CN210807226U - 开关量冗余输出隔离电路和设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种开关量冗余输出隔离电路和设备，包括冗余隔离模块、第一电源模块和第二电源模块，其中，冗余隔离模块包括至少一个冗余隔离子模块，每个冗余隔离子模块均包括跳线、继电器开关、第一二极管、第二二极管、第一电阻、至少两个用于与控制设备的信号端相连的第三二极管，其中，继电器开关包括线圈、衔铁和第一触点。采用本实用新型的技术方案，多个控制设备共同发送开关量信号时，线圈吸引衔铁动作，第一触点和衔铁导通，将多个开关量信号转换为一个开关量信号，以使与无源执行设备或有源执行设备执行开关量信号中包含的目标指令，进而避免了多个相同开关量信号的冗余，节省了存储空间，同时不会影响执行设备的正常使用。

Description

开关量冗余输出隔离电路和设备

技术领域

本实用新型涉及冗余隔离技术领域，具体涉及一种开关量冗余输出隔离电路和设备。

背景技术

近年来电力电子装置在电力系统各个环节的应用愈加广泛。在多功能控制电路中，往往存在多个控制设备对同一执行设备进行控制的情况。两路或者多路来自相同或者不同控制设备的开关量输出信号同时发送给同一个执行设备，会造成开关量输出信号的冗余，不仅影响执行设备的正常使用，还会由于数据重复而造成数据空间的浪费。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种开关量冗余输出隔离电路和设备，以克服目前开关量输出信号的冗余，不仅影响执行设备的正常使用，还会由于数据重复而造成数据空间的浪费的问题。

为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种开关量冗余输出隔离电路，包括冗余隔离模块、第一电源模块和第二电源模块；

所述冗余隔离模块包括至少一个冗余隔离子模块，每个所述冗余隔离子模块均包括跳线、继电器开关、第一二极管、第二二极管、第一电阻、至少两个用于与控制设备的信号端相连的第三二极管，其中，所述继电器开关包括线圈、衔铁和第一触点；

每个所述第三二极管相连后还分别与所述第一电阻的第一端、所述第一二极管的第一端和所述线圈的第一端相连，所述第一电阻的第二端和所述第二二极管的第一端相连，所述第二二极管的第二端分别与所述第一二极管的第二端、所述线圈的第二端和所述第一电源模块相连；

所述第一电源模块还分别与所述控制设备的电源端和驱动电源相连；

所述跳线的第一端与所述衔铁相连，所述跳线的第三端与所述第二电源模块相连；

所述第一触点和所述跳线的第二端分别与无源执行设备的信号端相连；或

所述第一触点和所述第二电源模块分别与有源执行设备的信号端相连，所述第二电源模块还与所述有源执行设备的电源端相连；

多个所述控制设备共同发送开关量信号时，所述线圈吸引所述衔铁动作，所述第一触点和所述衔铁导通，将多个所述开关量信号转换为一个所述开关量信号，以使与所述无源执行设备或所述有源执行设备执行所述开关量信号中包含的目标指令。

进一步地，以上所述开关量冗余输出隔离电路，所述冗余隔离子模块还包括第一执行端子、第二执行端子、信号端子和控制端子；

所述跳线的第二端与所述第一执行端子的第一端相连，所述第一执行端子的第二端用于接入所述无源执行设备的信号端；

所述第二电源模块与所述第二执行端子的第一端相连，所述第二执行端子的第二端用于接入所述有源执行设备的信号端；

所述第一触点与所述信号端子的第一端相连，所述信号端子的第二端用于接入所述有源执行设备的信号端或所述无源执行设备的信号端；

所述第三二极管与所述控制端子的第一端相连，所述控制端子的第二端用于接入所述控制设备的信号端。

进一步地，以上所述开关量冗余输出隔离电路，所述第一电源模块包括熔断器、第四二极管、第五二极管和第二电阻；

所述熔断器的第一端与所述第四二极管的第一端相连，所述第四二极管的第二端与所述第二电阻的第一端相连，所述第二电阻的第二端与所述第五二极管的第一端相连；

所述熔断器的第二端和所述第五二极管的第二端分别用于接入所述驱动电源；

所述第四二极管的第二端和所述第五二极管的第二端分别用于与所述控制设备的电源端相连；

所述第五二极管的第二端还与所述第二二极管的第二端相连。

进一步地，以上所述开关量冗余输出隔离电路，所述第一电源模块还包括电源输入端子和电源输出端子；

所述熔断器的第二端和所述第五二极管的第二端分别通过所述电源输入端子接入所述驱动电源；

所述第四二极管的第二端和所述第五二极管的第二端分别通过所述电源输出端子与所述控制设备的电源端相连。

进一步地，以上所述开关量冗余输出隔离电路，所述第二电源模块包括第六二极管、第七二极管和第三电阻；

所述跳线的第三端通过串联的所述第六二极管、所述第三电阻和所述第七二极管，与所述第二执行端子的第一端相连；

所述跳线的第三端和所述第二执行端子的第一端还与所述有源执行设备的电源端相连。

进一步地，以上所述开关量冗余输出隔离电路，所述第二电源模块还包括有源信号端子；

所述跳线的第三端和所述第二执行端子的第一端分别通过所述有源信号端子与所述有源执行设备的电源端相连。

进一步地，以上所述开关量冗余输出隔离电路，所述第三电阻包括串联的第一子电阻、第二子电阻、第三子电阻和第四子电阻。

进一步地，以上所述开关量冗余输出隔离电路，所述第二二极管、所述第五二极管和所述第七二极管均为发光二极管。

进一步地，以上所述开关量冗余输出隔离电路，所述继电器开关还包括第二触点；

所述第二触点为常闭触点。

本实用新型还提供了一种开关量冗余输出隔离设备，包括外壳和以上任一项所述的开关量冗余输出隔离电路；

所述开关量冗余输出隔离电路设置在所述外壳内。

本实用新型的开关量冗余输出隔离电路和设备，包括冗余隔离模块、第一电源模块和第二电源模块，其中冗余隔离模块包括至少一个冗余隔离子模块，每个冗余隔离子模块均包括跳线、继电器开关、第一二极管、第二二极管、第一电阻、至少两个用于与控制设备的信号端相连的第三二极管，其中，继电器开关包括线圈、衔铁和第一触点。采用本实用新型的技术方案，多个控制设备共同发送开关量信号时，线圈吸引衔铁动作，第一触点和衔铁导通，将多个开关量信号转换为一个开关量信号，以使与无源执行设备或有源执行设备执行开关量信号中包含的目标指令，进而避免了多个相同开关量信号的冗余，节省了存储空间，同时不会影响执行设备的正常使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型开关量冗余输出隔离电路实施例一的电路图；

图2是本实用新型开关量冗余输出隔离电路实施例二的电路图；

图3是本实用新型开关量冗余输出隔离设备的结构图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

图1是本实用新型开关量冗余输出隔离电路实施例一的电路图。请参阅图1，本实施例的开关量冗余输出隔离电路，包括冗余隔离模块、第一电源模块12和第二电源模块13。冗余隔离模块可以包括多个冗余隔离子模块11，实现多路开关量信号的冗余隔离。冗余隔离子模块11可以根据使用场景进行定制，本实施例不做限定。

每个冗余隔离子模块11均包括跳线PG、继电器开关K、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1、至少两个用于与控制设备的信号端相连的第三二极管D3，其中，继电器开关K包括线圈A、衔铁B和第一触点C。第三二极管D3的数量可以根据相同或者不同控制设备的开关量输出信号路数确定，本实施例中以两路为例进行说明，具体请参阅图1。

每个第三二极管D3相连后还分别与第一电阻R1的第一端、第一二极管D1的第一端和线圈A的第一端相连，第一电阻R1的第二端和第二二极管D2的第一端相连，第二二极管D2的第二端分别与第一二极管D1的第二端、线圈A的第二端和第一电源模块12相连。其中，第一二极管D1的第一端为阴极，第一二极管D1的第二端为阳极，第二二极管D2的第一端为阳极，第二二极管D2的第二端为阴极。

第一电源模块12还分别与控制设备的电源端和驱动电源相连，为整个电路和控制设备的动作提供电源。跳线PG的第一端与衔铁B相连，跳线PG的第三端与第二电源模块13相连。

本实施例的开关量冗余输出隔离电路可以为有源执行设备提供冗余信号隔离，还可以为无源执行设备提供冗余信号隔离。根据本实施例提供的电路图，若为无源执行设备，那么第一触点C和跳线PG的第二端分别与无源执行设备的信号端相连，若为有源执行设备，那么第一触点C和第二电源模块13分别与有源执行设备的信号端相连，第二电源模块13还与有源执行设备的电源端相连，提供电源信号，而无源执行设备并不需要电源信号，因此无源执行设备可以和第二电源模块13相连，也可以不和第二电源模块13相连，本实施例不做限定。

本实施例中，多个控制设备共同发送开关量信号时，线圈A吸引衔铁B动作，第一触点C和衔铁B导通，将多个开关量信号转换为一个开关量信号，将开关量信号通过触点C传送给无源执行设备或有源执行设备，以使与无源执行设备或有源执行设备执行开关量信号中包含的目标指令。

本实施例的开关量冗余输出隔离电路，包括冗余隔离模块、第一电源模块12和第二电源模块13，其中冗余隔离模块包括至少一个冗余隔离子模块11，每个冗余隔离子模块11均包括跳线PG、继电器开关K、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻D1、至少两个用于与控制设备的信号端相连的第三二极管D3，其中，继电器开关K包括线圈A、衔铁B和第一触点C。采用本实用新型的技术方案，多个控制设备共同发送开关量信号时，线圈A吸引衔铁B动作，第一触点C和衔铁A导通，将多个开关量信号转换为一个开关量信号，以使与无源执行设备或有源执行设备执行开关量信号中包含的目标指令，进而避免了多个相同开关量信号的冗余，节省了存储空间，同时不会影响执行设备的正常使用。

图2是本实用新型开关量冗余输出隔离电路实施例二的电路图。请参阅图2，本实施例的冗余隔离子模块11还包括第一执行端子a、第二执行端子b、信号端子c和控制端子d。

跳线PG的第二端与第一执行端子a的第一端相连，第一执行端子a的第二端用于接入无源执行设备的信号端,第二电源模块13与第二执行端子b的第一端相连，第二执行端子b的第二端用于接入有源执行设备的信号端。第一触点C与信号端子c的第一端相连，信号端子c的第二端用于接入有源执行设备的信号端或无源执行设备的信号端。

第三二极管D3与控制端子d的第一端相连，控制端子d的第二端用于接入控制设备的信号端。控制端子d的数量应与第三二极管D3的数量相匹配，本实施例中优选为2个。

进一步地，本实施的第一电源模块12包括熔断器F、第四二极管D4、第五二极管D5和第二电阻R2。本实施例中，熔断器的规格优选为2A/205V。

其中，熔断器F的第一端与第四二极管D4的第一端相连，第四二极管D4的第二端与第二电阻R2的第一端相连，第二电阻R2的第二端与第五二极管D5的第一端相连。熔断器F的第二端和第五二极管D5的第二端分别用于接入驱动电源，第四二极管D4的第二端和第五二极管D5的第二端分别用于与控制设备的电源端相连，第五二极管D5的第二端还与第二二极管D2的第二端相连。其中，第四二极管D4的第一端为阳极，第四二极管D4的第二端为阴极，第五二极管D5的第一端为阳极，第五二极管D5的第二端为阴极，如图2所示。

此外，第一电源模块12还包括电源输入端子e和电源输出端子f。熔断器F的第二端和第五二极管D5的第二端分别通过电源输入端子e接入驱动电源。其中，电源输入端子e包括第一电源输入端子，本实施例优选输入24V电压，电源输入端子e包括第二电源输入端子，本实施例优先输入0V电压。第一电源输入端子和第二电源输入端子的数量可以根据实际情况设定，本实施例中优选为两对，如图2所示。第四二极管D4的第二端和第五二极管D5的第二端分别通过电源输出端子f与控制设备的电源端相连。

进一步地，本实施例的第二电源模块13包括第六二极管D6、第七二极管D7和第三电阻R3。其中，第三电阻R3包括串联的第一子电阻R31、第二子电阻R32、第三子电阻R33和第四子电阻R34。

如图2所示，跳线PG的第三端通过串联的第六二极管D6、第三电阻R3和第七二极管D7，与第二执行端子b的第一端相连。跳线PG的第三端和第二执行端子b的第一端还与有源执行设备的电源端相连。

其中，第二电源模块13还包括有源信号端子g,跳线PG的第三端和第二执行端子b的第一端分别通过有源信号端子g与有源执行设备的电源端相连。有源信号端子g包括正极有源信号端子，用于输送正极有源信号，有源信号端子g还包括负极有源信号端子，用于输送负极有源信号，正极有源信号端子和负极有源信号端子的数量可以根据实际情况进行设置，本实施例中优选设置两对，如图2所示。

进一步地，本实施例的开关量冗余输出隔离电路，第二二极管D2、第五二极管D5和第七二极管D7均优选为发光二极管，用以指示对应电路的工作状态。继电器开关K还包括第二触点D，第二触点D为常闭触点。

本实施例的开关量冗余输出隔离电路中，多个控制设备共同发送开关量信号时，线圈A吸引衔铁B动作，第一触点C和衔铁A导通，将多个开关量信号转换为一个开关量信号，以使与无源执行设备或有源执行设备执行开关量信号中包含的目标指令，进而避免了多个相同开关量信号的冗余，节省了存储空间，同时不会影响执行设备的正常使用。

图3是本实用新型开关量冗余输出隔离设备的结构图。请参阅图3，本实施例的开关量冗余输出隔离设备，包括外壳31和以上所述的开关量冗余输出隔离电路32，其中，开关量冗余输出隔离电路32设置在外壳31内。本实施例的开关量冗余输出隔离设备，避免了多个相同开关量信号的冗余，节省了存储空间，同时不会影响执行设备的正常使用。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种开关量冗余输出隔离电路，其特征在于，包括冗余隔离模块、第一电源模块和第二电源模块；

所述冗余隔离模块包括至少一个冗余隔离子模块，每个所述冗余隔离子模块均包括跳线、继电器开关、第一二极管、第二二极管、第一电阻、至少两个用于与控制设备的信号端相连的第三二极管，其中，所述继电器开关包括线圈、衔铁和第一触点；

每个所述第三二极管相连后还分别与所述第一电阻的第一端、所述第一二极管的第一端和所述线圈的第一端相连，所述第一电阻的第二端和所述第二二极管的第一端相连，所述第二二极管的第二端分别与所述第一二极管的第二端、所述线圈的第二端和所述第一电源模块相连；

所述第一电源模块还分别与所述控制设备的电源端和驱动电源相连；

所述跳线的第一端与所述衔铁相连，所述跳线的第三端与所述第二电源模块相连；

所述第一触点和所述跳线的第二端分别与无源执行设备的信号端相连；或

所述第一触点和所述第二电源模块分别与有源执行设备的信号端相连，所述第二电源模块还与所述有源执行设备的电源端相连；

多个所述控制设备共同发送开关量信号时，所述线圈吸引所述衔铁动作，所述第一触点和所述衔铁导通，将多个所述开关量信号转换为一个所述开关量信号，以使与所述无源执行设备或所述有源执行设备执行所述开关量信号中包含的目标指令。

2.根据权利要求1所述的开关量冗余输出隔离电路，其特征在于，所述冗余隔离子模块还包括第一执行端子、第二执行端子、信号端子和控制端子；

所述跳线的第二端与所述第一执行端子的第一端相连，所述第一执行端子的第二端用于接入所述无源执行设备的信号端；

所述第二电源模块与所述第二执行端子的第一端相连，所述第二执行端子的第二端用于接入所述有源执行设备的信号端；

所述第一触点与所述信号端子的第一端相连，所述信号端子的第二端用于接入所述有源执行设备的信号端或所述无源执行设备的信号端；

所述第三二极管与所述控制端子的第一端相连，所述控制端子的第二端用于接入所述控制设备的信号端。

3.根据权利要求2所述的开关量冗余输出隔离电路，其特征在于，所述第一电源模块包括熔断器、第四二极管、第五二极管和第二电阻；

所述熔断器的第一端与所述第四二极管的第一端相连，所述第四二极管的第二端与所述第二电阻的第一端相连，所述第二电阻的第二端与所述第五二极管的第一端相连；

所述熔断器的第二端和所述第五二极管的第二端分别用于接入所述驱动电源；

所述第四二极管的第二端和所述第五二极管的第二端分别用于与所述控制设备的电源端相连；

所述第五二极管的第二端还与所述第二二极管的第二端相连。

4.根据权利要求3所述的开关量冗余输出隔离电路，其特征在于，所述第一电源模块还包括电源输入端子和电源输出端子；

所述熔断器的第二端和所述第五二极管的第二端分别通过所述电源输入端子接入所述驱动电源；

所述第四二极管的第二端和所述第五二极管的第二端分别通过所述电源输出端子与所述控制设备的电源端相连。

5.根据权利要求3所述的开关量冗余输出隔离电路，其特征在于，所述第二电源模块包括第六二极管、第七二极管和第三电阻；

所述跳线的第三端通过串联的所述第六二极管、所述第三电阻和所述第七二极管，与所述第二执行端子的第一端相连；

所述跳线的第三端和所述第二执行端子的第一端还与所述有源执行设备的电源端相连。

6.根据权利要求5所述的开关量冗余输出隔离电路，其特征在于，所述第二电源模块还包括有源信号端子；

所述跳线的第三端和所述第二执行端子的第一端分别通过所述有源信号端子与所述有源执行设备的电源端相连。

7.根据权利要求5所述的开关量冗余输出隔离电路，其特征在于，所述第三电阻包括串联的第一子电阻、第二子电阻、第三子电阻和第四子电阻。

8.根据权利要求5所述的开关量冗余输出隔离电路，其特征在于，所述第二二极管、所述第五二极管和所述第七二极管均为发光二极管。

9.根据权利要求1所述的开关量冗余输出隔离电路，其特征在于，所述继电器开关还包括第二触点；

所述第二触点为常闭触点。

10.一种开关量冗余输出隔离设备，其特征在于，包括外壳和如权利要求1-9任一项所述的开关量冗余输出隔离电路；

所述开关量冗余输出隔离电路设置在所述外壳内。

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