CN202216123U - 具有温度补偿的led信号光源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种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。本实用新型对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
技术领域
本实用新型涉及一种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。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术不足,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。
本实用新型所采用的技术方案:
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。
本实用新型的有益积极效果:
1、本实用新型具有温度补偿的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、本实用新型具有温度补偿的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实用新型技术方案,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:本实用新型具有温度补偿的LED信号光源结构原理图之一;
图2:本实用新型具有温度补偿的LED信号光源结构原理图之二。
具体实施方式
实施例一:本实用新型具有温度补偿的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 (4)
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。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102352992A (zh) * | 2011-10-10 | 2012-02-15 | 郑州朗睿科技有限公司 | 具有温度补偿的led信号光源 |
CN102711332A (zh) * | 2012-06-12 | 2012-10-03 | 哈尔滨工业大学 | 一种低温环境中工作的led室外照明灯驱动电源 |
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2011
- 2011-10-10 CN CN2011203825686U patent/CN202216123U/zh not_active Expired - Fee Related
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CN102711332A (zh) * | 2012-06-12 | 2012-10-03 | 哈尔滨工业大学 | 一种低温环境中工作的led室外照明灯驱动电源 |
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