[实用新型]具备实时自检功能的安全开关实现电路

说明书

本实用新型涉及一种具备实时自检功能的安全开关实现电路，包括VCU处理单元、驱动单元、MOS开关单元和回采单元，所述的VCU处理单元通过驱动单元与MOS开关单元连接，所述的回采单元与MOS开关单元连接。与现有技术相比，本实用新型实现了应用在二取二系统中的具备实时自检功能的安全开关电路等优点。

技术领域

本实用新型涉及铁路通信信号领域，尤其是涉及一种用于用于二取二系统的具备实时自检功能的安全开关实现电路。

背景技术

在铁路通信信号领域，二乘二取二安全架构被行业内广泛认知和运用。所设计SIL4安全等级板卡中存在CUP_A和CPU_B共同处理输入输出信息，常使用的输出故障安全机理有组合式故障和反应式故障。

其中在反应式故障模式下，我们通常需要设计安全执行单元，例如安全开关。安全开关通过控制通路的打开和关闭实现信号切断和连通。同时我们又需要对安全开关进行自检，确保安全开关保持健康状态，不存在切换动作异常。

要设计实现这样的安全开关，应用于二取二安全系统，是实现反应式故障关键的组成部分。安全开关需要满足A/B系共同控制，不存在单系就打开安全开关动作；安全开关需要满足对开关管定时/实时自检，保持安全开关管检测；安全开关管的控制信号需要具备安全性/可靠性，不误触发，不相互干扰，满足一定相应时间。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具备实时自检功能的安全开关实现电路。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种具备实时自检功能的安全开关实现电路，包括VCU处理单元、驱动单元、MOS开关单元和回采单元，所述的VCU处理单元通过驱动单元与MOS开关单元连接，所述的回采单元与MOS开关单元连接。

优选地，所述的VCU处理单元为双CPU结构，包括相互热备冗余的CPU_A和CPU_B。

优选地，所述的驱动单元包括PWM方波信号输入接口、开关电平信号输入接口和负电压单元电路，所述的PWM方波信号输入接口通过负电压单元电路与MOS开关单元连接，所述的开关电平信号输入接口直接与MOS开关单元连接。

优选地，所述的负电压单元电路包括目标电容C1、第一二极管、第二二极管、第一电阻和第一电容，所述的PWM方波信号输入接口依次通过第一电阻和第一电容后分别与第一二极管的负极和第二二极管的正极连接，所述的第一二极管的正极和第二二极管的负极分别与目标电容C1连接。

优选地，所述的MOS开关单元包括由CPU_A控制的两个MOS管K1和K2、以及由CPU_B控制的两个MOS管K3和K4。

优选地，所述的MOS管K1和K2为互为冗余关系的MOS管。

优选地，所述的MOS管K3和K4为互为冗余关系的MOS管。

优选地，所述的开关电平信号输入接口设有两个，分别为TC1和TC2，所述的TC1、第一二极管的正极分别与MOS开关单元K1的发射极连接，所述的TC2和第二二极管的负极分别与MOS开关单元K2的发射极连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1)本实用新型实现了应用在二取二系统中的具备实时自检功能的安全开关电路。即在不关断安全开关的条件下，实现单个MOS管开关自检。

2)采用了PWM方波作为开关控制信号，增强了抗干扰能力，防止误触发。

3)本实用新型中使用简单器件组合完成功能，有效降低设计成本。