[实用新型]一种硬件三取二表决电路及列车LCU控制系统

说明书

本实用新型公开了一种硬件三取二表决电路及列车LCU控制系统，硬件三取二表决电路包括第一MOS管组、第二MOS管组和第三MOS管组，六个MOS管组成两串三并连接结构，每个MOS管的漏极均与通断诊断电路相连，源极均与输出电平诊断电路相连。本实用新型通断诊断电路可以诊断MOS管关断和导通是否满足控制要求，可判断每个MOS管是否有故障，可快速实现故障定位，提高了设备可靠性和可维护性。解决了继电器故障监测困难、故障不易定位，导致被控设备故障维修成本高、时间长等问题。输出电平诊断电路可以诊断电路实际是否有输出电平，结合通断诊断电路可进一步判断负载的工作电源是否正常供电，对供电故障进行及时排查。

技术领域

本实用新型涉及列车LCU设计领域，特别是涉及一种硬件三取二表决电路及列车LCU控制系统。

背景技术

目前，随着城市化进展速度的不断加快，城市人口数量逐渐增多，道路交通压力逐渐增大。地铁等城市轨道交通的出现，有效缓解了城市交通的压力，提高了人们出行的便利性。控制系统是城市轨道交通系统的重要组成部分，运行过程中，如出现故障，将会对乘客的安全造成较大的影响。

近年来，为了提高列车控制系统的安全性和可靠性，动态冗余技术在列车控制系统上的应用得到了快速发展，动态冗余技术利用多硬件保障系统的可靠性，连锁机有四个计算机处理信息，按处理器不同与操作系统不同分为两类系统，大体意思就是双套系统同时工作，而每套系统采用两台相同的计算机进行数据处理，同时产生两组采集同一工作的数据，而系统又从中提取两个相同的命令信息作为最终执行。

然而，现有技术中多采用传统的基于继电器的表决端子模块，如中国专利CN203643761U公开了一种三重冗余同期控制模块，其表决端子模块由第一、第二和第三继电器构成，来自三个输出模块的控制量分别控制第一、第二和第三继电器的动作。继电器控制电路存在以下缺点：继电器采用机械式的有触点通断模式，在潮湿、振动、电磁、温度变化及负载变化环境下，继电器触点易氧化，发生继电器触点粘连、卡顿等故障；故障导致被控对象无法正常工作；由于继电器自身无故障诊断功能，故障监测困难，发生故障不能及时定位、及排除故障，导致被控设备故障原因分析、定位时间长，维修成本和费用高。对可靠性和安全要求高的使用场景，需要定周期更换继电器，导致被控设备使用成本高。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于克服现有技术的不足，提供一种硬件三取二表决电路，每个输出分支上串联的两只MOS管同时导通时，该输出分支才有输出，能提高输出安全性；三个输出分支并联，任一输出分支有效就能保证输出有效，能提高输出的可靠性。通断诊断电路可以诊断MOS管关断和导通是否满足控制要求，可判断每个MOS管是否有故障，诊断到MOS管故障，可快速实现故障定位，及时实现维修，提高设备可靠性和可维护性。输出电平诊断电路可以诊断电路实际是否有输出电平，结合通断诊断电路可进一步判断负载的工作电源是否正常供电，对供电故障进行及时排查。

本实用新型的另一个目的在于克服现有技术的不足，提供一种列车LCU控制系统，主控板、IO板采用三取二冗余设计，提高设备控制的可靠性。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种硬件三取二表决电路，包括第一MOS管组、第二MOS管组和第三MOS管组，第一MOS管组包括MOS管Q1a和MOS管Q2a，第二MOS管组包括MOS管Q1b和MOS管Q2b，第三MOS管组包括MOS管Q1c和MOS管Q2c；

MOS管Q1a和MOS管Q2a的栅极共同连接于第一信号输入端，MOS管Q1b和MOS管Q2b的栅极共同连接于第二信号输入端，MOS管Q1c和MOS管Q2c的栅极共同连接于第三信号输入端；第一信号输入端、第二信号输入端、第三信号输入端均输入MOS管开关控制命令。

MOS管Q1a、MOS管Q1b、MOS管Q1c的漏极接负载的工作电源，MOS管Q1a的源极接MOS管Q2b的漏极，MOS管Q1b的源极接MOS管Q2c的漏极，MOS管Q1c的源极接MOS管Q2a的漏极，MOS管Q2a、MOS管Q2b、MOS管Q2c的源极接负载。