[實用新型]一種適用于安全輸出的看門狗電路

有效

• 申請號: 201520618904.0
• 申請日: 2015-08-17
• 公開（公告）號: CN204945993U
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 戶貫濤;張頌
• 申請（專利權）人: 浙江眾合科技股份有限公司
• 主分類號: G06F11/07
• 分類號: G06F11/07
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 秦曉剛

技術領域

本實用新型涉及看門狗電路。

背景技術

在軌道交通、航空電子等具有安全完整性要求的控制系統中，系統的安全電路(如：安全電源)需要具備故障導向安全功能，實現故障導向安全功能需要使用看門狗電路。

看門狗電路通過監測處理器單元等處理單元行為，當處理單元按照預定的執行動作運行時，看門狗電路輸出允許運行信號，如：繼電器吸合，電源輸出；當看門狗電路監測到處理單元未按預定的狀態，看門狗輸出電路輸出安全信號，如：繼電器斷開，電源關閉。

從檢測范圍看，大部分的看門狗電路只檢測喂狗周期的下限，即只有喂狗信號周期大于設定周期時才能檢測出來，處理單元故障導致喂狗周期過于頻繁則無法檢測。而有安全完整性要求的系統往往即監控喂狗周期的下限，還需要監控喂狗周期的上限，即需要使用“具備時間窗口檢測功能”的看門狗電路。

現有的具備時間窗口檢測功能的看門狗電路常規實現方案是，使用現有的具備時間窗口檢測功能的看門狗芯片或使用PLD等可編程邏輯電路搭建實現，再用晶體管或驅動芯片驅動繼電器進行監控。該實現方法無法解決看門狗輸出信號的自身粘連失效或者輸出的晶體管失效使得看門狗無法輸出安全信號，最終導致輸出狀態處于危險狀態。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題就是提供一種適用于安全輸出的看門狗電路，具有看門狗電路及驅動電路的自身故障導向安全的功能。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：一種適用于安全輸出的看門狗電路，由處理單元向看門狗電路輸入喂狗信號，看門狗電路向繼電器輸出安全信號，該看門狗電路包括窗口檢測單元、驅動單元、信號轉換單元；

所述窗口檢測單元對喂狗信號的頻率范圍進行檢測，若檢測到的喂狗信號頻率符合設定要求，則繼續輸送喂狗信號，若檢測到的喂狗信號頻率異常，則切斷喂狗信號傳輸；

所述驅動單元不改變處理單元輸出的方波喂狗信號頻率，轉換成繼電器的額定電壓；

所述信號轉換單元將方波喂狗信號轉換成穩定電壓信號，并且該電壓信號與驅動單元的電壓相反，用于直接驅動繼電器動作。

優選的，所述窗口檢測單元包括高頻檢測模塊、低頻檢測模塊、控制開關，所述高頻檢測模塊用于對頻率過高的喂狗信號進行檢測，所述低頻檢測模塊用于對頻率過低的喂狗信號進行檢測；若高頻檢測模塊及低頻檢測模塊檢測到的喂狗信號頻率均符合要求，所述控制開關閉合，若高頻檢測模塊及低頻檢測模塊檢測到的喂狗信號頻率異常，所述控制開關斷開。

優選的，所述驅動單元包括電平轉換電路，所述電平轉換電路將看門狗電路的輸入信號轉換成繼電器的額定電壓。

優選的，所述驅動單元還包括驅動增強電路，所述驅動增強電路對看門狗電路的輸出電流進行增強，使看門狗電路的輸出電流能夠直接驅動繼電器。

優選的，所述驅動增強電路為由三極管Q6、三極管Q8組成的一個推挽式輸出電路。

優選的，所述驅動單元還設有電阻R9、電阻R10，所述電阻R9連接在三極管Q8的基極，所述電阻R10連接在三極管Q6的基極。

優選的，所述信號轉換單元包括電容C3、電容C4、二級管D4、二級管D5、二極管D6以及輸出S2，電容C3一端與驅動單元輸出端相連，電容C3另一端與二極管D5的正極、二極管D4的負極相連，二極管D5的負極與GND連接，二極管D4的正極與輸出S2連接，電容C4與輸出S2及GND連接，二極管D6的正極與輸出S2連接，二極管D6的負極與GND連接。

本實用新型的看門狗電路不僅具備時間窗口檢測功能，還具備單一器件故障不會導致電路處于危險側的能力，適用于安全電源、安全開關等使用繼電器輸出驅動的信號。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步描述：

圖1是本實用新型的電路原理圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種適用于安全輸出的看門狗電路，該看門狗電路主要由窗口檢測單元、驅動單元、信號轉換單元組成，該看門狗電路輸入為處理單元的喂狗信號，輸出為直接驅動繼電器的電壓信號。

其中，窗口檢測單元對喂狗信號的頻率范圍進行檢測，若檢測到的喂狗信號頻率符合設定要求，則繼續輸送喂狗信號，若檢測到的喂狗信號頻率異常，則切斷喂狗信號傳輸；驅動單元不改變處理單元輸出的方波喂狗信號頻率，轉換成繼電器的額定電壓；信號轉換單元將方波喂狗信號轉換成穩定電壓信號，并且該電壓信號與驅動單元的電壓相反，用于直接驅動繼電器動作。