CN209381989U - 带反馈机制的失电制动输出驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带反馈机制的失电制动输出驱动电路，包括第一控制器、第一触点检测反馈电路、第一电源管理芯片、第一切断继电器、第二控制器、第二触点检测反馈电路、第二电源管理芯片、第二切断继电器和电磁阀；第一控制器和第一切断继电器均分别与第一触点检测反馈电路和第一电源管理芯片电连接，第二控制器和第二切断继电器均分别与第二触点检测反馈电路和第二电源管理芯片电连接，第二切断继电器与电磁阀电连接。本实用新型具有如下有益效果：能够保证车辆制动的准确和安全，能够回检出当前制动输出状态是否正常，能够利用反馈机制处理车辆或控制设备异常的带反馈机制的失电制动输出驱动电路。

Description

带反馈机制的失电制动输出驱动电路

技术领域

本实用新型涉及制动电路技术领域，尤其是涉及一种能够保证车辆制动的准确和安全，能够回检出当前制动输出状态是否正常，能够利用反馈机制处理车辆或控制设备异常的带反馈机制的失电制动输出驱动电路。

背景技术

目前，车辆电磁阀的制动方式很少有带反馈机制的电路。中国专利公告号CN205092844U，于2016年03月16号，公开了一种制动输出驱动电路，属于带反馈检测的电路，该实用新型反馈后的制动状态和实际控制状态不一致的情况下，没有其他手段，保证车辆能够制动成功，无法保证轨道车和机车的安全性，并且在控制方出现故障时，没有电路保证在控制端软件复位时，仍然能保证系统输出制动状态，无法保证出现严重故障时必须停车排查后才能行车的基本行车原则。

目前的轨道车机车制动控制设备制动端，对于制动故障反馈以及其他原因导致的制动故障处理机制严重残缺，无法解决软件复位和制动控制器件在危险失效的情况下的行车制动的问题。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术中存在的无法保证出现严重故障时必须停车排查后才能行车的基本行车原则和无法解决软件复位和制动控制器件在危险失效的情况下的行车制动的问题的不足，提供了一种能够保证车辆制动的准确和安全，能够回检出当前制动输出状态是否正常，能够利用反馈机制处理车辆或控制设备异常的带反馈机制的失电制动输出驱动电路。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种带反馈机制的失电制动输出驱动电路，包括第一控制器、第一触点检测反馈电路、第一电源管理芯片、第一切断继电器、第二控制器、第二触点检测反馈电路、第二电源管理芯片、第二切断继电器和电磁阀；第一控制器和第一切断继电器均分别与第一触点检测反馈电路和第一电源管理芯片电连接，第二控制器和第二切断继电器均分别与第二触点检测反馈电路和第二电源管理芯片电连接，第二切断继电器与电磁阀电连接。

本实用新型的第一控制器和第二控制器分别发出检测信号，第一控制器控制第一触点检测反馈电路进行常开常闭触点检测，第二控制器控制第二触点检测反馈电路，第一控制器采集经过第一触点检测反馈电路处理的检测信号，第二控制器采集经过第二触点检测反馈电路处理的检测信号，根据检测到的信号信息判断第一触点检测反馈电路和第二触点检测反馈电路是否正常工作；第一切断继电器受第一电源管理芯片控制，第二切断继电器受第二电源管理芯片控制，在正常情况下，第一电源管理芯片不切断第一切断继电器线包电源，第二电源管理芯片不切断第二切断继电器线包电源，在异常情况下，第一电源管理芯片输出切断信号，切断第一切断继电器线包电源并维持，除非整机重新上电，否则一直切断电源，第二电源管理芯片输出切断信号，切断第二切断继电器线包电源并维持，除非整机重新上电，否则一直切断电源；如果第一触点检测反馈电路和第二触点反馈电路正常工作，并且第一切断继电器和第二切断继电器的继电器触点都吸合，电磁阀得电，由于制动方式为失电制动，此时不制动；如果第一触点检测反馈电路或第二触点反馈电路没有正常工作，或者第一切断继电器或第二切断继电器的继电器触点出现异常电磁阀失电，由于制动方式为失电制动，此时制动。

作为优选，所述第一触点检测反馈电路包括第一推挽电路、第一电荷泵电路和第一安全继电器；第一电荷泵电路分别与第一推挽电路和第一安全继电器电连接，第一推挽电路和第一安全继电器均与第一控制器电连接，第一安全继电器与第一切断继电器电连接。

作为优选，所述第二触点检测反馈电路包括第二推挽电路、第二电荷泵电路和第二安全继电器；第二电荷泵电路分别与第二推挽电路和第二安全继电器电连接，第二推挽电路和第二安全继电器均与第二控制器电连接，第二安全继电器分别与第一切断继电器和第二切断继电器电连接。

作为优选，所述第一推挽电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3和三极管Q4；电阻R1与第一控制器电连接，三极管Q1的基极分别与电阻R1和电阻R2电连接，三极管Q1的集电极分别与电阻R3和三极管Q2的基极电连接，三极管Q2的发射极分别与电阻R3和三极管Q4的集电极电连接，三极管Q2的集电极分别与三极管Q4的基极、三极管Q3的基极和电阻R4电连接，三极管Q3的发射极与分别与三极管Q4的发射极和第一电荷泵电路电连接，电阻R2、三极管Q1的发射极、电阻R4和三极管Q3的集电极均接地。

作为优选，所述第二电荷泵电路包括电容C1、电容C2、整流二极管D1、整流二极管D2和整流二极管D3；电容C1与第二推挽电路电连接，整流二极管D2的负极分别与电容C1和整流二极管D1的正极电连接，电容C2分别与整流二极管D1的负极和整流二极管D3的负极电连接，整流二极管D3的负极和整流二极管D3的正极均与第二安全继电器电连接，整流二极管D2的正极、电容C2和整流二极管D3的正极均接地。

作为优选，第一电源管理芯片和第二电源管理芯片的型号均为TPS65381。

因此，本实用新型具有如下有益效果：(1)对控制电磁阀的第一安全继电器和第二安全继电器能够进行触点检测，并且建立了反馈机制，当第一安全继电器触点或第二安全继电器触点或控制异常时，控制切断继电器切断电磁阀供电通道，实现制动；(2)避免了由于软件复位引起的危险行车，当软件复位时，第一电源管理芯片和第二电源管理芯片能够维持切断状态，直到整机断电重启；(3)对第一安全继电器、第一切断继电器、第二安全继电器、第二切断继电器和电磁阀分别供电，减小了由于电源和控制器引起的共因干扰。

附图说明

图1是本实用新型的一种系统框图；

图2是本实用新型的第一推挽电路的一种电路图；

图3是本实用新型的第二电荷泵电路的一种电路图。

图中：第一控制器1、第一触点检测反馈电路2、第一电源管理芯片3、第一切断继电器4、第二控制器5、第二触点检测反馈电路6、第二电源管理芯片7、第二切断继电器8、电磁阀9、第一推挽电路21、第一电荷泵电路22、第一安全继电器23、第二推挽电路61、第二电荷泵电路62、第二安全继电器63。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步描述：

如图1所示的实施例是一种带反馈机制的失电制动输出驱动电路，包括第一控制器1、第一触点检测反馈电路2、第一电源管理芯片3、第一切断继电器4、第二控制器5、第二触点检测反馈电路6、第二电源管理芯片7、第二切断继电器8和电磁阀9；所述第一触点检测反馈电路包括第一推挽电路21、第一电荷泵电路22和第一安全继电器23；所述第二触点检测反馈电路包括第二推挽电路61、第二电荷泵电路62和第二安全继电器63；第一控制器和第一切断继电器均与第一电源管理芯片电连接，第二控制器和第二切断继电器均与第二电源管理芯片电连接，第二切断继电器与电磁阀电连接；第一电荷泵电路分别与第一推挽电路和第一安全继电器电连接，第一推挽电路和第一安全继电器均与第一控制器电连接，第一安全继电器与第一切断继电器电连接，第二电荷泵电路分别与第二推挽电路和第二安全继电器电连接，第二推挽电路和第二安全继电器均与第二控制器电连接，第二安全继电器分别与第一切断继电器和第二切断继电器电连接；第一电源管理芯片和第二电源管理芯片的型号均为TPS65381。

其中，如图2所示，第一推挽电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3和三极管Q4；电阻R1与第一控制器电连接，三极管Q1的基极分别与电阻R1和电阻R2电连接，三极管Q1的集电极分别与电阻R3和三极管Q2的基极电连接，三极管Q2的发射极分别与电阻R3和三极管Q4的集电极电连接，三极管Q2的集电极分别与三极管Q4的基极、三极管Q3的基极和电阻R4电连接，三极管Q3的发射极与分别与三极管Q4的发射极和第一电荷泵电路电连接，电阻R2、三极管Q1的发射极、电阻R4和三极管Q3的集电极均接地；第二推挽电路与第一推挽电路的电路图相同；第一控制器发出的方波经过电阻R1和电阻R2分压后，三极管Q1进行通断控制，驱动后级三级管Q2、三级管Q3和三级管Q4，增强驱动能力；电阻R4为下拉电阻，将低电平下拉，保证方波低电平为0V，高电平为V+。

如图3所示，第二电荷泵电路均包括电容C1、电容C2、整流二极管D1、整流二极管D2和整流二极管D3；电容C1与第二推挽电路电连接，整流二极管D2的负极分别与电容C1和整流二极管D1的正极电连接，电容C2分别与整流二极管D1的负极和整流二极管D3的负极电连接，整流二极管D3的负极和整流二极管D3的正极均与第二安全继电器电连接，整流二极管D2的正极、电容C2和整流二极管D3的正极均接地；第一电荷泵电路与第二电荷泵电路的电路图相同。

第一控制器产生方波检测信号，通过第一推挽电路将方波信号放大，放大后的方波检测信号驱动第一电荷泵电路，经过第一电荷泵电路后，将方波整形为电平信号，驱动第一安全继电器，第一控制器对第一安全继电器的一对常开常闭触点进行检测，如果第一控制器检测到方波，第一安全继电器的触点处于吸合状态，如果第一控制器没有检测到方波，第一安全继电器的触点没有处于吸合状态；第二控制器产生方波检测信号，通过第二推挽电路将方波信号放大，放大后的方波检测信号驱动第二电荷泵电路，经过第二电荷泵电路后，将方波整形为电平信号，驱动第二安全继电器，第二控制器对第二安全继电器的一对常开常闭触点进行检测，如果第二控制器检测到方波，第二安全继电器的触点处于吸合状态，如果第二控制器没有检测到方波，第二安全继电器的触点没有处于吸合状态。

安全继电器至少两路常开，两路常闭，并且一组常开和常闭触点具备联动特点，本实用新型的制动方式采用失电方式，采用常开触点作为控制电磁阀的触点；第一安全继电器、第一切断继电器、第二安全继电器和第二切断继电器的继电器触点相互串联，外部供给直流24V，并且供电电路相互独立，如果第一安全继电器、第一切断继电器、第二安全继电器和第二切断继电器的继电器触点都吸合，电磁阀得电，由于制动方式为失电制动，此时不制动；如果第一安全继电器或第一切断继电器或第二安全继电器或第二切断继电器的继电器触点出现异常，电磁阀失电，由于制动方式为失电制动，此时制动。

在异常情况下，当软件复位时，第一切断继电器受第一电源管理芯片TPS65381控制，第二切断继电器受第二电源管理芯片TPS65381控制，在正常情况下，第一电源管理芯片TPS65381不切断第一切断继电器线包电源，第二电源管理芯片TPS65381不切断第二切断继电器线包电源，在异常情况下，第一电源管理芯片TPS65381输出切断信号，切断第一切断继电器线包电源并维持，除非整机重新上电，否则一直切断电源，第二电源管理芯片TPS65381输出切断信号，切断第二切断继电器线包电源并维持，除非整机重新上电，否则一直切断电源；由于第一安全继电器、第一切断继电器、第二安全继电器和第二切断继电器的触点串联控制电磁阀，切断继电器切断并维持后，电磁阀则切断电源并维持该状态。

应理解，本实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (4)

1.一种带反馈机制的失电制动输出驱动电路，其特征在于，包括第一控制器(1)、第一触点检测反馈电路(2)、第一电源管理芯片(3)、第一切断继电器(4)、第二控制器(5)、第二触点检测反馈电路(6)、第二电源管理芯片(7)、第二切断继电器(8)和电磁阀(9)；所述第一触点检测反馈电路包括第一推挽电路(21)、第一电荷泵电路(22)和第一安全继电器(23)；所述第二触点检测反馈电路包括第二推挽电路(61)、第二电荷泵电路(62)和第二安全继电器(63)；第一控制器和第一切断继电器均与第一电源管理芯片电连接，第二控制器和第二切断继电器均与第二电源管理芯片电连接，第二切断继电器与电磁阀电连接；第一电荷泵电路分别与第一推挽电路和第一安全继电器电连接，第一推挽电路和第一安全继电器均与第一控制器电连接，第一安全继电器与第一切断继电器电连接；第二电荷泵电路分别与第二推挽电路和第二安全继电器电连接，第二推挽电路和第二安全继电器均与第二控制器电连接，第二安全继电器分别与第一切断继电器和第二切断继电器电连接。

2.根据权利要求1所述的带反馈机制的失电制动输出驱动电路，其特征在于，所述第一推挽电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3和三极管Q4；电阻R1与第一控制器电连接，三极管Q1的基极分别与电阻R1和电阻R2电连接，三极管Q1的集电极分别与电阻R3和三极管Q2的基极电连接，三极管Q2的发射极分别与电阻R3和三极管Q4的集电极电连接，三极管Q2的集电极分别与三极管Q4的基极、三极管Q3的基极和电阻R4电连接，三极管Q3的发射极与分别与三极管Q4的发射极和第一电荷泵电路电连接，电阻R2、三极管Q1的发射极、电阻R4和三极管Q3的集电极均接地。

3.根据权利要求1所述的带反馈机制的失电制动输出驱动电路，其特征在于，所述第二电荷泵电路包括电容C1、电容C2、整流二极管D1、整流二极管D2和整流二极管D3；电容C1与第二推挽电路电连接，整流二极管D2的负极分别与电容C1和整流二极管D1的正极电连接，电容C2分别与整流二极管D1的负极和整流二极管D3的负极电连接，整流二极管D3的负极和整流二极管D3的正极均与第二安全继电器电连接，整流二极管D2的正极、电容C2和整流二极管D3的正极均接地。

4.根据权利要求1或2或3所述的带反馈机制的失电制动输出驱动电路，其特征在于，第一电源管理芯片和第二电源管理芯片的型号均为TPS65381。