CN204425755U - 灯具失效检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种灯具失效检测电路，包括信号灯L1、信号灯控制开关S和光耦合器U；信号灯L1的第一端被配置以连接交流电源的零线，信号灯L1的第二端串联信号灯控制开关S的第一端，信号灯控制开关S的第二端被配置以连接交流电源的火线；光耦合器U的第一输入端被配置以连接交流电源的火线，光耦合器U的第二输入端连接至信号灯L1与信号灯控制开关S的相应公共端，光耦合器U的第一输出端接地，光耦合器U的第二输出端被配置以连接直流电源，光耦合器U的第二输出端作为检测信号端。本实用新型的灯具失效检测电路，若是信号灯出现故障，管理方可以迅速的排除故障，避免交通事故的发生。而且，该灯具失效检测电路的结构简单，成本较低。

Description

灯具失效检测电路

技术领域

本实用新型涉及检测电路技术领域，特别是涉及一种灯具失效检测电路。

背景技术

一般的，交通信号灯的管理方在远程无法知道交通信号灯是否损坏。然而，若灯具损坏而不及时进行更换，容易造成交通混乱，从而导致交通事故。

实用新型内容

鉴于现有技术的现状，本实用新型的目的在于提供一种灯具失效检测电路，使得交通灯的管理方能够及时发现交通灯的损坏，从而迅速排除故障，避免交通事故的发生。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种灯具失效检测电路，包括信号灯L1、信号灯控制开关S和光耦合器U；

所述信号灯L1的第一端被配置以连接交流电源的零线，所述信号灯L1的第二端串联所述信号灯控制开关S的第一端，所述信号灯控制开关S的第二端被配置以连接所述交流电源的火线；

所述光耦合器U的第一输入端被配置以连接所述交流电源的火线，所述光耦合器U的第二输入端连接至所述信号灯L1与所述信号灯控制开关S的相应公共端，所述光耦合器U的第一输出端接地，所述光耦合器U的第二输出端被配置以连接直流电源，所述光耦合器U的第二输出端作为检测信号端。

在其中一个实施例中，还包括串联在所述交流电源和所述光耦合器U之间的整流电路D14；

所述整流电路D14的第一输入端连接至所述信号灯L1与所述信号灯控制开关S的相应公共端，所述整流电路的D14第二输入端被配置以连接所述交流电源的火线，所述整流电路D14的第一输出端连接所述光耦合器U的第一输入端，所述整流电路D14的第二输出端连接所述光耦合器U的第二输入端。

在其中一个实施例中，还包括第一限流电阻R1，所述第一限流电阻R1串联在所述信号灯L1的第二端和所述整流电路D14的第一输入端之间。

在其中一个实施例中，还包括钳位二极管D1，所述钳位二极管D1的阳极连接所述整流电路D14的第二输出端，所述钳位二极管D1的阴极连接所述整流电路D14的第一输出端。

在其中一个实施例中，还包括滤波电路，所述滤波电路连接在所述整流电路D14和所述光耦合器U之间；

所述滤波电路包括第一电容器C1和第二电容器C2，所述第一电容器C1串联在所述整流电路D14的第一输出端和所述整流电路D14的第二输出端之间，所述第二电容器C2与所述第一电容器C1并联设置。

在其中一个实施例中，还包括第二限流电阻R2；所述第二限流电阻R2串联在所述整流电路D14的第一输出端与所述光耦合器U的第一输入端之间。

在其中一个实施例中，所述第二限流电阻R2的阻值范围为1000欧姆±100欧姆。

在其中一个实施例中，还包括上拉电阻R3；所述上拉电阻R3串联在所述光耦合器U的第二输出端和所述直流电源之间。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的灯具失效检测电路，通过光耦合器U的第一输入端连接交流电源的火线，光耦合器U的第二输入端连接信号灯，当信号灯故障时，光耦合器U不导通，信号检测端输出高电平；当信号灯正常时，光耦合器U导通，信号检测端输出低电平，管理方可以根据光耦合器U的输出电平判断信号灯是否损坏。若是信号灯出现故障，管理方可以迅速的排除故障，避免交通事故的发生。而且，该灯具失效检测电路的结构简单，成本较低。

附图说明

图1为本实用新型的灯具失效检测电路一实施例的电路原理图；

图2为图1中灯具失效检测电路的输出电压波形图。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术方案更加清楚，以下结合附图，对本实用新型的灯具失效检测电路作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型的灯具失效检测电路包括信号灯L1、信号灯控制开关S、整流电路D14、滤波电路、光耦合器U、第一限流电阻R1、第二限流电阻R2、上拉电阻R3和钳位二极管D1。其中，信号灯L1的第一端被配置以连接交流电源的零线N，信号灯L1的第二端串联信号灯控制开关S的第一端，信号灯控制开关S的第二端被配置以连接交流电源的火线L。这样，当信号灯控制开关S闭合时，信号灯L1上电点亮；当信号灯控制开关S断开时，信号灯L1断电熄灭。

本实施例中的光耦合器U具有两个输入端和两个输出端，两个输入端分别为第一输入端1和第二输入端2，两个输出端分别为第一输出端3和第二输出端4。光耦合器U的第一输入端1被配置以连接交流电源的火线L，光耦合器U的第二输入端2连接至信号灯L1与信号灯控制开关S的相应公共端，这样，当信号灯控制开关S断开时，光耦合器U的第二输入端2通过信号灯L连接至交流电源的零线端N。

光耦合器U的第一输出端3接地，光耦合器U的第二输出端4被配置以连接直流电源VCC，光耦合器U的第二输出端4作为检测信号端OP2。光耦合器U起到了隔离信号传导的作用，实现了输出端与输入端的电气隔离，使得该交流信号检测电路的抗干扰能力强，工作性能稳定。

当信号灯无故障发生时，交流电源通过信号灯L1加载至光耦合器U的输入端，使得光耦合器U导通，检测信号端OP2输出低电平。当信号灯L1发生故障时，光耦合器U的输入端无信号输入，光耦合器U不导通，检测信号端OP2输出高电平。较优地，由于检测信号端OP2的输出信号为数字信号，所以检测信号端OP2可以连接至CPU等处理器，实现故障信号的报警等。

作为一种可实施方式，整流电路D14串联在交流电源和光耦合器U之间，整流电路D14用于将交流电转化为直流电。本实施例中的整流电路D14也具有两个输入端和两个输出端，两个输入端分别为第一输入端1’和第二输入端2’，两个输出端分别为第一输出端3’和第二输出端4’。

具体地，整流电路D14的第一输入端1’连接至信号灯L1与信号灯控制开关S的相应公共端，整流电路D14的第二输入端2’被配置以连接交流电源的火线L，整流电路D14的第一输出端3’连接光耦合器U的第一输入端1，整流电路D14的第二输出端4’连接光耦合器U的第二输入端2。这样，交流电经整流电路D14转化为直流电后可以加载至光耦合器U，能够使光耦合器U导通。

较优地，第一限流电阻R1串联在信号灯L1的第二端和整流电路D14的第一输入端之间，信号灯L1的第二端即为信号灯L1与信号灯控制开关S的相应公共端。本实施例中，第一限流电阻R1用于限制经过整流电路D14的电流。

较优地，钳位二极管D1的阳极连接整流电路D14的第二输出端4’，钳位二极管D1的阴极连接整流电路D14的第一输出端3’。钳位二极管D1可以保证光耦合器U的输入电压小于钳位二极管D1的钳位值，防止损坏光耦合器。

滤波电路连接在整流电路D14和光耦合器U之间，用于滤波。具体地，滤波电路包括第一电容器C1和第二电容器C2，第一电容器C1串联在整流电路D14的第一输出端3’和整流电路D14的第二输出端4’之间，第二电容器C2与第一电容器C1并联设置。较优地，第一电容器C1采用电解电容，且第一电容器的C1的正极连接整流电路D14的第一输出端3’，第一电容器C1的负极连接整流电路D14的第二输出端4’。

作为进一步的改进，第二限流电阻R2串联在整流电路D14的第一输出端3’与光耦合器U的第一输入端1之间。第二限流电阻R2进一步限制了通过光耦合器U的电流，避免光耦合器U的烧毁，第二限流电阻R2的阻值范围优选为1000欧姆±100欧姆。上拉电阻R3串联在光耦合器U的第二输出端4和直流电源VCC之间，使得光耦合器U的第二输出端4能够输出稳定的高电平，增强电路的稳定性。

本实用新型的信号灯失效检测电路的工作原理如下：

当信号灯L1关掉时，交流电源通过信号灯L1、第一限流电阻R1和整流电路D14转化成为低压直流电，并加载至光耦合器U的输入端，使得光耦合器U的发光二极管导通并发光，光耦合器U的光敏三极管受到光照后导通，这样交流信号通过光耦合器U传导至检测信号端OP2。由于光耦合器U导通后，光耦合器U的输出端等效为上拉电阻R3串联在直流电源VCC与地线GND之间，因此，检测信号端OP2的输出电压约等于0V，即检测信号端OP2输出低电平。

当信号灯L1发生断路故障时，交流电源无法通过整流电路D14等加载至光耦合器U的输入端，此时光耦合器U的发光二极管截止，不发光，进而使得光耦合器U的光敏三极管截止，光耦合器U不导通。当信号灯发生短路故障时，信号灯控制开关S串联的保险丝熔断，使得交流电源无法加载至光耦合器U的输入端，光耦合器U不导通。综上，当信号灯发生故障时，光耦合器U的输出端等效为检测信号端OP2串联上拉电阻R3后直接连接至直流电源VCC，因此，检测信号端OP2的输出电压约等于直流电源的电压VCC，即检测信号端OP2输出高电平。

如图2所示，当检测信号端OP2的输出电压为低电平时，说明线路完整，信号灯无故障。当检测信号端OP2的输出电压为高电平时，说明线路开路，信号灯故障。值得说明的是，该交流信号检测电路的检测信号端OP2输出的信号为数字信号，便于监测及报警。另外，该灯具失效检测电路不仅可以用于交通灯控制系统，还可以用于车辆、船舶或数控车间等的灯具失效控制。

本实用新型的灯具失效检测电路，通过光耦合器的两个输入端分别连接交流电源和信号灯，当信号灯故障时，光耦合器不导通，信号检测端输出高电平；当信号灯正常时，光耦合器导通，信号检测端输出低电平，管理方可以根据光耦合器的输出电平判断信号灯是否损坏。若是信号灯出现故障，管理方可以迅速的排除故障，避免交通事故的发生。而且，该灯具失效检测电路的结构简单，成本较低。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种灯具失效检测电路，其特征在于，包括信号灯L1、信号灯控制开关S和光耦合器U；

所述信号灯L1的第一端被配置以连接交流电源的零线，所述信号灯L1的第二端串联所述信号灯控制开关S的第一端，所述信号灯控制开关S的第二端被配置以连接所述交流电源的火线；

所述光耦合器U的第一输入端被配置以连接所述交流电源的火线，所述光耦合器U的第二输入端连接至所述信号灯L1与所述信号灯控制开关S的相应公共端，所述光耦合器U的第一输出端接地，所述光耦合器U的第二输出端被配置以连接直流电源，所述光耦合器U的第二输出端作为检测信号端。

2.根据权利要求1所述的灯具失效检测电路，其特征在于，还包括串联在所述交流电源和所述光耦合器U之间的整流电路D14；

所述整流电路D14的第一输入端连接至所述信号灯L1与所述信号灯控制开关S的相应公共端，所述整流电路的D14第二输入端被配置以连接所述交流电源的火线，所述整流电路D14的第一输出端连接所述光耦合器U的第一输入端，所述整流电路D14的第二输出端连接所述光耦合器U的第二输入端。

3.根据权利要求2所述的灯具失效检测电路，其特征在于，还包括第一限流电阻R1，所述第一限流电阻R1串联在所述信号灯L1的第二端和所述整流电路D14的第一输入端之间。

4.根据权利要求2所述的灯具失效检测电路，其特征在于，还包括钳位二极管D1，所述钳位二极管D1的阳极连接所述整流电路D14的第二输出端，所述钳位二极管D1的阴极连接所述整流电路D14的第一输出端。

5.根据权利要求2所述的灯具失效检测电路，其特征在于，还包括滤波电路，所述滤波电路连接在所述整流电路D14和所述光耦合器U之间；

所述滤波电路包括第一电容器C1和第二电容器C2，所述第一电容器C1串联在所述整流电路D14的第一输出端和所述整流电路D14的第二输出端之间，所述第二电容器C2与所述第一电容器C1并联设置。

6.根据权利要求2所述的灯具失效检测电路，其特征在于，还包括第二限流电阻R2；所述第二限流电阻R2串联在所述整流电路D14的第一输出端与所述光耦合器U的第一输入端之间。

7.根据权利要求6所述的灯具失效检测电路，其特征在于，所述第二限流电阻R2的阻值范围为1000欧姆±100欧姆。

8.根据权利要求1-7任一项所述的灯具失效检测电路，其特征在于，还包括上拉电阻R3；所述上拉电阻R3串联在所述光耦合器U的第二输出端和所述直流电源之间。