一種動(dòng)態(tài)信號(hào)控制的安全電源輸出電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子電氣技術(shù)，尤其是涉及一種應(yīng)用于當(dāng)需要兩個(gè)或兩個(gè)以上的多個(gè)處理器同時(shí)控制一個(gè)外部設(shè)備供電時(shí)，采用動(dòng)態(tài)信號(hào)進(jìn)行控制的安全電源輸出電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有的控制系統(tǒng)中，當(dāng)需要兩個(gè)或多個(gè)處理器(CPU)同時(shí)控制一個(gè)外部設(shè)備的供電時(shí)，一般由兩個(gè)或多個(gè)處理器分別輸出一個(gè)恒定的電平信號(hào)，再利用邏輯門電路對(duì)兩個(gè)或多個(gè)處理器輸出的控制信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算后得到最終的供電控制信號(hào)，并使用該信號(hào)對(duì)外部設(shè)備的供電電源芯片進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備進(jìn)行控制。但是，當(dāng)一個(gè)或多個(gè)處理器故障時(shí)，該處理器對(duì)應(yīng)的電平信號(hào)將失去控制，無(wú)法保證該信號(hào)的邏輯狀態(tài)與處理器正常時(shí)相反，導(dǎo)致邏輯門電路輸出的控制信號(hào)不能及時(shí)變化，最終造成無(wú)法正確、及時(shí)地切斷外部設(shè)備的供電。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的這種控制方式存在的技術(shù)缺陷主要有以下幾個(gè)方面:
(1)現(xiàn)有技術(shù)的控制方法當(dāng)單個(gè)或多個(gè)處理器由于各種原因(如電磁干擾、環(huán)境溫度變化等)而死機(jī)或進(jìn)入死循環(huán)后，其對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)將失去控制，無(wú)法保證該信號(hào)的邏輯狀態(tài)將切換至與處理器正常時(shí)相反，最終造成無(wú)法正確、及時(shí)地切斷外部設(shè)備供電；
(2)現(xiàn)有技術(shù)的控制方法僅能傳遞控制邏輯，最終的供電電源需要通過(guò)第三方電源由電源芯片提供。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種動(dòng)態(tài)信號(hào)控制的安全電源輸出電路，能夠有效地解決現(xiàn)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的多個(gè)處理器供電控制系統(tǒng)中由于處理器故障導(dǎo)致的輸出信號(hào)不可控的技術(shù)問(wèn)題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明具體提供了一種動(dòng)態(tài)信號(hào)控制的安全電源輸出電路的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案，一種動(dòng)態(tài)信號(hào)控制的安全電源輸出電路，包括:
第一級(jí)安全電源輸出電路，接收來(lái)自于外部的第一處理器輸出的兩路互為反相的PWM信號(hào)，并向第二級(jí)安全電源輸出電路輸出控制信號(hào)；
第二級(jí)安全電源輸出電路，根據(jù)所述第一級(jí)安全電源輸出電路輸出的控制信號(hào)，以及來(lái)自于外部的第二處理器輸出的兩路互為反相的PWM信號(hào)，向電源轉(zhuǎn)換電路輸出信號(hào)；
電源轉(zhuǎn)換電路，根據(jù)所述第二級(jí)安全電源輸出電路的輸出信號(hào)對(duì)外輸出電源信號(hào)，或在所述第一處理器和/或第二處理器發(fā)生故障時(shí)，切斷對(duì)外輸出的電源信號(hào)。
[0006]優(yōu)選的，所述第一級(jí)安全電源輸出電路向所述第二級(jí)安全電源輸出電路輸出的控制信號(hào)為所述第二級(jí)安全電源輸出電路的電源信號(hào)。
[0007]優(yōu)選的，所述第二級(jí)安全電源輸出電路包括:第三光耦隔離單元和第四光耦隔離單元，所述第一級(jí)安全電源輸出電路向所述第二級(jí)安全電源輸出電路輸出的控制信號(hào)為所述第三光耦隔離單元、第四光耦隔離單元的電源信號(hào)。
[0008]優(yōu)選的，所述第一級(jí)安全電源輸出電路包括:第一光耦隔離單元、第二光耦隔離單元、第一級(jí)推挽電路、第一級(jí)變壓器和第一級(jí)整流濾波電路，兩路由所述第一處理器輸出的PWM信號(hào)分別經(jīng)過(guò)所述第一光耦隔離單元、第二光耦隔離單元進(jìn)行光耦隔離后，進(jìn)入所述第一級(jí)推挽電路，分別驅(qū)動(dòng)所述第一級(jí)推挽電路內(nèi)部的兩個(gè)開(kāi)關(guān)管進(jìn)行斬波處理，再由所述第一級(jí)變壓器傳輸斬波能量至所述第一級(jí)整流濾波電路進(jìn)行整流和濾波處理。
[0009]優(yōu)選的，所述第二級(jí)安全電源輸出電路還包括:第二級(jí)推挽電路、第二級(jí)變壓器和第二級(jí)整流濾波電路，經(jīng)過(guò)所述第一級(jí)整流濾波電路整流和濾波處理后的信號(hào)輸出至所述第三光耦隔離單元和第四光耦隔離單元，為所述第三光耦隔離單元和第四光耦隔離單元提供電源，兩路由所述第二處理器輸出的PWM信號(hào)分別經(jīng)過(guò)所述第三光耦隔離單元、第四光耦隔離單元進(jìn)行光耦隔離后，進(jìn)入所述第二級(jí)推挽電路，分別驅(qū)動(dòng)所述第二級(jí)推挽電路內(nèi)部的兩個(gè)開(kāi)關(guān)管進(jìn)行斬波處理，再由所述第二級(jí)變壓器傳輸斬波能量至所述第二級(jí)整流濾波電路進(jìn)行整流和濾波處理，經(jīng)過(guò)所述第二級(jí)整流濾波電路整流和濾波處理后的信號(hào)輸出至所述電源轉(zhuǎn)換電路，由所述電源轉(zhuǎn)換電路對(duì)外輸出電源信號(hào)。
[0010]優(yōu)選的，所述第二級(jí)變壓器為功率變壓器，所述第二級(jí)變壓器的原邊和次邊相互隔離，用于在所述第二級(jí)推挽電路與所述第二級(jí)整流濾波電路之間傳遞功率。
[0011]優(yōu)選的，在所述第一光耦隔離單元與所述第一級(jí)推挽電路之間，以及所述第二光耦隔離單元與所述第一級(jí)推挽電路之間均設(shè)置有電阻和電容，所述電阻和電容組成第一隔直電路，以降低所述第一級(jí)推挽電路的直流損耗。
[0012]優(yōu)選的，在所述第一隔直電路與所述第一級(jí)推挽電路之間進(jìn)一步并聯(lián)有二極管，所述二極管對(duì)經(jīng)過(guò)所述第一光耦隔離單元、第二光耦隔離單元的PWM信號(hào)進(jìn)行穩(wěn)壓和鉗位，并保證輸出至所述第一級(jí)推挽電路的壓差。
[0013]優(yōu)選的，在所述第三光耦隔離單元與所述第二級(jí)推挽電路之間，以及所述第四光耦隔離單元與所述第二級(jí)推挽電路之間均設(shè)置有電阻和電容，所述電阻和電容組成第二隔直電路，以降低所述第二級(jí)推挽電路的直流損耗。
[0014]優(yōu)選的，在所述第二隔直電路與所述第二級(jí)推挽電路之間進(jìn)一步并聯(lián)有二極管，所述二極管對(duì)經(jīng)過(guò)所述第三光耦隔離單元、第四光耦隔離單元的PWM信號(hào)進(jìn)行穩(wěn)壓和鉗位，并保證輸出至所述第二級(jí)推挽電路的壓差。
[0015]通過(guò)實(shí)施上述本發(fā)明提供的動(dòng)態(tài)信號(hào)控制的安全電源輸出電路，具有如下技術(shù)效果:
(1)本發(fā)明通過(guò)處理器輸出動(dòng)態(tài)脈沖信號(hào)，對(duì)動(dòng)態(tài)脈沖信號(hào)進(jìn)行變換得到最終的供電電源，當(dāng)處理器出現(xiàn)故障無(wú)法維持輸出預(yù)期的動(dòng)態(tài)脈沖信號(hào)時(shí)，能夠迅速切斷供電電源，解決了現(xiàn)有控制系統(tǒng)中由于處理器故障導(dǎo)致輸出信號(hào)不可控，無(wú)法及時(shí)切斷外部設(shè)備供電的技術(shù)問(wèn)題；
(2)本發(fā)明提供了一種動(dòng)態(tài)的多個(gè)處理器控制輸出狀態(tài)的安全電源輸出電路，外部處理器輸出的PWM信號(hào)頻率較低、處理器的負(fù)擔(dān)較小，且輸出功率能夠充分滿足數(shù)字電路的驅(qū)動(dòng)要求；
(3)本發(fā)明采用多處理器聯(lián)合控制推挽式安全電源輸出方式，電源的輸出功率較大，且具備較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，通過(guò)對(duì)四路動(dòng)態(tài)脈沖信號(hào)進(jìn)行處理，最終可以得到與處理器隔離的直流電源信號(hào)，并通過(guò)對(duì)電源進(jìn)行轉(zhuǎn)換，最終得到外部設(shè)備需要的供電電源。
【附圖說(shuō)明】
[0016]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是本發(fā)明動(dòng)態(tài)信號(hào)控制的安全電源輸出電路一種【具體實(shí)施方式】應(yīng)用于安全電源輸出系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
圖2是本發(fā)明動(dòng)態(tài)信號(hào)控制的安全電源輸出電路一種【具體實(shí)施方式】的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；圖3是本發(fā)明動(dòng)態(tài)信號(hào)控制的安全電源輸出電路一種【具體實(shí)施方式】第一級(jí)安全電源輸出電路和第二級(jí)安全電源輸出電路的結(jié)構(gòu)組成框圖；
圖4是本發(fā)明動(dòng)態(tài)信號(hào)控制的安全電源輸出電路一種【具體實(shí)施方式】第一級(jí)安全電源輸出電路的電路原理圖；
圖5是本發(fā)明動(dòng)態(tài)信號(hào)控制的安全電源輸出電路一種【具體實(shí)施方式】第二級(jí)安全電源輸出電路的部分電路原理圖；
圖6是本發(fā)明動(dòng)態(tài)信號(hào)控制的安全電源輸出電路一種【具體實(shí)施方式】第二級(jí)安全電源輸出電路另一部分的電路原理圖；
圖7是本發(fā)明動(dòng)態(tài)信號(hào)控制的安全電源輸出電路中從第一處理器輸出的信號(hào)波形圖；圖8是本發(fā)明動(dòng)態(tài)信號(hào)控制的安全電源輸出電路中第一光耦隔離單元和第二光耦隔離單元輸出的信號(hào)波形圖；
圖9是本發(fā)明動(dòng)態(tài)信號(hào)控制的安全電源輸出電路中第一級(jí)推挽電路的上、下開(kāi)關(guān)管輸出的信號(hào)波形圖；
圖10是本發(fā)明動(dòng)態(tài)信號(hào)控制的安全電源輸出電路中從第二處理器輸出的信號(hào)波形圖；
圖11是本發(fā)明動(dòng)態(tài)信號(hào)控制的安全電源輸出電路中第三光耦隔離單元和第四光耦隔離單元輸出的信號(hào)波形圖；
圖12是本發(fā)明動(dòng)態(tài)信號(hào)控制的安全電源輸出電路中第二級(jí)推挽電路的上、下開(kāi)關(guān)管輸出的信號(hào)波形圖；
圖13是本發(fā)明動(dòng)態(tài)信號(hào)控制的安全電源輸出電路中第一級(jí)變壓器、第二級(jí)變壓器的輸出信號(hào)波形圖；
圖14是本發(fā)明動(dòng)態(tài)信號(hào)控制的安全電源輸出電路出現(xiàn)處理器故障時(shí)第一級(jí)推挽電路、第二級(jí)推挽電路上、下開(kāi)關(guān)管一種典型的輸出信號(hào)波形圖；
圖中:1-第一級(jí)安全電源輸出電路，2-第二級(jí)安全電源輸出電路，3-電源轉(zhuǎn)換電路，4-第一處理器，5-第二處理器，11-第一光耦隔離單元，12-第二光耦隔離單元，13-第一級(jí)推挽電路，14-第一級(jí)變壓器，15-第一級(jí)整流濾波電路