JP2831587B2 - 発光ダイオード灯器を直列接続した信号灯の点灯回路 - Google Patents

発光ダイオード灯器を直列接続した信号灯の点灯回路

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JP2831587B2 JP6321757A JP32175794A JP2831587B2 JP 2831587 B2 JP2831587 B2 JP 2831587B2 JP 6321757 A JP6321757 A JP 6321757A JP 32175794 A JP32175794 A JP 32175794A JP 2831587 B2 JP2831587 B2 JP 2831587B2
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    • B61L2207/02Features of light signals using light-emitting diodes [LEDs]

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Audible And Visible Signals (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、誤信号を防ぐために、
直列接続した信号灯の一方が不良となったときに他方の
信号灯も消灯するようにした、発光ダイオード灯器を直
列接続した信号灯の点灯回路に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば鉄道用信号灯などでは、複数の灯
器を縦あるいは横に並べて配置し、ある特定の情報を伝
達するために点灯する場合が多いが、そのような信号灯
器を点灯する回路では、通常は誤信号を防ぐため白熱電
球を直列に接続し、1灯が断芯すると2灯とも不点灯と
なるよう構成されていた。しかし近来は、白熱電球より
寿命が長く消費電力も小さい発光ダイオード(以下LE
Dという)により構成した灯器が、白熱電球に代わって
多く使用されるようになった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の白熱電球に代わ
るLEDを使用した信号回路では、LED灯器の内部に
LEDが並列に多数接続されているため、直列に接続し
ても2灯が同時には不点灯とならない。そのためこの信
号灯を視認する人に誤った情報を伝える事があり、これ
は極めて重大な危険を引き起こす可能性がある。
【0004】本発明の目的は、このような欠点を解消
し、LED灯器を直列に使用した信号灯で、一つの灯器
のLEDが一定個数以上断芯した場合に回路を開いて、
白熱電球のときと同様に2灯共不点灯とさせる発光ダイ
オード灯器を直列接続した信号灯の点灯回路を提供する
ことにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに本発明の発光ダイオード灯器を直列接続した信号灯
の点灯回路は、発光ダイオード群からなる灯器10,2
0の複数個を直列接続して構成した信号灯を点灯する回
路において、電源トランスの中間タップcを有する2次
巻線2に、直列接続した前記灯器10,20を接続し、
前記灯器10,20の中間接続点dと前記中間タップc
の間に流れる電流が一定以上になったとき灯器断芯と判
定する断芯判定手段30,31と、前記断芯判定手段3
0,31の出力に基づき前記トランスの電源入力回路を
開放する電源切断手段40を有する構成とする。
【0006】さらに断芯判定手段は、灯器の中間接続点
dと電源トランス2次巻線の中間タップcの間に挿入し
た全波整流回路30と、前記全波整流回路30の出力に
より作動するリレー回路31とからなり、電源切断手段
40は、前記リレー回路31の出力によりトランスの1
次巻線1を開放した後は手動により接続しない限りは開
放状態を持続する接点Qを有するプロテクタ回路である
構成とする。
【0007】あるいは、前記の目的を達成するために本
発明の発光ダイオード灯器を直列接続した信号灯の点灯
回路は、発光ダイオード群からなる灯器10,20の複
数個を直列接続して構成した信号灯を点灯する回路にお
いて、灯器点灯用電源の出力4に直列接続した前記灯器
10,20を接続するとともに前記灯器の直列回路1
0,20に並列に抵抗5,6の直列回路を接続し、前記
灯器10,20の中間接続点dと該接続点dに対応する
前記抵抗5,6の中間接続点gの間に流れる電流が一定
以上になったとき灯器断芯と判定する断芯判定手段3
0,31と、前記断芯判定手段30,31の出力に基づ
き前記灯器点灯用電源の入力回路1を開放する電源切断
手段40を有する構成とする。さらに、断芯判定手段3
0,31は、灯器の中間接続点dと直列抵抗の中間接続
点gの間に挿入した全波整流回路30と、前記全波整流
回路30の出力により作動するリレー回路31とからな
り、電源切断手段40は、前記リレー回路31の出力に
より灯器点灯用電源の入力回路1を開放した後は手動に
より接続しない限りは開放状態を持続する接点Qを有す
るプロテクタ回路である構成とする。
【0008】
【実施例】次に本発明について、図面を参照して詳しく
説明する。図1は本発明の第1の実施例を一部簡略化し
て示した回路図である。図2は本発明の第2の実施例を
一部簡略化して示した回路図である。図3は図1あるい
は図2の実施例に使用したLED灯器とその接続例を示
す回路図である。図1において、1は電源トランスの1
次巻線、2は電源トランスの2次巻線、3は電源トラン
スの他の独立した2次巻線、10および20は、互いに
直列接続されているLED灯器、30は全波整流回路、
31はフォトリレー回路、40はプロテクタ回路であ
る。
【0009】LED灯器10は図2に示すように、並列
接続されたLED12a,12b〜12xと、これを負
荷とする整流回路11により構成され、その入力は図1
の電源トランスの2次巻線の一端a点と、LED灯器2
0との中間接続点d点の間に接続されている。また、L
ED灯器20は図2に示すように、並列接続されたLE
D22a,22b〜22xと、これを負荷とする整流回
路21により構成され、その入力は図1の電源トランス
の2次巻線の一端b点と、LED灯器10との中間接続
点dの間に接続されている。
【0010】全波整流回路30とフォトリレー回路31
は、直列接続されているLED灯器のいずれかの不良
(部分的断芯)を判定する断芯判定手段を構成する。全
波整流回路30の交流入力は、電源トランスの2次巻線
2の中間タップ(c点)と、LED灯器10と20の中
間接続点(d点)の間に接続されている。全波整流回路
30の直流出力は、フォトリレー回路31の入力(e点
とf点)に接続されている。フォトリレー回路31の出
力(g点とh点)は、電源トランスの独立した2次巻線
3とプロテクタ回路40の1次側の直列回路に接続され
ている。プロテクタ回路40の2次側は電源トランスの
1次巻線と直列に接続され電源入力回路を構成してい
る。
【0011】プロテクタ回路40は、フォトリレー回路
31の出力に基づきトランスの電源入力回路を開放する
電源切断手段であって、1次側は電磁開閉器の励磁コイ
ルLとその接点Pの直列回路で構成され、2次側は励磁
コイルLによって作動する接点Qで構成されている。接
点PおよびQは、いずれも一旦開放されると、あらため
て手動で閉じない限りは、開放状態を維持するブレーク
接点である。
【0012】次に本実施例の動作について説明する。L
ED灯器は図2に示すようにその内部にLEDが並列に
多数接続されているため、灯器を直列に接続しても白熱
電球の場合のように2灯が同時に不点灯とはならない。
そこで本実施例では単相3線式トランスを用い、その中
性点の電流変化を利用し、LEDが1/3以上断芯した
場合は電源回路を開き、白熱電球の場合と同様に2灯共
不点灯とするものである。
【0013】図1において、先ず、LED灯器10およ
び20のいずれも正常に点灯しているときは、c点とd
点の間に電位差はなく、全波整流回路30に交流入力が
ないので、フォトリレー31の入力(e点とf点)に電
流が流れない。したがって、フォトリレー31の出力側
(g点とh点)は開放状態で、プロテクタ回路40の励
磁コイルLに電流は流れず、接点PおよびQは不動作で
閉じたままである。
【0014】次に、LED灯器10および20のいずれ
かが不良となり、例えばLED灯器10のLEDの一部
に断芯が発生した場合は、a点とd点の間の抵抗が、b
点とd点の間の抵抗にくらべて高くなるためアンバラン
スとなり、c点とd点の間に電流が流れる。もしもLE
D12a,12b〜12xの内の約1/3以上のLED
に断芯があれば、フォトリレー31の入力(e点とf
点)に流れる電流が大きくなりフォトリレー31の出力
側(g点とh点)を閉路する。
【0015】そこでプロテクタ回路40の励磁コイルL
に電流が流れ、接点PおよびQが開放される。接点Qの
開放により電源トランスの入力回路が開放されLED灯
器10および20は共に同時に滅灯する。接点Pおよび
Qは、いずれも自己保持機能を有しているので、あらた
めて手動で電源を投入しない限りは、LED灯器10お
よび20は点灯することはない。
【0016】次に図2の回路について説明する。図2に
おいて、4は電源トランスに2次巻線、5,6はLED
灯器10,20の直列回路に並列に接続される抵抗の直
列回路である。他の図1と同じ符号のものは、すべて図
1と同等であることを示し、a,b,cは、図1の点
a,b,cに対応する点である。したがって、図2の回
路は、図1の回路の電源トランスの中間タップ付き2次
巻線の代わりに、抵抗の直列回路5,6が同一の役割を
果たすだけで、他は同一の動作をするのでその説明は省
略する。
【0017】なお、以上の説明において単独の2次巻線
3を、1次巻線1を有する同じ電源トランスの2次巻線
として説明したが、1次巻線1に関係のない全く別の電
源トランスの2次巻線であっても差し支えはない。ま
た、フォトリレー31およびプロテクタ回路40の構成
は図1に示すものに限られることはなく、本発明の趣旨
に沿うものであれば他のいずれの構成であっても一向に
差し支えはない。さらに直列に接続されるLED灯器を
3灯以上とし、これに対応するトランス2次巻線の中間
タップあるいは直列接続された抵抗の中間接続点と、断
芯判定手段をそれぞれ2個以上設け、これに対応可能な
プロテクタ回路を構成して、3灯以上の灯器点灯回路と
することができる。
【0018】
【発明の効果】以上詳しく説明したように本発明の発光
ダイオード灯器を直列接続した信号灯の点灯回路は、電
源トランスの2次巻線に直列接続した灯器を接続し、灯
器の中間接続点と、電源トランス2次巻線の中間タッ
プ、あるいは灯器点灯電源に並列に接続された抵抗の直
列回路の中間接続点との間に流れる電流が一定以上にな
ったことを検出する断芯判定手段を設け、その出力に基
づいてトランスの電源入力回路を開放することにより、
灯器に発光ダイオードを並列接続したものを使用して
も、従来の白熱電球使用の場合と同様に1灯が断芯した
ときに2灯共同時に不点灯とすることができるという効
果がある。また以上の回路のうち、灯器断芯判定手段
を、全波整流回路と、その出力で作動するリレー回路と
で構成し、電源切断手段を、前記リレー回路によりトラ
ンスの1次巻線を開放した後は手動により接続しない限
りは開放状態を持続するプロテクタ回路で構成すること
により確実な動作が期待できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を一部簡略化して示した
回路図である。
【図2】本発明の第2の実施例を一部簡略化して示した
回路図である。
【図3】図1あるいは図2のLED灯器とその接続例を
示す回路図である。
【符号の説明】
1 電源トランスの1次巻線 2 電源トランスの2次巻線 3 電源トランスの他の独立した2次巻線 4 灯器点灯用電源の出力 5,6 抵抗器 10,20 LED灯器 30 全波整流回路 31 フォトリレー回路 40 プロテクタ回路(電源切断手段)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発光ダイオード群からなる灯器の複数個
    を直列接続して構成した信号灯を点灯する回路におい
    て、 電源トランスの中間タップを有する2次巻線に、直列接
    続した前記灯器を接続し、 前記灯器の中間接続点と前記中間タップの間に流れる電
    流が一定以上になったとき灯器断芯と判定する断芯判定
    手段と、 前記断芯判定手段の出力に基づき前記トランスの入力回
    路を開放する電源切断手段を有することを特徴とする発
    光ダイオード灯器を直列接続した信号灯の点灯回路。
  2. 【請求項2】 断芯判定手段は、灯器の中間接続点と電
    源トランス2次巻線の中間タップの間に挿入した全波整
    流回路と、前記全波整流回路の出力により作動するリレ
    ー回路とからなり、 電源切断手段は、前記リレー回路の出力によりトランス
    の1次巻線を開放した後は手動により接続しない限りは
    開放状態を持続する接点を有するプロテクタ回路である
    請求項1に記載の発光ダイオード灯器を直列接続した信
    号灯の点灯回路。
  3. 【請求項3】 発光ダイオード群からなる灯器の複数個
    を直列接続して構成した信号灯を点灯する回路におい
    て、 灯器点灯用電源の出力に直列接続した前記灯器を接続す
    るとともに前記灯器の直列回路に並列に抵抗の直列回路
    を接続し、 前記灯器の中間接続点と該接続点に対応する前記抵抗の
    中間接続点の間に流れる電流が一定以上になったとき灯
    器断芯と判定する断芯判定手段と、 前記断芯判定手段の出力に基づき前記灯器点灯用電源の
    入力回路を開放する電源切断手段を有することを特徴と
    する発光ダイオード灯器を直列接続した信号灯の点灯回
    路。
  4. 【請求項4】 断芯判定手段は、灯器の中間接続点と直
    列抵抗の中間接続点の間に挿入した全波整流回路と、前
    記全波整流回路の出力により作動するリレー回路とから
    なり、 電源切断手段は、前記リレー回路の出力により灯器点灯
    用電源の入力回路を開放した後は手動により接続しない
    限りは開放状態を持続する接点を有するプロテクタ回路
    である請求項3に記載の発光ダイオード灯器を直列接続
    した信号灯の点灯回路。
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