一種led鐵路信號(hào)燈的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及鐵路信號(hào)燈領(lǐng)域，提供一種LED鐵路信號(hào)燈，用于解決目前的單色LED鐵路信號(hào)燈存在的通用性差、維護(hù)困難、需要對(duì)原鐵路系統(tǒng)進(jìn)行改造的問題，所述LED鐵路信號(hào)燈由燈具和負(fù)載電阻器組成，所述燈具包括燈頭和燈體，所述燈體內(nèi)部設(shè)有雙通道LED光源、光敏電阻、LED燈板和雙通道LED驅(qū)動(dòng)電路模塊。本發(fā)明提高了產(chǎn)品的通用性、維修方便、避免了對(duì)鐵路系統(tǒng)的改造、實(shí)現(xiàn)了“故障導(dǎo)向安全”。
【專利說明】一種LED鐵路信號(hào)燈

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鐵路信號(hào)燈領(lǐng)域，特別涉及一種LED鐵路信號(hào)燈。

【背景技術(shù)】
[0002]鐵路信號(hào)燈是鐵路系統(tǒng)必不可少的器件，通過鐵路信號(hào)燈的不同顏色可以向鐵路行車人員傳達(dá)有關(guān)機(jī)車車輛運(yùn)行條件、行車設(shè)備狀態(tài)以及行車指令等信息。傳統(tǒng)鐵路信號(hào)燈一般使用白熾燈泡或鹵素?zé)襞葑鳛楣庠?，這兩類普通燈泡均為熱輻射光源，具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、成本低廉、顯色性好等優(yōu)點(diǎn)，但是存在以下缺點(diǎn):
[0003](I)壽命較短，約3000h左右；
[0004](2)發(fā)光效率低，40W時(shí)光效僅為101m/W ；
[0005](3)對(duì)電源電壓的波動(dòng)適應(yīng)性差；
[0006](4)不耐振動(dòng)，易破碎,斷絲。
[0007]以上缺點(diǎn)導(dǎo)致上述兩類普通燈泡在實(shí)際使用的時(shí)候易破碎、易發(fā)生故障，因此需要頻繁更換，這增加了大量的高強(qiáng)度勞動(dòng)，給鐵路維護(hù)工作帶來了極大的不便。
[0008]目前，隨著半導(dǎo)體照明技術(shù)發(fā)展，逐漸出現(xiàn)了單色LED鐵路信號(hào)燈。這種單色LED鐵路信號(hào)燈一般有兩種應(yīng)用方式:使用大量小功率LED構(gòu)成盤式鐵路信號(hào)燈；使用一顆或幾顆大功率LED構(gòu)成點(diǎn)式鐵路信號(hào)燈。由于分別采用五種顏色的LED，通過這兩種應(yīng)用方式得到的兩類LED信號(hào)燈均有五個(gè)品種:紅燈、黃燈、綠燈、藍(lán)燈和月白色燈。上述單色LED鐵路信號(hào)燈相比傳統(tǒng)鐵路信號(hào)燈具有性能穩(wěn)定、省電節(jié)能、壽命長燈優(yōu)點(diǎn)，但是也存在以下缺點(diǎn):
[0009](I)由于存在五種顏色的光源，因此使用時(shí)的通用性會(huì)表現(xiàn)不足、維護(hù)比較困難；
[0010](2)需要將現(xiàn)有鐵路系統(tǒng)中與鐵路信號(hào)燈連接的結(jié)構(gòu)及光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行改造；
[0011](3)由于功率降低，原檢測(cè)系統(tǒng)無法滿足，需要對(duì)電檢系統(tǒng)進(jìn)行改造。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]【要解決的技術(shù)問題】
[0013]本發(fā)明的目的是提供一種LED鐵路信號(hào)燈，用于解決目前的單色LED鐵路信號(hào)燈存在的通用性差、維護(hù)困難、需要對(duì)原鐵路系統(tǒng)進(jìn)行改造的問題。
[0014]【技術(shù)方案】
[0015]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0016]本發(fā)明涉及一種LED鐵路信號(hào)燈，所述LED鐵路信號(hào)燈包括燈具和負(fù)載電阻器，所述燈具包括燈頭和燈體，在所述燈體內(nèi)部設(shè)有雙通道LED光源、光敏電阻、LED燈板和雙通道LED驅(qū)動(dòng)電路模塊，在所述燈頭上設(shè)有第一電連接端口和第二電連接端口，所述第一電連接端口和第二電連接端口分別與雙通道LED驅(qū)動(dòng)電路模塊電連接，所述雙通道LED光源和光敏電阻設(shè)置在LED燈板上，在所述雙通道LED光源的一側(cè)設(shè)有光強(qiáng)探測(cè)通道，所述光強(qiáng)探測(cè)通道設(shè)置在與光敏電阻正對(duì)的位置，所述雙通道LED驅(qū)動(dòng)電路模塊分別與雙通道LED光源、光敏電阻、負(fù)載電阻器電連接。
[0017]作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式,所述雙通道LED光源米用白光LED作為發(fā)光器件。
[0018]作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述LED燈板與燈體的側(cè)壁之間設(shè)有導(dǎo)熱墊片。
[0019]作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述負(fù)載電阻器包含負(fù)載電阻，所述負(fù)載電阻安裝于材料為招合金板料的盒子中。
[0020]作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述燈具還包括燈蓋。
[0021 ] 下面將更詳細(xì)的描述本發(fā)明。
[0022]本發(fā)明使用的雙通道LED光源由主燈、副燈和基板組成，在主燈上設(shè)置了光強(qiáng)探測(cè)通道。具體地，基板上設(shè)置有第一發(fā)光二極管電氣回路，第一發(fā)光二極管電氣回路是主燈；主燈上設(shè)置有光強(qiáng)探測(cè)通道；基板上設(shè)置有第二發(fā)光二極管電氣回路，第二發(fā)光二極管電氣回路是副燈。在本發(fā)明中，主燈和副燈采用白光LED作為發(fā)光器件，增強(qiáng)了通用性，而且維護(hù)方便。需要說明，在本發(fā)明中，光強(qiáng)探測(cè)通道設(shè)置在雙通道LED光源的側(cè)壁上，該側(cè)壁為與光敏電阻正對(duì)的一側(cè)。雙通道LED光源的主燈與副燈同時(shí)連接在雙通道LED驅(qū)動(dòng)電路模塊上，光強(qiáng)探測(cè)通道上設(shè)置有光強(qiáng)探測(cè)器，光強(qiáng)探測(cè)器連接雙通道LED驅(qū)動(dòng)電路模塊。光強(qiáng)探測(cè)器實(shí)時(shí)探測(cè)主燈亮度，當(dāng)主燈亮度熄滅或灰暗時(shí)，將探測(cè)信號(hào)傳輸給雙通道LED驅(qū)動(dòng)電路模塊，雙通道LED驅(qū)動(dòng)電路模塊控制副燈亮。因此，通過把兩個(gè)電氣回路發(fā)光二極管同時(shí)固定在一個(gè)基座上。當(dāng)主燈回路失效時(shí)，副燈可以繼續(xù)工作。
[0023]本發(fā)明提供的LED鐵路信號(hào)燈內(nèi)設(shè)有光敏電阻，光敏電阻對(duì)雙通道LED光源中的主燈光線變化情況取樣，通過內(nèi)部邏輯電路判定LED是否失效，并據(jù)此處理主副燈的切換和功率電阻的關(guān)斷，這樣就可以兼容由燈絲檢測(cè)繼電器等構(gòu)成的鐵路信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)。
[0024]本發(fā)明中的雙通道LED驅(qū)動(dòng)電路模塊用于驅(qū)動(dòng)雙通道LED光源，并可在雙通道LED光源的主燈損壞時(shí)切斷主燈供電回路并驅(qū)動(dòng)副燈點(diǎn)亮。
[0025]具體地，如圖4所示，所述雙通道LED驅(qū)動(dòng)電路模塊由主燈驅(qū)動(dòng)電路、副燈驅(qū)動(dòng)電路和開關(guān)電路組成，所述主燈驅(qū)動(dòng)電路與副燈驅(qū)動(dòng)電路共用第二輸入端N，所述主燈驅(qū)動(dòng)電路上的第一輸入端Va通過功率電阻Rl與開關(guān)電路電連接，所述副燈驅(qū)動(dòng)電路上的第二輸入端Vb與開關(guān)電路電連接；
[0026]所述主燈驅(qū)動(dòng)電路包括相互電連接的光檢測(cè)電路和第一脈沖寬度調(diào)制控制芯片DC1，所述光檢測(cè)電路包括光敏電阻RL、第二電阻R2和運(yùn)算放大器U1，所述光敏電阻RL與第二電阻R2串聯(lián)，所述光敏電阻RL與第二電阻R2的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)接入運(yùn)算放大器Ul的INl-管腳，所述第一脈沖寬度調(diào)制控制芯片DCl上的DM管腳上電連接有第一電容Cl ；
[0027]所述副燈驅(qū)動(dòng)電路包括第二脈沖寬度調(diào)制控制芯片DC2，所述第二脈沖寬度調(diào)制控制芯片DC2上的DM管腳上電連接有第二電容C2，所述第二電容C2兩端并聯(lián)有第三電阻R3 ；
[0028]所述開關(guān)電路為一個(gè)雙刀雙擲繼電器，所述雙刀雙擲繼電器上的第六管腳通過功率電阻Rl接入第一輸入端Va，所述雙刀雙擲繼電器上的第三管腳接入第二輸入端Vb，所述雙刀雙擲繼電器上的第五管腳接入第三輸入端N。
[0029]【有益效果】
[0030]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0031](I)本發(fā)明采用的雙通道LED光源能夠滿足色燈信號(hào)機(jī)顏色、光強(qiáng)的要求，同時(shí)也滿足主副燈位置要求，因此提高了產(chǎn)品的通用性，而且維修方便；
[0032](2)本發(fā)明的燈頭設(shè)計(jì)能夠完全兼容鐵路系統(tǒng)中與鐵路信號(hào)燈連接的結(jié)構(gòu)，避免了對(duì)鐵路系統(tǒng)的改造；
[0033](3)本發(fā)明采用LED鐵路信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)電路，該電路采用的光檢測(cè)判別故障方式、主副燈切換方式以及主副燈上電工作延時(shí)方式等確保了本發(fā)明所提供的LED鐵路信號(hào)燈能夠滿足相關(guān)鐵路標(biāo)準(zhǔn)，避免了對(duì)鐵路信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)的改造，同時(shí)從根本上實(shí)現(xiàn)了 “故障導(dǎo)向安全”。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例提供的LED鐵路信號(hào)燈的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖2為本發(fā)明一種實(shí)施例中的雙通道LED光源的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖3為本發(fā)明一種實(shí)施例提供的雙通道LED光源與光敏電阻的工作示意圖；
[0037]圖4為本發(fā)明一種實(shí)施例中的雙通道LED驅(qū)動(dòng)電路模塊的電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0038]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，也不是對(duì)本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0039]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的LED鐵路彳目號(hào)燈的結(jié)構(gòu)不意圖，如圖1所不，LED鐵路信號(hào)燈由燈具和負(fù)載電阻器3組成，其中燈具包括燈頭I和燈體2，在燈體2內(nèi)部設(shè)有雙通道LED光源4、光敏電阻5、LED燈板6和雙通道LED驅(qū)動(dòng)電路模塊7，在燈頭I上設(shè)有第一電連接端口 11和第二電連接端口 12，第一電連接端口 11和第二電連接端口 12分別與雙通道LED驅(qū)動(dòng)電路模塊7電連接，雙通道LED光源4和光敏電阻5設(shè)置在LED燈板6上，在雙通道LED光源4的一側(cè)設(shè)有光強(qiáng)探測(cè)通道41，光強(qiáng)探測(cè)通道41設(shè)置在與光敏電阻5正對(duì)的位置，雙通道LED驅(qū)動(dòng)電路模塊7分別與雙通道LED光源4、光敏電阻5、負(fù)載電阻器3電連接，在LED燈板6與燈體2的側(cè)壁之間設(shè)有導(dǎo)熱墊片8。
[0040]具體地，負(fù)載電阻器3作為負(fù)載消耗功率，用于保持光源功率與傳統(tǒng)燈泡相同，其構(gòu)成是將一個(gè)負(fù)載電阻安裝在一個(gè)根據(jù)鐵路信號(hào)燈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的盒子中，盒子材料為板料鋁合金，主要是為了便于成型、表面處理多樣化，同時(shí)又能夠?yàn)樨?fù)載電阻的散熱起到作用。在實(shí)際使用時(shí)，負(fù)載電阻器是作為一個(gè)模塊單元安裝在鐵路信號(hào)燈機(jī)構(gòu)中，并通過軟線及固定在軟線上的快速連接器與燈體2中雙通道LED驅(qū)動(dòng)電路模塊7電連接，本實(shí)施例中光敏電阻的具體型號(hào)為LXD4526，負(fù)載電阻器的阻值為10Ω、功率為50W。
[0041]如圖2所示，雙通道LED光源4由主燈42、副燈43和基板44組成，在主燈上設(shè)置了光強(qiáng)探測(cè)通道41，主燈42和副燈43采用白光LED作為發(fā)光器件。需要說明，在本實(shí)施例中，光強(qiáng)探測(cè)通道41設(shè)置在雙通道LED光源4的側(cè)壁上(如圖3所示)。主燈42與副燈43同時(shí)與雙通道LED驅(qū)動(dòng)電路模塊7電連接，光強(qiáng)探測(cè)通道41上設(shè)置有光強(qiáng)探測(cè)器，光強(qiáng)探測(cè)器連接雙通道LED驅(qū)動(dòng)電路模塊。光強(qiáng)探測(cè)器實(shí)時(shí)探測(cè)主燈42亮度，當(dāng)主燈亮度熄滅或灰暗時(shí)，將探測(cè)信號(hào)傳輸給雙通道LED驅(qū)動(dòng)電路模塊7，雙通道LED驅(qū)動(dòng)電路模塊控制副燈43點(diǎn)亮。因此，通過主燈42和副燈43同時(shí)固定在基板44上，當(dāng)主燈42回路失效時(shí)，副燈43可以繼續(xù)工作。
[0042]圖3為雙通道LED光源4與光敏電阻5的工作示意圖，圖中雙通道LED光源4的光強(qiáng)探測(cè)通道41與光敏電阻5正對(duì)，以保障光敏電阻5能夠有效接收主燈42光線。需要說明，圖中的箭頭表示光線的照射情況，并不表示連接關(guān)系。光敏電阻5對(duì)雙通道LED光源4中的主燈42光線變化情況取樣，通過內(nèi)部邏輯電路判定LED是否失效，并據(jù)此處理主副燈的切換和功率電阻的關(guān)斷，這樣就可以兼容由燈絲檢測(cè)繼電器等構(gòu)成的鐵路信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)。
[0043]圖4為雙通道LED驅(qū)動(dòng)電路模塊7的電路原理圖，雙通道LED驅(qū)動(dòng)電路模塊7用于驅(qū)動(dòng)雙通道LED光源4，并可以在雙通道LED光源4的主燈42損壞時(shí)切斷主燈42供電回路并驅(qū)動(dòng)副燈43點(diǎn)亮。
[0044]具體地，雙通道LED驅(qū)動(dòng)電路模塊7由主燈驅(qū)動(dòng)電路71、副燈驅(qū)動(dòng)電路72和開關(guān)電路73組成，主燈驅(qū)動(dòng)電路71與副燈驅(qū)動(dòng)電路72共用第二輸入端N，主燈驅(qū)動(dòng)電路71上的第一輸入端Va通過功率電阻Rl與開關(guān)電路73電連接，副燈驅(qū)動(dòng)電路72上的第二輸入端Vb與開關(guān)電路73電連接。
[0045]主燈驅(qū)動(dòng)電路71包括相互電連接的光檢測(cè)電路74和第一脈沖寬度調(diào)制控制芯片DCl，光檢測(cè)電路74包括光敏電阻RL、第二電阻R2和運(yùn)算放大器Ul，光敏電阻RL與第二電阻R2串聯(lián)，所述光敏電阻RL與第二電阻R2的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)接入運(yùn)算放大器Ul的INl-管腳，第一脈沖寬度調(diào)制控制芯片DCl上的DM管腳上電連接有第一電容Cl。
[0046]副燈驅(qū)動(dòng)電路包括第二脈沖寬度調(diào)制控制芯片DC2，第二脈沖寬度調(diào)制控制芯片DC2上的DM管腳上電連接有第二電容C2，所述第二電容C2兩端并聯(lián)有第三電阻R3。
[0047]開關(guān)電路73為一個(gè)雙刀雙擲繼電器，雙刀雙擲繼電器上的第六管腳736通過功率電阻Rl接入第一輸入端Va，雙刀雙擲繼電器上的第三管腳733接入第二輸入端Vb，雙刀雙擲繼電器上的第五管腳735接入第三輸入端N。
[0048]下面說明雙通道LED驅(qū)動(dòng)電路模塊7在本實(shí)施例中與其他模塊的連接關(guān)系，其中，主燈驅(qū)動(dòng)電路71的輸出端與主燈42電連接、副燈驅(qū)動(dòng)電路72的輸出端與副燈43電連接，在本實(shí)施例中，功率電阻Rl的電阻值小于10 Ω，第一電容Cl的電容值為2.2uF，第二電容C2的電容值為22uF，第三電阻R3的電阻值為45KΩ，兩個(gè)脈沖寬度調(diào)制控制芯片的具體型號(hào)為NCL30160，運(yùn)算放大器的具體型號(hào)為NCS1002，雙刀雙擲繼電器具體型號(hào)為JW2SN-12。
[0049]下面說明本實(shí)施例的具體工作流程。當(dāng)本實(shí)施例的LED鐵路信號(hào)燈插入鐵路系統(tǒng)中的鐵路信號(hào)燈連接機(jī)構(gòu)時(shí)，第一電連接端口 11和第二電連接端口 12接通，LED鐵路信號(hào)燈的線路接通，光敏電阻5對(duì)雙通道LED光源4進(jìn)行取樣并將取樣信號(hào)反饋至雙通道LED驅(qū)動(dòng)電路模塊7，雙通道LED驅(qū)動(dòng)電路模塊7中的光檢測(cè)電路74會(huì)根據(jù)光敏電阻5的取樣信號(hào)判斷主燈42是否正常工作，若其正常工作，則光檢測(cè)電路74會(huì)對(duì)雙刀雙擲繼電器上電，使雙刀雙擲繼電器將功率電阻Rl接入電路中，并將副燈43從電路中斷開；若主燈42熄滅或主燈42光照強(qiáng)度低于某個(gè)極低的值，雙通道LED驅(qū)動(dòng)電路模塊7中的光檢測(cè)電路74會(huì)釋放對(duì)雙刀雙擲繼電器線圈的控制，使功率電阻Rl從電路中斷開，并將副燈43從電路中接通。從本實(shí)施例的工作流程可知，本實(shí)施例在雙刀雙擲繼電器的連接上使用“電阻長斷、副燈長閉”，保證副燈43在主燈42損壞或主驅(qū)動(dòng)電路71損壞時(shí)能可靠點(diǎn)亮，實(shí)現(xiàn)了 “故障導(dǎo)向安全”。
【權(quán)利要求】
1.一種LED鐵路信號(hào)燈，其特征在于:其包括燈具和負(fù)載電阻器(3)，所述燈具包括燈頭(1)和燈體(2)，在所述燈體(2)內(nèi)部設(shè)有雙通道LED光源(4)、光敏電阻(5)、LED燈板(6)和雙通道LED驅(qū)動(dòng)電路模塊(7)，在所述燈頭(1)上設(shè)有第一電連接端口(11)和第二電連接端口(12)，所述第一電連接端口(11)和第二電連接端口(12)分別與雙通道LED驅(qū)動(dòng)電路模塊(7)電連接，所述雙通道LED光源(4)和光敏電阻(5)設(shè)置在LED燈板(6)上，在所述雙通道LED光源(4)的一側(cè)設(shè)有光強(qiáng)探測(cè)通道(41)，所述光強(qiáng)探測(cè)通道(41)設(shè)置在與光敏電阻(5)正對(duì)的位置，所述雙通道LED驅(qū)動(dòng)電路模塊(7)分別與雙通道LED光源(4)、光敏電阻(5)、負(fù)載電阻器(3)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED鐵路信號(hào)燈，其特征在于所述雙通道LED光源(4)采用白光LED作為發(fā)光器件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED鐵路信號(hào)燈，其特征在于所述LED燈板(6)與燈體(2)的側(cè)壁之間設(shè)有導(dǎo)熱墊片(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED鐵路信號(hào)燈，其特征在于所述負(fù)載電阻器(3)包含負(fù)載電阻，所述負(fù)載電阻安裝于材料為鋁合金板料的盒子中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED鐵路信號(hào)燈，其特征在于所述燈具還包括燈蓋。
【文檔編號(hào)】F21Y101/02GK104279463SQ201410579352
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月23日
【發(fā)明者】韓永忠, 李武龍, 石楊, 李佳俊 申請(qǐng)人:四川九洲光電科技股份有限公司