CN202652665U - 铁路信号专用点式led光源灯 - Google Patents

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吕永昌
康政芳
郑幼芳
占形形
王益明
汪琼
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Abstract

本实用新型公开了一种铁路信号专用点式LED光源灯,其包括:主灯LED,由主灯电路驱动;副灯LED,由副灯电路驱动;主灯光敏电阻,用于监测主灯LED的发光状况;副灯光敏电阻,用于监测副灯LED的发光状况,以及监测装置盒,用于接收和分析主灯光敏电阻所监测到的主灯LED的发光状况,在分析得到主灯LED的发光非正常时,则切断主灯电路,并切换到副灯电路。本实用新型在主灯LED发生故障的时候,切换到副灯LED,增强了可靠性,另外,发光灯源为LED,相较于白炽灯更加节能环保。

Description

铁路信号专用点式LED光源灯
技术领域
本发明涉及发光二极管(Light Emitting Diode,简称为LED)显示技术领域,尤其涉及一种铁路信号专用点式LED光源灯。
背景技术
目前铁路色灯信号机构约有80万架、240万个灯位,采用的是传统的交流250W/12V白炽灯泡,其寿命为1000个小时,不仅需要消耗大量的材料和能源,更主要的是可靠性差,时常发生因灯泡断丝灭灯造成停车,特别是在当年高铁时代是不能满足安全可靠要求的,LED光源的应用已有念头,在功率型LED未面市前,大都采用的多管高亮度光盘式LED,铁路技术要求和公路不同,应用中出现了许多问题,并要对既有的信号机构进行改造。
发明内容
为解决上述铁路信号机构中白炽灯可靠性差,节能环保不强的问题,本发明采用如下技术方案:
本发明提供一种铁路信号专用点式LED光源灯,其包括:
主灯LED,由主灯电路驱动;
副灯LED,与所述主灯LED相邻设置,由副灯电路驱动;
主灯光敏电阻,与所述主灯LED相邻设置,用于监测主灯LED的发光状况;
副灯光敏电阻,与所述副灯LED相邻设置,用于监测副灯LED的发光状况;
铝基板,其上设置所述主灯LED和副灯LED;
散热器,设置在所述铝基板的背面,并安装在LED固定支架上,所述铝基板的背面未设置有所述主灯LED和副灯LED;
LED固定支架,不仅固定铝基板,还装载着所述主灯光敏电阻和副灯光敏电阻;以及
监测装置盒,设置在散热器下方,用于接收和分析主灯光敏电阻所监测到的主灯LED的发光状况,在分析得到主灯LED的发光非正常时,则切断主灯电路,并切换到副灯电路,并且,在接收和分析副灯光敏电阻所监测到的副灯LED的发光状况,得到副灯LED的发光非正常时,则使灯丝继电器落下,关闭信号。
进一步地,所述主灯电路和副灯电路分别为恒流电源电路。
进一步地,所述铁路信号专用点式LED光源灯还包括LED固定支架,用于支撑散热器。
进一步地,所述铁路信号专用点式LED光源灯还包括胶木灯座,用于承放LED固定支架。
进一步地,所述铁路信号专用点式LED光源灯还包括插接件组件,设置在胶木灯座上,用于提供主灯LED与主灯电路连接的接口,提供副灯LED与副灯电路连接的接口,提供主灯光敏电阻与主灯监测电路连接的接口,提供副灯光敏电阻与副灯监测电路连接的接口。
进一步地,所述铁路信号专用点式LED光源灯还包括转换按钮,设置在接插件组件上,并通过插接件组件提供的接口与主副灯装换电路连接,用于在主灯电路和副灯电路之间的切换。
进一步地,所述铁路信号专用点式LED光源灯还包括安装支架,用于支撑胶木灯座。
进一步地,所述铁路信号专用点式LED光源灯还包括监测盒托架,用于承放安装支架。
进一步地,所述主灯LED和副灯LED分别并联电容。
进一步地,监测装置盒包括主灯监测电路、副灯监测电路,以及主副灯转换电路,其中,主灯监测电路用于接收和分析主灯光敏电阻所监测到的主灯LED的发光状况,如果分析得到主灯LED的发光正常,则无作为,如果分析得到主灯LED的发光非正常,则通过主副灯装换电路切断主灯电路,并切换到副灯电路,副灯监测电路用于接收和分析副灯光敏电阻所监测到的副灯LED的发光状况,在分析得到副灯LED的发光非正常时,使灯丝继电器落下,关闭信号。
进一步地,所述主灯LED的发光非正常包括:LED出现断路、短路或LED老化导致光强的不足其中之一。
上述一种铁路信号专用点式LED光源灯采用主灯光敏电阻和副灯光敏电阻分别监督主灯LED和副灯LED工作,用光强转化为电流来判别LED的故障,克服了LED短路故障无法判别问题,并且,在主灯LED发生故障的时候,切换到副灯LED,增强了可靠性,另外,发光灯源为LED,相较于白炽灯更加节能环保。
附图说明
图1为本发明铁路信号专用点式LED光源灯其中一面实施例示意图。
图2为图1所示本发明铁路信号专用点式LED光源灯相对另一面实施例示意图。
图3为图1所示本发明铁路信号专用点式LED光源灯电路连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
请参阅图1和图2,其中图1是本发明铁路信号专用点式LED光源灯其中一面实施例示意图,图2是图1所示本发明铁路信号专用点式LED光源灯相对另一面实施例示意图。
本发明提供一种铁路信号专用点式LED光源灯,其包括:主灯LED 1、副灯LED2、主灯光敏电阻3、副灯光敏电阻4、铝基板5、散热器6、LED固定支架7、胶木灯座8、安装支架9、监测盒托架10、监测装置盒11、转换按钮12,以及插接件组件13。
主灯LED 1和副灯LED 2相邻设置,并且由不同的电路进行控制。主灯LED1由主灯电路驱动,副灯LED 2由副灯电路驱动。所述主灯电路和副灯电路分别为恒流电源电路。在本实施例中,将6片1W芯片直接封装在铝基板5上,上下两组,每组3片串联,其中一组为主灯LED1,另外一组为副灯LED 2,每组芯片的长度与白炽灯丝的长度一样,而两组芯片之间的距离比白炽灯泡主付灯丝之间的距离还小,所以6片LED的芯片都可聚在透镜的焦点上,大大提高了光源的利用率。两组芯片都能集中在焦点上,只要将机构中原有的有色内透镜改为透明的内透镜,机构光轴方向发光强度会更好,超过白炽灯泡的光强标准。
主灯光敏电阻3相邻主灯LED 1设置,用于监测主灯LED 1的发光状况。
副灯光敏电阻4相邻副灯LED 2设置,用于监测副灯LED 2的发光状况。
铝基板5,其上设置所述主灯LED 1和副灯LED 2。
散热器6,设置在所述铝基板5的背面,并安装在LED固定支架7上,所述铝基板5的背面未设置有所述主灯LED1和副灯LED 2。
LED固定支架7,不仅固定铝基板5,还装载着所述主灯光敏电阻3和副灯光敏电阻4。
胶木灯座8,用于承放LED固定支架7。
安装支架9,用于支撑胶木灯座8。
监测盒托架10,用于承放安装支架9。
监测装置盒11,设置在监测盒托架10上,用于接收和分析主灯光敏电阻3所监测到的主灯LED 1的发光状况和/或副灯光敏电阻4所监测到的副灯LED 2的发光状况,如果分析得到主灯LED 1的发光正常,则无作为,如果分析得到主灯LED 1的发光非正常,比如LED出现断路、短路、LED老化导致光强的不足,主灯光敏电阻3监测不到光(或者接受到的光强不够),则切断主灯电路,并切换到副灯电路,较佳地此时监测装置盒11还报警,提示当前的铁路信号专用点式LED光源灯及对应操作。在主灯LED 1和副灯LED 2对应的主灯光敏电阻3和副灯光敏电阻4所监测的发光都非正常时,监测装置盒11使灯丝继电器落下,关闭信号。
进一步地,请参阅图3,监测装置盒11包括主灯电路、副灯电路、主灯监测电路、副灯监测电路,以及主副灯转换电路。主灯电路用于向主灯LED 1供电,副灯电路用于向副灯LED 2供电,主灯监测电路用于接收和分析主灯光敏电阻3所监测到的主灯LED 1的发光状况,如果分析得到主灯LED 1的发光正常,则无作为,如果分析得到主灯LED 1的发光非正常,比如光主灯光敏电阻3监测不到光(或者接受到的光强不够),则通过主副灯装换电路切断主灯电路,并切换到副灯电路,较佳地此时主灯监测电路还报警,提示当前的铁路信号专用点式LED光源灯及对应操作,报警电路可以为原白炽灯泡的报警电路。副灯监测电路用于接收和分析副灯光敏电阻4所监测到的副灯LED 2的发光状况,在分析得到副灯LED 2的发光非正常时,使灯丝继电器落下,关闭信号,具有短路保护功能。
转换按钮12,用于在主灯电路和副灯电路之间的切换。
插接件组件13,设置在胶木灯座8上,用于提供接口,比如,主灯LED 1通过插接件组件13提供的接口与主灯电路连接,副灯LED 2通过插接件组件13提供的接口与副灯电路连接,主灯光敏电阻3通过插接件组件13提供的接口与主灯监测电路连接,副灯光敏电阻4通过插接件组件13提供的接口与副灯监测电路连接。转换按钮设置在接插件组件13上,并通过插接件组件13提供的接口与主副灯装换电路连接。接插件组件13还提供主信号机点灯单元的接口,共同信号机点灯单元的接口,以及副信号机点灯单元的接口。
较佳地,在本实施例中,主灯LED 1和副灯LED 2分别与各自的滤波器相连接。与铁路信号专用点式LED光源灯相对应的微电脑内也设置数字滤波器。
较佳地,在本实施例中,当主灯LED 1和副灯LED 2在使用过程中会逐步老化,其光强逐步减弱、发生明暗变化或闪烁现象,但此时的电压和电流没有任何变化,用电压电流检测方法根本无法判断主灯LED 1和副灯LED 2的状况下,采用了在主灯监测电路、副灯监测电路对应的芯片中编入程序,能利用主灯光敏电阻3相邻主灯LED 1和副灯光敏电阻4来监测,并反应报警。
进一步地,当站内(区间)信号机正常点亮状态时,灯丝继电器可靠吸起,线路电流应大于100mA(区间大于140mA);当其处于灭灯状态时,灯丝继电器DJ可靠落下,线路电流应小于40mA(区间应小于80mA);以上是采用功率25w白炽灯泡时的标准,而本发明铁路信号专用点式LED光源灯整机功率不足6w,当正常点亮时,线路电流大大低于100mA,灯丝继电器不可能吸起工作,因此在不改变原点灯电路和元器件的条件下,只能加大点灯负载,通常简单办法就是在发光盘并联电阻,但加电阻不仅消耗电能,而且发热升温,恶化环境,影响使用寿命,是LED和电子电路大忌。本发明铁路信号专用点式LED光源灯增加电容并联支路,同样达到提升线路电流的目的,优点是电容不发热升温,对整机工作温升没有影响;由于加大电容容量反而降低了电路的功率因素,增加了无功功率,但还能达到一定的节能目标。可以通过主灯LED1和副灯LED2分别并联电容来实现。
本发明用光敏电阻(主灯光敏电阻和副灯光敏电阻)分别监督主灯LED1和副灯LED2工作,也即光强检测法,用光强转化为电流来判别LED的故障,克服了LED短路故障无法判别问题。因为现有技术中大功率LED损坏如何检测,通常是用电流大小来判定,对LED断路时可行,但LED短路时电流没有变化,就无法检测,而LED短路发生概率非常大,故此种方法不可靠。我们采用光强检测法,用光敏电阻监督LED发光二极管工作,用光强转化为电流来判别LED的故障,克服了LED短路故障无法判别问题。
这里本发明的描述和应用是说明性的,并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的,对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是,在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下,本发明可以以其它形式、结构、布置、比例,以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下,可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (10)

1.一种铁路信号专用点式LED光源灯,其特征在于,包括:
主灯LED,由主灯电路驱动;
副灯LED,与所述主灯LED相邻设置,由副灯电路驱动;
主灯光敏电阻,与所述主灯LED相邻设置,用于监测主灯LED的发光状况;
副灯光敏电阻,与所述副灯LED相邻设置,用于监测副灯LED的发光状况;
铝基板,其上设置所述主灯LED和副灯LED;
散热器,设置在所述铝基板的背面,并安装在LED固定支架上,所述铝基板的背面未设置有所述主灯LED和副灯LED;
LED固定支架,不仅固定铝基板,还装载着所述主灯光敏电阻和副灯光敏电阻;以及
监测装置盒,设置在散热器下方,用于接收和分析主灯光敏电阻所监测到的主灯LED的发光状况,在分析得到主灯LED的发光非正常时,则切断主灯电路,并切换到副灯电路,并且,在接收和分析副灯光敏电阻所监测到的副灯LED的发光状况,得到副灯LED的发光非正常时,则使灯丝继电器落下,关闭信号。
2.根据权利要求1所述的一种铁路信号专用点式LED光源灯,其特征在于,所述主灯电路和副灯电路分别为恒流电源电路。
3.根据权利要求1所述的一种铁路信号专用点式LED光源灯,其特征在于,还包括胶木灯座,用于承放LED固定支架。
4.根据权利要求3所述的一种铁路信号专用点式LED光源灯,其特征在于,还包括插接件组件,设置在胶木灯座上,用于提供主灯LED与主灯电路连接的接口,提供副灯LED与副灯电路连接的接口,提供主灯光敏电阻与主灯监测电路连接的接口,提供副灯光敏电阻与副灯监测电路连接的接口。
5.根据权利要求4所述的一种铁路信号专用点式LED光源灯,其特征在于,还包括转换按钮,设置在接插件组件上,并通过插接件组件提供的接口与主副灯装换电路连接,用于在主灯电路和副灯电路之间的切换。
6.根据权利要求3所述的一种铁路信号专用点式LED光源灯,其特征在于,还包括安装支架,用于支撑胶木灯座。
7.根据权利要求6所述的一种铁路信号专用点式LED光源灯,其特征在于,还包括监测盒托架,用于承放安装支架。
8.根据权利要求1所述的一种铁路信号专用点式LED光源灯,其特征在于,所述主灯LED和副灯LED分别并联电容。
9.根据权利要求1所述的一种铁路信号专用点式LED光源灯,其特征在于,监测装置盒包括主灯监测电路、副灯监测电路,以及主副灯转换电路,其中,主灯监测电路用于接收和分析主灯光敏电阻所监测到的主灯LED的发光状况,如果分析得到主灯LED的发光正常,则无作为,如果分析得到主灯LED的发光非正常,则通过主副灯装换电路切断主灯电路,并切换到副灯电路,副灯监测电路用于接收和分析副灯光敏电阻所监测到的副灯LED的发光状况,在分析得到副灯LED的发光非正常时,使灯丝继电器落下,关闭信号。
10.根据权利要求9所述的一种铁路信号专用点式LED光源灯,其特征在于,所述主灯LED的发光非正常包括:LED出现断路、短路或LED老化导致光强的不足其中之一。
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