CN102171739B - 具有内部电路备用系统的交通led灯 - Google Patents

具有内部电路备用系统的交通led灯 Download PDF

Info

Publication number
CN102171739B
CN102171739B CN200980139509.1A CN200980139509A CN102171739B CN 102171739 B CN102171739 B CN 102171739B CN 200980139509 A CN200980139509 A CN 200980139509A CN 102171739 B CN102171739 B CN 102171739B
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
circuit
power
measured value
led
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN200980139509.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102171739A (zh
Inventor
穆罕默德·谢里夫·加南
约翰·克里斯曼
伯努瓦·埃斯拉姆布雷
克里斯蒂安·波里尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Current Lighting Solutions LLC
Original Assignee
Lumination LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lumination LLC filed Critical Lumination LLC
Publication of CN102171739A publication Critical patent/CN102171739A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102171739B publication Critical patent/CN102171739B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/095Traffic lights
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/062Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for AC powered loads
    • H02J9/065Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for AC powered loads for lighting purposes
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/355Power factor correction [PFC]; Reactive power compensation
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/37Converter circuits
    • H05B45/3725Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/38Switched mode power supply [SMPS] using boost topology
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21WINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2111/00Use or application of lighting devices or systems for signalling, marking or indicating, not provided for in codes F21W2102/00 – F21W2107/00
    • F21W2111/02Use or application of lighting devices or systems for signalling, marking or indicating, not provided for in codes F21W2102/00 – F21W2107/00 for roads, paths or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/36Circuits for reducing or suppressing harmonics, ripples or electromagnetic interferences [EMI]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/37Converter circuits
    • H05B45/3725Switched mode power supply [SMPS]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/395Linear regulators

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

根据本发明示例性实施方式的一个方面,提供了一种LED灯。在一个实施方式中,LED灯被制作为安装在包括其他灯的交通信号壳体中,其中,LED灯可以为红色、黄色、绿色或另一颜色,并且可以表示完整球状显示、箭头显示或另一显示。LED灯适用于由外部电源供电并包括从外部电源接收输入电压的输入电力电路。输入电力电路包括适于确定交通LED灯的电力状态的电力检测电路。LED灯进一步包括LED负载和电池供电驱动电路。如果LED灯的电力状态处于电力故障状态,则电池供电驱动电路驱动LED负载。

Description

具有内部电路备用系统的交通LED灯
本申请要求于2008年8月15日提交的美国临时申请第61/089,072号的权益,其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明总体上涉及交通控制系统,更具体地,涉及在发生电力损失期间的受控道路十字路口处操作交通信号灯的改进。
背景技术
交通控制系统的操作要求将AC电力供应给设备。当停止供应AC电力时,交通控制系统停止操作并且交通信号灯不再发光,从而变暗。结果是正在接近设置有交通信号的交叉路口的汽车驾驶员看不到任何信号灯。汽车驾驶员接近了该行业通常被称为的“黑暗十字路口”。在联邦登记中列出的联邦公路局的统一交通控制设施手册(MUTCD)规定,可以接受将设置了交通信号的十字路口操作为“黑暗十字路口”,并且在这种操作期间,期望汽车驾驶员将“黑暗十字路口”认为是与具有停车标志的十字路口一样;在前进通过该十字路口之前停止他们的车辆。实际上,由于其一般被忽略,所以一些机构要求分派警察到十字路口以确保4向(4-way,四路)停止。应该理解,这是非常费力/昂贵的。还有一些机构要求DPW(公共工程部)人员在没有电力时取出临时的停止标志至十字路口。这也是非常费力/昂贵的。不仅工作人员必须在十字路口处放置临时停车标志,而且工作人员必须在电力恢复之后尽快移走临时停车标志。
交通信号的目的之一是使十字路口更加明显,从而更安全。对于交通控制,长期存在着对于进行改进以使“黑暗十字路口”对汽车驾驶员更加明显的需求。即使在适当操作并点亮时,交通信号灯也可能难以看见。当交通信号灯变暗时,十字路口变得非常难以让汽车驾驶员看到。结果是发生交通事故,导致财产损失和身体伤害,甚至会丢失生命。作为恶劣天气的结果,非常有可能发生导致交通信号灯操作故障的电力损失,这使得可见度降低。因此,当急需其可靠操作时,通常会发生交通信号操作的故障。由于电力损失而在夜间引起的交通信号灯操作故障对汽车驾驶员、乘客和过路人的安全来说造成非常大的威胁。
虽然提出一旦检测到问题就发出警报的控制器故障,但这通常比较迟缓并且还是非常危险的。例如,如果两辆以上的车辆正在从不同方向接近十字路口而交通灯突然熄灭,则接近的车辆不知道谁具有通行权,会发生碰撞。
已经提出了各种系统用于向计算机提供备用电力(诸如,可以是由串联耦合的电池组和反相器所提供的电力),使得交通信号可以在备用电力下同样正常操作。这种系统通常包括用于将电池组充电至预定浮动电压的电池充电器,通过电池的电压总和来确定浮动电压。然而,如果电池中的一个或多个、或者其电池单元有缺陷(因此,实际上短路),则跨电池组的总电压将根本达不到浮动电压以关闭电池充电器,导致破坏性过充电余下的好电池。
此外,当公用电力恢复时,需要控制器明显地从备用电力切换到公用电力,即,反相器的输出必须与公用电力同相。
再者,当确定线电压过低时,系统通常关闭。然而,公用线路通常具有相对较高的阻抗,并且调节公用电力的线路调节器通常是高度电感的。高电感导致重新启动控制器时电流的大量涌入,并且流经通过高阻抗公用线路的较大突入电流导致短期压降,这会欺骗系统使其关闭。
最后,反相器通常包括功率晶体管。为了监控耦合至反相器的负载的状况,已经提出了在功率晶体管导通时对通过其的电流进行监控的设备。然而,这并不总是提供负载状况的精确指示。
作为电力故障期间实现备用电力或警报的可替换物,交通控制系统使用了控制单元,其通过闪光切换继电器对驱动信号灯的负载开关提供电压。在会发生电力故障的情况下,监控器运行继电器以将交通信号负载转换为闪光灯模块。当发生这种转换时,控制器单元和负载开关被断开,使得交通信号灯开启和关闭。
闪光灯模块能够使交通信号灯交替规则地关闭和开启。这通过闪光灯模块以交通信号灯闪烁开启和关闭的方式来实现。如此,汽车驾驶员可以看到十字路口处的闪烁红色交通信号灯指示,以安全方式指示他们在通过十字路口之前停车。
交通控制系统通常被认为是由交通控制单元组成,该单元用于向一个或多个负载开关(其用于使交通信号灯开启)提供24伏的DC输入信号。冲突监控器设备用于监控被提供的、向交通信号灯供电的适当交流被覆线电压的存在。当存在不合适的AC电压时,冲突监控器使机电继电器运行,该继电器接下来使闪光切换继电器从负载开关中移走交通信号灯电力并将交通信号灯电力连接至闪光灯单元,这使交通信号灯闪烁开启和关闭。
已经在设置交通信号的十字路口处的交通控制系统中使用了提供有电力存储能力的备用电力,以保持交通控制系统如同利用外部AC电源的操作一样的操作。由于空间限制和它们的高成本,这种备用电源的使用仅限于很少的设置了交通信号的十字路口。
发明内容
根据本发明的一个方面,公开了通过外部电源供电的LED灯。该系统包括从外部电源接收输入电压的输入电源电路。该输入电源电路包括电源检测电路。该电源检测电路适合于确定LED灯的电源状态。该系统还包括LED负载和电池供电驱动电路。如果LED灯的电源状态处于电源故障状态,则电池供电驱动电路驱动LED负载。
根据本发明的另一方面,公开了用于LED灯的自备用系统。LED灯包括LED负载。自备用系统包括线路检测器电路,其适用于生成来自电源的电压的测量值。自备用系统还包括具有电压的电池和适用于将电池的电压转换为驱动电压的电压转换器电路。此外,自备用系统包括:适合于以驱动电压周期性驱动LED负载的闪光灯电路;以及适合于基于电压的测量值来确定是否使能闪光灯电路的闪光灯使能电路。
根据本发明的另一方面,提供了用于在LED灯中提供安全备用信号的方法。LED灯从外部电源接收电力。该方法包括基于对来自外部电源的输入电压的测量来检测LED灯的电源状态。该方法还包括确定电源状态是否处于电源故障状态,并且如果电源状态处于电源故障状态,则生成来自备用电源的安全备用信号。安全备用信号是周期性的。该方法还包括,如果电源状态处于电源故障状态,则向LED灯提供安全备用信号。
附图说明
目前所公开的主题可以采用按照各种部件和部件布置以及各种步骤和步骤布置的形式。附图仅是示出优选实施方式的目的,而不应将其解释为限制性的。此外,应该理解,附图未按比例绘制。
图1是本发明的示例性交通LED灯的框图;
图2是电涌保护电路的示例性实施方式的电路示意图;
图3是线路检测电路的示例性实施方式的电路示意图;
图4是参考电路的示例性实施方式的电路示意图;
图5是闪光灯使能电路的示例性实施方式的电路示意图;
图6是电池的示例性实施方式的电路示意图;
图7是电压转换电路的示例性实施方式的电路示意图;
图8是闪光灯电路的示例性实施方式的电路示意图;
图9是反馈电路的示例性实施方式的电路示意图;以及
图10是交通LED灯的透视图。
具体实施方式
根据示例性实施方式,交通LED(或铁路,rail)灯包括在失去电力期间以闪光模式操作信号的自备用系统。可以在交通的每个方向上(诸如,4路)安装交通LED灯,以在电力故障期间在十字路口处使得所有通行停止。根据另一示例性实施方式,普通的照明灯(诸如,住宅LED灯)包括在电力失去期间以稳定状态模式运行灯的自备用系统。自备用系统包括自备用电路和电池。自备用电路可包括线路检测器电路、安全电路、冲突监控器电路适配器、闪光灯使能电路、电压转换器电路、闪光灯电路、电池充电电路以及光输出调整电路。在一些实施方式中,自备用系统在电源线的关闭状态下是禁用的,因为智能电路确定关闭状态与电力故障状态之间的差别。
根据以下的讨论应该理解,本发明的优点在于其低价格、所需驱动电压较低、安全、较小空间要求、没有AC/DC转换器要求、无电池维护以及独立于外部电源。预计标准电池可以提供6-8小时的闪光模式,直到AC电源恢复。例如,AAA电池或车用蓄电池。以这种方式,可以采用具有电力提高电路的6V甚至3V电池。
参照图1,示出了示例性交通LED灯100的高级示图。交通LED灯100包括功率因数校正电源102、LED负载104和自备用系统106。功率因数校正电源102包括电涌保护电路108、金属氧化物变阻器(MOV)110、熔丝熔断(FBO)熔丝112、电磁干扰(EMI)滤波器114、整流桥116、冲突监控器118、开启/关闭电路120以及开关式电源122。功率因数校正电源102是在传统交通LED灯中存在的。LED负载104包括一个或多个LED。自备用系统106包括线路检测器电路124、电池126、闪光灯使能电路128、电压转换器电路130、闪光灯电路132以及反馈电路136。闪光灯使能电路128包括参考电路134。
在正常操作下,交通LED灯100接收来自外部电源的输入电压。应该理解,即使在交通LED灯100处于关闭状态时,也仍然存在正输入电压(例如,6V至7V AC)。然后,输入电压被反馈到作为功率因数校正电源102的一部分的电涌保护电路108。电涌保护电路108用于将交通LED灯100与外部电源隔离,并且可选地将输入电压转换为DC电压。此后,输入电压被分配给自备用系统106以及功率因数校正电源102中的其他电路。自备用系统106经由线路检测器电路124接收输入电压。
线路检测器电路124和闪光灯使能电路128仅在存在电力故障(即,不是交通LED灯100处于关闭或开启的情况)时,才使能闪光灯电路132。线路检测器电路124测量输入电压并将测量的电压传送给闪光灯使能电路128。闪光灯使能电路128将来自线路检测器电路124的测量电压与来自参考电路134的参考电压进行比较。如已经提到的,参考电路134是闪光灯使能电路128的一部分。如果来自线路检测电路124的测量电压超过来自参考电路134的参考电压,则存在电力,并且闪光灯电路132应被禁用。类似地,如果来自线路检测电路124的测量电压小于来自参考电路134的参考电压,则不存在电力并且应该使能闪光灯电路132。
假设没有电力(即,应该使能闪光灯电路132),如以下所描述的,电压转换器电路130和闪光灯电路132生成来自备用电源的安全备用信号。此后,该安全备用信号被提供给LED负载104。
电压转换器电路130将来自电池126的电池电压转换为足以驱动LED负载104(即,驱动电压)的电平。优选地,电压转换器电路130是降压、升压或降压-升压转换器,其允许电压转换器电路130调整由LED负载104牵引的电流。假定当代电池技术的限制,限制牵引电流可以延长电池126的寿命并且允许用于LED负载104的有用备用时间。然后,由电压转换器电路130生成的驱动电压被传送至闪光灯电路132。
闪光灯电路132包括定时器电路以有助于闪光。当闪光灯使能电路128和线路检测器电路124确定存在电力故障时,使能定时器电路。当定时器电路被使能时,其以预定的频率进行脉冲,从而脉冲能够使电压转换器电路130驱动LED负载140。脉冲部分地借助于反馈电路136来使电压转换器电路130能够驱动LED负载140。应该理解,使电压转换器电路130能够驱动LED负载140,有助于LED负载104的闪光。在可替换实施方式中,可以更改闪光灯电路132从而以稳定状态驱动LED负载104(即,LED负载104将被持续驱动,而不是周期性的)。因此,闪光灯电路132可以更一般地被称为驱动电路。
参照图2,示出了图1的电涌保护电路108的示例性实施方式。电涌保护电路包括连接器202、变压器204以及多个二极管206、208、210、212。电涌保护电路108接收来自外部电源的输入电压。在正常操作下,输入电压通常为用于开启状态的80V-135V AC和用于关闭状态的6V-7V AC中的一个。然而,当存在电力故障时,输入电压接近0V。连接器202连接至变压器204,其中,通过预定的比率因数(例如,4.8)转换输入电压。
此后,经由桥式整流器217对经转换的电压进行整流,该整流器由多个二极管206、208、210、212组成。应该理解,如果输入电压为DC电压,则可以不把桥式整流器包含在电涌保护电路108中。然而,不管实施方式如何,从电涌保护电路108输出DC电压。随后,该电压被传送至图1的线路检测器电路124和图1的功率因数校正电源102的其他电路。
参照图3,示出了图1的线路检测器电路124的示例性实施方式。线路检测器电路包括齐纳二极管302,第一多个电阻器304、306,第二多个电阻器308、310、312、314以及电容器316。线路检测器电路124接收来自电涌保护电路的输入电压。在一个实施方式中,输入电压被转换为24V至108V左右的DC电压。齐纳二极管302用于与第一多个电阻器304、306联合来保护闪光灯使能电路,从而该部件限制了牵引电流并防止跨电容器316的电压超过预定电压。在优选实施方式中,防止跨电容器316的电压超过13V。此外,应该理解,齐纳二极管302通常在交通LED灯处于开启状态时调整输入电压,而在交通LED灯处于关闭状态时不调整输入电压。电容器316平滑跨齐纳二极管302的电压。
然后,跨电容器316(和齐纳二极管302)的电压被传送至由第二多个电阻器308、310、312、314组成的简单分压器。所划分的电压创建了测量电压。当交通LED灯处于开启状态或关闭状态时,测量电压超过预定阈值(例如,在一个实施方式中为1.24V)。应该理解,系统处于开启状态时的测量电压(例如,13V)将超过系统处于关闭状态时的测量电压(例如,2V)。类似地,当交通LED灯没有电力(例如,电力故障)时,测量电压将低于预定阈值。随后,测量电压被输出至闪光灯使能电路。
参照图4,示出了参考电路134的示例性实施方式。参考电路134包括电阻器402和齐纳并联稳压器404。如上所述,通过参考电路134设置预定阈值。参考电路134是闪光灯使能电路的子电路并且获得来自电池的参考电压。在一个实施方式中,参考电路134创建1.24V的参考电压。齐纳并联稳压器404与电阻器402联合确保在改变负载期间参考电压保持稳定。因此,电阻器402用作电流限制电阻器。
参照图5,示出了图1的闪光灯使能电路128的示例性实施方式。闪光灯使能电路128由电池供电并包括比较器502以及多个电阻器504、506、508、510。比较器502允许闪光灯使能电路128确定何时复位闪光灯电路。比较器502得到来自参考电路的参考电压并将其与来自线路检测器电路的测量电压进行比较。例如,比较器502被配置为具有滞后的非反相比较器。多个电阻器504、506、508、510限定比较器502的操作及其滞后量。
当来自线路检测器电路的测量电压小于参考电压时,比较器502输出逻辑“1”(在一个实施方式中为6V DC)。当来自线路检测器电路的测量电压大于参考电压时,比较器502输出逻辑“0”(在一个实施方式中为0VDC)。因此,应该理解,如果交通LED灯处于开启状态或关闭状态时(即,存在电力),返回逻辑“0”,否则返回逻辑“1”(即,存在电力故障)。比较器502的输出对应于复位电压,其被传送至闪光灯电路。
参照图6,示出了图1的电池126的示例性实施方式。如图6所示,电池被模型化为电压电源602和电容器604。电容器604简单地用于模拟电池126中的固有电容。电池126对电压转换器电路供电。
参照图7,示出了图1的电压转换器电路130的示例性实施方式。电压转换器电路130包括恒定电流提升电路702、第一电阻器704、第二电阻器706、电感器708、二极管710以及电容器712。应该理解,电压转换器电路130调整由LED负载牵引的电流,和/或将电池电压(在一些实施方式中为6V DC)转换为足以驱动LED负载的电平。如图7所示,电压转换器电路130是升压转换器,用于接通和断开以产生跨LED负载的调整电压。可替换地,取决于LED负载,电压转换器电路130可以为降压或降压-升压转换器。
恒定电流提升电路702在开启状态和关闭状态之间协调切换。电感器708在切换处于开启状态的同时存储能量,并且在切换处于关闭状态的同时将能量传送至LED负载。应该理解,这允许来自电池的、比其他可能方式更高的电压。当切换处于关闭状态时,二极管710隔离电感器708。第一电阻器704是使能恒定电流提升电路702的限流电阻。在可替换实施方式中,第二电阻器706可以代替第一电阻器704连接在恒定电流提升电路702(引脚3)与图8的连接器822(引脚2)之间,以在交通LED灯具有电力时(即,LED灯处于开启状态或关闭状态)时关闭恒定电流提升电路702。应该理解,这有利地延长了电池的寿命。恒定电流提升电路702还接收来自反馈电路的反馈电压,以调整跨LED负载的电压。如果反馈电压接地,则恒定电流提升电路702被禁用,并且不发生切换。电容器712用于去除切换噪声并平滑调整电压。此后,调整电压被输出至闪光电路。
参照图8,示出了图1的闪光电路132的示例性实施方式。闪光电路132由电池驱动并包括定时器802,电容器804,多个电容器806、808,第一电阻器810,第二电阻器812,第三电阻器814,第四电阻器816,第五电阻器818,MOSFET820以及连接器822。闪光电路接收来自闪光灯使能电路的复位电压,其控制定时器802上的复位输入。在优选实施方式中,定时器802的复位输入是反相输入,因此,来自复位电压的逻辑“0”复位定时器802(即,定时器802禁用),而来自复位电压的逻辑“1”使能定时器802。如前所讨论的,当存在电力时,复位电压仅为逻辑“0”。否则,复位电压为逻辑“1”,从而使能定时器802。电容器804用于保持对定时器802的输入电压。
如果使能定时器802,则定时器802产生周期脉冲。第一电阻器810以及第二电阻器812与多个电容器806、808联合用于确定脉冲的周期(即,定时器的脉冲有多频繁)。来自定时器802的脉冲控制MOSFET820的栅极。在脉冲期间,定时器802导通MOSFET820,从而完成电路并使来自电压转换器电路的调整电压驱动LED负载。第四电阻器816将MOSFET820的栅极接地,以确保其从不浮动(即,其总是接地或拉高)。LED负载连接至连接器822,从而通过电压转换器电路驱动LED负载。
参照图9,示出了图1的反馈电路136的示例性实施方式。反馈电路136包括电阻器902和MOSFET904。图8的连接器822的引脚2处的电压(即,跨图8的第三电阻器814和第五电阻器818的电压总和)对应于将被施加给电压转换器电路的反馈电压。图8的定时器802控制MOSFET904的栅极。在定时器的脉冲期间,MOSFET904通过将反馈电压连接至电压转换器电路来完成对于电压转换器的反馈路径。反馈电压使能控制电压转换器电路并允许电压转换器电路的恒定电流提升电路保持调整电压。应该理解,可以改变图8的第三电阻器814以控制跨LED的电压。此外,在可替换实施方式中,可以添加图8的第五电阻器818和电阻器902以禁用图8的MOSFET820和MOSFET904的使用。在这种实施方式中,闪光灯电路将被禁用,而LED负载将被永久驱动(即,事故备用灯应用)。因此,闪光灯电路可以更一般地被称为驱动电路。
参照图10,示出了图1的交通LED灯100的一个示例性实施方式的透视图。如上所述,交通LED灯100包括功率因数校正电源(未示出)、自备用系统(未示出)以及LED负载1002。交通LED灯100还包括壳体1004以及多个连接器1006、1008。应该理解,在壳体1004内放置功率因数校正电源和自备用系统。多个电力连接器1006、1008将交通LED灯100连接至外部电源。在正常操作期间,交通LED灯100由外部电源驱动。然而,在电力故障的情况下,通过自备用系统驱动交通LED灯100。例如,当电力故障时,自备用系统将被使能,从而闪烁LED负载1002(优选为红色)并警告路人n路停车。
已经参照优选实施方式描述了示例性实施方式。明显地,在阅读并理解前面的详细描述的情况下可以进行修改和变化。示例性实施方式包括所有这些修改和改变,它们都在所附权利要求或其等效物的范围内。

Claims (19)

1.一种由外部电源供电的交通信号装置,所述装置包括:
输入电力电路,接收来自所述外部电源的输入电压,其中,所述输入电力电路包括适于确定所述装置的电力状态的电力检测电路;
LED负载;
电池供电的驱动电路,其中,如果所述装置的所述电力状态处于电力故障状态,则所述电池供电的驱动电路驱动所述LED负载;
LED灯壳体,其中所述输入电力电路、所述LED负载以及所述电池供电的驱动电路设置在所述LED灯壳体内;
其中,所述确定用于区分开启状态、关闭状态以及所述电力故障状态,所述确定包括:
调整所述输入电压,其中,经过调整的电压为第一预定阈值和所述输入电压中的最小值;以及
将所述经过调整的电压与第二预定阈值进行比较,以确定所述电力状态。
2.根据权利要求l所述的装置,其中,所述电池供电的驱动电路包括用于周期性驱动所述LED负载的闪光器电路。
3.根据权利要求l所述的装置,其中,与所述电池供电的驱动电路相关的电池位于所述壳体内部。
4.根据权利要求l所述的装置,其中,与所述电池供电的驱动电路相关的电池位于所述壳体外部。
5.根据权利要求l所述的装置,还包括电池充电电路。
6.根据权利要求l所述的装置,其中,所述电力检测电路通过生成所述输入电压的测量值来确定所述电力状态。
7.根据权利要求6所述的装置,其中,所述电力检测电路通过进一步将所述输入电压的测量值与参考阈值进行比较来确定所述电力状态。
8.根据权利要求6所述的装置,其中,当所述装置的所述电力状态处于开启状态或关闭状态时,所述输入电压的测量值超过第一预定阈值。
9.根据权利要求8所述的装置,其中,当所述装置的电力状态处于开启状态时,所述输入电压的测量值超过第二预定阈值,但是当所述装置处于关闭状态时,所述输入电压的测量值不超过所述第二预定阈值。
10.根据权利要求8所述的装置,其中,当所述装置的电力状态处于所述电力故障状态时,所述输入电压的测量值小于所述第一预定阈值。
11.根据权利要求l所述的装置,其中,当所述装置处于开启状态时,由所述外部电源驱动所述LED负载,其中,当所述装置处于关闭状态时,所述LED负载不被驱动。
12.根据权利要求1所述的装置,其中,所述装置的所述电力状态为以下状态之一:开启状态、关闭状态或所述电力故障状态。
13.一种由外部电源供电的交通信号装置,所述装置包括:
线路检测器电路,适于生成来自电源的电压的测量值,所述线路检测器电路对所述测量值施加上限;
电池,具有电压;
电压转换器电路,适于将所述电池的电压转换为驱动电压;
闪光器电路,适于以所述驱动电压周期性地驱动LED负载;
闪光器使能电路,适于基于所述电压的测量值确定是否使能所述闪光器电路;以及
LED灯壳体,其中,所述线路检测器电路、所述LED负载以及所述电池供电的驱动电路设置在所述LED灯壳体内;
其中,所述线路检测器电路和所述闪光器使能电路进一步适于检测所述LED负载的电力状态;
其中,所述检测用于区分开启状态、关闭状态以及电力故障状态,所述检测包括:
调整所述来自电源的电压,其中,经过调整的电压为第一预定阈值和所述来自电源的电压中的最小值;以及
将所述经过调整的电压与第二预定阈值进行比较,以确定所述电力状态。
14.根据权利要求13所述的装置,其中,当所述装置处于开启状态或关闭状态时,所述电压的测量值超过第一预定阈值。
15.根据权利要求14所述的装置,其中,当所述装置处于开启状态时,所述电压的测量值超过第二预定阈值,但是当所述装置处于关闭状态时,所述电压的测量值不超过所述第二预定阈值。
16.根据权利要求14所述的装置,其中,当所述装置处于电力故障状态时,所述电压的测量值小于所述第一预定阈值。
17.根据权利要求13所述的装置,其中,所述闪光器使能电路将所述电压的测量值与参考阈值进行比较。
18.根据权利要求13所述的装置,其中,所述线路检测器电路使用齐纳二极管对所述测量值施加所述上限。
19.一种用于在LED灯中提供安全备用信号的方法,其中,所述LED灯接收来自外部电源的电力,所述方法包括:
基于来自所述外部电源的输入电压的测量值来检测所述LED灯的电力状态;
确定所述电力状态是否处于电力故障状态;
如果所述电力状态处于所述电力故障状态,则生成来自备用电源的所述安全备用信号,其中,所述安全备用信号是周期性的;以及
如果所述电力状态处于所述电力故障状态,则将所述安全备用信号提供给所述LED灯;
其中,所述检测用于区分开启状态、关闭状态以及所述电力故障状态,所述检测过程包括:
调整所述输入电压,其中,经过调整的电压为第一预定阈值和所述输入电压中的最小值;以及
将所述经过调整的电压与第二预定阈值进行比较,以确定所述电力状态。
CN200980139509.1A 2008-08-15 2009-08-17 具有内部电路备用系统的交通led灯 Expired - Fee Related CN102171739B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US8907208P 2008-08-15 2008-08-15
US61/089,072 2008-08-15
US12/542,208 2009-08-17
PCT/US2009/054008 WO2010019940A1 (en) 2008-08-15 2009-08-17 Traffic led lamp with internal circuit backup system
US12/542,208 US8248271B2 (en) 2008-08-15 2009-08-17 Traffic LED lamp with internal circuit backup system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102171739A CN102171739A (zh) 2011-08-31
CN102171739B true CN102171739B (zh) 2015-01-21

Family

ID=41669360

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980139509.1A Expired - Fee Related CN102171739B (zh) 2008-08-15 2009-08-17 具有内部电路备用系统的交通led灯

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8248271B2 (zh)
EP (1) EP2329478A4 (zh)
CN (1) CN102171739B (zh)
WO (1) WO2010019940A1 (zh)

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10499466B1 (en) 2004-02-25 2019-12-03 Lynk Labs, Inc. AC light emitting diode and AC LED drive methods and apparatus
US10499465B2 (en) 2004-02-25 2019-12-03 Lynk Labs, Inc. High frequency multi-voltage and multi-brightness LED lighting devices and systems and methods of using same
US10575376B2 (en) 2004-02-25 2020-02-25 Lynk Labs, Inc. AC light emitting diode and AC LED drive methods and apparatus
US9198237B2 (en) 2004-02-25 2015-11-24 Lynk Labs, Inc. LED lighting system
US10091842B2 (en) 2004-02-25 2018-10-02 Lynk Labs, Inc. AC light emitting diode and AC LED drive methods and apparatus
WO2010138211A1 (en) 2009-05-28 2010-12-02 Lynk Labs, Inc. Multi-voltage and multi-brightness led lighting devices and methods of using same
AU2005216335B2 (en) 2004-02-25 2011-03-31 James N. Andersen AC light emitting diode and AC LED drive methods and apparatus
US10154551B2 (en) 2004-02-25 2018-12-11 Lynk Labs, Inc. AC light emitting diode and AC LED drive methods and apparatus
WO2011143510A1 (en) 2010-05-12 2011-11-17 Lynk Labs, Inc. Led lighting system
US8179055B2 (en) 2007-10-06 2012-05-15 Lynk Labs, Inc. LED circuits and assemblies
US10986714B2 (en) 2007-10-06 2021-04-20 Lynk Labs, Inc. Lighting system having two or more LED packages having a specified separation distance
US11297705B2 (en) 2007-10-06 2022-04-05 Lynk Labs, Inc. Multi-voltage and multi-brightness LED lighting devices and methods of using same
EP2520137A4 (en) 2009-12-28 2013-11-13 Lynk Labs Inc HIGH-FREQUENCY MULTI-VOLTAGE LED LIGHTING DEVICES WITH MULTIPLE BRIGHTNESS
EP2398126A1 (de) * 2010-06-16 2011-12-21 Siemens Schweiz AG Not-Energieversorgungseinheit für Signalleuchtmittel
WO2013026053A1 (en) 2011-08-18 2013-02-21 Lynk Labs, Inc. Devices and systems having ac led circuits and methods of driving the same
CN103096561B (zh) * 2011-10-31 2015-06-10 英飞特电子(杭州)股份有限公司 一种led光源的恒流驱动器
US9249953B2 (en) 2011-11-11 2016-02-02 Lynk Labs, Inc. LED lamp having a selectable beam angle
WO2013082609A1 (en) 2011-12-02 2013-06-06 Lynk Labs, Inc. Color temperature controlled and low thd led lighting devices and systems and methods of driving the same
CN102622898A (zh) * 2012-04-10 2012-08-01 安徽科力信息产业有限责任公司 信号机的独立黄闪控制装置以及具有该控制装置的信号机
US8974077B2 (en) 2012-07-30 2015-03-10 Ultravision Technologies, Llc Heat sink for LED light source
US9578728B2 (en) * 2013-06-18 2017-02-21 Dialight Corporation Long life, fail safe traffic light
CN103415107B (zh) * 2013-07-17 2015-02-25 江苏银佳企业集团有限公司 一种消防应急标志灯具
CN103794067A (zh) * 2013-12-14 2014-05-14 北京冶联科技有限公司 一种智能交通信号灯装置及其控制方法
JP6273885B2 (ja) * 2014-02-17 2018-02-07 岩崎電気株式会社 Led電源装置及びled照明装置
CN104036652B (zh) * 2014-06-18 2016-01-20 无锡市崇安区科技创业服务中心 一种人形交通信号灯的驱动电路
CN106328179B (zh) * 2015-06-22 2024-04-05 北京忆恒创源科技股份有限公司 供电电路与供电方法
IN2015CH03754A (zh) 2015-07-21 2015-07-31 Wipro Ltd
KR102550413B1 (ko) 2016-01-13 2023-07-05 삼성전자주식회사 Led 구동 장치 및 조명 장치
EP3285240B1 (de) * 2016-08-17 2019-05-01 Jürgen Schell Lichtzeichenanlage mit einem notfalllichtzeichensignalgeber und verfahren zu deren aktivierung
US10262531B2 (en) * 2016-11-15 2019-04-16 Eberle Design, Inc. Method for controlling traffic flow and structure therefor
CA2997057C (en) 2017-04-26 2020-08-18 Abl Ip Holding Llc Lighting relay panel features for improved safety and reliability
CN108934103B (zh) * 2017-05-25 2021-07-30 卡任特照明解决方案有限公司 Led灯的电路
WO2018217478A1 (en) * 2017-05-26 2018-11-29 GE Lighting Solutions, LLC Led battery backup lamp
CN108616161A (zh) * 2017-12-20 2018-10-02 安徽华腾电气有限公司 交通信号灯智能供电系统
KR20200133463A (ko) * 2019-05-20 2020-11-30 현대자동차주식회사 Llc 공진 컨버터 및 이를 포함하는 충전 시스템
CN110380915A (zh) * 2019-08-26 2019-10-25 湖南中车时代通信信号有限公司 一种基于安全通信协议的热备冗余监测装置
JP7284461B2 (ja) * 2019-12-26 2023-05-31 東芝ライテック株式会社 負荷制御装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5661645A (en) * 1996-06-27 1997-08-26 Hochstein; Peter A. Power supply for light emitting diode array

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5208584A (en) * 1991-09-03 1993-05-04 Jonathan Kaye Traffic light and back-up traffic controller
US5790391A (en) * 1996-11-29 1998-08-04 General Signal Corporation Standby power system
US6268805B1 (en) * 1999-12-01 2001-07-31 Damon Undrell Simon Traffic light
US20020027510A1 (en) * 2000-04-28 2002-03-07 Jones Dale G. Apparatus and method for traffic signal flash mode during power outages
US6956487B2 (en) 2002-08-23 2005-10-18 Motorola, Inc. Battery charging status indication circuit
US6965322B2 (en) 2003-07-18 2005-11-15 Eric A. Metz Traffic signal operation during power outages
US20070103337A1 (en) * 2005-11-09 2007-05-10 Honeywell International Inc. Backup traffic control systems and methods
US7771087B2 (en) 2006-09-30 2010-08-10 Ruud Lighting, Inc. LED light fixture with uninterruptible power supply
US7671760B2 (en) * 2006-12-21 2010-03-02 Vallejo Sr Saul Traffic signal system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5661645A (en) * 1996-06-27 1997-08-26 Hochstein; Peter A. Power supply for light emitting diode array

Also Published As

Publication number Publication date
US20100039794A1 (en) 2010-02-18
EP2329478A1 (en) 2011-06-08
US8248271B2 (en) 2012-08-21
EP2329478A4 (en) 2014-04-23
WO2010019940A1 (en) 2010-02-18
CN102171739A (zh) 2011-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102171739B (zh) 具有内部电路备用系统的交通led灯
CN204575756U (zh) 电容器故障指示电路、多个电容器故障指示器电路及系统
CN104037926A (zh) 一种嵌入式设备多电源供电装置及其智能切换方法
CN102687368A (zh) 电池供电装置
EP0191579A2 (en) Emergency lighting system
US11742696B2 (en) Emergency lighting system
CN215265090U (zh) 一种基于无线组网的道路异常事件检测及灯光警示装置
KR101623808B1 (ko) 가로등 불량 표시장치
KR101058171B1 (ko) 가로등 절전 및 감시 시스템
KR100769744B1 (ko) 안전전압 교통신호제어기
CN102435933B (zh) 汽车电路故障甄别方法
CN203980118U (zh) 一种光伏消防应急标志灯
KR100855871B1 (ko) 충전식 전원장치 및 그 제어방법
CN114737501B (zh) 一种防撞警示装置
KR100491890B1 (ko) 안전전압을 이용한 누전 및 불량 등기구의 위치검색장치와 그 방법
US20070103337A1 (en) Backup traffic control systems and methods
CN201690664U (zh) 应急电子镇流器
CN109217742B (zh) 永磁同步电机的控制系统
KR20140088441A (ko) 형광등용 비상등 전원공급장치
CN107490747A (zh) 一种配电线路状态监测方法及对应的监测指示装置
CN201374858Y (zh) 具有故障自动检测功能的高压钠灯电子镇流器
KR200393184Y1 (ko) 안전전압 교통신호제어기
KR200439118Y1 (ko) 직류전원 교통신호제어기
CN113115498B (zh) 一种电光标志的控制电路、方法及装置
CN203071569U (zh) 合闸线圈保护装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150121

Termination date: 20190817