[发明专利]一种动态故障安全型驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种动态故障安全型驱动装置。

背景技术

在轨道交通运营中，系统的安全性与可靠性显得极为重要，尤其是高速铁路飞速发展的今天，信号设备的可靠性将直接影响轨道交通的安全性，所以对于信号设备的安全可靠性控制具有至高的重要性。为保证安全性，信号设备的控制必须满足故障导向安全的原则，特别是在计算机联锁系统的输出通道设计上，所设计电路中的任何一个元器件故障后都要求其所在通道导向安全输出。

目前，在轨道交通现场应用最广泛的安全输出接口装置是采用双晶体管交替地导通和截止来驱动继电器的工作。这种装置的弱点是在一个晶体管截止与另一个晶体管导通交替时，由于晶体管自身的物理特性，会存在瞬间的同时导通，而此时晶体管上会有很大的灌地电流直接流过，使晶体管发热，寿命大大缩短，容易出现故障。该现状导致了信号驱动装置的频繁更换，维护成本很高。

因此，目前需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何能够创新地提出一种高稳定性、高可靠性的动态故障安全型驱动装置，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种动态故障安全型驱动装置，用以保证实际应用中的正常使用，保证装置的可靠安全，同时提高其可维护性。

为了解决上述问题，本发明公开了一种动态故障安全型驱动装置，所述装置包括：系统电源A、嵌入式系统B、第一光电耦合模块C1、第二光电耦合模块C2、第一充放电模块D1、第二充放电模块D2和安全型继电器E；其中，A分别与B和C1以及C2相连，C1分别与D1和D2相连，C2分别与D1和D2相连，C1和C2分别与继电器相连；所述系统电源A用于提供嵌入式系统的工作电源；嵌入式系统B输出两路非50％占空比的方波控制信号并分别加载到C1和C2上，循环控制C1和C2交替导通和截止为继电器提供电能：当C1导通时，C2截止，D1处于充电状态；C2导通时，C1截止，D2处于充电状态。

优选的，所述嵌入式系统包括控制信号第一输出端口和第二输出端口；其中，第一输出端口与第一光电耦合模块相连，第二输出端口与第二光电耦合模块相连。

优选的，所述驱动装置通过安全型继电器E驱动后续设备工作。

优选的，所述安全型继电器的初始状态为断开状态。

优选的，所述安全型继电器的初始状态通过设置嵌入式系统的工作参数来实现。

优选的，所述第一充放电模块D1和第二充放电模块D2分别包括充放电电容。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供一种动态故障安全型驱动装置，所述驱动装置包括：系统电源、嵌入式系统、第一光电耦合模块、第二光电耦合模块、第一充放电模块、第二充放电模块和安全型继电器，嵌入式系统通过标准IO口输出控制信号，两路控制信号分别加载到两个光电耦合器中，通过控制信号来控制两个光电耦合器交替地导通和截止，继而由电路中电容的充放电来驱动继电器工作，使继电器断开或闭合，从而保证了继电器的驱动满足故障导向安全的原则。

附图说明

图1是本发明实施例所述的一种动态故障安全型驱动装置的结构图；

图2是本发明实施例所述的非50％占空比的方波控制信号的示意图；

图3是本发明实施例所述的具体应用中的驱动装置示意图；

图4是本发明实施例所述的时序示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例：

参照图1，示出了本发明的一种动态故障安全型驱动装置的结构图，所述装置具体包括：

系统电源A、嵌入式系统B、第一光电耦合模块C1、第二光电耦合模块C2、第一充放电模块D1、第二充放电模块D2和安全型继电器E；其中，A分别与B和C1以及C2相连，C1分别与D1和D2相连，C2分别与D1和D2相连，C1和C2分别与继电器相连；所述系统电源A用于提供嵌入式系统的工作电源；嵌入式系统B输出两路非50％占空比的方波控制信号并分别加载到C1和C2上，循环控制C1和C2交替导通和截止为继电器提供电能：当C1导通时，C2截止，D1处于充电状态；C2导通时，C1截止，D2处于充电状态。

参见图2示出了所述非50％占空比的方波控制信号的示意图。

优选的，所述嵌入式系统包括控制信号第一输出端口和第二输出端口；其中，第一输出端口与第一光电耦合模块相连，第二输出端口与第二光电耦合模块相连。