈經(jīng)整流電路與安全型繼電器相連；所述整流電路的輸出端經(jīng)隔離式反饋電路反饋到振蕩器和第二隔直電路之間。
[0008]所述振蕩器為無源器件構(gòu)成的無穩(wěn)態(tài)振蕩器。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:(I)本實(shí)用新型所述安全與門電路不僅能夠有效地節(jié)省電路板的空間，同時(shí)達(dá)到高安全性的目的。通過使用兩個(gè)CPU的動(dòng)態(tài)方波信號(hào)作為邏輯“與”的輸入信號(hào)，CPU可以主動(dòng)停止輸出動(dòng)態(tài)方波信號(hào)，從而使得輸出導(dǎo)向安全側(cè)；當(dāng)CPU故障后，輸出自動(dòng)導(dǎo)向安全側(cè)；如果CPU輸出的波形幅值、頻率或占空比與另外一個(gè)CPU不一致，輸出也將導(dǎo)向安全側(cè)，通過以上CPU故障及輸出電平的分析，有效提高了此電路的安全性和可靠性。(2)振蕩器3采用無源器件搭建，滿足內(nèi)在式故障安全原理，隔離式升壓轉(zhuǎn)換電路和隔離式升壓換能電路均采用了升壓變壓器，變比大于4，進(jìn)一步提高了電路的可靠性和安全性。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型安全與門電路的整體電路框圖；
[0011]圖2是隔離式升壓轉(zhuǎn)換電路一的內(nèi)部框圖；
[0012]圖3是隔離式升壓換能電路內(nèi)部框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
[0014]如圖1?圖3所示，本實(shí)施例的二取二電路中采用振蕩器的安全與門電路，包括隔離式升壓轉(zhuǎn)換電路一 I，隔離式升壓轉(zhuǎn)換電路二 2，振蕩器3，安全型繼電器5，隔離式升壓換能電路4，隔離式反饋電路6 ;隔離式升壓轉(zhuǎn)換電路一 I的輸入端與CPUl的輸出端相連，隔離式升壓轉(zhuǎn)換電路二 2的輸入端與CPU2的輸出端相連，隔離式升壓轉(zhuǎn)換電路一 I和隔離式升壓轉(zhuǎn)換電路二 2的輸出端通過振蕩器3與隔離式升壓換能電路4的輸入端相連，隔離式升壓換能電路4的輸出端與安全型繼電器5的輸入端相連，隔離式反饋電路6的輸入端與隔離式升壓換能電路4的輸出端相連、其輸出端與隔離式升壓換能電路4的輸入端相連；隔離式升壓轉(zhuǎn)換電路一 1、隔離式升壓轉(zhuǎn)換電路二 2、隔離式升壓換能電路4的輸入端分別連接電源一、電源二和電源三。
[0015]振蕩器3的輸出經(jīng)過隔離式升壓換能電路4驅(qū)動(dòng)安全型繼電器5，安全型繼電器5的常開觸點(diǎn)提供干節(jié)點(diǎn)輸出，常閉觸點(diǎn)供CPU檢測(cè)。安全型繼電器5的特點(diǎn)是常開觸點(diǎn)與常閉觸點(diǎn)不會(huì)同時(shí)閉合，CPUl與CPU2分別通過常閉觸點(diǎn)檢測(cè)I和常閉觸點(diǎn)檢測(cè)2檢測(cè)常閉觸點(diǎn)的狀態(tài)；當(dāng)常閉觸點(diǎn)閉合時(shí)，認(rèn)為常開觸點(diǎn)斷開，此繼電器狀態(tài)是對(duì)應(yīng)的安全側(cè)，反之，認(rèn)為常開觸點(diǎn)閉合，此繼電器狀態(tài)是對(duì)應(yīng)的危險(xiǎn)側(cè)，如果CPU認(rèn)為此時(shí)的繼電器輸出狀態(tài)是錯(cuò)誤的，CPU將停止動(dòng)態(tài)信號(hào)輸出，斷開安全型繼電器5，使得輸出導(dǎo)向安全側(cè)。
[0016]振蕩器3是由無源器件構(gòu)成的，為無穩(wěn)態(tài)振蕩器；振蕩器3的頻率可以通過調(diào)節(jié)電路參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，幅值是由隔離式升壓轉(zhuǎn)換電路一 I和隔離式升壓轉(zhuǎn)換電路二 2的輸出高電平?jīng)Q定的。振蕩器3的輸出與隔離式升壓轉(zhuǎn)換電路一I和隔離式升壓轉(zhuǎn)換電路二 2的高電平輸出有較強(qiáng)的依賴關(guān)系；當(dāng)兩個(gè)隔離式升壓轉(zhuǎn)換電路輸出電平大小不一致時(shí)，振蕩器3停止振蕩，輸出導(dǎo)向安全側(cè)；振蕩器3自身滿足內(nèi)在式故障安全原理，當(dāng)振蕩器3中的任意器件故障后，振蕩器3都將不再振蕩，輸出導(dǎo)向安全側(cè)。
[0017]隔離式升壓轉(zhuǎn)換電路一 I與隔離式升壓轉(zhuǎn)換電路二 2的電路是相同的，隔離式升壓轉(zhuǎn)換電路一 I包括第一 MOS管10,第一隔直電路9,第一升壓變壓器11,和動(dòng)靜轉(zhuǎn)換電路12 ;第一 MOS管10的柵極經(jīng)第一隔直電路9與CPUl的輸出端相連，第一 MOS管10的源極接地，第一MOS管10的漏極與第一升壓變壓器11的初級(jí)線圈的一端相連，初級(jí)線圈的另一端接電源一，第一升壓變壓器11的次級(jí)線圈經(jīng)動(dòng)靜轉(zhuǎn)換電路12與振蕩器3相連。第一隔直電路9的作用是防止CPUl的固定高電平輸出導(dǎo)致第一 MOS管10恒導(dǎo)通從而燒壞第一 MOS管10 ;第一升壓變壓器11把CPUl輸出的方波信號(hào)轉(zhuǎn)換成幅值比電源一的電壓幅值更高的方波信號(hào)，此方波信號(hào)再經(jīng)過動(dòng)靜轉(zhuǎn)換電路12轉(zhuǎn)變成固定的高電平，此高電平輸出到振蕩器3 ;動(dòng)靜轉(zhuǎn)換電路12采用內(nèi)在式故障安全設(shè)計(jì)，任意元器件故障都不會(huì)輸出固定的高電平，輸出導(dǎo)向安全側(cè)。
[0018]隔離式升壓換能電路4包括第二隔直電路13、第二 MOS管15、第二升壓變壓器16、整流電路17和用于驅(qū)動(dòng)第二 MOS管15的推挽電路14 ;第二隔直電路13的一端與振蕩器3相連，另一端經(jīng)推挽電路14與第二 MOS管15的柵極相連，第二 MOS管15的源極接地，第二 MOS管15的漏