[發明專利]一種動態故障安全型驅動裝置

無效

• 申請號: 201110046750.9
• 申請日: 2011-02-25
• 公開（公告）號: CN102157304A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 劉澤;賈偉;何楠;徐貴富;付陽俊;朱靂雄;楊國銀;謝景磊;李騰
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H01H47/32
• 分類號: H01H47/32
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 蘇培華

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別是涉及一種動態故障安全型驅動裝置。

背景技術

在軌道交通運營中，系統的安全性與可靠性顯得極為重要，尤其是高速鐵路飛速發展的今天，信號設備的可靠性將直接影響軌道交通的安全性，所以對于信號設備的安全可靠性控制具有至高的重要性。為保證安全性，信號設備的控制必須滿足故障導向安全的原則，特別是在計算機聯鎖系統的輸出通道設計上，所設計電路中的任何一個元器件故障后都要求其所在通道導向安全輸出。

目前，在軌道交通現場應用最廣泛的安全輸出接口裝置是采用雙晶體管交替地導通和截止來驅動繼電器的工作。這種裝置的弱點是在一個晶體管截止與另一個晶體管導通交替時，由于晶體管自身的物理特性，會存在瞬間的同時導通，而此時晶體管上會有很大的灌地電流直接流過，使晶體管發熱，壽命大大縮短，容易出現故障。該現狀導致了信號驅動裝置的頻繁更換，維護成本很高。

因此，目前需要本領域技術人員迫切解決的一個技術問題就是：如何能夠創新地提出一種高穩定性、高可靠性的動態故障安全型驅動裝置，以解決現有技術中存在的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種動態故障安全型驅動裝置，用以保證實際應用中的正常使用，保證裝置的可靠安全，同時提高其可維護性。

為了解決上述問題，本發明公開了一種動態故障安全型驅動裝置，所述裝置包括：系統電源A、嵌入式系統B、第一光電耦合模塊C1、第二光電耦合模塊C2、第一充放電模塊D1、第二充放電模塊D2和安全型繼電器E；其中，A分別與B和C1以及C2相連，C1分別與D1和D2相連，C2分別與D1和D2相連，C1和C2分別與繼電器相連；所述系統電源A用于提供嵌入式系統的工作電源；嵌入式系統B輸出兩路非50％占空比的方波控制信號并分別加載到C1和C2上，循環控制C1和C2交替導通和截止為繼電器提供電能：當C1導通時，C2截止，D1處于充電狀態；C2導通時，C1截止，D2處于充電狀態。

優選的，所述嵌入式系統包括控制信號第一輸出端口和第二輸出端口；其中，第一輸出端口與第一光電耦合模塊相連，第二輸出端口與第二光電耦合模塊相連。

優選的，所述驅動裝置通過安全型繼電器E驅動后續設備工作。

優選的，所述安全型繼電器的初始狀態為斷開狀態。

優選的，所述安全型繼電器的初始狀態通過設置嵌入式系統的工作參數來實現。

優選的，所述第一充放電模塊D1和第二充放電模塊D2分別包括充放電電容。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

本發明提供一種動態故障安全型驅動裝置，所述驅動裝置包括：系統電源、嵌入式系統、第一光電耦合模塊、第二光電耦合模塊、第一充放電模塊、第二充放電模塊和安全型繼電器，嵌入式系統通過標準IO口輸出控制信號，兩路控制信號分別加載到兩個光電耦合器中，通過控制信號來控制兩個光電耦合器交替地導通和截止，繼而由電路中電容的充放電來驅動繼電器工作，使繼電器斷開或閉合，從而保證了繼電器的驅動滿足故障導向安全的原則。

附圖說明

圖1是本發明實施例所述的一種動態故障安全型驅動裝置的結構圖；

圖2是本發明實施例所述的非50％占空比的方波控制信號的示意圖；

圖3是本發明實施例所述的具體應用中的驅動裝置示意圖；

圖4是本發明實施例所述的時序示意圖。

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

實施例：

參照圖1，示出了本發明的一種動態故障安全型驅動裝置的結構圖，所述裝置具體包括：

系統電源A、嵌入式系統B、第一光電耦合模塊C1、第二光電耦合模塊C2、第一充放電模塊D1、第二充放電模塊D2和安全型繼電器E；其中，A分別與B和C1以及C2相連，C1分別與D1和D2相連，C2分別與D1和D2相連，C1和C2分別與繼電器相連；所述系統電源A用于提供嵌入式系統的工作電源；嵌入式系統B輸出兩路非50％占空比的方波控制信號并分別加載到C1和C2上，循環控制C1和C2交替導通和截止為繼電器提供電能：當C1導通時，C2截止，D1處于充電狀態；C2導通時，C1截止，D2處于充電狀態。

參見圖2示出了所述非50％占空比的方波控制信號的示意圖。

優選的，所述嵌入式系統包括控制信號第一輸出端口和第二輸出端口；其中，第一輸出端口與第一光電耦合模塊相連，第二輸出端口與第二光電耦合模塊相連。