CN107612368A - 故障安全电源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种故障安全电源，该故障安全电源包括第一电源生成模块、第一变压模块、第一开关电源控制电路、直流24V电源模块、直流5V电源模块以及至少一路恒流高压电路，每一路所述恒流高压电路包括安全控制电路、第二变压模块、第二开关电源控制电路以及恒流高压电源模块。本发明提供的故障安全电源，当直流24V电源、直流5V电源正常工作且输入逻辑动态方波条件下，才有700V高压输出，从而可以提高脉冲轨道电路的安全性，且高压电源输出采用恒流设计方式，确保对脉冲轨道电路电容充电时恒流充电，有效的避免了脉冲轨道电路设备对供电系统的冲击。
Description
技术领域
本发明涉及铁路信号控制技术领域，具体涉及一种故障安全电源。
背景技术
脉冲轨道电路设备中须具备直流24V电源、直流5V电源、700V高压电源，目前的主要应用方式是AC220V输入电源采用降压变压器或单独供电，生成直流24V电源和5V电源，通过AC220V输入电源升压变压器后转换成700V高压电源，而这种方式存在安全性不高的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种故障安全电源，可以提高脉冲轨道电路的安全性。
为实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种故障安全电源，包括第一电源生成模块、第一变压模块、第一开关电源控制电路、直流24V电源模块、直流5V电源模块以及至少一路恒流高压电路，每一路所述恒流高压电路包括安全控制电路、第二变压模块、第二开关电源控制电路以及恒流高压电源模块；
所述第一电源生成模块用于将220V交流电转换为310V直流电后对所述第一变压模块、所述第一开关电源控制电路、所述第二变压模块供电；
所述第一变压模块与所述第一开关电源控制电路相连，所述第一变压模块用于在所述第一开关电源控制电路的控制下将所述第一电源生成模块输出的310V直流电转换为24V直流电和5V直流电；
所述直流24V电源模块、所述直流5V电源模块与所述第一变压模块相连，所述直流24V电源模块用于将所述第一变压模块输出的24V直流电进行滤波处理后输出，所述直流5V电源模块用于将所述第一变压模块输出的5V直流电进行滤波处理后输出；
所述安全控制电路与所述直流24V电源模块、所述直流5V电源模块、所述第二开关电源控制电路相连，所述安全控制电路用于当所述直流24V电源模块输出24V直流电且所述直流5V电源模块输出5V直流电且接收到预设的逻辑动态方波时向所述第二开关电源控制电路输出12V直流电；
所述第二开关电源控制电路与所述第二变压模块相连，所述第二开关电源控制电路用于在接收到所述安全控制电路输出的12V直流电时控制所述第二变压模块将所述第一电源生成模块输出的310V直流电转换为700V直流电；
所述恒流高压电源模块用于对所述第二变压模块输出的700V直流电进行滤波处理，并以恒流的方式输出。
进一步地，所述第一电源生成模块包括共模差模抑制电路以及与所述共模差模抑制电路输出端相连的第一整流模块。
进一步地，所述安全控制电路包括第一驱动器、第一变压器、第二整流模块、高频脉冲模块、驱动耦合模块、第二驱动器、第二变压器以及第三整流模块；
所述第一变压器一次侧的第一端连接所述直流5V电源模块的输出端，所述第一变压器一次侧的第二端连接所述第一驱动器的输出端，所述第一驱动器用于根据所述预设的逻辑动态方波控制所述第一变压器，所述预设的逻辑动态方波的频率为1KHz～5KHz；
所述第二整流模块的输入端与所述第一变压器的二次侧相连，所述第二整流模块用于对所述第一变压器的二次侧信号进行整流；
所述高频脉冲模块的输入端与所述第二整流模块的输出端相连，所述高频脉冲模块用于根据所述第二整流模块的输出生成高频动态方波，所述高频动态方波的频率为80KHz～100KHz；
所述驱动耦合模块与所述高频脉冲模块的输出端、所述直流5V电源模块的输出端相连，所述驱动耦合模块用于当所述直流5V电源模块输出5V直流电且所述高频脉冲模块输出所述高频动态方波时输出正向偏置的脉冲信号；
所述第二驱动器的输入端与所述驱动耦合模块的输出端相连，所述第二变压器一次侧的第一端连接所述直流24V电源模块的输出端，所述第二变压器一次侧的第二端连接所述第二驱动器的输出端，所述第二驱动器用于根据所述正向偏置的脉冲信号控制所述第二变压器；
所述第三整流模块的输入端与所述第二变压器的二次侧相连，所述第三整流模块用于对所述第二变压器的二次侧信号进行整流，以生成所述12V直流电。
进一步地，所述驱动耦合模块通过光耦模块与所述高频脉冲模块的输出端相连。
进一步地，所述第一驱动器包括第一电容、第一电阻、第二电阻、第一二极管以及第一三级管；
所述第一电容的一端连接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述第一二极管的负极、所述第二电阻的第一端、所述第一三极管的基极；
所述第一二极管的正极、所述第二电阻的第二端、所述第一三极管的发射极接地；
所述第一三极管的集电极连接所述第一变压器一次侧的第二端；
所述第二整流模块包括第一整流器、第二电容、第一电感、第三电容、第二二极管、第三电阻；
其中，所述第一整流器的第一输入端连接所述第一变压器二次侧的第一端，所述第一整流器的第二输入端连接所述第一变压器二次侧的第二端；
所述第一整流器的第一输出端连接所述第二电容的第一端、所述第一电感的第一端；
所述第一电感的第二端连接所述第三电容的第一端、所述第二二极管的负极、所述第三电阻的第一端、所述高频脉冲模块；
所述第一整流器的第二输出端、所述第二电容的第二端、所述第三电容的第二端、所述第三二极管的正极、所述第三电阻的第二端接地。
进一步地，所述高频脉冲模块包括反相器、第四电容、第四电阻和第五电阻；
其中，所述反相器的输入端连接所述第四电阻的第一端、所述第四电容的第一端，所述反相器的输出端连接所述第四电阻的第二端、所述第五电阻的第一端，所述反相器的电源端连接所述第一电感的第二端、所述光耦模块一次侧的一端；
所述第五电阻的第二端连接所述光耦模块一次侧的另一端，所述第四电容的第二端接地。
进一步地，所述驱动耦合模块包括第三变压器、第五电容、第三二极管；
所述第三变压器一次侧的一端连接所述直流5V电源模块的输出端，所述第三变压器一次侧的另一端连接所述光耦模块二次侧的一端，所述光耦模块二次侧的另一端接地，所述第三变压器二次侧的一端连接所述第五电容的第一端，所述第三变压器二次侧的另一端连接第三二极管的正极，所述第三二极管的负极连接所述第五电容的第二端。
进一步地，所述第二驱动器包括第六电阻、第七电阻、功率场效应管、第四二极管、第六电容、第八电阻；
所述第六电阻的第一端连接所述第五电容的第二端，所述第六电阻的第二端连接所述功率场效应管的栅极、所述第七电阻的第一端，所述第七电阻的第二端、所述功率场效应管的源极接地；
所述功率场效应管的漏极连接所述第四二极管的正极、所述第二变压器一次侧的第二端，所述第四二极管的负极连接所述第六电容的第一端、所述第八电阻的第一端；
所述第六电容的第二端连接所述第八电阻的第二端、所述直流24V电源模块的输出端、所述第二变压器一次侧的第一端；
所述第三整流模块包括第五二极管、第七电容；
所述第五二极管的正极连接所述第二变压器二次侧的第一端，所述第五二极管的负极连接所述第七电容的第一端，所述第七电容的第二端连接所述第二变压器二次侧的第二端。
进一步地，所述第二开关电源控制电路包括脉冲宽度调制电路、电压反馈电路、电流反馈电路以及用于驱动所述第二变压模块的第三驱动器；
所述电压反馈电路用于检测所述第二变压模块的二次侧电压；
所述电流反馈电路用于检测所述第二变压模块的一次侧电流；
所述脉冲宽度调制电路用于当所述电压反馈电路检测的所述第二变压模块的二次侧电压大于电压预设值或者所述电流反馈电路检测的所述第二变压模块的一次侧电流大于电流预设值时通过所述第三驱动器关闭所述第二变压模块的输出。
进一步地，所述故障安全电源包括多路所述恒流高压电路。
本发明提供的故障安全电源，当直流24V电源、直流5V电源正常工作且输入逻辑动态方波条件下，才有700V高压输出，从而可以提高脉冲轨道电路的安全性，且高压电源输出采用恒流设计方式，确保对脉冲轨道电路电容充电时恒流充电，有效的避免了脉冲轨道电路设备对供电系统的冲击。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的一种故障安全电源的示意图；
图2是本发明实施方式提供的一种安全控制电路的示意图；
图3是本发明实施方式提供的另一种安全控制电路的示意图；
图4是本发明实施方式提供的第二开关电源控制电路和第二变压模块的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参见图1，图1是本发明实施方式提供的一种故障安全电源的示意图，该故障安全电源包括第一电源生成模块10、第一变压模块20、第一开关电源控制电路30、直流24V电源模块40、直流5V电源模块50以及至少一路恒流高压电路，每一路所述恒流高压电路包括安全控制电路60、第二变压模块70、第二开关电源控制电路80以及恒流高压电源模块90；
所述第一电源生成模块10用于将220V交流电转换为310V直流电后对所述第一变压模块20、所述第一开关电源控制电路30、所述第二变压模块70供电；
所述第一变压模块20与所述第一开关电源控制电路30相连，所述第一变压模块20用于在所述第一开关电源控制电路30的控制下将所述第一电源生成模块10输出的310V直流电转换为24V直流电和5V直流电；
所述直流24V电源模块40、所述直流5V电源模块50与所述第一变压模块20相连，所述直流24V电源模块40用于将所述第一变压模块20输出的24V直流电进行滤波处理后输出，所述直流5V电源模块50用于将所述第一变压模块20输出的5V直流电进行滤波处理后输出，通过第一变压模块20、第一开关电源控制电路30、直流24V电源模块40、直流5V电源模块50生成两路独立隔离的直流24V电源和直流5V电源，该电源既可以为应用的轨道电路设备供电，同时为安全控制电路供电；
所述安全控制电路60与所述直流24V电源模块40、所述直流5V电源模块50、所述第二开关电源控制电路80相连，所述安全控制电路60用于当所述直流24V电源模块40输出24V直流电且所述直流5V电源模块50输出5V直流电且接收到预设的逻辑动态方波时向所述第二开关电源控制电路80输出12V直流电，即安全控制电路仅当直流24V电源模块和直流5V电源模块正常工作，且接收到预设的逻辑动态方波(如1KHz～5KHz频率信号)时，安全控制电路才输出直流12V的电源，为第二开关电源控制电路供电；
所述第二开关电源控制电路80与所述第二变压模块70相连，所述第二开关电源控制电路80用于在接收到所述安全控制电路输出的12V直流电时控制所述第二变压模块70将所述第一电源生成模块10输出的310V直流电转换为700V直流电，当第二开关电源控制电路80有12V供电时，才能产生恒流高压700V电源输出；
所述恒流高压电源模块90用于对所述第二变压模块70输出的700V直流电进行滤波处理，并以恒流的方式输出，从而为脉冲轨道电路设备充电电容充电。
其中，所述第一电源生成模块10包括共模差模抑制电路11以及与所述共模差模抑制电路10输出端相连的第一整流模块12，AC220工频电压经共模差模抑制电路和第一整流模块后，形成稳定的约310V的直流电源，该电源对为整个系统供电。
其中，所述共模差模抑制电路11可以包括共模电感、差模电感以及差模电容，通过共模电感、差模电感和差模电容网络构成的共模差模抑制电路可以实现AC220V输入输出双向的干扰防护，所述第一整流模块12包括整流桥和滤波电容，通过由整流桥和滤波电容构成的第一整流模块可以将AC220V电源整流成310V直流。
本发明实施方式提供的故障安全电源，当直流24V电源、直流5V电源正常工作且输入逻辑动态方波条件下，才有700V高压输出，从而可以提高脉冲轨道电路的安全性，且高压电源输出采用恒流设计方式，确保对脉冲轨道电路电容充电时恒流充电，有效的避免了脉冲轨道电路设备对供电系统的冲击。
其中，第一开关电源控制电路从第一电源生成模块获得供电，可通过采用脉冲宽度调制和反馈控制方式驱动和控制第一变压模块，其可以采用现有技术实现，例如第一开关电源控制电路可以包括脉冲宽度调制电路、电压反馈电路以及相应的驱动器，第一变压模块可以为变压器，其二次侧可以为两组独立的线圈，从而分别生成直流24V电和5V电。
安全控制电路从直流24V电源模块和直流5V电源模块获得驱动电压和逻辑电压，当接收到1KHz～5KHz的逻辑动态方波时，安全控制电路输出稳定的直流12V电压，为第二开关电源控制电路供电。第二开关电源控制电路被供电后，驱动和控制第二变压模块产生高压电源；
参见图2，所述安全控制电路包括第一驱动器61、第一变压器T1、第二整流模块62、高频脉冲模块63、驱动耦合模块64、第二驱动器65、第二变压器T2以及第三整流模块66；
所述第一变压器T1一次侧的第一端连接所述直流5V电源模块的输出端，所述第一变压器T1一次侧的第二端连接所述第一驱动器61的输出端，所述第一驱动器61用于根据所述预设的逻辑动态方波控制所述第一变压器T1，所述预设的逻辑动态方波的频率为1KHz～5KHz；
所述第二整流模块62的输入端与所述第一变压器T1的二次侧相连，所述第二整流模块62用于对所述第一变压器T1的二次侧信号进行整流；
所述高频脉冲模块63的输入端与所述第二整流模块62的输出端相连，所述高频脉冲模块63用于根据所述第二整流模块62的输出生成高频动态方波，所述高频动态方波的频率为80KHz～100KHz；
所述驱动耦合模块64与所述高频脉冲模块63的输出端、所述直流5V电源模块的输出端相连，所述驱动耦合模块用于当所述直流5V电源模块输出5V直流电且所述高频脉冲模块63输出所述高频动态方波时输出正向偏置的脉冲信号；
所述第二驱动器65的输入端与所述驱动耦合模块64的输出端相连，所述第二变压器一次侧的第一端连接所述直流24V电源模块的输出端，所述第二变压器一次侧的第二端连接所述第二驱动器65的输出端，所述第二驱动器65用于根据所述正向偏置的脉冲信号控制所述第二变压器T2；
所述第三整流模块66的输入端与所述第二变压器T2的二次侧相连，所述第三整流模块66用于对所述第二变压器的二次侧信号进行整流，以生成所述12V直流电。
当第一驱动器接收到预设的逻辑动态方波(如频率为1KHz～5KHz)时，第一驱动器驱动第一变压器T1，第一变压器T1耦合能量至二次侧并经第二整流模块整流后形成电源VCC1，VCC1驱动高频脉冲模块生成80KHz～100KHz的方波，该方波经驱动耦合模块的隔离后控制第二驱动器，第二驱动器进而控制第二变压器T2，第二变压器T2变比为2:1并由直流24V电源模块供电，将能量耦合至二次侧并经第三整流模块后生成直流12V电源，为第二开关电源控制电路供电。当第一驱动器接收到信号为高电平或低电平时，第一变压器T1无能量耦合至二次侧，高频脉冲模块的输入电源VCC1为零，将无80KHz～100KHz的方波输出，进而导致无直流12V输出，该设计符合铁路信号设备故障安全原则。
优选地，在本发明实施方式中，所述驱动耦合模块可以通过光耦模块与所述高频脉冲模块的输出端相连。
参见图3，所述第一驱动器包括第一电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一二极管D1以及第一三级管Q1；
所述第一电容C1的一端连接所述第一电阻R1的第一端，所述第一电阻R1的第二端连接所述第一二极管D1的负极、所述第二电阻R2的第一端、所述第一三极管Q1的基极，所述第一电容C1的另一端用于接收所述预设的逻辑动态方波；
所述第一二极管D1的正极、所述第二电阻R2的第二端、所述第一三极管Q1的发射极接地GND；
所述第一三极管Q1的集电极连接所述第一变压器T1一次侧的第二端；
逻辑动态方波信号经C1和R1限流后驱动Q1,D1用于钳位负压；
所述第二整流模块包括第一整流器D2、第二电容C2、第一电感L1、第三电容C3、第二二极管D3、第三电阻R3；
其中，所述第一整流器D2的第一输入端连接所述第一变压器T1二次侧的第一端，所述第一整流器D2的第二输入端连接所述第一变压器T1二次侧的第二端；
所述第一整流器D2的第一输出端连接所述第二电容C2的第一端、所述第一电感L1的第一端；
所述第一电感L1的第二端连接所述第三电容C3的第一端、所述第二二极管D3的负极、所述第三电阻R3的第一端、所述高频脉冲模块；
所述第一整流器D2的第二输出端、所述第二电容C2的第二端、所述第三电容C3的第二端、所述第三二极管D4的正极、所述第三电阻R3的第二端接地GND1。
D3为钳压二极管，T1的输出经D2整流后，再由π型网络滤波，形成直流电源信号VCC1；
所述高频脉冲模块包括反相器U1、第四电容C4、第四电阻R4和第五电阻R5；
其中，所述反相器U1的输入端连接所述第四电阻R4的第一端、所述第四电容C4的第一端，所述反相器的输出端连接所述第四电阻R4的第二端、所述第五电阻R5的第一端，所述反相器U1的电源端连接所述第一电感L1的第二端、所述光耦模块O1一次侧的一端；
所述第五电阻R5的第二端连接所述光耦模块O1一次侧的另一端，所述第四电容C4的第二端接地GND1。
其中，C4、R4与反相器U1一起构成高频震荡电路，光耦模块O1一次侧输出高频脉冲。
所述驱动耦合模块包括第三变压器T3、第五电容C5、第三二极管D4；
所述第三变压器T3一次侧的一端连接所述直流5V电源模块的输出端，所述第三变压器T3一次侧的另一端连接所述光耦模块O1二次侧的一端，所述光耦模块O1二次侧的另一端接地，所述第三变压器T3二次侧的一端连接所述第五电容C5的第一端，所述第三变压器T3二次侧的另一端连接第三二极管D4的正极，所述第三二极管D4的负极连接所述第五电容C5的第二端；
光耦模块O1二次侧驱动T3一次侧，T3二次侧输出动态脉冲，经C5和D4直流偏置后，驱动第二驱动器。
所述第二驱动器包括第六电阻R6、第七电阻R7、功率场效应管Q2、第四二极管D5、第六电容C6、第八电阻R8；
所述第六电阻R6的第一端连接所述第五电容C5的第二端，所述第六电阻R6的第二端连接所述功率场效应管Q2的栅极、所述第七电阻R7的第一端，所述第七电阻R7的第二端、所述功率场效应管Q2的源极接地GND24；
所述功率场效应管Q2的漏极连接所述第四二极管D5的正极、所述第二变压器T2一次侧的第二端，所述第四二极管D5的负极连接所述第六电容C6的第一端、所述第八电阻R8的第一端；
所述第六电容C6的第二端连接所述第八电阻R8的第二端、所述直流24V电源模块的输出端、所述第二变压器一次侧的第一端；
所述第三整流模块包括第五二极管D6、第七电容C7；
所述第五二极管D6的正极连接所述第二变压器T2二次侧的第一端，所述第五二极管D6的负极连接所述第七电容C7的第一端，所述第七电容C7的第二端连接所述第二变压器T2二次侧的第二端。
T2二次侧输出的波形经D6和C7整形后输出12V直流电压。
优选地，为防止高压电源对供电系统的冲击，第二开关电源控制电路可以采用电流反馈和电压反馈相结合的驱动方式；
优选地，为防止高压电源的电压应力对元件的冲击，第二变压模块输出侧采用多级级联的输出方式。
参见图4，所述第二开关电源控制电路包括脉冲宽度调制电路81、电压反馈电路82、电流反馈电路83以及用于驱动所述第二变压模块的第三驱动器84；
所述电压反馈电路用于检测所述第二变压模块的二次侧电压；
所述电流反馈电路用于检测所述第二变压模块的一次侧电流；
所述脉冲宽度调制电路用于当所述电压反馈电路检测的所述第二变压模块的二次侧电压大于电压预设值或者所述电流反馈电路检测的所述第二变压模块的一次侧电流大于电流预设值时通过所述第三驱动器关闭所述第二变压模块的输出，例如，当第二变压模块的二次侧电压超过700V时，脉冲宽度调制电路关闭第三驱动器的输出信号，进而关闭第二变压模块的输出，电流反馈电路串入第二变压模块的回路中，当第二变压模块的一次侧电流大于电流预设值时，脉冲宽度调制电路关闭第三驱动器的输出信号，进而关闭第二变压模块的输出；
其中，如图4所示，第二变压模块输出侧采用三级独立输出，其包括第四变压器T4、第一整流电路、第二整流电路和第三整流电路，第一整流电路、第二整流电路和第三整流电路各自整流并串联后形成700V高压电源。
优选地，在本发明中，所述故障安全电源可以包括多路所述恒流高压电路。
优选地，本发明中的故障安全电源可以采用一体化结构，从而有利于降低电源体积。
本发明不但符合轨道电路故障安全原则，且设计简单、能量传输效率高，集成度高，可应用于铁路脉冲制式的轨道电路设备中，为脉冲轨道电路提供高压充电恒流电源、24V电源和逻辑5V电源。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种故障安全电源，其特征在于，包括第一电源生成模块、第一变压模块、第一开关电源控制电路、直流24V电源模块、直流5V电源模块以及至少一路恒流高压电路，每一路所述恒流高压电路包括安全控制电路、第二变压模块、第二开关电源控制电路以及恒流高压电源模块；
所述第一电源生成模块用于将220V交流电转换为310V直流电后对所述第一变压模块、所述第一开关电源控制电路、所述第二变压模块供电；
所述第一变压模块与所述第一开关电源控制电路相连，所述第一变压模块用于在所述第一开关电源控制电路的控制下将所述第一电源生成模块输出的310V直流电转换为24V直流电和5V直流电；
所述直流24V电源模块、所述直流5V电源模块与所述第一变压模块相连，所述直流24V电源模块用于将所述第一变压模块输出的24V直流电进行滤波处理后输出，所述直流5V电源模块用于将所述第一变压模块输出的5V直流电进行滤波处理后输出；
所述安全控制电路与所述直流24V电源模块、所述直流5V电源模块、所述第二开关电源控制电路相连，所述安全控制电路用于当所述直流24V电源模块输出24V直流电且所述直流5V电源模块输出5V直流电且接收到预设的逻辑动态方波时向所述第二开关电源控制电路输出12V直流电；
所述第二开关电源控制电路与所述第二变压模块相连，所述第二开关电源控制电路用于在接收到所述安全控制电路输出的12V直流电时控制所述第二变压模块将所述第一电源生成模块输出的310V直流电转换为700V直流电；
所述恒流高压电源模块用于对所述第二变压模块输出的700V直流电进行滤波处理，并以恒流的方式输出。
2.根据权利要求1所述的故障安全电源，其特征在于，所述第一电源生成模块包括共模差模抑制电路以及与所述共模差模抑制电路输出端相连的第一整流模块。
3.根据权利要求1所述的故障安全电源，其特征在于，所述安全控制电路包括第一驱动器、第一变压器、第二整流模块、高频脉冲模块、驱动耦合模块、第二驱动器、第二变压器以及第三整流模块；
所述第一变压器一次侧的第一端连接所述直流5V电源模块的输出端，所述第一变压器一次侧的第二端连接所述第一驱动器的输出端，所述第一驱动器用于根据所述预设的逻辑动态方波控制所述第一变压器，所述预设的逻辑动态方波的频率为1KHz～5KHz；
所述第二整流模块的输入端与所述第一变压器的二次侧相连，所述第二整流模块用于对所述第一变压器的二次侧信号进行整流；
所述高频脉冲模块的输入端与所述第二整流模块的输出端相连，所述高频脉冲模块用于根据所述第二整流模块的输出生成高频动态方波，所述高频动态方波的频率为80KHz～100KHz；
所述驱动耦合模块与所述高频脉冲模块的输出端、所述直流5V电源模块的输出端相连，所述驱动耦合模块用于当所述直流5V电源模块输出5V直流电且所述高频脉冲模块输出所述高频动态方波时输出正向偏置的脉冲信号；
所述第二驱动器的输入端与所述驱动耦合模块的输出端相连，所述第二变压器一次侧的第一端连接所述直流24V电源模块的输出端，所述第二变压器一次侧的第二端连接所述第二驱动器的输出端，所述第二驱动器用于根据所述正向偏置的脉冲信号控制所述第二变压器；
所述第三整流模块的输入端与所述第二变压器的二次侧相连，所述第三整流模块用于对所述第二变压器的二次侧信号进行整流，以生成所述12V直流电。
4.根据权利要求3所述的故障安全电源，其特征在于，所述驱动耦合模块通过光耦模块与所述高频脉冲模块的输出端相连。
5.根据权利要求4所述的故障安全电源，其特征在于，所述第一驱动器包括第一电容、第一电阻、第二电阻、第一二极管以及第一三级管；
所述第一电容的一端连接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述第一二极管的负极、所述第二电阻的第一端、所述第一三极管的基极；
所述第一二极管的正极、所述第二电阻的第二端、所述第一三极管的发射极接地；
所述第一三极管的集电极连接所述第一变压器一次侧的第二端；
所述第二整流模块包括第一整流器、第二电容、第一电感、第三电容、第二二极管、第三电阻；
其中，所述第一整流器的第一输入端连接所述第一变压器二次侧的第一端，所述第一整流器的第二输入端连接所述第一变压器二次侧的第二端；
所述第一整流器的第一输出端连接所述第二电容的第一端、所述第一电感的第一端；
所述第一电感的第二端连接所述第三电容的第一端、所述第二二极管的负极、所述第三电阻的第一端、所述高频脉冲模块；
所述第一整流器的第二输出端、所述第二电容的第二端、所述第三电容的第二端、所述第三二极管的正极、所述第三电阻的第二端接地。
6.根据权利要求5所述的故障安全电源，其特征在于，所述高频脉冲模块包括反相器、第四电容、第四电阻和第五电阻；
其中，所述反相器的输入端连接所述第四电阻的第一端、所述第四电容的第一端，所述反相器的输出端连接所述第四电阻的第二端、所述第五电阻的第一端，所述反相器的电源端连接所述第一电感的第二端、所述光耦模块一次侧的一端；
所述第五电阻的第二端连接所述光耦模块一次侧的另一端，所述第四电容的第二端接地。
7.根据权利要求6所述的故障安全电源，其特征在于，所述驱动耦合模块包括第三变压器、第五电容、第三二极管；
所述第三变压器一次侧的一端连接所述直流5V电源模块的输出端，所述第三变压器一次侧的另一端连接所述光耦模块二次侧的一端，所述光耦模块二次侧的另一端接地，所述第三变压器二次侧的一端连接所述第五电容的第一端，所述第三变压器二次侧的另一端连接第三二极管的正极，所述第三二极管的负极连接所述第五电容的第二端。
8.根据权利要求7所述的故障安全电源，其特征在于，所述第二驱动器包括第六电阻、第七电阻、功率场效应管、第四二极管、第六电容、第八电阻；
所述第六电阻的第一端连接所述第五电容的第二端，所述第六电阻的第二端连接所述功率场效应管的栅极、所述第七电阻的第一端，所述第七电阻的第二端、所述功率场效应管的源极接地；
所述功率场效应管的漏极连接所述第四二极管的正极、所述第二变压器一次侧的第二端，所述第四二极管的负极连接所述第六电容的第一端、所述第八电阻的第一端；
所述第六电容的第二端连接所述第八电阻的第二端、所述直流24V电源模块的输出端、所述第二变压器一次侧的第一端；
所述第三整流模块包括第五二极管、第七电容；
所述第五二极管的正极连接所述第二变压器二次侧的第一端，所述第五二极管的负极连接所述第七电容的第一端，所述第七电容的第二端连接所述第二变压器二次侧的第二端。
9.根据权利要求1所述的故障安全电源，其特征在于，所述第二开关电源控制电路包括脉冲宽度调制电路、电压反馈电路、电流反馈电路以及用于驱动所述第二变压模块的第三驱动器；
所述电压反馈电路用于检测所述第二变压模块的二次侧电压；
所述电流反馈电路用于检测所述第二变压模块的一次侧电流；
所述脉冲宽度调制电路用于当所述电压反馈电路检测的所述第二变压模块的二次侧电压大于电压预设值或者所述电流反馈电路检测的所述第二变压模块的一次侧电流大于电流预设值时通过所述第三驱动器关闭所述第二变压模块的输出。
10.根据权利要求1所述的故障安全电源，其特征在于，所述故障安全电源包括多路所述恒流高压电路。
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