《一種用於鐵路信號聯鎖系統的安全與門電路》是合肥工大高科信息科技股份有限公司於2014年12月15日申請的發明專利，該專利申請號為2014107710783，公布號為CN104527730A，專利公布日為2015年4月22日，發明人是魏臻、胡慶新、夏寒冰、龐師鋒、吳興崗、諸葛戰斌，該發明涉及鐵路信號技術領域。
《一種用於鐵路信號聯鎖系統的安全與門電路》包括隔離式動靜換能升壓電路一，隔離式動靜換能升壓電路二，安全型繼電器一，安全型繼電器二，以及分別向隔離式動靜換能升壓電路一和隔離式動靜換能升壓電路二供電的電源一和電源二；所述隔離式動靜換能升壓電路一和隔離式動靜換能升壓電路二的輸入端分別與鐵路信號聯鎖系統中的脈衝輸入信號、電平輸入信號端相連，其輸出端分別與安全型繼電器一、安全型繼電器二的輸入端相連；所述安全型繼電器一和安全型繼電器二的常開觸點相串聯，常閉觸點採用繼電器互檢方式連線。該發明所示的安全與門電路提高了電路安全性與可靠性。
2017年6月22日，《一種用於鐵路信號聯鎖系統的安全與門電路》獲得安徽省第五屆專利獎優秀獎。
（概述圖為《一種用於鐵路信號聯鎖系統的安全與門電路》的摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種用於鐵路信號聯鎖系統的安全與門電路
- 公布號：CN104527730A
- 公布日：2015年4月22日
- 申請號：2014107710783
- 申請日：2014年12月15日
- 申請人：合肥工大高科信息科技股份有限公司
- 地址：安徽省合肥市高新區習友路1682號
- 發明人：魏臻、胡慶新、夏寒冰、龐師鋒、吳興崗、諸葛戰斌
- 代理機構：合肥天明專利事務所
- 代理人：金凱
- Int.Cl.：B61L19/00(2006.01)I、H02M3/337(2006.01)I
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
鐵路信號是鐵路運輸的耳目，是保證行車安全和提高運輸效率的有力工具。一旦信號設備故障，鐵路運輸將陷於癱瘓，整個國民經濟將遭受嚴重損失。從鐵路一開始出現，人們就把鐵路信號中的故障——安全技術作為一個專題進行研究。隨著鐵路信號技術的發展和鐵路信號的廣泛套用，鐵路信號也成為提高鐵路區間和車站通過能力、增加鐵路運輸經濟效益、改善鐵路員工勞動條件的一種現代化科學管理手段和技術。截至2014年12月，鐵路信號聯鎖系統中各種模組的電路設計安全等級較低，可靠性較差。
發明內容
專利目的
《一種用於鐵路信號聯鎖系統的安全與門電路》要解決的技術問題是提供一種用於鐵路信號聯鎖系統的安全與門電路，該電路能夠較好地解決鐵路信號聯鎖系統中的安全性與可靠性的問題。
技術方案
《一種用於鐵路信號聯鎖系統的安全與門電路》包括隔離式動靜換能升壓電路一，隔離式動靜換能升壓電路二，安全型繼電器一，安全型繼電器二，以及分別向隔離式動靜換能升壓電路一和隔離式動靜換能升壓電路二供電的電源一和電源二；所述隔離式動靜換能升壓電路一的輸入端分別與向該電路提供通道一脈衝輸入信號的CPU1的輸出端、向該電路提供通道二電平輸入信號的硬體看門狗電路一的狀態輸出端相連，所述隔離式動靜換能升壓電路一的輸出端與安全型繼電器一的輸入端相連；所述隔離式動靜換能升壓電路二幾希設捆的輸入端分別與向該電路提供通道二脈衝輸入信號的CPU2的輸出端、向該電路提供通道一電平輸入信號的硬體看門狗電路二的輸出端相連，所述隔離式動靜換能升壓電路二的輸出端與安全型繼電器二的輸入端相連；所述硬體看門狗電路一和硬體看門狗電路二分別與CPU1和CPU2互動式連線，所述安全型繼電器一和安全型繼電器二的常開觸點相串聯。
所述隔離式動靜換能升壓電路一包括隔離電路、或門電路、隔直電路、升壓換能電路、整流濾波電路、以及用於驅動升壓換能電路的推挽電路；所述隔離電路的輸入端分別與CPU1的輸出端、硬體看門狗電路一的輸出端相連，所述或門白凶鍵電路的輸入端與隔離電路的輸出端相連、其輸出端與隔直電路的輸入端相連，所述推挽電路的輸入端與隔直電路的輸出端相連、其輸出端與升壓換能電路的輸入端相連，所述整流濾波電路的輸入端與升壓換能電路的輸出端相連、其輸出端與安全型繼電器一的輸入汽疊端相連。
所述升壓換能電路由升壓變壓器和MOS管組成；所述MOS管的源極接地、柵極與推挽電路相連，漏極與升壓變壓器的初級線圈的一端阿踏炒相連，升壓變壓器的初級線圈另一端分別與隔離電路和推挽電路的輸入端相連，所述升壓變壓器的次級線圈與整流濾波鞏己夜堡電路相連。
所述隔離式動靜換能升壓電路一還包括隔離式穩壓反饋電路，所述隔離式穩壓反饋電路的輸入端與整流濾波電路的輸出端相連，其輸出端與或門電路的一路輸入端相連。與隔離電路相連的升壓變壓器的初級線圈一端的導線上還設有一保險絲，當電路發生故障時，保險絲在電流升至一定高度後熔斷，切斷電流，以起到保護變壓器的作用，防止電路故障的擴散。
改善效果
《一種用於鐵路信號聯鎖系統的安全與門電路》所述安全與門電路，通過兩路隔離式動靜換能升壓電路和安全型繼電器對CPU輸入信號的控制，該隔離式動靜換能升壓電路由隔離電路、或門電路、隔直電路、推挽電路、升壓換能電路、整理濾波電路和隔離式穩壓反饋電路組成，提高了鐵路信號聯鎖系統中的可靠性、安全性和穩定性。（2）隔離電路7與向隔離式動靜換能升壓電路的CPU輸出接口間的電氣隔離，防止兩者間的噪聲信號相互串擾和擴散，保證了CPU控制電路與隔離式動靜換能升壓電路間的電氣獨立性和安全性。
附圖說明
圖1是《一種用於鐵路信號聯鎖系統的安全與門電路》的電路原理框圖；
圖2是該發明的隔離式動靜換能升壓電路原理框圖；
圖3是該發明的套用原理框圖。
權利要求
1.《一種用於鐵路信號聯鎖系統的安全與門電路》其特徵在於：包括隔離式動靜換能升壓電路一（1），隔離式動靜換能升壓電路二（4），安全型繼電器一（2），安全型繼電器二（5），以及分別向隔離式動靜換能升壓電路一（1）和隔離式動靜換能升壓電路二（4）供電的電源一和電源二；所述隔離式動靜換能升壓電路一（1）的輸入端分別與向該電路提供通道一脈衝輸入信號的CPU1的輸出端、向該電路提供通道二電估寒乃平輸入信號的硬體看門狗電路一（16）的狀態輸出端相連，所述隔離式動靜換能升壓電路一（1）的輸出端與安全型繼電器一（2）的輸入端相連；所述隔離想腿射式動靜換能升壓電路二（4）的輸入端分別與向該電路提供通道二脈衝輸入信號的CPU2的輸出端、向該電路提供通道一電平輸入信號的硬體看門狗電路二（17）的輸出端相連，所述隔離式動靜換能升壓電路二（4）的輸出端與安全型繼電器二（5）的輸入端相連；所述硬體看門狗電路一（16）和硬體看門狗電路二（17）分別與CPU1和CPU2互動式連線，所述安全型繼電器一（2）和安全型繼電器二（5）的常開觸點相串聯；所述隔離式動靜換能升壓電路一（1）包括隔離電路（7）、或門電路（14）、隔直電路（8）、升壓換能電路（11）、整流濾波電路（12）、以及用於驅動升壓換能電路（11）的推挽電路（9）；所述隔離電路（7）的輸入端分別與CPU1的輸出端、硬體看門狗電路一（16）的輸出端相連，所述或門電路（14）的輸入端與隔離電路（7）的輸出端相連、其輸出端與隔直電路（8）的輸入端相連，所述推挽電路（9）的輸入端與隔直電路（8）的輸出端相連、其輸出端與升壓換能電路（11）的輸入端相連，所述整流濾波電路（12）的輸入端與升壓換能電路（11）的輸出端相連、其輸出端與安全型繼電器一（2）的輸入端相連。
2.根據權利要求1所述的一種用於鐵路信號聯鎖系統的安全與門電路，其特徵在於：所述升壓換能電路（11）由升壓變壓器和MOS管組成；所述MOS管的源極接地、柵極與推挽電路（9）相連，漏極與升壓變壓器的初級線圈的一端相連，升壓變壓器的初級線圈另一端分別與隔離電路（7）和推挽電路（9）的輸入端相連，所述升壓變壓器的次級線圈與整流濾波電路（12）相連。
3.根據權利要求1所述的一種用於鐵路信號聯鎖系統的安全與門電路，其特徵在於：所述隔離式動靜換能升壓電路一（1）還包括隔離式穩壓反饋電路（10），所述隔離式穩壓反饋電路（10）的輸入端與整流濾波電路（12）的輸出端相連，其輸出端與或門電路（14）的一路輸入端相連。
4.根據權利要求2所述的一種用於鐵路信號聯鎖系統的安全與門電路，其特徵在於：與隔離電路（7）相連的升壓變壓器的初級線圈一端的導線上還設有一保險絲（13）。
實施方式
如圖1、圖3所示，《一種用於鐵路信號聯鎖系統的安全與門電路》包括隔離式動靜換能升壓電路一1，隔離式動靜換能升壓電路二4，安全型繼電器一2，安全型繼電器二5，以及分別向隔離式動靜換能升壓電路一1和隔離式動靜換能升壓電路二4供電的電源一和電源二；該電源一、電源二直接驅動安全型繼電器一2、安全型繼電器二5線圈，避免導致誤吸起危險。隔離式動靜換能升壓電路一1的輸入端分別與向該電路提供通道一脈衝輸入信號的CPU1的輸出端、向該電路提供通道二電平輸入信號的硬體看門狗電路一16的狀態輸出端相連，隔離式動靜換能升壓電路一1的輸出端與安全型繼電器一2的輸入端相連；隔離式動靜換能升壓電路二4的輸入端分別與向該電路提供通道二脈衝輸入信號的CPU2的輸出端、向該電路提供通道一電平輸入信號的硬體看門狗電路二17的輸出端相連，隔離式動靜換能升壓電路二4的輸出端與安全型繼電器二5的輸入端相連；硬體看門狗電路一16和硬體看門狗電路二17分別與CPU1和CPU2互動式連線。安全型繼電器一2和安全型繼電器二5的常開觸點NO採用邏輯與結構串聯連線，實現安全與門電路；通道一、通道二對安全繼電器一2、安全繼電器二5的常閉觸點NC採用互檢方式連線，即安全繼電器一2常閉觸點NC接於輸入通道2的觸點回測端，以便輸入通道2的CPU檢測位置是否正確，安全繼電器二5常閉觸點NC接於輸入通道1的觸點回測端，以便輸入通道1的CPU檢測位置是否正確。當任意通道的CPU在一定時間後檢測到觸點位置與輸出狀態不符合時，CPU可控制安全繼電器一2、安全繼電器二5釋放，使得電路導向安全側。在該實施例中安全型繼電器一2和安全型繼電器二5為強制導向式繼電器，利用該繼電器常閉觸點與常開觸點不同時閉合的特點，實現檢測安全繼電器一2、安全繼電器二5的常開觸點NO位置。
隔離式動靜換能升壓電路一1需要輸入通道1提供脈衝輸入信號、通道2提供低電平的電平信號，當兩通道同時輸出脈衝信號和電平信號時，隔離式動靜換能升壓電路一1向安全繼電器一2輸出驅動電壓，安全繼電器一2的常開觸點NO吸合。隔離式動靜換能升壓電路二4需要通道1提供低電平的電平信號、通道2的脈衝信號，當兩通道同時輸出脈衝信號和電平信號時，隔離式動靜換能升壓電路二4向安全繼電器二5輸出驅動電壓，安全繼電器二5的常開觸點NO吸合，最終安全與門電路乾節點輸出A、B閉合。
如圖2所示，隔離式動靜換能升壓電路一1與隔離式動靜換能升壓電路二4的內部電路圖相同，隔離式動靜換能升壓電路一1包括隔離電路7、或門電路14、隔直電路8、升壓換能電路11、整流濾波電路12、隔離式穩壓反饋電路10,以及用於驅動升壓換能電路11的推挽電路9；隔離電路7的輸入端分別與CPU1的輸出端、硬體看門狗電路一16的輸出端相連，或門電路14的輸入端與隔離電路7的輸出端相連、其輸出端與隔直電路8的輸入端相連，推挽電路9的輸入端與隔直電路8的輸出端相連、其輸出端與升壓換能電路11的輸入端相連，整流濾波電路12的輸入端與升壓換能電路11的輸出端相連、其輸出端與安全型繼電器一2的輸入端相連,隔離式穩壓反饋電路10的輸入端與整流濾波電路12的輸出端相連，其輸出端與或門電路14的一路輸入端相連。
如圖2所示，升壓換能電路11由升壓變壓器和MOS管組成；MOS管的源極接地、柵極與推挽電路9相連，漏極與升壓變壓器的初級線圈的一端相連，升壓變壓器的初級線圈另一端分別與隔離電路7和推挽電路9的輸入端相連，升壓變壓器的次級線圈與整流濾波電路12相連。與隔離電路7相連的升壓變壓器的初級線圈一端的導線上還設有一保險絲13,當電路發生故障時，保險絲在電流升至一定高度後熔斷，切斷電流，以起到保護變壓器的作用，防止電路故障導致變壓器損壞。
上述電路中的隔離電路7實現了與的CPU輸出接口間的電氣隔離，防止兩者間的噪聲信號相互串擾和擴散，保證了CPU控制電路與隔離式動靜換能升壓電路間的電氣獨立性。或門電路14為與向隔離式動靜換能升壓電路的硬體視窗看門狗輸出端相連，避免了CPU軟體在未起動情況下在脈衝輸入信號產生瞬間脈衝造成隔離式動靜換能升壓電路的誤輸出，提高了電路的輸出可靠性。隔直電路8為防止CPU控制電路故障，脈衝輸入信號端輸出常高電平，導致升壓換能電路里11中MOS管出現常導通態造成工作電源短路，損壞MOS管和變壓器，防止故障擴散，提高了電路的安全性。推挽電路9為MOS管提供可靠的驅動能力，提高了電路的穩定性。隔離式升壓換能電路11將脈衝輸入信號以工作電源幅度的電壓值放大，驅動變壓器工作，使變壓器輸出端輸出更高幅度的安全電壓，也防止因前級電路故障造成造成電壓直接傳入後級的安全繼電器，進一步提高了電路的安全性。隔離式穩壓反饋電路10為防止整流與濾波電路12輸出電壓有偶然過高，導致後級安全繼電器線圈損壞，提高了電路的穩定性。
隔離式動靜換能升壓電路，在有低電平信號輸入時，才接受脈衝輸入信號，脈衝信號經過隔離電路7、或門判斷電路14、隔直電路8、推挽電路9，輸出至升壓換能電路11，脈衝信號被升壓換能電路11放大功率驅動能力，使升壓換能電路11內部變壓器以輸入端的脈衝信號頻率、占空比工作，變壓器勵磁回響，在副邊輸出幅度更高的交流電壓，交流電壓輸出至整流與濾波電路12。整流與濾波電路12輸出的靜態直流電壓至隔離式穩壓反饋電路10，當輸出電壓超壓時隔離式穩壓反饋電路10控制輸入的脈衝占空比降低，輸出的直流電壓降低，防止安全型繼電器一2、安全型繼電器二5線圈在超壓時損壞。升壓換能電路11內部採用升壓變壓器實現升壓換能原因為，讓電路只回響脈衝輸入信號，通過設計變壓器的頻域範圍，可避免干擾串入導致安全型繼電器一2、安全型繼電器二5的誤吸起。為了防止升壓換能電路11的輸入與輸出間短路故障，在該實施例中繼電器額定工作電壓要高於電源一、電源二電壓的4倍以上。
該發明所述的安全與門電路，當鐵路信號聯鎖系統中的安全與門電路的兩輸入通道同時輸出脈衝輸入信號和電平輸入信號時，輸出乾節點A、B閉合，外部執行設備迴路接通並開始工作。安全與門電路中任意一個元器件出現故障時，都將影響升壓換能電路11的脈衝輸入，升壓換能電路11中的變壓器將無輸出，最終隔離式動靜轉換升壓電路一1或隔離式動靜轉換升壓電路二4無輸出，安全型繼電器一2或安全型繼電器二5釋放，輸出乾節點A、B斷開且安全型繼電器一2的NC觸點閉合或安全型繼電器二5的NC觸點閉合。由於輸出乾節點A、B的切斷，安全型繼電器一2、安全繼電器二5的NO觸點串聯迴路切斷，外部執行設備停止工作。
榮譽表彰
2017年6月22日，《一種用於鐵路信號聯鎖系統的安全與門電路》獲得安徽省第五屆專利獎優秀獎。
所述升壓換能電路由升壓變壓器和MOS管組成；所述MOS管的源極接地、柵極與推挽電路相連，漏極與升壓變壓器的初級線圈的一端相連，升壓變壓器的初級線圈另一端分別與隔離電路和推挽電路的輸入端相連，所述升壓變壓器的次級線圈與整流濾波電路相連。
所述隔離式動靜換能升壓電路一還包括隔離式穩壓反饋電路，所述隔離式穩壓反饋電路的輸入端與整流濾波電路的輸出端相連，其輸出端與或門電路的一路輸入端相連。與隔離電路相連的升壓變壓器的初級線圈一端的導線上還設有一保險絲，當電路發生故障時，保險絲在電流升至一定高度後熔斷，切斷電流，以起到保護變壓器的作用，防止電路故障的擴散。
改善效果
《一種用於鐵路信號聯鎖系統的安全與門電路》所述安全與門電路，通過兩路隔離式動靜換能升壓電路和安全型繼電器對CPU輸入信號的控制，該隔離式動靜換能升壓電路由隔離電路、或門電路、隔直電路、推挽電路、升壓換能電路、整理濾波電路和隔離式穩壓反饋電路組成，提高了鐵路信號聯鎖系統中的可靠性、安全性和穩定性。（2）隔離電路7與向隔離式動靜換能升壓電路的CPU輸出接口間的電氣隔離，防止兩者間的噪聲信號相互串擾和擴散，保證了CPU控制電路與隔離式動靜換能升壓電路間的電氣獨立性和安全性。
附圖說明
圖1是《一種用於鐵路信號聯鎖系統的安全與門電路》的電路原理框圖；
圖2是該發明的隔離式動靜換能升壓電路原理框圖；
圖3是該發明的套用原理框圖。
權利要求
1.《一種用於鐵路信號聯鎖系統的安全與門電路》其特徵在於：包括隔離式動靜換能升壓電路一（1），隔離式動靜換能升壓電路二（4），安全型繼電器一（2），安全型繼電器二（5），以及分別向隔離式動靜換能升壓電路一（1）和隔離式動靜換能升壓電路二（4）供電的電源一和電源二；所述隔離式動靜換能升壓電路一（1）的輸入端分別與向該電路提供通道一脈衝輸入信號的CPU1的輸出端、向該電路提供通道二電平輸入信號的硬體看門狗電路一（16）的狀態輸出端相連，所述隔離式動靜換能升壓電路一（1）的輸出端與安全型繼電器一（2）的輸入端相連；所述隔離式動靜換能升壓電路二（4）的輸入端分別與向該電路提供通道二脈衝輸入信號的CPU2的輸出端、向該電路提供通道一電平輸入信號的硬體看門狗電路二（17）的輸出端相連，所述隔離式動靜換能升壓電路二（4）的輸出端與安全型繼電器二（5）的輸入端相連；所述硬體看門狗電路一（16）和硬體看門狗電路二（17）分別與CPU1和CPU2互動式連線，所述安全型繼電器一（2）和安全型繼電器二（5）的常開觸點相串聯；所述隔離式動靜換能升壓電路一（1）包括隔離電路（7）、或門電路（14）、隔直電路（8）、升壓換能電路（11）、整流濾波電路（12）、以及用於驅動升壓換能電路（11）的推挽電路（9）；所述隔離電路（7）的輸入端分別與CPU1的輸出端、硬體看門狗電路一（16）的輸出端相連，所述或門電路（14）的輸入端與隔離電路（7）的輸出端相連、其輸出端與隔直電路（8）的輸入端相連，所述推挽電路（9）的輸入端與隔直電路（8）的輸出端相連、其輸出端與升壓換能電路（11）的輸入端相連，所述整流濾波電路（12）的輸入端與升壓換能電路（11）的輸出端相連、其輸出端與安全型繼電器一（2）的輸入端相連。
2.根據權利要求1所述的一種用於鐵路信號聯鎖系統的安全與門電路，其特徵在於：所述升壓換能電路（11）由升壓變壓器和MOS管組成；所述MOS管的源極接地、柵極與推挽電路（9）相連，漏極與升壓變壓器的初級線圈的一端相連，升壓變壓器的初級線圈另一端分別與隔離電路（7）和推挽電路（9）的輸入端相連，所述升壓變壓器的次級線圈與整流濾波電路（12）相連。
3.根據權利要求1所述的一種用於鐵路信號聯鎖系統的安全與門電路，其特徵在於：所述隔離式動靜換能升壓電路一（1）還包括隔離式穩壓反饋電路（10），所述隔離式穩壓反饋電路（10）的輸入端與整流濾波電路（12）的輸出端相連，其輸出端與或門電路（14）的一路輸入端相連。
4.根據權利要求2所述的一種用於鐵路信號聯鎖系統的安全與門電路，其特徵在於：與隔離電路（7）相連的升壓變壓器的初級線圈一端的導線上還設有一保險絲（13）。
實施方式
如圖1、圖3所示，《一種用於鐵路信號聯鎖系統的安全與門電路》包括隔離式動靜換能升壓電路一1，隔離式動靜換能升壓電路二4，安全型繼電器一2，安全型繼電器二5，以及分別向隔離式動靜換能升壓電路一1和隔離式動靜換能升壓電路二4供電的電源一和電源二；該電源一、電源二直接驅動安全型繼電器一2、安全型繼電器二5線圈，避免導致誤吸起危險。隔離式動靜換能升壓電路一1的輸入端分別與向該電路提供通道一脈衝輸入信號的CPU1的輸出端、向該電路提供通道二電平輸入信號的硬體看門狗電路一16的狀態輸出端相連，隔離式動靜換能升壓電路一1的輸出端與安全型繼電器一2的輸入端相連；隔離式動靜換能升壓電路二4的輸入端分別與向該電路提供通道二脈衝輸入信號的CPU2的輸出端、向該電路提供通道一電平輸入信號的硬體看門狗電路二17的輸出端相連，隔離式動靜換能升壓電路二4的輸出端與安全型繼電器二5的輸入端相連；硬體看門狗電路一16和硬體看門狗電路二17分別與CPU1和CPU2互動式連線。安全型繼電器一2和安全型繼電器二5的常開觸點NO採用邏輯與結構串聯連線，實現安全與門電路；通道一、通道二對安全繼電器一2、安全繼電器二5的常閉觸點NC採用互檢方式連線，即安全繼電器一2常閉觸點NC接於輸入通道2的觸點回測端，以便輸入通道2的CPU檢測位置是否正確，安全繼電器二5常閉觸點NC接於輸入通道1的觸點回測端，以便輸入通道1的CPU檢測位置是否正確。當任意通道的CPU在一定時間後檢測到觸點位置與輸出狀態不符合時，CPU可控制安全繼電器一2、安全繼電器二5釋放，使得電路導向安全側。在該實施例中安全型繼電器一2和安全型繼電器二5為強制導向式繼電器，利用該繼電器常閉觸點與常開觸點不同時閉合的特點，實現檢測安全繼電器一2、安全繼電器二5的常開觸點NO位置。
隔離式動靜換能升壓電路一1需要輸入通道1提供脈衝輸入信號、通道2提供低電平的電平信號，當兩通道同時輸出脈衝信號和電平信號時，隔離式動靜換能升壓電路一1向安全繼電器一2輸出驅動電壓，安全繼電器一2的常開觸點NO吸合。隔離式動靜換能升壓電路二4需要通道1提供低電平的電平信號、通道2的脈衝信號，當兩通道同時輸出脈衝信號和電平信號時，隔離式動靜換能升壓電路二4向安全繼電器二5輸出驅動電壓，安全繼電器二5的常開觸點NO吸合，最終安全與門電路乾節點輸出A、B閉合。
如圖2所示，隔離式動靜換能升壓電路一1與隔離式動靜換能升壓電路二4的內部電路圖相同，隔離式動靜換能升壓電路一1包括隔離電路7、或門電路14、隔直電路8、升壓換能電路11、整流濾波電路12、隔離式穩壓反饋電路10,以及用於驅動升壓換能電路11的推挽電路9；隔離電路7的輸入端分別與CPU1的輸出端、硬體看門狗電路一16的輸出端相連，或門電路14的輸入端與隔離電路7的輸出端相連、其輸出端與隔直電路8的輸入端相連，推挽電路9的輸入端與隔直電路8的輸出端相連、其輸出端與升壓換能電路11的輸入端相連，整流濾波電路12的輸入端與升壓換能電路11的輸出端相連、其輸出端與安全型繼電器一2的輸入端相連,隔離式穩壓反饋電路10的輸入端與整流濾波電路12的輸出端相連，其輸出端與或門電路14的一路輸入端相連。
如圖2所示，升壓換能電路11由升壓變壓器和MOS管組成；MOS管的源極接地、柵極與推挽電路9相連，漏極與升壓變壓器的初級線圈的一端相連，升壓變壓器的初級線圈另一端分別與隔離電路7和推挽電路9的輸入端相連，升壓變壓器的次級線圈與整流濾波電路12相連。與隔離電路7相連的升壓變壓器的初級線圈一端的導線上還設有一保險絲13,當電路發生故障時，保險絲在電流升至一定高度後熔斷，切斷電流，以起到保護變壓器的作用，防止電路故障導致變壓器損壞。
上述電路中的隔離電路7實現了與的CPU輸出接口間的電氣隔離，防止兩者間的噪聲信號相互串擾和擴散，保證了CPU控制電路與隔離式動靜換能升壓電路間的電氣獨立性。或門電路14為與向隔離式動靜換能升壓電路的硬體視窗看門狗輸出端相連，避免了CPU軟體在未起動情況下在脈衝輸入信號產生瞬間脈衝造成隔離式動靜換能升壓電路的誤輸出，提高了電路的輸出可靠性。隔直電路8為防止CPU控制電路故障，脈衝輸入信號端輸出常高電平，導致升壓換能電路里11中MOS管出現常導通態造成工作電源短路，損壞MOS管和變壓器，防止故障擴散，提高了電路的安全性。推挽電路9為MOS管提供可靠的驅動能力，提高了電路的穩定性。隔離式升壓換能電路11將脈衝輸入信號以工作電源幅度的電壓值放大，驅動變壓器工作，使變壓器輸出端輸出更高幅度的安全電壓，也防止因前級電路故障造成造成電壓直接傳入後級的安全繼電器，進一步提高了電路的安全性。隔離式穩壓反饋電路10為防止整流與濾波電路12輸出電壓有偶然過高，導致後級安全繼電器線圈損壞，提高了電路的穩定性。
隔離式動靜換能升壓電路，在有低電平信號輸入時，才接受脈衝輸入信號，脈衝信號經過隔離電路7、或門判斷電路14、隔直電路8、推挽電路9，輸出至升壓換能電路11，脈衝信號被升壓換能電路11放大功率驅動能力，使升壓換能電路11內部變壓器以輸入端的脈衝信號頻率、占空比工作，變壓器勵磁回響，在副邊輸出幅度更高的交流電壓，交流電壓輸出至整流與濾波電路12。整流與濾波電路12輸出的靜態直流電壓至隔離式穩壓反饋電路10，當輸出電壓超壓時隔離式穩壓反饋電路10控制輸入的脈衝占空比降低，輸出的直流電壓降低，防止安全型繼電器一2、安全型繼電器二5線圈在超壓時損壞。升壓換能電路11內部採用升壓變壓器實現升壓換能原因為，讓電路只回響脈衝輸入信號，通過設計變壓器的頻域範圍，可避免干擾串入導致安全型繼電器一2、安全型繼電器二5的誤吸起。為了防止升壓換能電路11的輸入與輸出間短路故障，在該實施例中繼電器額定工作電壓要高於電源一、電源二電壓的4倍以上。
該發明所述的安全與門電路，當鐵路信號聯鎖系統中的安全與門電路的兩輸入通道同時輸出脈衝輸入信號和電平輸入信號時，輸出乾節點A、B閉合，外部執行設備迴路接通並開始工作。安全與門電路中任意一個元器件出現故障時，都將影響升壓換能電路11的脈衝輸入，升壓換能電路11中的變壓器將無輸出，最終隔離式動靜轉換升壓電路一1或隔離式動靜轉換升壓電路二4無輸出，安全型繼電器一2或安全型繼電器二5釋放，輸出乾節點A、B斷開且安全型繼電器一2的NC觸點閉合或安全型繼電器二5的NC觸點閉合。由於輸出乾節點A、B的切斷，安全型繼電器一2、安全繼電器二5的NO觸點串聯迴路切斷，外部執行設備停止工作。
榮譽表彰
2017年6月22日，《一種用於鐵路信號聯鎖系統的安全與門電路》獲得安徽省第五屆專利獎優秀獎。
