提高系统安全性的振荡输出电路

许多电子控制系统都有使用晶体管的数字输出端。提高数字输出端安全性的一种方法就是使用一个振荡信号代替固定电压电平来表示逻辑高电平(图1)。这类信号是动态可变的，可以驱动图2所示的电路。这一电路可与电子控制系统的输出晶体管相连接。动态可变信号连接到输出晶体管，而输出晶体管的集电极则与一脉冲变压器连接。如果电子控制系统因某一故障而不能产生脉冲，则继电器不动作。如果驱动电路中有故障，输出系统就处于关断状态。这种方法在发生一个故障时能保证系统的安全性，但不能确保检测到所有故障。不过，你可以使用dpdt继电器，并将继电器触点之一与电子控制系统的输入端之一相连接。这样，你就可在控制程序中确认继电器动作或不动作。

图1 可以利用一个振荡信号，而不是一个稳态信号来表示逻辑高电平状态，从而提高电子控制系统输出端的可靠性。

如果电子控制系统能产生一个大于1khz的频率来激励脉冲变压器，则图2所示的电路具有高效率。许多使用输出晶体管的电子系统都能产生动态可变信号。许多系统，如plc(可编程逻辑控制器)，都有很长的周期时间，因此不可能产生频率足够大的信号。在这种情况下，你可以利用plc的低频动态可变信号来获得合适的信号。为了实现这一任务，你必须使用由一个单稳态多谐振荡器来实现的一个外部振荡器和一个脉冲检测器。振荡器产生一个频率适于商用脉冲变压器的方波信号。当脉冲检测器接收到plc的脉冲时，这一方波信号就驱动mosfet。因为脉冲检测器会发生故障，所以你必须使这一外部电路一式两份以作备份。这样，最终的电路除了安全输出端包含2个继电器之外，其他与图2所示电路相同。

图2 一个"动态可变"信号驱动这一电路中的输出继电器。