CN103596333A - 铁路行车沙盘led模型信号机点灯电路 - Google Patents

Abstract

一种铁路行车沙盘LED模型信号机点灯电路，包括灯丝继电器和n个信号灯电路，所述灯丝继电器通过电路中完成各信号点灯功能联锁逻辑功能的转换使其线圈分别与各信号灯电路串接后接通电源，灯丝继电器的线圈电阻为340～600Ω、励磁电流为20～40mA；所述n个信号灯电路的结构相同，包括灯泡回路及桥式整流电路，灯泡回路包括电容、电阻、发光二极管，电阻与发光二极管串联后并联于电容的两端，桥式整流电路的一输入端接灯丝继电器的活动触点，桥式整流电路另一输入端接电源，桥式整流电路的直流输出端接电容的两端。该铁路行车沙盘LED模型信号机点灯电路能耗低，故障率低，电路可靠性高、可减少维护工作量，缩小电路占用的空间。

Description

铁路行车沙盘LED模型信号机点灯电路

技术领域

本发明涉及铁路行车信号机控制电路技术，特别是一种铁路行车沙盘LED模型信号机点灯电路。

背景技术

铁路信号专业技术人才的培训，要求教学设备尽可能地与现场使用的设备相一致，采用真实的铁路信号机，从教学的角度来说是最好的，但是这种方式投资大，要求具有比较宽阔的场地。因此，培养铁路专业技术人才的铁路院校一般都是通过建设行车沙盘，来对学生进行铁路特殊工种的培养。目前铁路行车沙盘信号机点灯电路主要采用以下方式：

方式一：采用12V或24V灯泡的沙盘模型信号机。

为了保证铁路行车的安全，达到故障-安全原则的设计理念，在信号机点灯电路中，设置有灯丝继电器用于检查点灯回路和信号灯灯丝的完好，防止因信号机灯丝断丝或回路电缆断路影响行车安全。目前实际使用的铁路信号机，采用JZXC-H18灯丝继电器，该灯丝继电器是一个整流型的继电器，其线圈电阻为18Ω，励磁电流为100mA，工作电流为150mA；室外的信号机灯泡额定功率为25W，工作电压是交流220V，在信号灯点亮时，信号点灯回路中流过的电流为110mA左右，正好满足灯丝继电器励磁吸起的条件。

在沙盘模型信号机中，为了满足信号机点灯电路中灯丝继电器吸起的条件，通常采取在灯泡回路上串联一大功率电阻，使灯泡上的电压保持在一个比较低的电压值，调整所串联的大功率电阻阻值（一般选用2.4KΩ/50W），使回路中电流保持在100mA左右。这种方式存在的问题是：一是电阻上消耗的功率大，电阻发热严重，二是灯泡产生的热量，足以烤熔信号机的灯罩，灯泡的使用寿命比较短，沙盘模型信号机维护的工作量增大。

方式二：采用LED发光二极管的模型信号机。

该方式是在方式一的基础上的改进，去除了信号机的灯罩，利用LED发光二极管和一个电阻网络来取代灯泡(参见附图3)。该电路中电阻R1回路提供了灯丝继电器吸起所需的电流，另一回路电阻R2和R3对220V交流点灯电源进行分压，提供模型信号机点亮发光二极管所需的电流。这种方式虽然解决了灯泡发热量大的问题，但仍然存在如下问题：

首先，整个模型信号机点灯回路中的电流仍然要达到100mA左右才能使灯丝继电器吸起，所串联的大功率电阻仍然发热严重；

其次，由于电路中的发光二极管需要承受交流电的负半周电压，容易造成发光二极管被高电压所击穿，导致发光二极管短路故障，极大的缩短了发光二极管的使用寿命；

第三，采用电阻网络来取代灯泡，当发光二极管断路或短路时，因为电阻网络存在，点灯回路中依然有电流流过，灯丝继电器不会落下，造成灯丝继电器监督信号灯灯丝完好的作用失效，不符合铁路信号中的“故障-安全”的原则。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种新型的铁路行车沙盘LED模型信号机点灯电路，以克服已有技术所存在的上述不足。 

本发明采取的技术方案是：一种铁路行车沙盘LED模型信号机点灯电路，包括灯丝继电器电路和n个信号灯电路，所述灯丝继电器电路或通过灯丝继电器触点组的转换、或通过列车信号组合中的列车信号继电器和调车信号组合中的调车信号继电器的两组接点的转换，使其线圈分别与各信号灯电路串接后接通信号机点灯电路电源；

所述灯丝继电器的线圈电阻为340～600Ω、励磁电流为20～40mA；

所述n个信号灯电路的结构相同，包括灯泡回路及与其连接的桥式整流电路，所述灯泡回路包括：电容C、电阻R、LED发光二极管D，电阻R与LED发光二极管D串联后并联于电容C的两端，所述桥式整流电路的直流输出端分别接电容C的两端，桥式整流电路的两输入端通过灯丝继电器、或列车信号继电器触点组的转换与信号机点灯电路电源接通；上述n为2～10的任意整数。

其进一步的技术方案是：所述LED发光二极管D为小功率LED发光二极管，其额定电流为20mA。 

由于采取上述技术方案，本发明之铁路行车沙盘LED模型信号机点灯电路具有如下有益效果：

1．节能降耗，由于本发明之铁路行车沙盘LED模型信号机点灯电路利用高电阻值的继电器线圈替换原来低阻值继电器的线圈，从而降低了灯丝继电器的励磁电流，能耗低，与原有的沙盘信号机点灯电路比较，使得每盏灯由原来的20W左右的功耗降低至5W左右；

2．由于本发明之铁路行车沙盘LED模型信号机点灯电路在LED电灯回路中，增加交流-直流的变换电路（桥式整流电路），采用直流电为LED发光二极管供电，LED发光二极管不承受交流电的反向电压，可有效防止LED发光二极管被反向电压损坏、降低电路的故障率，提高电路的可靠性、从而极大的减少了维护工作量；

3．由于点灯回路的电流减小，电阻上的功耗及发热量也相应减小，故可选用体积较小的小功率的电阻，缩小电路占用的空间。  

附图说明

图1：本发明实施例一之铁路行车沙盘LED模型信号机点灯电路电路图；

图2：本发明实施例二之铁路行车沙盘LED模型信号机点灯电路电路图；

图3：原有LED发光二极管的模型信号机点灯电路电路图。

图中：

Ⅰ—灯丝继电器电路，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ—信号灯电路；

R、R1、R2、R3—电阻，C—电容，D—LED发光二极管；

DJ—灯丝继电器，XJ—灯丝继电器触点组、LXJ—列车信号继电器触点组，DXJ—调车信号继电器触点组（说明：借助不同的触点组可完成相应信号点灯的逻辑功能）。

具体实施方式

实施例一：

一种铁路行车沙盘LED模型信号机点灯电路，包括灯丝继电器电路Ⅰ和2个信号灯电路：第一信号灯电路Ⅱ和第二信号灯电路Ⅲ，所述灯丝继电器电路通过灯丝继电器DJ触点组的转换使其线圈分别与各信号灯电路串接后接通信号机点灯电路电源，即灯丝继电器线圈一端与一个0.5A的熔断器串接后接信号机点灯电路电源的一输入端A，灯丝继电器线圈的另一端与灯丝继电器第4触点组之中接点连接，所述信号继电器第4触点组的前接点和后接点分别与2个信号灯电路的输入端连接，2个信号灯电路的另一端接信号机点灯电路电源的另一输入端B；所述灯丝继电器的线圈电阻为340～600Ω、励磁电流为20～40mA；

该灯丝继电器可采用线圈阻值在340～600Ω铁路现有的缓放型继电器，如JWXC-H340和JWXC-H600等型号改造：用其线圈替换原灯丝继电器JZXC-H18继电器的线圈，保留原灯丝继电器的整流桥电路和接点组；

所述2个信号灯电路的结构相同，包括灯泡回路及与其连接的桥式整流电路，所述灯泡回路包括电容C、电阻R、LED发光二极管D，电阻R与LED发光二极管D串联后并联于电容C的两端，所述桥式整流电路的直流输出端分别接电容C的两端，桥式整流电路的一输入端分别接灯丝继电器触点组的的两活动触点，桥式整流电路的另一输入端接电源的另一输入端B。

所述LED发光二极管D为小功率LED发光二极管，其额定电流为20mA。

该实施例用于调车信号机点灯电路，第一信号灯电路Ⅱ为白灯信号灯电路，第二信号灯电路Ⅲ为蓝灯信号灯电路。

实施例二：

一种铁路行车沙盘LED模型信号机点灯电路，包括灯丝继电器电路Ⅰ和3个信号灯电路：第一信号灯电路Ⅱ、第二信号灯电路Ⅲ和第三信号灯电路Ⅳ；

所述灯丝继电器电路通过列车信号组合中的列车信号继电器和调车信号组合中的调车信号继电器的两触点组的转换使其线圈分别与各信号灯电路串接后接通信号机点灯电路电源，即灯丝继电器线圈一端与一个0.5A的熔断器串接后接信号机点灯电路电源的一输入端A，灯丝继电器线圈的另一端接列车信号继电器第4触点组的中接点，列车信号继电器第4触点组的前接点接第一信号灯电路Ⅱ的输入端，列车信号继电器第4触点组的后接点接调车信号继电器的第6触点组的中接点，调车信号继电器第6触点组的后接点和前接点分别接第二信号灯电路Ⅲ和第三信号灯电路Ⅳ的输入端；第一信号灯电路Ⅱ、第二信号灯电路Ⅲ和第三信号灯电路Ⅳ的另一端通过列车信号继电器第6触点组的转换与信号机点灯电路电源的另一输入端B接通，信号机点灯电路电源输入端B上串接有一个0.5A的熔断器。

所述灯丝继电器的线圈电阻为340～600Ω、励磁电流为20～40mA；

所述第一信号灯电路Ⅱ、第二信号灯电路Ⅲ和第三信号灯电路Ⅳ的结构相同，包括灯泡回路及与其连接的桥式整流电路，所述灯泡回路包括：电容C、电阻R、LED发光二极管D，电阻R与LED发光二极管D串联后并联于电容C的两端，所述桥式整流电路的直流输出端分别接电容C的两端；

第一信号灯电路Ⅱ之桥式整流电路的一输入端接列车信号继电器第4触点组的前接点，另一输入端接列车信号继电器第6触点组的后接点；

第二信号灯电路Ⅲ之桥式整流电路的一输入端接调车信号继电器的第6触点组的前接点，另一输入端接列车信号继电器第6触点组的前接点；

第三信号灯电路Ⅳ之桥式整流电路的一输入端接调车信号继电器的第6触点组的后接点，另一输入端接列车信号继电器第6触点组的前接点；

列车信号继电器第6触点组的中接点通过0.5A的熔断器与信号机点灯电路电源的另一输入端B连接。

所述LED发光二极管D为小功率LED发光二极管，其额定电流为20mA。

该实施例用于出站兼调车信号机点灯电路：第一信号灯电路Ⅱ为绿灯信号灯电路、第二信号灯电路Ⅲ为红灯信号灯电路，第三信号灯电路Ⅳ为白灯信号灯电路。

以上为本发明常见的实施例之一，实际应用中可根据信号机类型不同，采用不同的控制电路与多个信号灯电路连接，（如5个，用于进站信号机点灯电路，或更多，这里不再一一列举），其基本的技术方案均为本发明保护的范围。

Claims (2)

1.一种铁路行车沙盘LED模型信号机点灯电路，包括灯丝继电器电路和n个信号灯电路，所述灯丝继电器电路或通过灯丝继电器触点组的转换、或通过列车信号组合中的列车信号继电器LXJ和调车信号组合中的调车信号继电器DXJ的两组接点的转换，使其线圈分别与各信号灯电路串接后接通信号机点灯电路电源；

其特征在于：

所述灯丝继电器的线圈电阻为340～600Ω、励磁电流为20～40mA；

所述n个信号灯电路的结构相同，包括灯泡回路及与其连接的桥式整流电路，所述灯泡回路包括：电容C、电阻R、LED发光二极管D，电阻R与LED发光二极管D串联后并联于电容C的两端，所述桥式整流电路的直流输出端分别接电容C的两端，桥式整流电路的两输入端通过灯丝继电器、或列车信号继电器触点组的转换与信号机点灯电路电源接通；上述n为2～10的任意整数。

2.根据权利要求1所述的铁路行车沙盘LED模型信号机点灯电路，其特征在于：所述LED发光二极管D为小功率LED发光二极管，其额定电流为20mA。

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