FI97674B - Pää/apuhehkulangan vaihtokytkin vaihtojännitteellä syötettyjä kaksoishehkulankalamppuja varten liikenneopastelaitoksissa - Google Patents

Description

5 97674 Pää/apuhehkulangan vaihtokytkin vaihtojännitteellä syötettyjä kaksoishehkulankalamppuja varten liikenneopaste-laitoksissa

Keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista pää/apuhehkulangan vaihtokytkintä.

10 Rautateiden valo-opasteiden opastelyhtyjen valaisussa käytetään lähes yksinomaan kaksoishehkulankalamppuja. Toinen hehkulanka on niin sanottu päähehkulanka, jolla valaisu tavallisesti tapahtuu, ja toinen on niin sanottu apuheh-kulanka, joka päähehkulangan palaessa poikki automaatti-15 sesti kytketään päälle, ja joka sitten ottaa palaneen päähehkulangan toiminnan. Päähehkulangalta apuhehkulan-galle vaihtamista varten ovat pää/apuhehkulangan vaihto-kytkimet tavallisia, jotka ilmaisevat päähehkulangan kautta kulkevan virran, ja jotka virrattomassa tilassa, ts.

20 päähehkulangan vikaantuessa kytkevät päälle kulloisenkin apuhehkulangan. Päähehkulangan valvojat on yleensä toteutettu releillä ja järjestetty valvottavien opastelamp-pujen läheisyyteen (DE 34 16 612). 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Sellaisten pää/apuhehkulangan valvojien kustannusten pi 2 tämiseksi mahdollisimman alhaisina on jo kehitetty elekt- 3 • · 4 ronisiakin pää/apuhehkulangan vaihtokytkimiä (DE 11 81 792), joilla voidaan välttää kalliiden erikois- 5 releiden käyttö. Näissä elektronisissa pää/apuhehkulangan 6 vaihtokytkimissä on pää- ja apuhehkulangan piireihin 7 kytketty erityiset indikaattorit, joilla ilmaistaan kul- 8 * * 9 loinkin niiden kautta kulkeva lamppuvirta. Niin kauan kuin 10 päähehkulanka palaa, sen ohjasuna indikaattori kytkee apuhehkulangan syöttöpiirissä olevan elektronisen kytkimen 11 suuriohmiseksi, ja vasta kun päähehkulangan kautta kulkeva syöttövirta alittaa alemman raja-arvon, suljetaan apuhehkulangan virtapiirissä oleva kytkin ja apuhehkulanka 2 97674 kytketään päälle. Tämä tunnettu pää/apuhehkulangan vaih-tokytkin vaatii käyttöä varten koko joukon elektronisia ja sähköisiä komponentteja, ja se on siten suhteellisen kallis.

5

Keksinnön tehtävänä on osoittaa patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen pää/apuhehkulangan vaihtokytkin, jossa käytetään mahdollisimman pientä määrää käytännössä kokeiltuja edullisia elektronisia komponentteja, ja joka siten 10 on erityisen luotettava.

Keksintö ratkaisee tämän tehtävän patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkein. Edullisia suoritusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

15

Keksinnön suoritusesimerkkiä selitetään seuraavassa lähemmin piirustuksen avulla.

Piirustuksessa esitetään kaksoishehkulankalamppuna to-20 teutettu signaalilamppu L, jossa on päähehkulanka HF ja apuhehkulanka NF, joita käytetään rautateiden valo-opasteissa. Signaalilamppua syötetään piirustuksessa paksulla viivalla esitettyjen johtojen kautta esimerkiksi signaa-lilampun lähelle järjestetystä lamppumuuntajasta Tl, joka 25 syöttöjohtojen kautta tarpeen mukaan saatetaan jännitteel-liseksi etäällä olevasta asetinlaitteesta käsin ja joka tällöin syöttää lamppua lamppuvirralla. Päähehkulangan '! kanssa sarjassa on virtamuuntajän T2 ensiökäämi, jolloin muuntajan toisikäämiin on virranrajoitusvastuksen kautta 30 kytketty optokytkimen Ui vastakkaisesti rinnakkaiset lä-hetysdiodit. Riittävän suurellä päähehkulangan kautta kulkevalla lamppuvirralla optokytkimen Ui lähetysdiodien kautta kulkee virta ja ne ohjaavat niihin kuuluvan kytkintransistorin pieniohmiseen kytkentätilaan. Tämä kyt-35 kintransistori on liitetty tasasuuntajapiirin G lähdöstä saatavaan tasajännitteeseen, joka suoritusesimerkissä on johdettu lamppumuuntajän Tl toisiopuolelta saatavasta 3 97674 vaihtojännitteestä. Optokytkimen Ui kytkintransistori ohjaa johtavassa tilassaan sen jälkeen kytketyn elektronisen kytkimen SI, esimerkiksi kanavatransistorin, johtavaan tilaan, jossa se oikosulkee optoelektronisesti ohjattavan 5 vaihtovirtakytkimen U2; elektroninen kytkin SI ja elektronisen vaihtovirtakytkimen U2 lähetysdiodit on samoin liitetty tasauuntajalta G saatavaan jännitteeseen.

Elektroninen vaihtovirtakytkin U2 toimii siten, että se 10 kytkee apuhehkulangan NF virtapiiriin järjestetyn elektronisen vaihtovirtakytkimen TR, edullisesti Triacin pää-hehkulangan käyttötilasta riippuen joko pieni- tai suur-ohmiseksi. Elektronisen vaihtovirtakytkimen U2 vastaan-otindiodit saavat syöttöjännitteensä apuhehkulangan NF 15 kautta lamppua syöttävästä lamppumuuntajasta Tl. Niiden kautta kulkeva virta on eteen kytkettävillä vastuksilla säädetty niin pieneksi, ettei apuhehkulanka vielä syty vaihtovirtakytkimen U2 virrattomalla lähetysdiodilla. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Oletetussa tilanteessa kytkin SI on oikosulkenut vaihto 2

virtakytkimen U2 lähetysdiodin. Vaihtovirtakytkimen TR

3 ohjaustulossa oleva potentiaali ei pysty kytkemään vaih- 4 tovirtakytkintä pieniohmiseksi, ja opastelampun L apuheh 5 kulanka jää sammuneeksi.

6 7

Jos opastelampun päähehkulanka HF palaa poikki, niin 8 optokytkimen Ui kytkintransistori tulee suuriohmiseksi ja 9 se kytkee tällöin elektronisen kytkimen SI johtamattomaan 10 tilaan. Nyt kulkee elektronisen vaihtovirtakytkimen U2 11 lähetysdiodin kautta virtaa, ja se kytkee siihen kuuluvat 12 vastaanottodiodit pieniohmisiksi. Siten johdetaan Triacin 13 TR ohjaustuloon tämän kytkimen johtavaksi kytkemiseksi 14 • · 15 riittävä potentiaali. Triacin johtavaksi saattamisella tulee apuhehkulangan NF kautta kulkeva opastelampun syöt- 16 töpiiri pieniohmiseksi, ja opastelamppu palaa apuhehkulan-gallaan.

4 97674 Päälle kytketystä apuhehkulangasta ilmoittamista varten on järjestetty optokytkin U3, jonka lähetysdiodi on kytketty sarjaan elektronisen vaihtovirtakytkimen U2 lähetysdiodin kanssa. Niin kaun kuin opastelampun päähehkulanka palaa, 5 oikosulkee kytkin SI elektronisen vaihtovirtakytkimen U2 ja optokytkimen U3 lähetysdiodit, niin että tämän optokyt-kimen kytkintransistori on suurohminen. Ainoastaan päälle kytketyn apuhehkulangan tapauksessa kulkee virta optokytkimen U3 lähetysdiodin kautta ja kytkintransistori on 10 kytketty pieniohmiseksi.

Jos asetinlaitteessa halutaan valvoa päähehkulangan palamista, niin vastaavan optokytkimen lähetysdiodi on kytkettävä kytkimen Sl kytkentätien tai ensimmäisen optokytkimen 15 Ui lähetysdiodin kanssa sarjaan.

Esitetyssä suoritusesimerkissä elektroninen kytkin SI oikosulkee elektronisen vaihtovirtakytkimen U2 lähetys-diodin, kun päähehkulangan HF kautta kulkee syöttövirtaa.

20 Järjestely voidaan kuitenkin tehdä myös sellaiseksi, että kytkin SI tässä tapauksessa katkaisee tämän vaihtovirta-kytkimen lähetysdiodin syöttöpiirin.

Poikkeuksena piirustuksessa esitetystä suoritusesimerkis-25 tä voi optokytkimen Ui kytkintransistori oikosulkea op-toelektronisesti ohjattavan vaihtovirtakytkimen U2 läheni tysdiodin myös välittömästi tai katkaista sen syöttöpiirin.

'[ Optokytkimen Ui lähetysdiodeille syötetyn jännitteen aal- toisuuden takia on tällöin optokytkimen kytkintransistorin 30 kytkentätiellä hyvin pieni sykkivä tasajännite. Jotta vältettäisiin se, että optoelektronisesti ohjattu vaihto-virtakytkin U2 kytkeytyisi tämän tasajännitteen johdosta johtavaksi, on optokytkimen kytkintransistorin kytkentätien rinnalle kytkettävä kondensaattori tämän jännitteen 35 suodattamiseksi. Mahdollsiesti on vielä optoelektronisesti ohjattavan vaihtovirtakytkimen U2 lähetysdiodin kanssa sarjaan kytkettävä zenerdiodi, jonka zenerjännite on : äo > siili i i t <tt i 97674 5 ainakin yhtä suuri kuin johtavassa tilassa olevalla optokytkimen kytkintransistorilla kondensaattorilla oleva jännite. Tämä zenerjännite summautuu optoelektronisesti ohjatun vaihtovirtakytkimen lähetysdiodin päästöjännit-5 teeseen ja estää päähehkulangan palaessa tämän kytkimen johtavaksi ohjaamisen.

Optokytkimen UI vastakkaisesti rinnakkain kytkettyjen tulodiodien syöttöjännite otetaan edellä selitetyssä suo-10 ritusesimerkissä virtamuuntajän T2 toisiokäämistä, jolloin ensiökäämi on liitetty sarjaan opastelampun päähehkulangan kanssa. Tästä suoritusmuodosta poiketen on tietenkin myös mahdollista ottaa optokytimen Ui lähetysdiodien jännite opastelampun päähehkulangan kanssa sarjassa olevalta näen-15 näisvastukselta, esimerkiksi vastukselta. Optokytkimen Ui lähetysdiodina voidaan myös käyttää yhtä ainoata valo-diodia.

Keksinnön mukaisessa pää/apuhehkulangan vaihtokytkimessä 20 tarvitaan vain minimimäärä halpoja ja käytännössä koeteltuja elektronisia komponentteja, ja se on suunniteltu sellaiseksi, että muita elektronisia komponentteja liittämällä voidaan helposti aikaansaada sekä päähehkulangan että apuhehkulangan valvontailmoituksia.

25 t 1 35 ·

Claims (9)

1. Pää/apuhehkulangan vaihtokytkin vaihtojännitteellä syötettyjä kaksoishehkulankalamppuja varten liikenneopastelai-toksissa, erityisesti rautateiden valo-opasteissa, jossa on 5 jokaiseen signaalilamppuun kuuluva lamppuvirran ohjaama päähehkulangan valvoja apuhehkulangan päällekytkemistä varten päähehkulangan palaessa poikki, tunnettu siitä, että päähehkulangan valvoja on toteutettu optokytkimenä (UI) , jonka tulopuoli on kytketty muuntajalla päähehkulangan vir-10 tapiiriin tai joka on kytketty päähehkulangan virtapiiriin kytketyn näennäisvastuksen rinnalle, että tämän optokytkimen (UI) kytkintransistori on liitetty tasajännitteeseen ja että se ohjatussa tilassa välillisesti tai välittömästi oikosulkee ainakin yhden käyttöjännittee-15 seen liittyvän valodiodin tai katkaisee sen syöttöpiirin, että tämä valodiodi on lähetysdiodi optoelektronisesti ohjattavassa vaihtovirtakytkimessä (U2), jonka vastaanotto-diodit on kytketty apuhehkulangan (NF) kautta syöttävään virransyöttölaitteeseen (Tl) ja jotka diodit virran kul-20 kiessa lähetysdiodeissa kytkevät johtavaksi apuhehkulangan syöttöpiiriin järjestetyn elektronisen vaihtovirtakytkimen (TRN).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pää/apuhehkulangan vaih-25 tokytkin, tunnettu siitä, että optokytkin (UI) on tulopuo- ; leltaan kytketty signaalilampun (L) päähehkulangan (HF) ·;··: kautta signaalHampun virransyöttölaitteeseen (Tl) ja että ; siinä on kaksi vastakkaisesti rinnan kytkettyä lähetys- • · · .*··. diodia. • · • · « 30 • · ·

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pää/apuhehkulangan vaih- . tokytkin, tunnettu siitä, että optokytkimen (UI) kytkin- • « · *;!** transistori johtavassa tilassa saattaa elektronisen kytki men (SI) oikosulkemaan optoelektronisesti ohjattavan vaih-35 tovirtakytkimen (U2) mainitun ainakin yhden lähetysdiodin. 7 97674

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen pää/apuhehkulangan vaihtokytkin, tunnettu siitä, että optoelektronisen kytkin-transistorin kytkentätien rinnalle on kytketty kondensaattori . 5

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen pää/apuhehkulangan vaihtokytkin, tunnettu siitä, että optoelektronisesti ohjattavan vaihtovirtakytkimen (U2) mainitun ainakin yhden lähetysdiodin kanssa sarjaan on kytketty zenerdiodi, jonka 10 zenerjännite on vähintään yhtä suuri kuin johtavaksi ohjatun optokytkimen kytkintransistorin kytkentätiellä tai kondensaattorilla oleva jännite.

6. Patenttivaatimuksen 1 tai 3 mukainen pää/apuhehkulangan 15 vaihtokytkin, tunnettu siitä, että optoelektronisesti ohjattavan vaihtovirtakytkimen (U2) mainitun ainakin yhden lähetysdiodin kanssa, elektronisen kytkimen (SI) kytkentätien kanssa ja/tai ensimmäisen optokytkimen kytkintransistorin kytkentätien kanssa sarjaan on kytketty toisen 20 optokytkimen (U3) valodiodi, jonka kytkimen kytkintransis-tori toimii valvontailmoituksen laukaisemiseksi.

6 97674

7. Patenttivaatimuksen 3 mukainen pää/apuhehkulangan vaihtokytkin, tunnettu siitä, että elektroninen kytkin (SI) on 25 toteutettu kanavatransistorina. * *

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-7 mukainen pää/apuhehkulangan vaihtokytkin, tunnettu siitä, että käyttöjännite pää/apuhehkulangan vaihtokytkimen tasavir- 30 takomponenttien käyttämiseksi on otettavissa tasasuuntaajalta (G), jonka tulopuoli on liitetty signaalilamppua (L) syöttävään lamppumuuntajaan (Tl). » ·

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pää/apuhehkulangan vaih-35 tokytkin, tunnettu siitä, että elektroninen vaihtovirta- kytkin (TR) on toteutettu Triacilla. 8 97674