[发明专利]一种隔离型双断输出的智能驱动板及驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种隔离型双断输出的智能驱动板，具体涉及驱动信号输出通道采用双断输出结构的驱动板。本发明还涉及一种隔离型双断输出的智能驱动方法。

 

背景技术

在安全控制领域，如铁路、化工等行业，通常采用驱动板对外部待控制部件如设备开关进行驱动控制，在对驱动板要求高安全性、高可靠性的同时，还要求对误操作以及外部混线时能够有效保证设备开关不被误驱动。

特别在铁路信号领域，如计算机联锁系统的驱动板通过控制继电器实现对现场道岔、轨道、信号灯的控制，其安全等级达到SIL4级。铁路信号的控制经验表明，动态控制是保证故障安全的重要技术，可称之为本征故障安全措施，而快速检测的闭环智能处理称之为反应式措施也是被广泛采用的故障安全技术，而把两者有机结合起来的设计较少，原因之一是对动态信号进行快速智能判断难度较大。

现有的驱动板，其驱动信号输出方式通常采用独立输出信号线和公共回线的结构，称之为单断方式，单断方式的安全性较低，在这种方式中正在输出通道的信号线混线到没有输出通道时会导致没有输出通道的继电器误吸起，将导致严重的安全事故。

 

发明内容

针对背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种隔离型双断输出的智能驱动板，该驱动板将动态信号控制与闭环检测控制结合起来，构成驱动信号发生电路，提升了驱动信号发生电路的安全性和可靠性；该驱动板采用双断输出加封连单元的方式对外输出驱动信号，提升了对驱动信号线混线时的有效防护能力。

本发明的目的还在于提供一种隔离型双断输出的智能驱动方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种隔离型双断输出的智能驱动板，所述驱动板设置有若干条互相独立的驱动信号输出通道连接外部待控制部件，所述驱动信号输出通道设置有隔离变压器，隔离变压器通过双断输出端子连接外部待控制部件；在双断输出端子的路径之间串联有封连单元，所述封连单元在隔离变压器没有输出信号时对双断输出端子路径构成短路连接，在隔离变压器有输出信号时断开该短路连接。

进一步，所述驱动板设置有第一、第二中央控制器，所述中央控制器通过独立的CAN总线接收控制命令以及上报驱动板工作状态；每个所述驱动信号输出通道均设置有两个串联的电子开关，第一中央控制器通过静态驱动信号控制第一个电子开关，第二中央控制器通过动态驱动信号控制第二个电子开关，在两个电子开关的串联路径上依次串联有各电子开关的信号反馈模块，所述信号反馈模块将电子开关状态反馈至相应的中央控制器，当反馈信号异常时所述中央控制器停止输出对电子开关的驱动信号，所述电子开关、相应的信号反馈模块和相应的中央控制器构成闭环检测控制；所述隔离变压器连接第二个电子开关，仅当两个电子开关的驱动信号有效时第二电子开关才产生驱动信号到隔离变压器。

进一步，所述驱动板外接驱动电源，驱动板内设置有电源安全切断模块，所述电源安全切断模块与两个电子开关串联连接，依次是电源安全切断模块、第一电子开关和第二电子开关，两个中央控制器分别通过相应的脉冲驱动信号共同控制所述电源安全切断模块的闭合和断开；所述中央控制器控制电源安全切断模块的脉冲驱动信号具有180度的相位差。

进一步，所述电源安全切断模块通过逆变电路或继电器构成驱动电源控制电路。

进一步，所述电源安全切断模块在所述中央控制器的脉冲驱动信号停止时的切断响应时间小于50ms。

进一步，当所述反馈信号异常时，所述中央控制器可通过切断所述电源安全切断模块切断本路驱动信号的输出。

进一步，所述中央控制器在所述电子开关的反馈信号异常时切断隔离变压器双断输出的响应时间小于100ms。

进一步，所述中央控制器控制所述电子开关的驱动信号与所述电子开关的反馈信号具有相应的位相关系。

进一步，所述封连单元设置有光电耦合器，光电耦合器设置有三个输出端，两侧的输出端构成连接外部待控制部件的双断输出路径，两侧的输出端之间连接第一三极管，分别连接该三极管的集电极和发射极，光电耦合器的中部输出端连接该三极管的基极；在连接第一三极管集电极的输出端路径上连接第二三极管，第二三极管的集电极连接第一三极管的集电极，光电耦合器的中部输出端同时连接第二三极管的基极。

进一步，所述封连单元对双断输出端子路径构成短路连接时的短路电流大于400mA。

进一步，所述第一电子开关采用光电耦合器和三极管构成控制电路，所述第二电子开关采用光电耦合器和推挽电路构成控制电路。