一种动态信号控制的安全电源输出电路制造技术

本发明专利技术公开了一种动态信号控制的安全电源输出电路，包括：第一级安全电源输出电路，接收来自于外部的第一处理器输出的两路互为反相的PWM信号，并向第二级安全电源输出电路输出控制信号；第二级安全电源输出电路，根据第一级安全电源输出电路输出的控制信号，以及来自于外部的第二处理器输出的两路互为反相的PWM信号，向电源转换电路输出信号；电源转换电路，根据第二级安全电源输出电路的输出信号对外输出电源信号，或在第一处理器和/或第二处理器发生故障时，切断对外输出的电源信号。本发明专利技术能够有效地解决现有两个或多个处理器供电控制系统中由于处理器故障导致输出信号不可控的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子电气技术，尤其是涉及一种应用于当需要两个或两个以上的多个处理器同时控制一个外部设备供电时，采用动态信号进行控制的安全电源输出电路。
技术介绍
在现有的控制系统中，当需要两个或多个处理器(CPU)同时控制一个外部设备的供电时，一般由两个或多个处理器分别输出一个恒定的电平信号，再利用逻辑门电路对两个或多个处理器输出的控制信号进行运算后得到最终的供电控制信号，并使用该信号对外部设备的供电电源芯片进行控制，从而实现对外部设备进行控制。但是，当一个或多个处理器故障时，该处理器对应的电平信号将失去控制，无法保证该信号的逻辑状态与处理器正常时相反，导致逻辑门电路输出的控制信号不能及时变化，最终造成无法正确、及时地切断外部设备的供电。现有技术中的这种控制方式存在的技术缺陷主要有以下几个方面: (1)现有技术的控制方法当单个或多个处理器由于各种原因(如电磁干扰、环境温度变化等)而死机或进入死循环后，其对应的输出信号将失去控制，无法保证该信号的逻辑状态将切换至与处理器正常时相反，最终造成无法正确、及时地切断外部设备供电； (2)现有技术的控制方法仅能传递控制逻辑，最终的供电电源需要通过第三方电源由电源芯片提供。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种动态信号控制的安全电源输出电路，能够有效地解决现有两个或两个以上的多个处理器供电控制系统中由于处理器故障导致的输出信号不可控的技术问题。为了实现上述专利技术目的，本专利技术具体提供了一种动态信号控制的安全电源输出电路的技术实现方案，一种动态信号控制的安全电源输出电路，包括: 第一级安全电源输出电路，接收来自于外部的第一处理器输出的两路互为反相的PWM信号，并向第二级安全电源输出电路输出控制信号； 第二级安全电源输出电路，根据所述第一级安全电源输出电路输出的控制信号，以及来自于外部的第二处理器输出的两路互为反相的PWM信号，向电源转换电路输出信号； 电源转换电路，根据所述第二级安全电源输出电路的输出信号对外输出电源信号，或在所述第一处理器和/或第二处理器发生故障时，切断对外输出的电源信号。优选的，所述第一级安全电源输出电路向所述第二级安全电源输出电路输出的控制信号为所述第二级安全电源输出电路的电源信号。优选的，所述第二级安全电源输出电路包括:第三光耦隔离单元和第四光耦隔离单元，所述第一级安全电源输出电路向所述第二级安全电源输出电路输出的控制信号为所述第三光耦隔离单元、第四光耦隔离单元的电源信号。优选的，所述第一级安全电源输出电路包括:第一光耦隔离单元、第二光耦隔离单元、第一级推挽电路、第一级变压器和第一级整流滤波电路，两路由所述第一处理器输出的PWM信号分别经过所述第一光耦隔离单元、第二光耦隔离单元进行光耦隔离后，进入所述第一级推挽电路，分别驱动所述第一级推挽电路内部的两个开关管进行斩波处理，再由所述第一级变压器传输斩波能量至所述第一级整流滤波电路进行整流和滤波处理。优选的，所述第二级安全电源输出电路还包括:第二级推挽电路、第二级变压器和第二级整流滤波电路，经过所述第一级整流滤波电路整流和滤波处理后的信号输出至所述第三光耦隔离单元和第四光耦隔离单元，为所述第三光耦隔离单元和第四光耦隔离单元提供电源，两路由所述第二处理器输出的PWM信号分别经过所述第三光耦隔离单元、第四光耦隔离单元进行光耦隔离后，进入所述第二级推挽电路，分别驱动所述第二级推挽电路内部的两个开关管进行斩波处理，再由所述第二级变压器传输斩波能量至所述第二级整流滤波电路进行整流和滤波处理，经过所述第二级整流滤波电路整流和滤波处理后的信号输出至所述电源转换电路，由所述电源转换电路对外输出电源信号。优选的，所述第二级变压器为功率变压器，所述第二级变压器的原边和次边相互隔离，用于在所述第二级推挽电路与所述第二级整流滤波电路之间传递功率。优选的，在所述第一光耦隔离单元与所述第一级推挽电路之间，以及所述第二光耦隔离单元与所述第一级推挽电路之间均设置有电阻和电容，所述电阻和电容组成第一隔直电路，以降低所述第一级推挽电路的直流损耗。优选的，在所述第一隔直电路与所述第一级推挽电路之间进一步并联有二极管，所述二极管对经过所述第一光耦隔离单元、第二光耦隔离单元的PWM信号进行稳压和钳位，并保证输出至所述第一级推挽电路的压差。优选的，在所述第三光耦隔离单元与所述第二级推挽电路之间，以及所述第四光耦隔离单元与所述第二级推挽电路之间均设置有电阻和电容，所述电阻和电容组成第二隔直电路，以降低所述第二级推挽电路的直流损耗。优选的，在所述第二隔直电路与所述第二级推挽电路之间进一步并联有二极管，所述二极管对经过所述第三光耦隔离单元、第四光耦隔离单元的PWM信号进行稳压和钳位，并保证输出至所述第二级推挽电路的压差。通过实施上述本专利技术提供的动态信号控制的安全电源输出电路，具有如下技术效果: (1)本专利技术通过处理器输出动态脉冲信号，对动态脉冲信号进行变换得到最终的供电电源，当处理器出现故障无法维持输出预期的动态脉冲信号时，能够迅速切断供电电源，解决了现有控制系统中由于处理器故障导致输出信号不可控，无法及时切断外部设备供电的技术问题； (2)本专利技术提供了一种动态的多个处理器控制输出状态的安全电源输出电路，外部处理器输出的PWM信号频率较低、处理器的负担较小，且输出功率能够充分满足数字电路的驱动要求；(3)本专利技术采用多处理器联合控制推挽式安全电源输出方式，电源的输出功率较大，且具备较强的驱动能力，通过对四路动态脉冲信号进行处理，最终可以得到与处理器隔离的直流电源信号，并通过对电源进行转换，最终得到外部设备需要的供电电源。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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是本专利技术动态信号控制的安全电源输出电路一种【具体实施方式】应用于安全电源输出系统的系统结构框图； 图2是本专利技术动态信号控制的安全电源输出电路一种【具体实施方式】的系统结构框图；图3是本专利技术动态信号控制的安全电源输出电路一种【具体实施方式】第一级安全电源输出电路和第二级安全电源输出电路的结构组成框图； 图4是本专利技术动态信号控制的安全电源输出电路一种【具体实施方式】第一级安全电源输出电路的电路原理图； 图5是本专利技术动态信号控制的安全电源输出电路一种【具体实施方式】第二级安全电源输出电路的部分电路原理图； 图6是本专利技术动态信号控制的安全电源输出电路一种【具体实施方式】第二级安全电源输出电路另一部分的电路原理图； 图7是本专利技术动态信号控制的安全电源输出电路中从第一处理器输出的信号波形图；图8是本专利技术动态信号控制的安全电源输出电路中第一光耦隔离单元和第二光耦隔离单元输出的信号波形图； 图9是本专利技术动态信号控制的安全电源输出电路中第一级推挽电路的上、下开关管输出的信号波形图； 图10是本专利技术动态信号控制的安全电源输出电路中从第二处理器输出的信号波形图； 图11是本专利技术动态信号控制的安全电源输出电路中第三光耦隔离单元和第四光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态信号控制的安全电源输出电路，其特征在于，包括：第一级安全电源输出电路（1），接收来自于外部的第一处理器（4）输出的两路互为反相的PWM信号，并向第二级安全电源输出电路（2）输出控制信号；第二级安全电源输出电路（2），根据所述第一级安全电源输出电路（1）输出的控制信号，以及来自于外部的第二处理器（5）输出的两路互为反相的PWM信号，向电源转换电路（3）输出信号；电源转换电路（3），根据所述第二级安全电源输出电路（2）的输出信号对外输出电源信号，或在所述第一处理器（4）和/或第二处理器（5）发生故障时，切断对外输出的电源信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周冲，凌源，王奇，罗永升，代飞，申竹林，王业流，殷源，杨玻雅，
申请(专利权)人：株洲南车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43