CN205092844U - 一种制动输出驱动电路 - Google Patents

Abstract

一种制动输出驱动电路，包括信号输入电路，信号输入电路包括路直流电源信号和一路频率信号，两路信号输入到信号选通及电平转换电路中，一路频率信号进入信号选通及电平转换电路，然后依次经过信号驱动电路、推挽驱动电路、电压隔直电路、整流滤波稳压电路以后，转变为直流隔离电源信号输出。本实用新型的制动输出驱动电路使用两路频率信号，并且增加自举电路，可以提高制动输出驱动电路的安全性和效率，进而提高接车运行监控系统的安全性。

Description

一种制动输出驱动电路

技术领域

本实用新型涉及LKJ列车运行监控系统领域，尤其涉及一种系统中执行输出的制动输出驱动电路的实现。

背景技术

在LKJ列车运行监控系统中，制动输出是系统的控制输出的电路，在现有技术中，它具有多种实现方式，常用的是通过一路频率输入信号进行输出控制，无法使用于具有冗余双系结构的监控系统。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种使用两路信号进行控制的制动输出驱动电路，以解决现有技术存在的问题，满足新的冗余双系结构的列车运行监控系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种制动输出驱动电路，包括信号输入电路，信号输入电路包括路直流电源信号和一路频率信号，两路信号输入到信号选通及电平转换电路中，一路频率信号进入信号选通及电平转换电路，然后依次经过信号驱动电路、推挽驱动电路、电压隔直电路、整流滤波稳压电路以后，转变为直流隔离电源信号输出。

所述信号输入电路包括两路两种频率的信号A和信号B，其中一路信号经过电源转换电路将信号转换并进行选通以后输出直流电源进入信号选通及电平转换电路，作为另一路频率信号的电源，另一路信号直接进入信号选通及电平转换电路，经信号选通及电平转换电路输出；或者信号A和信号B均通过电源转换电路将信号转换并进行选通以后输出直流电源，其中一路信号经过新频率产生器转变为频率C进入到信号选通及电平转换电路，另一路信号直接进入信号选通及电平转换电路作为频率C的信号的电源，频率C的信号经过信号选通及电平转换电路信号输出。

所述电源转换电路为正电源转换电路或者负电源转换电路。

所述制动输出驱动电路还包括自举电路，所述自举电路连接信号驱动电路、推挽驱动电路和电压隔直电路。

所述信号选通及电平转换电路、信号驱动电路均连接系统正电源供电，所述推挽驱动电路通过驱动输出电源供电。

所述信号输入电路的两种频率的信号分别为主控插件的系统故障信号和系统心跳信号。

所述信号驱动电路和推挽驱动电路之间还连接有过流保护电路。

所述电源转换电路为负电源转换电路时，负电源转换电路包括依次相连的信号缓冲与驱动输出电路、电压隔直输出电路、负倍压整流电路、有源滤波电路。

本实用新型的有益效果：本实用新型的制动输出驱动电路使用两路频率信号，并且增加自举电路，可以提高制动输出驱动电路的安全性和效率，进而提高接车运行监控系统的安全性。

附图说明

图1为一种制动输出电路的实现框图。

图2为另一种制动输出电路的实现框图。

图3为信号输入电路中两路频率信号的输入保护电路，其中（A）为低频率信号输入保护电路，(B)为高频率信号输入保护电路。

图4为整流滤波稳压电路。

图5为负电源变换电路的电路图。

图6为制动输出电路的部分电路图。

具体实施方式

下面结合附图1~6和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

制动输出插件是列车运行监控系统的控制输出的执行机构，包括常用制动和紧急制动输出，通过继电器触点的搭接，完成系统间的控制切换，并且回送继电器触点状态，满足系统需求中规定的制动输出各端口进行闭环检测的需求。本文中主要实现将两种频率信号转化为一种直流驱动信号，进而驱动后端继电器。上述的两种信号可以为列车运行监控系统中的主控插件的系统故障信号和系统心跳信号，系统故障信号和系统心跳信号通常为TTL电平或者CMOS电平。本实用新型将一种频率信号A（或B）首先转化为直流电源Va（或Vb），将此电源Va作为另一种频率信号B（或A）的电源进行信号选通，再经放大、自举、推挽驱动隔离输出Vout_B（或A），经隔离变压器、整流、稳压后输出稳定的直流隔离电源驱动继电器。

如图1、图2所示，本实用新型的制动输出驱动电路，包括信号输入电路，信号输入电路包括路直流电源信号和一路频率信号，两路信号输入到信号选通及电平转换电路中，一路频率信号进入信号选通及电平转换电路，然后依次经过信号驱动电路、推挽驱动电路、电压隔直电路、整流滤波稳压电路以后，转变为直流隔离电源信号输出。

如图1所示，信号输入电路包括两路两种频率的信号A和信号B，信号A信号经过电源转换电路将信号转换并进行选通以后输出直流电源进入信号选通及电平转换电路，作为信号B的电源，信号B直接进入信号选通及电平转换电路，经信号选通及电平转换电路输出；如图2所示，为本实用新型的另一种实现方式，信号A和信号B均通过电源转换电路将信号转换并进行选通以后输出直流电源Va和Vb，Va经过新频率产生器转变为频率C进入到信号选通及电平转换电路，Vb信号直接进入信号选通及电平转换电路作为频率C的信号的电源，频率C的信号经过信号选通及电平转换电路信号输出。

上述的电源转换电路为正电源转换电路或者负电源转换电路，本实用新型作为实施例的附图中所示的为负电源转换电路。

为增加电路的效率，制动输出驱动电路还可以设置自举电路，自举电路连接信号驱动电路、推挽驱动电路和电压隔直电路。

信号选通及电平转换电路、信号驱动电路均连接系统正电源供电述推挽驱动电路通过驱动输出电源供电。信号驱动电路和推挽驱动电路之间还连接有过流保护电路。

电源转换电路为负电源转换电路时，负电源转换电路包括依次相连的信号缓冲与驱动输出电路、电压隔直输出电路、负倍压整流电路、有源滤波电路。

图3~图6是本实用新型的一个实施例。图3为信号输入电路中的两路输入信号：WDT信号（A信号）及CLK信号（B信号），以及他们的保护电路，其中如（A）所示，为低频率的WDT信号的输入保护电路，WDT信号经过第一电阻R1后输出WDTA信号，同时经过第一电阻R1的信号还通过第二输出保护TVS管TVS2接地，如（B）所示，CLK信号通过第四电阻R4后输出CLKB信号，同时经过第四电阻R4的信号还通过第三输出保护TVS管TVS3接地。

图5为WDTA信号的负电源变换电路，图3的输出信号WDTA经过信号缓冲与驱动电路4、电压隔直输出电路5、负倍压整流电路6、有源滤波电路7输出负压信号VCC-WDT，此负压信号VCC-WDT进入到图6的选通及电平转换电路8，和CLKB信号一起经过选通及电平转换电路8、信号驱动电路9、推挽驱动电路11、电压隔直电路13以后，将输出信号输出到图4经过全波整流滤波电路1、直流电压转换电路2、直流输出过压和反向保护电路3后进行信号的输出。信号缓冲与驱动电路4包括第一零四电阻R104，第一零四电阻R104的一端接WDTA的额输入信号，另一端连接第一零五电阻R105的一端、第一二极管D1的一端、第二一零三极管Q210的基极，第一零五电阻R105的另一端、第一二极管D1的另一端、第二一零三极管Q210的集电极连接电源VCC，第二一零三极管Q210的发射极通过第一零八电阻R108接地。电压隔直输出电路5包括的哥电容，其中第一电容C1和第二电容C2串联，第三电容C3和第四电容C4串联，两个串联电路并联，并联电路的一端连接第二一零三极管Q210与第一零八电阻R108之间，并联电路的另一端连接负倍压整流电路6中第二二极管D2和第三二极管D3的一端。负倍压整流电路6中第二二极管D2的另一端连接第五电容C5的一端、第六电容C6的一端、有源滤波电路7的输入端，第三二极管D3的另一端连接第五电容C5、第六电容C6的另一端；有源滤波电路7接收负倍压整流电路6输出的信号以后，经过第一零三电阻R103的一端、第二一二三极管Q212的发射极，第二一二三极管Q212的基极与第一零三电阻R103的另一端相连后接地，第二一二三极管Q212的集电极输出VCC_WDT信号。

图6为选通及电平转换电路8、信号驱动电路9、推挽驱动电路11、电压隔直电路13的电路图，其中信号驱动电路9内包含有自举电路14，推挽驱动电路11还连接有过流保护电路10和驱动输出保护电路12。选通及电平转换电路8接收CLKB信号以后，进入第一零八电容C108的一端，第一零八电容C108的另一端连接第一三九电阻R139的一端，第一三九电阻R139的另一端连接第二电阻R2的一端、第六电阻R6的一端、第六二极管D6的阳极、第八二极管D8的阳极、第二一三三极管Q213的基极，第二电阻R2的另一端与第六二极管D6的阴极、第二一三三极管Q213的集电极相连后接地，第八二极管D8的阴极与第一四零电阻R140的一端相连，第一四零电阻R140的另一端与第二一三三极管Q213的发射极连接、与第一一九电容C119的一端相连，第一一九电容C119的另一端接地，选通及电平转换电路8还包括第一零九电容C109，第一零九电容C109的一端连接在第一四零电阻R140与第二一三三极管Q213的发射极之间，另一端与第三电阻R3的一端、第十二极管D10的阴极、第七二极管D7的阳极、第二二四三极管Q224的基极相连，第三电阻R3的另一端与第七二极管D7的阴极、第二二四三极管Q224的集电极相连后接地，第十二极管D10的阳极与第一四一电阻R141的一端连接后接地，第二二四三极管Q224的发射极与第一四一电阻R141的另一端相连。信号驱动电路9包括第五电阻R5，第五电阻R5的一端连在第二二四三极管Q224的发射极与第一四一电阻R141的之间，另一端与第七电阻R7的一端、第一一零电容C110的一端、第二零一三极管Q201的基极相连，第七电阻R7的另一端、第一一零电容C110的另一端相连后接地，第二零一三极管Q201的集电极与第二三二电阻R232的一端、第二三三电阻R233的一端、第一一一电容C111的一端、第二零二三极管Q202的基极相连，第二零一三极管Q201的发射极与第二三一电阻R231的一端、第二零三三极管Q203的基极连接，第二三一电阻R231的另一端与第二零三三极管Q203的发射极相连后接地；第一一一电容C111的另一端接地；第二三二电阻R232的另一端、第二三三电阻R233的另一端、第四二极管D4的阴极、第二零二三极管Q202的集电极、第一二零电容C120的一端、第一二一电容C121的一端相连，第四二极管D4的阳极与VCC电源相连，同时与第八三电容C83的一端相连，第八三电容C83的另一端接地；第二零三三极管Q203的发射极经过第九二极管D9与第二零二三极管Q202的集电极相连；第一二零电容C120的与第一二二电容C122串联，第一二一电容C121与第一二三电容C123串联，串联后的电路并联，第一二二电容C122与第一二三电容C123的并联的一端连接第二零四三极管Q204的发射极、第二一四三极管Q214的发射极、第一三零电容C130的一端、第一三一电容C131的一端、第二三六电阻R236的一端、第二三七电阻R237的一端、第五二极管D5的阳极、第一一二极管D11的阴极、第一二四电容C124的一端、第一二六电容C126的一端；第二零三三极管Q203的发射极还连接第二三四电阻R234的一端、第二三五电阻R235的一端，第二三四电阻R234的另一端与第二三五电阻R235的另一端连接后连接第二零四三极管Q204的集电极、第二零七三极管Q2076的基极、第二一四三极管Q214的发射极、第二零八三极管Q208的基极，第二一四三极管Q214的基极连接第一三一电容的另一端、第九三电阻R93的一端，第九三电阻R93的另一端连接第二三七电阻R237的另一端、第二零八三极管Q208的发射极，第二零八三极管Q208的集电极与第一二二极管D12阳极连接，第一二二极管D12阴极接地，同时又与第一一二极管D11的阳极连接；第一一二极管D11的阴极与第五二极管D5的阳极、第一二四电容C124的一端、第一二六电容C126的一端、第一二二电容C122与第一二三电容C123的并联的一端连接，第五二极管D5的阴极与第二零七三极管Q207的集电极、第八电容C8的一端、第一输出保护二极管TVS1的阴极连接，第八电容C8的另一端与第一输出保护二极管TVS1的阳极连接后接地。第一三零电容C130的另一端与第二零四三极管Q204的基极、第九二电阻R92的一端相连，第九二电阻R92的另一端相连与第二零七三极管Q207的发射极、第二三六电阻R236的另一端相连。第一二四电容C124与第一二五电容C125串联后输出VoutB，第一二六电容C126与第一二七电容C127串联后输出VoutB。

图4为整流滤波稳压电路，它将图6输出的交流方波驱动信号Vout_B经隔离变压器和整流电路稳压后输出稳定的直流隔离电源Vout用于驱动继电器,整流滤波稳压电路包括全波整流滤波电路1、直流电压转换电路2、直流输出过压和反向保护电路3。

全波整流滤波电路1包括包含隔离变压器T102，隔离变压器T102依次与整流电路和滤波电路相连，整流电路包括四个整流管，第十四整流管D14、第十六整流管D16的串联电路与第十五整流管D15、第十七整流管D17的串联电路并联以后，与滤波电路并联，上述的滤波电路为LC震荡电路；隔离变压器T102的输出端的一个引脚连接在第十四整流管D14、第十六整流管D16之间，另一个引脚连接在第十五整流管D15、第十七整流管D17之间。信号经过LC震荡电路滤波后，进入直流电压转换电路2中，直流电压转换电路2包括DC/DC电压转换芯片U1和与芯片的各引脚相连的电路，直流电压转换以后，信号进入直流输出过压和反向保护电路3，经第四输出保护TVS管TVS4和第十三输出保护二极管D13后，将信号输出。

上述图4、图5、图6中，第一九八三极管Q198、第一九九三极管Q199、第二零零三极管Q200、第二零一三极管Q201、第二零二三极管Q202、第二零三三极管Q203、第二零四三极管Q204、第二零七三极管Q207为NPN型三极管，第二一零三极管Q210、第二一二三极管Q212、第而立三三机关Q213、第二二四三极管Q224、第二一四三极管Q214、第二零八三极管Q208仅为PNP三极管。第二二极管D2、第三二极管D3、第一而二极管D12为整流管，第四二极管D4为自举二极管。第九二极管D9为输出保护二极管，第一二极管D1、第一一二极管D11、第五二极管D5、第八二极管D8、第六二极管D6、第七二极管D7、第十二极管D10为保护二极管。

Claims (8)

1.一种制动输出驱动电路，其特征在于：包括信号输入电路，信号输入电路包括路直流电源信号和一路频率信号，两路信号输入到信号选通及电平转换电路中，一路频率信号进入信号选通及电平转换电路，然后依次经过信号驱动电路、推挽驱动电路、电压隔直电路、整流滤波稳压电路以后，转变为直流隔离电源信号输出。

2.根据权利要求1所述的制动输出驱动电路，其特征在于：所述信号输入电路包括两路两种频率的信号A和信号B，其中一路信号经过电源转换电路将信号转换并进行选通以后输出直流电源进入信号选通及电平转换电路，作为另一路频率信号的电源，另一路信号直接进入信号选通及电平转换电路，经信号选通及电平转换电路输出；或者信号A和信号B均通过电源转换电路将信号转换并进行选通以后输出直流电源，其中一路信号经过新频率产生器转变为频率C进入到信号选通及电平转换电路，另一路信号直接进入信号选通及电平转换电路作为频率C的信号的电源，频率C的信号经过信号选通及电平转换电路信号输出。

3.根据权利要求2所述的制动输出驱动电路，其特征在于：所述电源转换电路为正电源转换电路或者负电源转换电路。

4.根据权利要求1所述的制动输出驱动电路，其特征在于：所述制动输出驱动电路还包括自举电路，所述自举电路连接信号驱动电路、推挽驱动电路和电压隔直电路。

5.根据权利要求1所述的制动输出驱动电路，其特征在于：所述信号选通及电平转换电路、信号驱动电路均连接系统正电源供电，所述推挽驱动电路通过驱动输出电源供电。

6.根据权利要求1所述的制动输出驱动电路，其特征在于：所述信号输入电路的两种频率的信号分别为主控插件的系统故障信号和系统心跳信号。

7.根据权利要求1所述的制动输出驱动电路，其特征在于：所述信号驱动电路和推挽驱动电路之间还连接有过流保护电路。

8.根据权利要求3所述的制动输出驱动电路，其特征在于：所述电源转换电路为负电源转换电路时，负电源转换电路包括依次相连的信号缓冲与驱动输出电路、电压隔直输出电路、负倍压整流电路、有源滤波电路。