[发明专利]一种故障安全型继电器及其驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及开关量输出控制领域，特别是涉及到一种故障安全型继电器。

背景技术

继电器是最常用的开关量控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），它可实现输入回路和输出回路的电路隔离，其信号传递依靠线圈产生的磁力，因此具有较好的干扰隔离能力，同时输出回路的电流通过能力可以设计得很高，是实现小信号控制大电流开关的理想器件。继电器通常应用于自动控制电路中，是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。但在一些安全性要求高的应用场合，继电器的错误吸合会造成严重的安全事故，如铁路信号灯中的绿灯控制继电器异常吸合可造成列车追尾或正面碰撞，电梯启动控制的继电器异常吸合会造成电梯误动作，电炉加热控制继电器异常吸合会造成超温，核电站燃料棒升降继电器异常吸合会造成反应堆超温。目前故障安全开关量输出通道所用的继电器都没有自带故障安全控制电路，实现故障安全特性需要外接动态开关量信号的驱动电路。

在申请号为CN201010601567的中国专利申请中，提供了一种直流固态继电器，由输入电路、隔离电路和输出电路依次连接构成，输入电路和输出电路均是由电阻、开关管和二极管组成，隔离电路采用光电耦合器。在该专利申请中引入了正反馈回路，使得继电器导通电压和截止电压值分离，且留有一定的裕度，继电器具有滞回特性、防止临界抖动现象，同时继电器输出不受负载的影响、端口相对独立，但是在该专利申请中的继电器并不能保证在任一元器件故障时仍能正常工作，从而存在着安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种继电器，其内部具有动态驱动电路，并具有线圈驱动电压提升功能和具有内部触点回采功能。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：故障安全型继电器，其包括线圈触点组合，该故障安全型继电器还包括第一光电耦合器、电感、场效应管、第一二极管和第二二极管和电容，该故障安全型继电器由外接的继电器驱动端子提供周期性方波信号，该第一光电耦合器的脚一耦接于第一电源, 该第一光电耦合器的脚二耦接于该继电器驱动端子，该第一光电耦合器的脚三耦接于第二电源，该第一光电耦合器的脚四接地，该电感的一端耦接于该第二电源，另一端耦接于该第二二极管的正极，该第二二极管的负极与该线圈触点组合的线圈的一端耦接，该场效应管的栅极耦接于该第二电源，源极接地，漏极耦接于该电感的另一端，该第一二极管D1的正极耦接于该场效应管的源极，该第一二极管的负极耦接于该场效应管的漏极，该电容耦接在该第二二极管的负极与地之间，该线圈触点组合的线圈的另一端接地。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

该故障安全型继电器还包括第二光电耦合器，该线圈触点组合的一对触点与该第二光电耦合器的1脚耦接，该线圈触点组合的另一对触点耦接于该第二电源，该第二光电耦合器的脚二接地，该第二光电耦合器的脚三耦接于该第一电源，该第二光电耦合器的脚四经过电阻接地。

优选的是，该继电器驱动端子由继电器驱动单元提供，该继电器驱动单元还包括经过该电阻接地的另一驱动端子。

优选的是，该继电器驱动单元提供该第一电源，该周期性方波信号的电源由该第一电源提供。

本发明的也目的可通过如下技术措施来实现：故障安全型继电器的驱动方法，该驱动方法包括：与该故障安全型继电器外接的继电器驱动单元向该故障安全型继电器提供一方波信号；以及该故障安全型继电器将该方波信号转换为线圈驱动电压，该线圈驱动电压高于该故障安全型继电器的供电电压。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

所述继电器驱动单元回采所述故障安全型继电器中线圈触点组合的工作状态；

所述继电器驱动单元比较驱动预期状态与回采的该工作状态的是否一致；以及

当该驱动预期状态与回采的该工作状态不一致时，所述继电器驱动单元停止向所述故障安全型继电器提供所述方波信号。

优选的是，当该驱动预期状态与回采的该工作状态不一致时，所述继电器驱动单元发出报警信号。

优选的是，当该驱动预期状态与回采的该工作状态一致时，所述继电器驱动单元正常工作。

技术人员不难看出，上述各优选方案的任意组合所构成的方案都是本发明的一部分。