CN102352992A

CN102352992A - 具有温度补偿的led信号光源

Info

Publication number: CN102352992A
Application number: CN2011103047152A
Authority: CN
Inventors: 姚哲; 赵金璞; 段翔; 许斌; 张以玺
Original assignee: LANGRUI TECH Co Ltd ZHENZHOU
Current assignee: LANGRUI TECH Co Ltd ZHENZHOU
Priority date: 2011-10-10
Filing date: 2011-10-10
Publication date: 2012-02-15

Abstract

本发明涉及一种LED信号光源，特别是涉及一种具有温度补偿的LED信号光源。所述具有温度补偿的LED信号光源，含有LED发光管，在所述LED发光管供电回路中设有温度补偿电路，所述温度补偿电路包括加热电阻（R1）和温度开关（KT1），所述加热电阻（R1）和温度开关（KT1）并联或者串联，然后串联或并联连接在所述LED发光管供电回路中。本发明对LED信号灯在低温时色品(谱)偏移现象进行补偿，使得LED信号光源在整个工作温度段都能满足色品（谱）标准的要求，解决了LED信号灯因环境温度引起的色谱偏移问题。实现方式简单，显著地提高了LED信号灯的可靠性。

Description

具有温度补偿的LED信号光源

技术领域

本发明涉及一种LED信号光源，特别是涉及一种具有温度补偿的LED信号光源。

背景技术

传统的铁路信号灯是以白炽灯为信号光源，用通过色玻璃透镜滤光后变成红绿黄色灯信号。缺点是白炽灯寿命只有500小时，维护工作量大。LED光源寿命长达50000小时，并且能耗低，是代替白炽灯泡的下一代照明产品。2010年铁道部颁布了行业标准TB/T3242-2010《LED铁路信号机构通用技术条件》，更加推动LED铁路信号灯的应用。既然是信号灯，就应该颜色识别很准确，因此，为了避免识别主观性分歧，各个颜色标准很严格，颜色之间有足够的安全间隔。

但在实际应用中，有个别LED光源的颜色（如黄色）其色品范围就很窄：要求中心波长在590nm到600nm之间。LED发光温度特性很明显，其发光波长随温度变化而偏移，大概温度每升高1度，波长增加0.1nm。铁路信号灯在野外工作，其工作环境温度低到-40℃，高温达到70℃，这就会引起无论选择常温波长多少的LED芯片，在高低温状态LED发光颜色都会超出标准范围之外，可能让部分司机对信号灯的颜色识别困难，引发事故。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提出一种具有温度补偿的LED信号光源，对LED信号灯在低温时色品(谱)偏移现象进行补偿，解决了LED信号灯因环境温度引起的色谱偏移问题。

本发明所采用的技术方案：

一种具有温度补偿的LED信号光源，含有LED发光管，在所述LED发光管供电回路中设有温度补偿电路，所述温度补偿电路包括加热电阻（R1）和温度开关（KT1），所述加热电阻（R1）和温度开关（KT1）并联，然后串联连接在所述LED发光管供电回路中。

如上所述的具有温度补偿的LED信号光源，LED发光管供电回路采用恒流源电路；所述恒流源电路的输入端连接电源，其输出端连接温度补偿电路及LED发光管。

一种具有温度补偿的LED信号光源，含有LED发光管，所述LED发光管连接在其供电回路中，在所述LED发光管供电回路中设有温度补偿电路，所述温度补偿电路包括加热电阻（R1）和温度开关（KT1），所述加热电阻（R1）和温度开关（KT1）串联，然后与所述LED发光管并联。

如上所述的具有温度补偿的LED信号光源，LED发光管供电回路采用恒压源电路；所述恒压源电路的输入端连接电源，其输出端连接温度补偿电路及LED发光管。

所述LED发光管为一个、两个或多个，LED发光管为两个或多个时，可以采用并联或串联的连接方式。温度补偿的方案有两种：一是高温时用半导体制冷芯片来降温，二是低温时用加热电路来加热。第一种方案采用半导体制冷的方法电效率低，第二种方案电加热方法简单，普通电阻加热发热效率就是100%，所以要选择低温加热的温度补偿方案。选择常温和高温时都能满足颜色标准的LED芯片，就是波长在常温能通过的波长段的中间偏下的LED芯片，既能满足高温时也能满足常温时的色度要求，在电路中增加加热电阻和温度开关，在低温时温度开关自动接通加热电阻，将LED光源温度加热到颜色满足标准的温度，温度超过一定温度后又能自动关断加热电路。

本发明的有益积极效果：

1、本发明具有温度补偿的LED信号光源，实现方式简单，显著地提高了LED信号灯的可靠性。采用自动加热的方法实现低温温度补偿，使得LED信号光源在整个工作温度段都能满足色品（谱）标准的要求，简单实用。比起常规采用的LED高温下采取主动冷却和散热的方案效率更高。

2、本发明具有温度补偿的LED信号光源，结构简单，成本低，经济实用，有利于LED信号光源的使用和推广，有利于能源节约。在黄色信号灯电路中采用本发明技术方案，为了确保高温70℃时色品合格，选择常温中心波长为592nm的LED发光芯片，试验测得这种LED芯片在0℃以下时波长开始小于590nm，我们就用0℃动作的温度开关，按照上面的应用示例电路，很容易通过-40℃的低温环境色品测试。

附图说明

图1：本发明具有温度补偿的LED信号光源结构原理图之一；

图2：本发明具有温度补偿的LED信号光源结构原理图之二。

具体实施方式

实施例一：本发明具有温度补偿的LED信号光源，含有发光管LED1，在所述LED发光管供电回路中设有温度补偿电路，所述温度补偿电路包括加热电阻R1和温度开关KT1，所述加热电阻R1和温度开关KT1并联，然后串联连接在所述发光管LED1供电回路中。LED发光管供电回路采用恒流源电路。

如图1所示，加热电阻R1（22欧姆25W TO22封装的电阻）和温度开关KT1（常温导通，0℃以下开路）并联后再和LED1串联，整个电路用700mA恒流源供电。当温度低于0℃时，温度开关KT1断开，恒流源通过加热电阻R1向LED1供电，加热电阻发热，发热功率10W，使LED温度尽快上升；当温度高于某一定值时，KT1闭合，恒流源通过温度开关KT1向LED1供电，加热电阻停止发热。这样实现了低温段的温度补偿。在环境温度低时通过加热的方式，使LED温度尽快达到常温，LED就能发出标准色品（谱）的信号光了。

实施例二：本实施例具有温度补偿的LED信号光源，含有LED发光管，所述LED发光管连接在其供电回路中，在所述LED发光管供电回路中设有温度补偿电路，所述温度补偿电路包括加热电阻R1和温度开关KT1，所述加热电阻R1和温度开关KT1串联，然后与所述LED发光管并联。所述LED发光管供电回路采用恒压源供电。

如图2所示，加热电阻R1（15欧姆25W TO22封装的电阻）和温度开关KT1（常温开路，0℃以下导通）串联后再和LED1并联。整个电路用恒压源（例如DC12V）供电。当温度低于0℃时，温度开关KT1闭合，加热电阻R1发热，发热功率10W，使LED温度尽快上升；当温度高于某0℃时，KT1断开，加热电阻停止发热。这样也实现了低温段的温度补偿。

这两种方法（并联控制和串联控制两种方案）都要根据LED芯片不同温度下的色品(谱)特性，确定色品不合格的低温门限温度值，选择不同温度动作的温度开关，比如LED芯片在-10℃发光色品开始不合格，就要选择-10℃启动的温度开关KT1，让温度开关根据温度高低自动控制加热电阻的工作和停止，在低温时温度开关自动接通加热电阻，将LED光源温度加热到发光颜色满足标准时的温度，温度达到后又能自动关断加热电路。加热电阻的选择要计算加热功率，使得加热功率能满足在低温情况下尽快的将发光LED加热到常温的目的。

Claims

1.一种具有温度补偿的LED信号光源，含有LED发光管，其特征是：在所述LED发光管供电回路中设有温度补偿电路，所述温度补偿电路包括加热电阻（R1）和温度开关（KT1），所述加热电阻（R1）和温度开关（KT1）并联，然后串联连接在所述LED发光管供电回路中。

2.根据权利要求1所述的具有温度补偿的LED信号光源，其特征是：LED发光管供电回路采用恒流源电路；所述恒流源电路的输入端连接电源，其输出端连接温度补偿电路及LED发光管。

3.一种具有温度补偿的LED信号光源，含有LED发光管，所述LED发光管连接在其供电回路中，其特征是：在所述LED发光管供电回路中设有温度补偿电路，所述温度补偿电路包括加热电阻（R1）和温度开关（KT1），所述加热电阻（R1）和温度开关（KT1）串联，然后与所述LED发光管并联。

4.根据权利要求3所述的具有温度补偿的LED信号光源，其特征是：LED发光管供电回路采用恒压源电路；所述恒压源电路的输入端连接电源，其输出端连接温度补偿电路及LED发光管。