[发明专利]关于功能安全DC输出断线检测的负载供电中的故障检测

权利要求书

1.一种用于检测负载的能量供应中的故障状况的设备，所述设备包括：

故障安全输入输出(I/O)模块电路，包括：

用于DC电源电压的输入；

第一输出，用于经由第一布线向所述负载的第一端子供应所述DC电源电压；

第二输出，用于经由第二布线向所述负载的第二端子供应所述DC电源电压；

第一开关，联接至第一电阻分压器和所述第一输出，以将所述第一输出的第一电压降低至第一回读诊断输出；

第二开关，联接至第二电阻分压器和所述第二输出，以将所述第二输出的第二电压降低至第二回读诊断输出；

电阻器和二极管，以在所述第二开关关断或断开时偏置所述第二输出；以及

诊断电路，联接至所述故障安全输入输出(I/O)模块电路，所述诊断电路包括：

第一低电压电路，串联联接至所述第一回读诊断输出，以提供第一回读测量信号；

第二低电压电路，串联联接至所述第二回读诊断输出，以提供第二回读测量信号，

其中，所述设备被配置为在有和没有所述负载的情况下针对所述第一输出和所述第二输出提供所述第一回读测量信号和所述第二回读测量信号，使得当所述第一开关和所述第二开关关断或断开时，有所述负载的所述第一输出的所述第一电压和有所述负载的所述第二输出的所述第二电压指示相对于所述第一布线和所述第二布线的未断线状况，而没有所述负载的所述第一输出的所述第一电压和没有所述负载的所述第二输出的所述第二电压指示相对于所述第一布线和所述第二布线的断线状况，从而所述设备借助于所述第一开关和所述第二开关的逻辑状态结合所述第一回读测量信号和所述第二回读测量信号来确定是否断线。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，在除了当所述第一开关和所述第二开关都关断或断开时的所有情况下，如果连接所述负载或如果没有连接所述负载，所述第一输出和所述第二输出具有相同电压。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，当所述第一开关和所述第二开关都关断或断开时，如果连接所述负载或者如果没有连接所述负载，所述第一输出和所述第二输出具有不同电压。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，当所述第一开关和所述第二开关都关断或断开时，通过检查所述第一输出和所述第二输出的电压电平来发现断线状况或缺失负载状况。

5.根据权利要求4所述的设备，其中，用于检测断线的作为所述DC电源电压的百分比的阈值1、阈值2、阈值3和阈值4被用于所述第一输出和所述第二输出，以确定是否存在所述断线状况或所述缺失负载状况或者存在负载连接状况。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，在所述阈值1与所述阈值2之间的所述第一回读测量信号和在所述阈值3与所述阈值4之间的所述第二回读测量信号指示输出断开状况或负载连接状况。

7.根据权利要求6所述的设备，其中，小于所述阈值1的所述第一回读测量信号和大于所述阈值4的所述第二回读测量信号指示输出断开状况或断线状况。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述DC电源电压为24V，所述阈值1为24V的24％，所述阈值2为24V的58％，所述阈值3为24V的38％并且所述阈值4为24V的69％。

9.根据权利要求7所述的设备，其中，所述第一回读测量信号和所述第二回读测量信号被馈送至模数转换器(ADC)，随后该模数转换器被微处理器读取以确定是否满足所述断线状况的标准。

10.根据权利要求7所述的设备，其中，第一比较器和第二比较器被用于检查阈值，然后由微处理器询问阈值的状态以查看是否满足所述断线状况的标准。