CN114889672A - 一种用于铁路信号黄闪黄点灯控制的电子闪光器 - Google Patents

Abstract

一种用于铁路信号黄闪黄点灯控制的电子闪光器，包括电源单元和微控制器，闪光控制信号检测单元、闪光检查输出单元，点灯控制输出单元及反馈检测单元，微控制器通过对应的端口与各工作单元连接；所述点灯控制输出单元和反馈检测单元与微控制器构成接通或切断外部点灯控制电路的控制模块，所述控制模块或为标准型控制模块：点灯控制输出单元包括一个点灯控制输出电路，反馈检测单元包括一个反馈检测电路；或为冗余型控制模块：点灯控制输出单元包括两个相同的点灯控制输出电路，反馈检测单元包括两个相同的反馈检测电路。该电子闪光器结构简单、控制精确、寿命长、安全可靠，满足铁路信号控制故障导向安全原则的要求，即设备故障时不能有输出。

Description

一种用于铁路信号黄闪黄点灯控制的电子闪光器

技术领域

本发明涉及一种铁路信号装置，尤其涉及一种用于铁路信号中的黄闪黄点灯控制的电子闪光器。

背景技术

在铁路信号控制中，为指示列车通过18#及以上道岔侧线时的行车速度，在其前方的信号机采用“黄灯+闪黄灯”（黄闪黄）的显示方式；现有技术中，“闪黄灯”的控制是使用阻容器件与安全型继电器（JWXC-1700）及其接点构成一个脉动闪光继电器电路，其工作原理是通过对电容的连续的充放电过程，给安全型继电器提供一个周期性脉动控制信号，这个安全型继电器处于脉动的工作状态，通过其接点控制点灯电流的接通与断开，从而达到“闪黄灯”的目的。

上述脉动闪光继电器电路在使用中存在以下不足：

（1）闪光继电器的脉动频率由电容容量及相关的电阻所决定，电容在长时间工作的情况下，会出现容量下降甚至失效的情况，而导致闪光继电器的脉动频率发生变化，甚至完全不具备闪光的功能，影响行车安全，降低行车效率；

（2）信号点灯的驱动所使用的安全型继电器（型号JWXC-1700），是铁路信号控制中大量使用的一种电磁式机电复合继电器，由于结构上的限制，且触点暴露于空气当中，其机械寿命及电寿命都不支持其长时间脉动工作，当闪光器处于脉动工作状态时，在使用2-3年后，安全型继电器的簧片失去弹性，触点损耗严重，使得点灯电路通断出现异常，从而导致信号灯的指示异常，影响行车安全；为了保证信号指示的可靠性，信号维护人员必须定期更换阻容器件及安全继电器，既增加工作量又增加投入成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种可靠性高、寿命长的铁路信号黄闪黄点灯控制的电子闪光器，以克服现有技术所存在的上述不足。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案是：一种用于铁路信号黄闪黄点灯控制的电子闪光器，包括为电子闪光器提供24V直流稳压工作电源的电源单元，该电子闪光器各工作单元包括微控制器、闪光控制信号检测单元 、闪光检查输出单元、点灯控制输出单元以及反馈检测单元，所述微控制器通过对应的端口与电子闪光器各工作单元连接：

用于接收外部闪光控制信号的闪光控制信号检测单元与微控制器的接收端口连接；用于控制外部点灯控制电路之闪光检查继电器工作状态的闪光检查输出单元的输入端与微控制器的输出端口连接，闪光检查输出单元的输出端连接外部点灯控制电路之闪光检查继电器电路；用于输出点灯控制信号的点灯控制输出单元的输入端与微控制器一个控制端口连接，输出端连接外部点灯控制电路；用于获取外部点灯控制电路动作状态的反馈检测单元的反馈端与微控制器的输入端口连接，反馈检测单元的取样端通过取样导线段与外部点灯控制电路连接；

所述闪光检查输出单元包括动态驱动电路Ⅲ和闪光检查控制继电器，闪光检查控制继电器的线圈通过动态驱动电路Ⅲ与微控制器一个输出端口连接，闪光检查控制继电器的触点开关串接在外部点灯控制电路之闪光检查继电器的线圈与电源之间；所述点灯控制输出单元包括点灯控制输出电路，所述点灯控制输出电路包括动态驱动电路和点灯控制继电器，所述反馈检测单元包括反馈检测电路，所述反馈检测电路包括电流互感器、整流滤波电路和信号调理电路；

所述点灯控制输出单元和反馈检测单元与微控制器构成接通或切断外部点灯控制电路的控制模块；所述控制模块或为标准型控制模块或冗余型控制模块；

当控制模块为标准型控制模块时，所述点灯控制输出单元包括一个点灯控制输出电路，所述反馈检测单元包括一个反馈检测电路；

所述点灯控制输出电路包括动态驱动电路和点灯控制继电器，点灯控制继电器的线圈通过动态驱动电路连接微控制器的控制端口，点灯控制继电器的触点开关串接于取样导线段的两端点之间；所述反馈检测电路包括电流互感器、整流滤波电路和信号调理电路，反馈检测电路的电流互感器的一次侧与取样导线段耦合连接，取样导线段直接与外部点灯控制电路并联，电流互感器的二次侧依次连接整流滤波电路和信号调理电路，信号调理电路的输出端接至微控制器的一个输入端口；

当控制模块为冗余型控制模块时，包括两个结构相同的控制模块：第一控制模块和第二控制模块，即所述点灯控制输出单元包括两个相同的点灯控制输出电路：点灯控制输出电路Ⅰ和点灯控制输出电路Ⅱ,所述反馈检测单元包括两个相同的反馈检测电路：反馈检测电路Ⅰ和反馈检测电路Ⅱ；点灯控制输出电路Ⅰ和反馈检测电路Ⅰ与微控制器构成第一控制模块，点灯控制输出电路Ⅱ和反馈检测电路Ⅱ与微控制器构成第二控制模块；

所述点灯控制输出电路Ⅰ包括动态驱动电路Ⅰ和点灯控制继电器Ⅰ，点灯控制继电器Ⅰ的线圈通过动态驱动电路Ⅰ连接微控制器的控制端口，点灯控制继电器Ⅰ的触点开关串接于第一取样导线段的C1端与D1端之间；点灯控制输出电路Ⅱ包括动态驱动电路Ⅱ和点灯控制继电器Ⅱ，点灯控制继电器Ⅱ的线圈通过动态驱动电路Ⅱ连接微控制器的控制端口，点灯控制继电器Ⅱ的触点开关串接于第二取样导线段的C2端与D2端之间；

所述反馈检测电路Ⅰ包括电流互感器Ⅰ、整流滤波电路Ⅰ和信号调理电路Ⅰ，反馈检测电路Ⅰ的电流互感器Ⅰ的一次侧与第一取样导线段耦合连接，电流互感器Ⅰ的二次侧依次连接整流滤波电路Ⅰ和信号调理电路Ⅰ，信号调理电路Ⅰ的输出端接至微控制器的一个输入端口；反馈检测电路Ⅱ包括电流互感器Ⅱ、整流滤波电路Ⅱ和信号调理电路Ⅱ；反馈检测电路Ⅱ的电流互感器Ⅱ的一次侧与第二取样导线段耦合连接，电流互感器Ⅱ的二次侧依次连接整流滤波电路Ⅱ和信号调理电路Ⅱ，信号调理电路Ⅱ的输出端接至微控制器的一个输入端口；

点灯控制输出电路Ⅰ和点灯控制输出电路Ⅱ以及反馈检测电路Ⅰ和反馈检测电路Ⅱ通过切换电路分别与微控制器及外部点灯控制电路转换连接；所述切换电路包括动态驱动电路Ⅳ和双路切换继电器，所述双路切换继电器的线圈通过动态驱动电路Ⅳ与微控制器的一个控制端口连接，双路切换继电器的第一组触点开关的公共接点连接微控制器的一个控制端口，触点开关的常接点和常开点分别与点灯控制输出电路Ⅰ之动态驱动电路Ⅰ和点灯控制输出电路Ⅱ之动态驱动电路Ⅱ的输入端连接；双路切换继电器的第二组触点开关的公共接点连接外部点灯控制线路，触点开关的常接点和常开点分别与第一取样导线段和第二取样导线段连接。

其进一步的技术方案是：所述闪光检查控制继电器、双路切换继电器、点灯控制继电器、点灯控制继电器Ⅰ和点灯控制继电器Ⅱ均为干簧管继电器；

所述动态驱动电路、动态驱动电路Ⅰ、动态驱动电路Ⅱ、动态驱动电路Ⅲ和动态驱动电路Ⅳ结构相同，包括第1三极管、第2三极管、第3三极管、第4三极管、第1电解电容和第2电解电容，第1三极管、第2三极管和第3三极管为NPN型，第4三极管为PNP型；

第1三极管的基极通过电阻第6电阻外接输入信号，其发射极接电源负极，第1三极管的集电极接第2三极管的基极并通过第5电阻和第3电阻接电源正极；

第2三极管的集电极接第3三极管和第4三极管的基极并通过第8电阻接电源正极，其发射极接电源负极；

第3三极管和第4三极管的发射极接第1电解电容的正极, 第1电解电容的负极通过第1二极管接电源负极，第1电解电容的负极同时通过第2二极管接负载的接点2，负载的接点1接电源负极，负载接点1与接点2并接第2电解电容。

更进一步：该电子闪光器的外型尺寸及接点引脚编号均遵循标准《GB／T 7417—2010 铁路信号AX系列继电器》的要求，其中：引出接点31接电源单元的正极，接点2\4接电源单元的负极，引出接点13接外部闪光控制信号，引出接点51和52分别连接双路切换继电器第二组触点开关的公共点和外部点灯控制电路。

由于采取上述技术方案，本发明之一种用于铁路信号黄闪黄点灯控制的电子闪光器具有如下有益效果：

（一）该电子闪光器采用微控制器产生黄闪黄点灯控制所需要的控制信号，性能稳定、可靠性高；

可克服传统脉动闪光继电器电路所存在如下不足：“闪光继电器的脉动频率由电容容量及相关的电阻所决定，电容在长时间工作的情况下，会出现容量下降甚至失效的情况，而导致闪光继电器的脉动频率发生变化，甚至完全不具备闪光的功能，影响行车安全，降低行车效率”；

（二）该电子闪光器的点灯驱动继电器和闪光检查控制继电器采用干簧管继电器作为输出执行器件，替代安全型继电器，从而带来如下有益效果：

1．寿命长

（1）干簧管继电器的触点使用惰性贵金属铑做材料，熔点高，能有效减少电弧对触点表面的损耗，与电磁式机电复合继电器普遍采用银、镍、铜等材料的触点相比，具有更长的使用寿命；

（2）干簧管继电器是一种具有密封触点的电磁式继电器，其开关组件被气密式密封于惰性气体中，其触点密封，不受尘埃、潮气及有害气体污染，动片质量小，动程小，触点电寿命长，一般可达10的7次方次左右，远超电磁式机电复合继电器；

（3）干簧管继电器之干簧管开关的干簧管开关是无磨损器件，没有滑动部件，所以不会出现金属疲劳现象，其机械寿命也远远高于电磁式机电复合继电器；

故障率远低于电磁式机电复合继电器的故障率50ppm（50次/百万）；

2．干簧管继电器结构简单，体积小，吸合功率小，一般吸合与释放时间均在0.5～2ms以内 ，灵敏度高，安全可靠；

（三）干簧管继电器通过动态驱动电路驱动，控制的精确性高，可保证因前端电路故障或驱动电路的器件故障时，没有电压输出，满足铁路信号控制故障导向安全原则的要求，即设备故障时不能有输出；

动态驱动电路由四个三极管和两个电解电容、两个二极管组成一个可随外接高低电平序列信号（脉冲信号）而对第一电解电容C3的反复充放电、而输出直流电压的电路：该电路只有DT端输入连续的方波信号时，动态驱动电路才能输出稳定直流电压驱动负载（继电器），而输入信号DT为高电平或低电平时，没有输出不能驱动负载；换言之只有微控制器正常工作输出方波信号经过动态驱动电路后变成高电平驱动信号，继电器才能吸合，微控制器只有停止输出方波信号，而输出保持高电平或低电平，动态驱动电路输出低电平信号才能使继电器线圈失电释放；而当微控制器故障时不会输出方波信号，故继电器不能吸合，既符合铁路信号控制故障导向安全原则，又可避免使用电平驱动，因电路故障仍然输出固定高电平信号而导致继电器线圈得电吸合使信号灯常亮、带来安全隐患的缺陷；

（四）该电子闪光器的控制模块可为标准型控制模块或冗余型控制模块，当控制模块为冗余型控制模块时，具有两个结构相同的控制模块：第一控制模块和第二控制模块，工作时默认一个控制模块进行点灯控制，另一个控制模块备用；当工作的控制模块出现故障时，通过切换电路将外部点灯控制电路切换到备用控制模块继续工作，从而极大地提高了可靠性。

下面结合附图和实施例对本发明之一种用于铁路信号黄闪黄点灯控制的电子闪光器的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1为本一种用于铁路信号黄闪黄点灯控制的电子闪光器原理框图：

图2为标准型电子闪光器（控制模块为标准型控制模块）结构示意图；

图3～图4为冗余型电子闪光器（控制模块为冗余型控制模块）结构示意图：

图3为第一控制模块接通示意图，图4为第二控制模块接通示意图；

图5～图6为动态驱动电路控制继电器动作示意图：

图5为输入方波信号使继电器吸合动作示意图，

图6为输入高电平或低电平（停止输入方波信号）使继电器释放动作示意图；

图7为动态驱动电路电路图；

图8为电子闪光器外形背面引出接口编号示意图（13、 2\4、31、51和52为其中的部分引出接点）。

图中：

Ⅰ—本电子闪光器，Ⅱ—外部点灯控制电路，SNJJ—闪光检查继电器；

1—电源单元 ，2—微控制器，3—闪光控制信号检测单元，4—闪光检查输出单元，401—动态驱动电路Ⅲ，SNJKJ—闪光检查控制继电器；

5—点灯控制输出单元，50—点灯控制输出电路，501—动态驱动电路，SNJ—点灯控制继电器；051—点灯控制输出电路Ⅰ,511—动态驱动电路Ⅰ，SNJⅠ—点灯控制继电器Ⅰ，SNJ1—点灯控制继电器Ⅰ的触点开关；052—点灯控制输出电路Ⅱ，521—动态驱动电路Ⅱ，SNJⅡ—点灯控制继电器Ⅱ，SNJ2—点灯控制继电器Ⅱ的触点开关；

6—反馈检测单元，601—电流互感器，602—整流滤波电路，603—信号调理电路，CD—取样导线段；

61—反馈检测电路Ⅰ，611—电流互感器Ⅰ，612—整流滤波电路Ⅰ，613—信号调理电路Ⅰ，C1D1—第一取样导线段；62—反馈检测电路Ⅱ，621—电流互感器Ⅱ， 622—整流滤波电路Ⅱ，623—信号调理电路Ⅱ，C2D2—第二取样导线段；

7—切换电路，701—动态驱动电路Ⅳ，QHJ—双路切换继电器，QHJ1—双路切换继电器的第一组触点开关，QHJ2—双路切换继电器的第二组触点开关。

具体实施方式

实施例一

一种用于铁路信号黄闪黄点灯控制的电子闪光器（又称标准型电子闪光器，该电子闪光器之控制模块为标准型控制模块，如图2所示），包括为电子闪光器提供24V直流稳压工作电源的电源单元1，该电子闪光器各工作单元包括微控制器2、闪光控制信号检测单元3、闪光检查输出单元4、点灯控制输出单元5以及反馈检测单元6，所述微控制器2通过对应的端口与电子闪光器各工作单元连接：

用于接收外部闪光控制信号的闪光控制信号检测单元 3与微控制器的接收端口连接；用于控制外部点灯控制电路之闪光检查继电器SNJJ工作状态的闪光检查输出单元4的输入端与微控制器的输出端口连接，闪光检查输出单元4的输出端连接外部点灯控制电路之闪光检查继电器电路；用于输出点灯控制信号的点灯控制输出单元5的输入端与微控制器一个控制端口连接，输出端连接外部点灯控制电路；用于获取外部点灯控制电路动作状态的反馈检测单元6的反馈端与微控制器的输入端口连接，反馈检测单元6的取样端通过取样导线段CD与外部点灯控制电路连接；

所述闪光检查输出单元4包括动态驱动电路Ⅲ401和闪光检查控制继电器SNJKJ，闪光检查控制继电器SNJKJ的线圈通过动态驱动电路Ⅲ与微控制器一个输出端口连接，闪光检查控制继电器SNJKJ的触点开关串接在外部点灯控制电路之闪光检查继电器SNJJ的线圈与电源之间；

所述点灯控制输出单元5包括点灯控制输出电路，所述点灯控制输出电路包括动态驱动电路和点灯控制继电器，点灯控制继电器的线圈通过动态驱动电路与微控制器一个控制端口连接，点灯控制继电器的触点开关串接在与外部点灯控制电路并联连接的取样导线段CD上，点灯控制继电器的触点开关吸合时，取样导线段的C端与D端接通，点灯控制继电器的触点开关释放时，取样导线段的C端与D端断开；

所述反馈检测单元6包括反馈检测电路，所述反馈检测电路包括电流互感器、整流滤波电路和信号调理电路，所述电流互感器的一次侧与取样导线段CD耦合连接，电流互感器的二次侧依次连接整流滤波电路和信号调理电路，信号调理电路的输出即反馈检测单元的反馈端连接微控制器的输入端口；

所述点灯控制输出单元5和反馈检测单元6与微控制器2构成接通或切断外部点灯控制电路的控制模块；所述控制模块为标准型控制模块；此时所述点灯控制输出单元5包括一个点灯控制输出电路50，所述反馈检测单元包括一个反馈检测电路60；

所述点灯控制输出电路50包括动态驱动电路501和点灯控制继电器SNJ，点灯控制继电器SNJ的线圈通过动态驱动电路连接微控制器的控制端口，点灯控制继电器SNJ的触点开关串接于取样导线段CD的C端与D端之间；

所述反馈检测电路60包括电流互感器601、整流滤波电路602和信号调理电路603，反馈检测电路的电流互感器的一次侧与取样导线段CD耦合连接，取样导线段CD直接与外部点灯控制电路并联，电流互感器的二次侧依次连接整流滤波电路和信号调理电路，信号调理电路的输出端接至微控制器的一个输入端口；

所述闪光检查控制继电器SNJKJ、双路切换继电器QHJ、点灯控制继电器SNJ、点灯控制继电器ⅠSNJⅠ和点灯控制继电器ⅡSNJⅡ均为干簧管继电器；

所述动态驱动电路501、动态驱动电路Ⅰ511、动态驱动电路Ⅱ521、动态驱动电路Ⅲ401和动态驱动电路Ⅳ701结构相同（参见附图7），包括第1三极管UA1、第2三极管UA2、第3三极管UA3、第4三极管UA4、第1电解电容C3和第2电解电容C4，第1三极管、第2三极管和第3三极管UA3为NPN型，第4三极管为PNP型；

第1三极管UA1的基极（图7中为E点）通过电阻第6电阻R6外接输入信号DT，其发射极接电源负极，第1三极管UA1的集电极接第2三极管UA2的基极（图7中为F点）并通过第5电阻R5和第3电阻R3接电源正极；

第2三极管UA2的集电极接第3三极管UA3和第4三极管UA4的基极（图7中为G点）并通过第8电阻R8接电源正极，其发射极接电源负极；

第3三极管UA3和第4三极管UA4的发射极接第1电解电容C3的正极, 第1电解电容C3的负极通过第1二极管D1接电源负极，第1电解电容C3的负极同时通过第2二极管D2接负载JDQ的接点2，负载JDQ的接点1接电源负极，负载JDQ接点1与接点2并接第2电解电容C4。

（1）当输入信号DT为高电平时：第1三极管的基极（图7中E点）高电平，第1三极管UA1导通，第2三极管UA2的基极（图7中F点）低电平，第2三极管UA2截止，第3三极管UA3和第4三极管UA4的基极（图7中G点）高电平，第3三极管UA3导通 ，第4三极管UA4截止，电路对第1电解电容C3进行充电，其充电回路为：KZ电源+→第3三极管UA3的ce极→第1电解电容C3+→第1电解电容 C3- →第1二极管 D1+ →第1二极管D1- →KF电源-；

此时第2电解电容C4 向负载JDQ放电以保持驱动电压稳定。

（2）输入信号DT为低电平时：第1三极管的基极（图中E点）低电平，第1三极管UA1截止，第2三极管UA2的基极（图中F点）高电平，第2三极管UA2导通，第3三极管UA3和第4三极管UA4的基极（图中G点）低电平，第3三极管UA3截止、第4三极管UA4导通，第1电解电容C3通过第4三极管UA4的ec极进行放电，其放电回路为：第1电解电容C3+→第4三极管UA4的ec极→负载JDQ的1→负载JDQ的2→第2二极管D2+ →第2二极管D2- →第1电解电容C3-）；

此时，在输出驱动负载JDQ的同时，对第1电解电容C4进行充电；

（3）当DT端输入连续的方波信号时，动态驱动电路输出稳定直流电压驱动负载JDQ。

该电子闪光器的外型尺寸及接点引脚编号均遵循标准《GB／T 7417—2010 铁路信号AX系列继电器》的要求，其中：引出接点31接电源单元的正极，接点2和4接电源单元的负极，引出接点13接外部闪光控制信号，引出接点51和52分别连接双路切换继电器QHJ第二组触点开关的公共点和外部点灯控制电路。

实施例二

一种用于铁路信号黄闪黄点灯控制的电子闪光器（又称冗余型电子闪光器，该电子闪光器之控制模块为冗余型控制模块，如图3、图4所示），其组成结构与实施例一基本相同，包括为电子闪光器提供24V直流稳压工作电源的电源单元1，该电子闪光器各工作单元包括微控制器2、闪光控制信号检测单元 3、闪光检查输出单元4、点灯控制输出单元5以及反馈检测单元6；所述微控制器2通过对应的端口与电子闪光器各工作单元连接：所述闪光检查控制继电器SNJKJ、双路切换继电器QHJ、点灯控制继电器SNJ、点灯控制继电器ⅠSNJⅠ和点灯控制继电器ⅡSNJⅡ均为干簧管继电器；所述动态驱动电路501、动态驱动电路Ⅰ0511、动态驱动电路Ⅱ0521、动态驱动电路Ⅲ401和动态驱动电路Ⅳ701结构相同；该电子闪光器的外型尺寸及接点引脚编号均遵循标准《GB／T 7417—2010 铁路信号AX系列继电器》的要求，其中：引出接点31接电源单元的正极，接点2和4接电源单元的负极，引出接点13接外部闪光控制信号，引出接点51和52分别连接双路切换继电器第二组触点开关QHJ2的公共点和外部点灯控制电路。

所不同的是：所述控制模块为冗余型控制模块，包括两个结构相同的控制模块：第一控制模块和第二控制模块，即所述点灯控制输出单元5包括两个相同的点灯控制输出电路：点灯控制输出电路Ⅰ051和点灯控制输出电路Ⅱ052,所述反馈检测单元包括两个相同的反馈检测电路：反馈检测电路Ⅰ61和反馈检测电路Ⅱ62；点灯控制输出电路Ⅰ和反馈检测电路Ⅰ与微控制器构成第一控制模块，点灯控制输出电路Ⅱ和反馈检测电路Ⅱ与微控制器构成第二控制模块；

所述点灯控制输出电路Ⅰ051包括动态驱动电路Ⅰ511和点灯控制继电器ⅠSNJⅠ，点灯控制继电器ⅠSNJⅠ的线圈通过动态驱动电路Ⅰ连接微控制器的控制端口，点灯控制继电器ⅠSNJⅠ的触点开关串接于第一取样导线段C1D1的C1端与D1端之间；点灯控制输出电路Ⅱ052包括动态驱动电路Ⅱ521和点灯控制继电器ⅡSNJⅡ，点灯控制继电器ⅡSNJⅡ的线圈通过动态驱动电路Ⅱ连接微控制器的控制端口，点灯控制继电器ⅡSNJⅡ的触点开关串接于第二取样导线段C2D2的C2端与D2端之间；

所述反馈检测电路Ⅰ61包括电流互感器Ⅰ611、整流滤波电路Ⅰ612和信号调理电路Ⅰ613，反馈检测电路Ⅰ的电流互感器Ⅰ的一次侧与第一取样导线段C1D1耦合连接，电流互感器Ⅰ的二次侧依次连接整流滤波电路Ⅰ和信号调理电路Ⅰ，信号调理电路Ⅰ的输出端接至微控制器的一个输入端口；反馈检测电路Ⅱ62包括电流互感器Ⅱ621、整流滤波电路Ⅱ622和信号调理电路Ⅱ623；反馈检测电路Ⅱ的电流互感器Ⅱ的一次侧与第二取样导线段C2D2耦合连接，电流互感器Ⅱ的二次侧依次连接整流滤波电路Ⅱ和信号调理电路Ⅱ，信号调理电路Ⅱ的输出端接至微控制器的一个输入端口；

点灯控制输出电路Ⅰ和点灯控制输出电路Ⅱ以及反馈检测电路Ⅰ和反馈检测电路Ⅱ通过切换电路7分别与微控制器及外部点灯控制电路转换连接；

所述切换电路包括动态驱动电路Ⅳ701和双路切换继电器QHJ，所述双路切换继电器QHJ的线圈通过动态驱动电路Ⅳ与微控制器的一个控制端口连接，双路切换继电器的第一组触点开关QHJ1的公共接点连接微控制器的一个控制端口，触点开关的常接点和常开点分别与点灯控制输出电路Ⅰ之动态驱动电路Ⅰ和点灯控制输出电路Ⅱ之动态驱动电路Ⅱ的输入端连接；双路切换继电器的第二组触点开关QHJ2的公共接点连接外部点灯控制线路，触点开关的常接点和常开点分别与第一取样导线段C1D1和第二取样导线段C2D2连接。

正常工作时默认第一控制模块工作，即第一组触点开关QHJ1的公共接点与常接点接通从而将点灯控制输出电路Ⅰ之动态驱动电路Ⅰ与微控制器接通，而第二组触点开关QHJ2的公共接点与常接点将第一取样导线段C1D1与外部点灯控制电路接通；当双路切换继电器QHJ吸合时，第一组触点开关QHJ1公共接点与常开点接通从而将将点灯控制输出电路Ⅱ之动态驱动电路Ⅱ与微控制器接通，而第二组触点开关QHJ2公共接点与常开点接通从而将第二取样导线段C2D2与外部点灯控制电路接通，第二控制模块工作。

该电子闪光器工作原理：

闪光控制信号检测单元3通过电子闪光器引出接点13接收外部的闪光控制信号，经隔离整形放大后输出至微控制器，微控制器向点灯控制输出单元输出控制信号（方波信号），点灯控制输出单元之动态驱动电路驱动点灯控制继电器吸合，通过其触点开关接通外部点灯控制电路，点灯控制电路接通闪光灯亮，当微控制器停止输出方波信号，点灯控制继电器释放，外部点灯控制电路中断闪光灯灭，从而达到“闪黄灯”的目的。

由于该电子闪光器具备冗余型控制模块，在正常工作时，双路切换继电器会选择其中的一个控制模块进行点灯控制，另一个控制模块备用，微控制器接收来自工作系统对应的点灯动作反馈检测电路输出信号，与输出到点灯控制继电器的动态驱动电路的控制信号进行比较，看点灯动作是否正常，当两个信号不一致，判断当前工作的点灯控制模块出现故障，微处理器即控制双路切换继电器动作，将故障的控制线路从外部点灯控制电路中脱离，将备用控制模块接入外部点灯控制电路中继续进行闪光控制。

动态驱动电路工作原理：

图7中当DT信号为稳定的高电平时，只构成了充电回路，没有放电回路，因此电路无输出，当DT信号为稳定的低电平时，只构成了放电回路，没有充电回路，因此电路也无输出；只有在其输入端输入连续的方波信号时，才有直流电压输出。

注：图7中所示负载JDQ泛指各干簧管继电器，包括闪光检查控制继电器SNJKJ、双路切换继电器QHJ、点灯控制继电器SNJ、点灯控制继电器ⅠSNJⅠ和点灯控制继电器ⅡSNJⅡ。

Claims (3)

1.一种用于铁路信号黄闪黄点灯控制的电子闪光器，包括电源单元（1）；

其特征在于：该电子闪光器各工作单元包括微控制器（2）、闪光控制信号检测单元（3）、闪光检查输出单元（4）、点灯控制输出单元（5）以及反馈检测单元（6），所述微控制器通过对应的端口与电子闪光器各工作单元连接：

用于接收外部闪光控制信号的闪光控制信号检测单元（3）与微控制器（2）的接收端口连接；

用于控制外部点灯控制电路之闪光检查继电器（SNJJ）工作状态的闪光检查输出单元（4）的输入端与微控制器的输出端口连接，闪光检查输出单元（4）的输出端连接外部点灯控制电路之闪光检查继电器电路；

用于输出点灯控制信号的点灯控制输出单元（5）的输入端与微控制器一个控制端口连接，输出端连接外部点灯控制电路；

用于获取外部点灯控制电路动作状态的反馈检测单元（6）的反馈端与微控制器的输入端口连接，反馈检测单元（6）的取样端通过取样导线段（CD）与外部点灯控制电路连接；

所述闪光检查输出单元（4）包括动态驱动电路Ⅲ（401）和闪光检查控制继电器（SNJKJ），闪光检查控制继电器（SNJKJ）的线圈通过动态驱动电路Ⅲ与微控制器一个输出端口连接，闪光检查控制继电器（SNJKJ）的触点开关串接在外部点灯控制电路之闪光检查继电器（SNJJ）的线圈与电源之间；

所述点灯控制输出单元（5）包括点灯控制输出电路，所述点灯控制输出电路包括动态驱动电路和点灯控制继电器；所述反馈检测单元（6）包括反馈检测电路，所述反馈检测电路包括电流互感器、整流滤波电路和信号调理电路；

所述点灯控制输出单元（5）和反馈检测单元（6）与微控制器（2）构成接通或切断外部点灯控制电路的控制模块，所述控制模块为标准型控制模块或为冗余型控制模块；

当控制模块为标准型控制模块时，所述点灯控制输出单元（5）包括一个点灯控制输出电路（50），所述反馈检测单元包括一个反馈检测电路（60）；

所述点灯控制输出电路（50）包括动态驱动电路（501）和点灯控制继电器（SNJ），点灯控制继电器（SNJ）的线圈通过动态驱动电路连接微控制器的控制端口，点灯控制继电器（SNJ）的触点开关串接于取样导线段（CD）的两端点之间；

所述反馈检测电路（60）包括电流互感器（601）、整流滤波电路（602）和信号调理电路（603），反馈检测电路的电流互感器的一次侧与取样导线段（CD）耦合连接，取样导线段（CD）直接与外部点灯控制电路并联，电流互感器（601）的二次侧依次连接整流滤波电路（602）和信号调理电路（603），信号调理电路的输出端接至微控制器的一个输入端口；

当控制模块为冗余型控制模块时，包括两个结构相同的控制模块：第一控制模块和第二控制模块，即所述点灯控制输出单元（5）包括两个相同的点灯控制输出电路：点灯控制输出电路Ⅰ（051）和点灯控制输出电路Ⅱ（052）,所述反馈检测单元包括两个相同的反馈检测电路：反馈检测电路Ⅰ（61）和反馈检测电路Ⅱ（62）；所述点灯控制输出电路Ⅰ和反馈检测电路Ⅰ与微控制器构成第一控制模块，点灯控制输出电路Ⅱ和反馈检测电路Ⅱ与微控制器构成第二控制模块；

所述点灯控制输出电路Ⅰ（051）包括动态驱动电路Ⅰ（511）和点灯控制继电器Ⅰ（SNJⅠ），点灯控制继电器Ⅰ（SNJⅠ）的线圈通过动态驱动电路Ⅰ（511）连接微控制器的控制端口，点灯控制继电器Ⅰ（SNJⅠ）的触点开关串接于第一取样导线段（C1D1）的C1端与D1端之间；所述点灯控制输出电路Ⅱ（052）包括动态驱动电路Ⅱ（521）和点灯控制继电器Ⅱ（SNJⅡ），点灯控制继电器Ⅱ（SNJⅡ）的线圈通过动态驱动电路Ⅱ（521）连接微控制器的控制端口，点灯控制继电器Ⅱ（SNJⅡ）的触点开关串接于第二取样导线段（C2D2）的C2端与D2端之间；

所述反馈检测电路Ⅰ（61）包括电流互感器Ⅰ（611）、整流滤波电路Ⅰ（612）和信号调理电路Ⅰ（613），电流互感器Ⅰ的一次侧与第一取样导线段（C1D1）耦合连接，电流互感器Ⅰ的二次侧依次连接整流滤波电路Ⅰ和信号调理电路Ⅰ，信号调理电路Ⅰ的输出端接至微控制器的一个输入端口；所述反馈检测电路Ⅱ（62）包括电流互感器Ⅱ（621）、整流滤波电路Ⅱ（622）和信号调理电路Ⅱ（623）；电流互感器Ⅱ的一次侧与第二取样导线段（C2D2）耦合连接，电流互感器Ⅱ的二次侧依次连接整流滤波电路Ⅱ和信号调理电路Ⅱ，信号调理电路Ⅱ的输出端接至微控制器的一个输入端口；

点灯控制输出电路Ⅰ和点灯控制输出电路Ⅱ以及反馈检测电路Ⅰ和反馈检测电路Ⅱ通过切换电路（7）分别与微控制器及外部点灯控制电路转换连接； 所述切换电路（7）包括动态驱动电路Ⅳ（701）和双路切换继电器（QHJ），所述双路切换继电器（QHJ）的线圈通过动态驱动电路Ⅳ（701）与微控制器的一个控制端口连接，双路切换继电器（QHJ）的第一组触点开关（QHJ1）的公共接点连接微控制器的一个控制端口，触点开关的常接点和常开点分别与点灯控制输出电路Ⅰ（051）之动态驱动电路Ⅰ（511）和点灯控制输出电路Ⅱ（052）之动态驱动电路Ⅱ（521）的输入端连接；双路切换继电器的第二组触点开关（QHJ2）的公共接点连接外部点灯控制线路，触点开关的常接点和常开点分别与第一取样导线段（C1D1）和第二取样导线段（C2D2）连接。

2.如权利要求1所述的一种用于铁路信号黄闪黄点灯控制的电子闪光器，其特征在于：

所述闪光检查控制继电器（SNJKJ）、双路切换继电器（QHJ）、点灯控制继电器（SNJ）、点灯控制继电器Ⅰ（SNJⅠ）和点灯控制继电器Ⅱ（SNJⅡ）均为干簧管继电器；

所述动态驱动电路（501）、动态驱动电路Ⅰ（0511）、动态驱动电路Ⅱ（0521）、动态驱动电路Ⅲ（401）和动态驱动电路Ⅳ（701）结构相同，包括第1三极管（UA1）、第2三极管（UA2）、第3三极管（UA3）、第4三极管（UA4）、第1电解电容（C3）和第2电解电容（C4），第1三极管、第2三极管和第3三极管（UA3）为NPN型，第4三极管为PNP型；

第1三极管（UA1）的基极通过电阻第6电阻（R6）外接输入信号，其发射极接电源负极，第1三极管（UA1）的集电极接第2三极管（UA2）的基极并通过第5电阻（R5）和第3电阻（R3）接电源正极；

第2三极管（UA2）的集电极接第3三极管（UA3）和第4三极管（UA4）的基极并通过第8电阻R8接电源正极，其发射极接电源负极；

第3三极管（UA3）和第4三极管（UA4）的发射极接第1电解电容（C3）的正极, 第1电解电容（C3）的负极通过第1二极管（D1）接电源负极，第1电解电容（C3）的负极同时通过第2二极管（D2）接负载（JDQ）的接点2，负载（JDQ）的接点1接电源负极，负载（JDQ）接点1与接点2并接第2电解电容（C4）。

3.如权利要求2所述的一种用于铁路信号黄闪黄点灯控制的电子闪光器，

其特征在于：该电子闪光器的外型尺寸及接点引脚编号均遵循标准《GB／T 7417—2010铁路信号AX系列继电器》的要求，其中：引出接点31接电源单元的正极，引出接点2\4接电源单元的负极，引出接点13接外部闪光控制信号，引出接点51和52分别连接双路切换继电器（QHJ）第二组触点开关（QHJ2）的公共点和外部点灯控制电路。

Images