RU2390105C1 - Traffic light colour-emitting device - Google Patents
Traffic light colour-emitting device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2390105C1 RU2390105C1 RU2009102171/28A RU2009102171A RU2390105C1 RU 2390105 C1 RU2390105 C1 RU 2390105C1 RU 2009102171/28 A RU2009102171/28 A RU 2009102171/28A RU 2009102171 A RU2009102171 A RU 2009102171A RU 2390105 C1 RU2390105 C1 RU 2390105C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- terminal
- transistor
- resistor
- resistors
- output
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сигнальным устройствам, в частности к железнодорожным светофорам, содержащих несколько цветоизлучающих устройств, причем каждое цветоизлучающее устройство излучает световую энергию определенного цвета. Цвет излучаемой энергии информирует машиниста (водителя) о возможности двигаться по конкретному участку железнодорожного пути с определенной скоростью, либо о запрещении движения.The invention relates to signaling devices, in particular to railway traffic lights containing several color-emitting devices, each color-emitting device emitting light energy of a certain color. The color of the radiated energy informs the driver (driver) about the ability to move along a specific section of the railway track at a certain speed, or about the prohibition of movement.
Известны железнодорожные цветоизлучающие устройства (ГОСТ Р 52282-2004), использующие стандартные двухнитевые сигнальные лампы со светофильтром, которые излучают световую энергию мощностью Р=35 Вт при напряжении питания U=12 B переменного тока.Known railway color-emitting devices (GOST R 52282-2004) using standard double-stranded signal lamps with a light filter that emit light energy with a power of P = 35 W at a supply voltage of U = 12 V AC.
Недостатком таких цветоизлучающих устройств являются: малый временной ресурс работы, определяемый временем работоспособности сигнальной лампы, приблизительно 40 суток, низкий КПД, широкая диаграмма направленности излучаемой энергии, невозможность обеспечения постоянного контраста излучаемой световой энергии при разных уровнях внешней освещенности в районе светофора.The disadvantage of such color-emitting devices is: a short time resource, determined by the working time of the signal lamp, approximately 40 days, low efficiency, a wide radiation pattern, the inability to ensure constant contrast of the emitted light energy at different levels of ambient light in the traffic light area.
Также известно цветоизлучающее устройство для группы электрических блоков по патенту ЕР 1777553 А1, принятое в качестве ближайшего аналога, состоящее из группы цветоизлучающих диодов (СИД), источника постоянного тока, средства блокировки, блока оценки работоспособности устройства, контрольного блока. В этом устройстве каждому СИД параллельно включено средство блокировки, состоящее из тиристора Т, двух резисторов R и конденсатора С, причем анод и катод тиристора соединены соответственно с анодом и катодом соответствующего СИД, к катоду тиристора подключен первым выводом конденсатор С и первый резистор R, а к управляющему электроду тиристора Т присоединены вторым выводом конденсатор С, первый резистор R и первым выводом второй резистор R, второй вывод второго резистора R подсоединен к аноду тиристора Т. Конденсатор С предотвращает случайное открывание тиристора Т при импульсном изменении напряжения в проводах, возникающего во время действия помехи. При неработоспособности СИД, проявляющейся в виде его короткого замыкания, падение напряжения ΔU на всей группе СИД уменьшается на величину падения напряжения ΔUСИД1 одного СИД. При неработоспособности СИД, проявляющейся в виде обрыва, срабатывает средство блокировки, а именно включается параллельно включенный СИД тиристор (элемент блокировки), при этом падение напряжения на всей группе СИД уменьшается на величину ΔUО:Also known is a color-emitting device for a group of electrical units according to patent EP 1777553 A1, adopted as the closest analogue, consisting of a group of color-emitting diodes (LEDs), a direct current source, a means of blocking, a unit for evaluating the health of the device, a control unit. In this device, each LED is connected in parallel with a blocking device consisting of a thyristor T, two resistors R and a capacitor C, and the anode and cathode of the thyristor are connected respectively to the anode and cathode of the corresponding LED, the capacitor C and the first resistor R are connected to the thyristor cathode by the first output, and a capacitor C is connected to the control electrode of the thyristor T by a second terminal, a first resistor R and a second resistor R by a first terminal, a second terminal of a second resistor R is connected to the anode of thyristor T. The capacitor C prevents the case a new opening of the thyristor T with a pulse change in voltage in the wires that occurs during the action of interference. When the LED is inoperative, manifested in the form of a short circuit, the voltage drop ΔU across the entire group of LEDs decreases by the magnitude of the voltage drop ΔU LED1 of one LED. When the LED is inoperative, which manifests itself in the form of a break, the blocking tool is activated, namely, the thyristor (blocking element) is switched on in parallel, and the voltage drop across the entire LED group decreases by ΔU О :
ΔUO=UСИД1_UT,ΔU O = U LED1 _U T ,
где UСИД1 - падение напряжения на одном СИД, UT - падение напряжения на одном тиристоре, находящемся в открытом состоянии.where U LED1 is the voltage drop on one LED, U T is the voltage drop on one thyristor in the open state.
Блок оценки определяет величину падения напряжения на всей группе последовательно соединенных СИД, которая однозначно определяется количеством неисправных в группе СИД. Если падение напряжения на всей группе СИД меньше определенной величины, то блок оценки вырабатывает управляющий сигнал, который посредством контрольного блока сообщает вышестоящему центру управления о функциональном состоянии группы СИД.The evaluation unit determines the magnitude of the voltage drop across the entire group of series-connected LEDs, which is uniquely determined by the number of faulty LEDs in the group. If the voltage drop across the entire LED group is less than a certain value, the evaluation unit generates a control signal, which, through the control unit, informs the higher-level control center about the functional status of the LED group.
Основным недостатком цветоизлучающего устройства по европейскому патенту ЕР 1777553 А1 по заявке 05292232.5 является отсутствие средств автоматического регулирования величины мощности излучаемой световой энергии группой СИД в зависимости от уровня внешней освещенности в зоне светофора, что приводит к уменьшению контрастности вырабатываемого светового сигнала по отношению к яркости внешней освещенности в зоне светофора, например, при попадании солнечных лучей или луча прожектора электровоза на излучающую поверхность светофора.The main disadvantage of the color-emitting device according to European patent EP 1777553 A1 according to application 05292232.5 is the lack of means for automatically controlling the power of the emitted light energy by the LED group depending on the level of external illumination in the traffic light area, which leads to a decrease in the contrast of the generated light signal with respect to the brightness of the external illumination in a traffic light zone, for example, when sunlight or a spotlight of an electric locomotive hits a radiating surface of a traffic light.
Перед изобретением поставлена задача обеспечения круглосуточного постоянства величины контраста световой энергии, вырабатываемой цветоизлучающим устройством светофора, по отношению к яркости внешней освещенности в зоне светофора.The invention has the task of ensuring round-the-clock constancy of the magnitude of the contrast of the light energy produced by the color-emitting device of the traffic light in relation to the brightness of the external illumination in the traffic light zone.
Задача, поставленная перед изобретением, достигается за счет того, что в цветоизлучающее устройство, состоящее из группы последовательно включенных светоизлучающих диодов (СИД), к которой параллельно подсоединена группа средств блокировки (СБ), причем к каждому СИД параллельно подсоединено средство блокировки (СБ), выполненное в виде тиристора, двух резисторов и конденсатора, причем анод и катод каждого СИД объединен соответственно с анодом и катодом упомянутого тиристора, при этом к катоду каждого тиристора подключен первым выводом конденсатор и первый резистор, а второй вывод первого резистора, конденсатора и первый вывод второго резистора объединены с управляющим электродом тиристора, второй вывод второго резистора подключен к аноду тиристора, генератора тока и блока оценки работоспособности устройства (БО), авторами к катоду последнего из указанной группы СИД присоединен сток первого транзистора, работающего в качестве генератора тока, исток и затвор этого транзистора подсоединен соответственно через третий и четвертый резистор к общему проводу цветоизлучающего устройства - "земле". К затвору первого транзистора подсоединен через пятый резистор выход фотоприемного канала, причем выходом фотоприемного канала является коллектор второго транзистора фотоприемного канала, к базе которого присоединен коллектор фототранзистора, при этом к коллектору второго транзистора, базе второго транзистора и базе фототранзистора подсоединены первым выводом соответственно шестой, седьмой и восьмой резисторы, а эмиттер второго транзистора и база фототранзистора подсоединены соответственно через девятый и десятый резистор к "земле", к которой также присоединен эмиттер фототранзистора. К коллектору второго транзистора присоединен через одиннадцатый резистор вход регулируемой нагрузки, причем входом регулируемой нагрузки является затвор третьего транзистора, который через двенадцатый резистор присоединен к "земле". К стоку третьего транзистора присоединены первым выводом тринадцатый и четырнадцатый резисторы. Ко второму выводу четырнадцатого резистора присоединены первым выводом пятнадцатый резистор и затвор четвертого транзистора, к истоку которого подсоединен первым выводом шестнадцатый резистор, при этом второй вывод пятнадцатого, шестнадцатого резисторов и исток третьего транзистора соединен с "землей". К аноду первого из указанной группы СИД подсоединен выход нестабилизированного напряжения источника питания, причем выходом нестабилизированного напряжения является первый вывод дросселя, к которому также подсоединен первым выводом семнадцатый резистор и третий конденсатор. Ко второму выводу семнадцатого резистора присоединены первым выводом четвертый конденсатор, катод стабилитрона и вторым выводом шестой, седьмой и восьмой резисторы. Ко второму выводу дросселя присоединен сток четвертого транзистора, первым выводом пятый конденсатор и выход положительного напряжения первого и второго выпрямительного моста, при этом другой выход первого и второго выпрямительного моста, анод стабилитрона, второй вывод третьего, четвертого и пятого конденсатора соединен с "землей". К первому входу первого выпрямительного моста через введенный первый предохранитель подсоединен первый выход вторичной обмотки первого трансформатора. К первому входу второго выпрямительного моста присоединен первый вывод вторичной обмотки второго трансформатора, при этом вторые выводы вторичных обмоток первого и второго трансформатора объединены и через второй предохранитель подсоединены ко второму входу первого и второго выпрямительного моста. К стоку первого транзистора подсоединен затвор пятого транзистора и первым выводом восемнадцатый резистор, при этом сток пятого транзистора присоединен к первому выводу дросселя, а к истоку пятого транзистора подключены первым выводом девятнадцатый, двадцатый и двадцать первый резисторы. Ко второму выводу восемнадцатого резистора присоединены затвор шестого транзистора и первым выводом двадцать второй резистор, при этом второй вывод девятнадцатого, двадцать второго резисторов и исток шестого транзистора соединены с "землей". К стоку шестого транзистора присоединены первым выводом двадцать третий и двадцать четвертый резисторы, второй вывод двадцать третьего резистора объединен с первым выводом дросселя. К коллектору второго транзистора присоединен анодом первый диод, к катоду которого подсоединен первым выводом двадцать пятый резистор, ко второму выводу которого присоединен затвор седьмого транзистора, а также первый вывод двадцать шестого резистора и шестого конденсатора. Сток седьмого транзистора объединен с первым выводом дросселя, а к истоку этого транзистора присоединены первым выводом двадцать седьмой и двадцать второй резисторы, при этом второй вывод двадцать шестого, двадцать восьмого резисторов и шестого конденсатора соединены с "землей". Ко второму выводу двадцатого, двадцать четвертого и двадцать седьмого резисторов присоединены анодом соответственно второй, третий и четвертый диод, причем катоды этих диодов объединены. Ко второму выводу двадцать первого резистора присоединены первым выводом двадцать девятый резистор и седьмой конденсатор, ко второму выводу двадцать девятого резистора присоединен анод светодиода первого оптрона, при этом катод этого светодиода и второй вывод седьмого конденсатора соединены с "землей", а сток и исток транзистора первого оптрона присоединены соответственно к первому входу первого выпрямительного моста и второму выводу вторичной обмотки первого трансформатора. К катодам второго, третьего и четвертого диодов подсоединены первым выводом тридцатый, тридцать первый резисторы и восьмой конденсатор, ко второму выводу тридцатого и тридцать первого резисторов подсоединены соответственно анод светодиода второго и третьего оптронов, при этом катоды светодиодов второго и третьего оптронов соединены с "землей", а стоки транзисторов второго и третьего оптронов соответственно присоединены к первому входу первого и второго выпрямительного мостов, истоки транзисторов второго и третьего оптронов объединены со вторым входом первого и второго выпрямительных мостов.The problem posed by the invention is achieved due to the fact that in the color-emitting device consisting of a group of series-connected light emitting diodes (LEDs), to which a group of blocking means (SB) is connected in parallel, and blocking means (SB) are connected in parallel to each LED, made in the form of a thyristor, two resistors and a capacitor, moreover, the anode and cathode of each LED are combined with the anode and cathode of the said thyristor, respectively, while the first terminal is connected to the cathode of each thyristor the capacitor and the first resistor, and the second terminal of the first resistor, capacitor and the first terminal of the second resistor are combined with the thyristor control electrode, the second terminal of the second resistor is connected to the thyristor anode, current generator and unit health assessment unit (BO), by the authors to the cathode of the last of the indicated group A LED is connected to the drain of the first transistor operating as a current generator, the source and gate of this transistor are connected respectively through a third and fourth resistor to a common color-emitting wire device - the "land." The output of the photodetector channel is connected to the gate of the first transistor through the fifth resistor, and the output of the photodetector channel is the collector of the second transistor of the photodetector channel, to which the collector of the photo transistor is connected, while the collector of the second transistor, the base of the second transistor and the base of the photo transistor are connected to the sixth, seventh and the eighth resistors, and the emitter of the second transistor and the base of the phototransistor are connected respectively through the ninth and tenth resistor to ground e ", to which is also connected an emitter of a phototransistor. To the collector of the second transistor, an adjustable load input is connected through the eleventh resistor, and the adjustable load input is the gate of the third transistor, which is connected to ground through a twelfth resistor. The thirteenth and fourteenth resistors are connected to the drain of the third transistor by the first output. A fifteenth resistor and a gate of the fourth transistor are connected to the second terminal of the fourteenth resistor by a first terminal, to the source of which a sixteenth resistor is connected to the first terminal, the second terminal of the fifteenth, sixteenth resistors and the source of the third transistor are connected to ground. The output of the unstabilized voltage of the power supply is connected to the anode of the first LED group, and the output of the unstabilized voltage is the first output of the inductor, to which the seventeenth resistor and the third capacitor are also connected by the first output. A fourth capacitor, a zener diode cathode, and a second terminal of a sixth, seventh, and eighth resistors are connected to the second terminal of the seventeenth resistor. The drain of the fourth transistor is connected to the second output of the inductor, the fifth capacitor is the first output and the positive voltage output of the first and second rectifier bridge, while the other output of the first and second rectifier bridge, the zener diode anode, the second output of the third, fourth and fifth capacitor are connected to ground. The first output of the secondary winding of the first transformer is connected to the first input of the first rectifier bridge through the introduced first fuse. The first output of the secondary winding of the second transformer is connected to the first input of the second rectifier bridge, while the second outputs of the secondary windings of the first and second transformer are combined and connected through the second fuse to the second input of the first and second rectifier bridge. The gate of the fifth transistor and the first terminal of the eighteenth resistor are connected to the drain of the first transistor, while the drain of the fifth transistor is connected to the first terminal of the inductor, and the nineteenth, twentieth, and twenty first resistors are connected to the source of the fifth transistor. The gate of the sixth transistor and the first terminal of the twenty-second resistor are connected to the second terminal of the eighteenth resistor, while the second terminal of the nineteenth, twenty second resistors and the source of the sixth transistor are connected to ground. The twenty-third and twenty-fourth resistors are connected to the drain of the sixth transistor by the first terminal, the second terminal of the twenty-third resistor is combined with the first terminal of the inductor. A first diode is connected to the collector of the second transistor by an anode, to the cathode of which a twenty-fifth resistor is connected by a first terminal, to the second terminal of which a gate of the seventh transistor is connected, as well as a first terminal of a twenty-sixth resistor and a sixth capacitor. The drain of the seventh transistor is combined with the first terminal of the inductor, and the twenty-seventh and twenty-second resistors are connected to the source of this transistor by the first terminal, while the second terminal of the twenty-sixth, twenty-eighth resistors and the sixth capacitor are connected to ground. To the second terminal of the twentieth, twenty-fourth and twenty-seventh resistors are connected anode the second, third and fourth diodes, respectively, and the cathodes of these diodes are combined. The twenty-ninth resistor and the seventh capacitor are connected to the second terminal of the twenty-first resistor, the anode of the LED of the first optocoupler is connected to the second terminal of the twenty-ninth resistor, while the cathode of this LED and the second terminal of the seventh capacitor are connected to ground, and the drain and source of the first transistor optocouplers are connected respectively to the first input of the first rectifier bridge and the second output of the secondary winding of the first transformer. The thirtieth, thirty-first resistors and the eighth capacitor are connected to the cathodes of the second, third and fourth diodes, the anode of the LEDs of the second and third optocouplers, respectively, are connected to the second terminal of the thirty and thirty-first resistors, while the cathodes of the LEDs of the second and third optocouplers are connected to ground and the drains of the transistors of the second and third optocouplers are respectively connected to the first input of the first and second rectifier bridges, the sources of the transistors of the second and third optocouplers are combined s to the second input of the first and second rectifier bridges.
Кроме того, к стоку первого транзистора может быть подсоединен затвор восьмого транзистора и первым выводом тридцать второй резистор, при этом сток восьмого транзистора присоединен к первому выводу дросселя, а к его истоку подключены первым выводом тридцать третий, тридцать четвертый и тридцать пятый резисторы. Ко второму выводу тридцать второго резистора присоединены затвор девятого транзистора и первым выводом тридцать шестой резистор, при этом второй вывод тридцать третьего, тридцать шестого резистора и исток девятого транзистора соединены с "землей". К стоку девятого транзистора присоединены первым выводом тридцать седьмой и тридцать восьмой резисторы, при этом второй вывод тридцать седьмого резистора объединен с первым выводом дросселя. К коллектору второго транзистора присоединен анодом пятый диод, к катоду которого подсоединен первым выводом тридцать девятый резистор, ко второму выводу которого присоединен затвор десятого транзистора, а также первый вывод сорокового резистора и девятого конденсатора. Сток десятого транзистора объединен с первым выводом дросселя, а к истоку этого транзистора присоединены первым выводом сорок первый и сорок второй резисторы, при этом второй вывод сорокового, сорок второго резисторов и девятого конденсатора соединены с "землей". Ко второму выводу тридцать пятого, тридцать восьмого и сорок первого резисторов присоединены анодом соответственно шестой, седьмой и восьмой диод, катоды которых объединены. Ко второму выводу тридцать четвертого резистора присоединены первым выводом сорок третий резистор и десятый конденсатор, ко второму выводу сорок третьего резистора присоединен анод светодиода четвертого оптрона, при этом катод этого светодиода и второй вывод десятого конденсатора соединены с "землей", а сток и исток транзистора четвертого оптрона присоединены соответственно к первому входу первого выпрямительного моста и второму выводу вторичной обмотки первого трансформатора. К катодам шестого, седьмого и восьмого диодов подсоединены первым выводом сорок четвертый, сорок пятый резисторы и одиннадцатый конденсатор, ко второму выводу сорок четвертого и сорок пятого резисторов подсоединены соответственно анод светодиода пятого и шестого оптронов, при этом катоды светодиодов пятого и шестого оптронов соединены с "землей", а стоки транзисторов пятого и шестого оптронов соответственно присоединены к первому входу первого и второго выпрямительного мостов, истоки транзисторов пятого и шестого оптронов объединены со вторым входом первого и второго выпрямительных мостов.In addition, the gate of the eighth transistor and the first terminal of the thirty second resistor can be connected to the drain of the first transistor, while the drain of the eighth transistor is connected to the first terminal of the inductor, and the thirty third, thirty fourth and thirty fifth resistors are connected to its source by the first terminal. The second terminal of the thirty-second resistor is connected to the gate of the ninth transistor and the first terminal of the thirty-sixth resistor, while the second terminal of the thirty-third, thirty-sixth resistor and the source of the ninth transistor are connected to ground. To the drain of the ninth transistor are connected the first terminal of the thirty-seventh and thirty-eighth resistors, while the second terminal of the thirty-seventh resistor is combined with the first terminal of the inductor. A fifth diode is connected to the collector of the second transistor by an anode, to the cathode of which a thirty-ninth resistor is connected to the first terminal, to the second terminal of which a gate of the tenth transistor is connected, as well as a first terminal of the fortieth resistor and the ninth capacitor. The drain of the tenth transistor is combined with the first terminal of the inductor, and forty-first and forty second resistors are connected to the source of this transistor by the first terminal, while the second terminal of the forty, forty second resistors and the ninth capacitor are connected to ground. To the second terminal of the thirty-fifth, thirty-eighth and forty-first resistors are connected by the anode, respectively, the sixth, seventh and eighth diode, the cathodes of which are combined. The forty-third resistor and the tenth capacitor are connected to the second terminal of the thirty-fourth resistor by the first terminal, the anode of the LED of the fourth optocoupler is connected to the second terminal of the forty-third resistor, while the cathode of this LED and the second terminal of the tenth capacitor are connected to ground, and the drain and source of the fourth transistor optocouplers are connected respectively to the first input of the first rectifier bridge and the second output of the secondary winding of the first transformer. Forty-fourth, forty-fifth, and eleventh capacitors are connected to the cathodes of the sixth, seventh, and eighth diodes by the first terminal, forty-fourth and forty-fifth resistors are connected to the second terminal, and the fifth and sixth optocoupler anode LEDs are connected respectively, while the fifth and sixth optocoupler LED cathodes are connected to ground ", and the drains of the fifth and sixth optocouplers are respectively connected to the first input of the first and second rectifier bridges, the sources of the fifth and sixth optocouplers are combined with the second entrance of the first and second rectifier bridges.
Кроме того, к затвору первого транзистора через сорок шестой резистор может быть подсоединен вход блока коммутации, причем входом блока коммутации является сток транзистора седьмого оптрона (твердотельное реле), исток которого соединен с "землей". К аноду светодиода седьмого оптрона подсоединены первым выводом сорок седьмой резистор, двенадцатый конденсатор, сток одиннадцатого транзистора и анод светодиода восьмого оптрона, при этом исток транзистора и катод светодиода седьмого оптрона, исток одиннадцатого транзистора и второй вывод двенадцатого конденсатора присоединены к "земле". К затвору одиннадцатого транзистора присоединены первым выводом сорок восьмой и сорок девятый резисторы, при этом второй вывод сорок восьмого резисторов присоединен к "земле", а второй вывод сорок седьмого, сорок девятого резисторов и сток транзистора восьмого оптрона присоединены к первому выводу дросселя, при этом исток транзистора восьмого оптрона подсоединен к аноду К-го светоизлучающего диода.In addition, the input of the switching unit can be connected to the gate of the first transistor through the forty-sixth resistor, and the input of the switching unit is the drain of the seventh optocoupler transistor (solid state relay), the source of which is connected to ground. The seventh seventh resistor, the twelfth capacitor, the drain of the eleventh transistor and the anode of the seventh optocoupler LED, the source of the transistor and the cathode of the seventh optocoupler LED, the source of the eleventh transistor and the second terminal of the twelfth capacitor are connected to ground to the anode of the seventh optocoupler LED. The gate of the eleventh transistor is connected to the first terminal of the forty-eighth and forty-ninth resistors, while the second terminal of the forty-eighth resistors is connected to the ground, and the second terminal of the forty-seventh, forty-ninth resistors and the drain of the transistor of the eighth optocoupler are connected to the first terminal of the inductor, while the source the eighth optocoupler transistor is connected to the anode of the K-th light-emitting diode.
Для повышения надежности работы светофора параллельно к каждому светоизлучающему светодиоду может быть подключено второе средство блокировки, содержащее тиристор в качестве элемента блокировки светоизлучающего диода, два резистора и конденсатор, причем анод и катод каждого СИД объединен соответственно с анодом и катодом соответствующего тиристора, при этом к катоду каждого тиристора подключен первым выводом конденсатор и первый резистор, а второй вывод первого резистора, конденсатора и первый вывод второго резистора объединены с управляющим электродом тиристора, второй вывод второго резистора подключен к аноду тиристора.To increase the reliability of the traffic light in parallel, each blocking light-emitting diode can be connected with a second blocking device containing a thyristor as a blocking element of a light-emitting diode, two resistors and a capacitor, the anode and cathode of each LED being combined respectively with the anode and cathode of the corresponding thyristor, and to the cathode each thyristor is connected to the first terminal by a capacitor and a first resistor, and the second terminal of the first resistor, capacitor and the first terminal of the second resistor are combined with thyristor electrode, the second output of the second resistor is connected to the thyristor anode.
Для защиты оптоэлектронных элементов светофора от перенапряжений, возникающих в проводах питания, к первичной обмотке первого трансформатора TV могут быть параллельно подсоединены первый варистор Rv и первый супрессор VD, при этом к первичной обмотке второго трансформатора TV параллельно подсоединены второй варистор Rv и второй супрессор VD.To protect the optoelectronic traffic light elements from overvoltages arising in the power wires, the first varistor Rv and the first suppressor VD can be connected in parallel to the primary winding of the first transformer TV, while the second varistor Rv and the second suppressor VD are connected in parallel to the primary winding of the second transformer TV.
Техническим результатом изобретения является обеспечение круглосуточного постоянства величины контраста излучаемой световой энергии цветоизлучающим устройством светофора по отношению к яркости внешней освещенности в зоне светофора.The technical result of the invention is to ensure round-the-clock constancy of the contrast of the emitted light energy by the color-emitting device of the traffic light in relation to the brightness of the ambient light in the traffic light zone.
Дополнительным техническим результатом является повышение надежности работы светофора, проявляющейся в сохранении работоспособности светофора при одновременном обрыве отдельного СИД и параллельно ему включенном средстве блокировки, в сохранении контроля работоспособности цветоизлучающего устройства при неработающем одном канале оценки, а также в способности информирования вышестоящего центра управления о работе цветоизлучающего устройства светофора в предотказном режиме и о неработоспособности светофора.An additional technical result is to increase the reliability of the traffic light, which is manifested in the preservation of the workability of the traffic light while a separate LED is interrupted and the locking means is turned on in parallel, in maintaining control of the health of the color-emitting device when one evaluation channel is not working, and also in the ability to inform the higher-level control center about the operation of the color-emitting device the traffic light in precautionary mode and the inoperability of the traffic light.
На фиг.1 изображен вариант принципиальной схемы цветоизлучающего устройства светофора.Figure 1 shows a variant of the circuit diagram of a color-emitting device of a traffic light.
На фиг.2 изображена эпюра напряжений на выходе электронных блоков цветоизлучающего устройства светофора.Figure 2 shows a plot of the voltage at the output of the electronic units of the color-emitting device of the traffic light.
На фиг.1 приведен пример группы СИД1, состоящей из СИД1.1-СИД1.12, причем к группе СИД1 параллельно подсоединена группа СБ2, состоящая из СБ2.1-СБ2.12. Каждое СБ2.1-СБ2.12 содержит соответственно тиристор Т3.1-Т3.12, каждый первый резистор R4.1-4.12, каждый второй резистор R5.1-R5.12, каждый первый конденсатор С6.1-С6.12, авторами к катоду последнего из указанной группы СИД1 присоединен сток первого транзистора VT9, работающего в качестве ГТ7, исток и затвор первого транзистора VT9 подсоединен соответственно через третий и четвертый резисторы R10, R11 к "земле", к затвору первого транзистора VT9 подсоединен через пятый резистор R12 выход фотоприемного канала (ФК)13, причем выходом ФК13 является коллектор второго транзистора VT14, к базе которого присоединен коллектор фототранзистора VT15, при этом к коллектору, к базе второго транзистора Т14 и базе фототранзистора VT15 подсоединены первым выводом соответственно шестой, седьмой и восьмой резисторы R16, R17, R18, а эмиттер второго транзистора VT14 и база фототранзистора Т15 подсоединены соответственно через девятый и десятый резисторы R19, R20 к "земле", к которой также присоединен эмиттер фототранзистора VT15. К коллектору второго транзистора VT14 присоединен через одиннадцатый резистор R21 вход регулируемой нагрузки (РН)22, причем входом РН22 является затвор третьего транзистора Т23, который через двенадцатый резистор R24 присоединен к "земле". К стоку третьего транзистора VT23 присоединены первым выводом тринадцатый и четырнадцатый резисторы R25, R26. Ко второму выводу четырнадцатого резистора R26 присоединены первым выводом пятнадцатый резистор R27 и затвор четвертого транзистора VT28, к истоку которого подсоединен первым выводом шестнадцатый резистор R29, при этом второй вывод пятнадцатого, шестнадцатого резисторов R27, R29 и исток третьего транзистора VT23 соединены с "землей". К аноду первого из указанной группы СИД1 подсоединен выход нестабилизированного напряжения источника питания (И.П.)30 причем выходом нестабилизированного напряжения является первый вывод дросселя L31, к которому также подсоединены первым выводом семнадцатый резистор R32 и третий конденсатор С33. Ко второму выводу семнадцатого резистора R32 присоединены первым выводом четвертый конденсатор С34, катод стабилитрона VD35 и вторым выводом шестой, седьмой и восьмой резисторы R16, R17, R18. Ко второму выводу дросселя L31 присоединены сток четвертого транзистора VT28, первым выводом пятый конденсатор С36 и выход положительного напряжения первого и второго выпрямительных мостов VD37, VD39, при этом другой выход первого и второго выпрямительных мостов VD37, VD39, анод стабилитрона VD35, второй вывод третьего, четвертого и пятого конденсаторов С33, С34, С36 соединен с "землей". К первому входу первого выпрямительного моста VD37 через введенный первый предохранитель FU39 подсоединен первый выход вторичной обмотки первого трансформатора TV40. К первому входу второго выпрямительного моста VD39 присоединен первый вывод вторичной обмотки второго трансформатора TV41, при этом вторые выводы вторичных обмоток первого и второго трансформаторов TV40, TV41 объединены и через второй предохранитель FU42 подсоединены ко второму входу первого и второго выпрямительных мостов VD37, VD39. К стоку первого транзистора VT9 подсоединен затвор пятого транзистора VT43 и первым выводом восемнадцатый резистор R44, при этом сток пятого транзистора VT43 присоединен к первому выводу дросселя L31, а к истоку пятого транзистора VT43 подключены первым выводом девятнадцатый, двадцатый и двадцать первый резисторы R45, R46, R47. Ко второму выводу восемнадцатого резистора R44 присоединены затвор шестого транзистора VT48 и первым выводом двадцать второй резистор R49, при этом второй вывод девятнадцатого, двадцать второго резисторов R45, R49 и исток шестого транзистора VT48 соединены с "землей". К стоку шестого транзистора VT48 присоединены первым выводом двадцать третий и двадцать четвертый резисторы R50, R51, второй вывод двадцать третьего резистора R50 объединен с первым выводом дросселя L31. К коллектору второго транзистора VT14 присоединен анодом первый диод VD52, к катоду которого подсоединен первым выводом двадцать пятый резистор R53, ко второму выводу которого присоединен затвор седьмого транзистора VT54, а также первый вывод двадцать шестого резистора R55 и шестого конденсатора С56. Сток седьмого транзистора VT54 объединен с первым выводом дросселя L31, а к истоку транзистора VT54 присоединены первым выводом двадцать седьмой и двадцать восьмой резисторы R57, R58 при этом второй вывод двадцать шестого, двадцать восьмого резисторов R55, R58 и шестого конденсатора С56 соединены с "землей". Ко второму выводу двадцатого, двадцать четвертого и двадцать седьмого резисторов R46, R51, R57 присоединены анодом соответственно второй, третий и четвертый диоды VD59, VD60, VD61, причем катоды этих диодов объединены. Ко второму выводу двадцать первого резистора R47 присоединен первым выводом седьмой конденсатор С62 и вход исполнительного устройства (ИУ) 63, причем входом ИУ63 является первый вывод двадцать девятого резистора R64, ко второму выводу которого присоединен анод светодиода первого оптрона DA65, при этом катод этого светодиода и второй вывод седьмого конденсатора С62 соединены с "землей", а сток и исток транзистора первого оптрона DA65 присоединены соответственно к первому входу первого выпрямительного моста VD37 и ко второму выводу вторичной обмотки первого трансформатора TV40. К катодам второго, третьего и четвертого диодов VD59, VD60, VD61 подсоединены первым выводом восьмой конденсатор С66, тридцатый и тридцать первый резисторы R67, R68, ко второму выводу тридцатого и тридцать первого резисторов R67, R68 подсоединены соответственно анод светодиода второго и третьего оптронов DA69, DA70, при этом катоды светодиодов второго, третьего оптронов DA69, DA70 и второй вывод восьмого конденсатора С66 соединены с "землей". Стоки транзисторов второго и третьего оптронов DA69, DA70 соответственно присоединены к первому входу первого и второго выпрямительных мостов VD37, VD38, истоки транзисторов второго и третьего оптронов DA69, DA70 объединены со вторым входом первого и второго выпрямительных мостов VD37, VD38. К стоку первого транзистора VT9 подсоединен затвор восьмого транзистора VT71 и первым выводом тридцать второй резистор R72, при этом сток восьмого транзистора VT71 присоединен к первому выводу дросселя L31, а к истоку восьмого транзистора VT71 подключены первым выводом тридцать третий, тридцать четвертый и тридцать пятый резисторы R73, R74, R75. Ко второму выводу тридцать второго резистора R72 присоединены затвор девятого транзистора VT76 и первым выводом тридцать шестой резистор R77, при этом второй вывод тридцать третьего, тридцать шестого резисторов R73, R77 и исток девятого транзистора VT76 соединены с "землей". К стоку девятого транзистора VT76 присоединены первым выводом тридцать седьмой и тридцать восьмой резисторы R78, R79, при этом второй вывод тридцать седьмого резистора R78 объединен с первым выводом дросселя L31. К коллектору второго транзистора VT14 присоединен анодом пятый диод VD80, к катоду которого подсоединен первым выводом тридцать девятый резистор R81, ко второму выводу которого присоединен затвор десятого транзистора VT82, а также присоединены первым выводом сороковой резистор R83 и девятый конденсатор С84. Сток десятого транзистора VT82 объединен с первым выводом дросселя L31, а к истоку десятого транзистора VT82 присоединены первым выводом сорок первый и сорок второй резисторы R85, R86, при этом второй вывод сорокового, сорок второго резисторов R83, R86 и девятого конденсатора С84 соединены с "землей". Ко второму выводу тридцать пятого, тридцать восьмого и сорок первого резисторов R75, R79, R85 присоединены анодом соответственно шестой, седьмой и восьмой диоды VD87, VD88, VD89, катоды которых взаимно объединены. Ко второму выводу тридцать четвертого резистора R74 присоединены первым выводом десятый конденсатор С90 и сорок третий резистор R91, ко второму выводу сорок третьего резистора R91 присоединен анод светодиода четвертого оптрона DA92, при этом катод этого светодиода и второй вывод десятого конденсатора С90 соединены с "землей", а сток и исток транзистора четвертого оптрона DA92 присоединены соответственно к первому входу первого выпрямительного моста VD37 и второму выводу вторичной обмотки первого трансформатора TV40. К катодам шестого, седьмого и восьмого диодов VD87, VD88, VD89 подсоединены первым выводом одиннадцатый конденсатор С93, сорок четвертый и сорок пятый резисторы R94, R95, ко второму выводу сорок четвертого и сорок пятого резисторов R94, R95 подсоединены соответственно анод светодиода пятого и шестого оптронов DA96, DA97, при этом катоды светодиодов пятого, шестого оптронов DA96, DA97 и второй вывод одиннадцатого конденсатора С93 соединены с "землей", а сток транзисторов пятого и шестого оптронов DA96, DA97 присоединены соответственно к первому входу первого и второго выпрямительного мостов VD37, VD38, исток транзисторов пятого и шестого оптронов DA96, DA97 объединены со вторым входом первого и второго выпрямительных мостов VD37, VD38. К затвору первого транзистора VT9 через сорок шестой резистор R98 подсоединен вход блока коммутации (БК)99, причем входом БК99 является сток транзистора седьмого оптрона DA100 (твердотельное реле), исток которого соединен с "землей". К аноду светодиода седьмого оптрона DA100 подсоединены первым выводом сорок седьмой резистор R101, двенадцатый конденсатор С102, сток одиннадцатого транзистора VT103 и анод светодиода восьмого оптрона DA104, при этом исток транзистора и катод светодиода седьмого оптрона DA100, исток одиннадцатого транзистора VT103 и второй вывод двенадцатого конденсатора С102 присоединены к "земле". К затвору одиннадцатого транзистора VT103 присоединены первым выводом сорок восьмой и сорок девятый резисторы R105, R106, при этом второй вывод сорок восьмого резистора R105 присоединен к "земле", а второй вывод сорок седьмого, сорок девятого резисторов R101, R106 и сток транзистора восьмого оптрона DA104 присоединены к первому выводу дросселя L31, при этом исток транзистора восьмого оптрона DA104 подсоединен к аноду К-го светоизлучающего диода СИД1. К группе СИД1 параллельно подсоединена вторая группа средств блокировки (СБ) 107, причем к СИД1.1-СИД1.12 параллельно подсоединено соответствующее СБ 107.1-СБ 107.12. При этом каждое СБ 107.1-СБ 107.12 содержит соответственно тиристор Т108.1-Т108.12, каждый первый резистор R109.1-R109.12, каждый второй резистор R110.1-R110.12, каждый первый конденсатор СП111.1-СП 111.12, причем анод и катод СИД1.1-СИД1.12 объединен с анодом и катодом соответствующего тиристора Т108.1-Т108.12, при этом к катоду тиристора Т108.1-Т108.12 подключен первым выводом соответствующий первый конденсатор С111.1-С111.12 и первый резистор R109.1-R109.12, а второй вывод первого резистора R109.1-R109.12, конденсатора С111.1-C111.12 и первый вывод второго резистора R110.1-R110.12 объединены с управляющим электродом тиристора Т108.1-108.12, а второй вывод второго резистора R110.1-R110.12 подключен к аноду тиристора Т108.1-Т108.12. К первичной обмотке первого TV40 параллельно подсоединены первый варистор Rv112 и первый супрессор VD113, а к первичной обмотке второго трансформатора TV41 параллельно подсоединены второй варистор Rv114 и второй супрессор VD115.Figure 1 shows an example of an LED1 group consisting of LEDs 1.1-LED1.12, with an SB2 group consisting of SB2.1-SB2.12 connected in parallel to the LED1 group. Each SB2.1-SB2.12 contains respectively a thyristor T3.1-T3.12, every first resistor R4.1-4.12, every second resistor R5.1-R5.12, every first capacitor C6.1-C6.12, the authors connected to the cathode of the last of the indicated group LED1 the drain of the first transistor VT9 operating as GT7, the source and gate of the first transistor VT9 are connected respectively through the third and fourth resistors R10, R11 to ground, and to the gate of the first transistor VT9 is connected through the fifth resistor R12 the output of the photodetector channel (FC) 13, and the output of FC13 is the collector of the second trans the VT14 side, to the base of which the collector of the VT15 phototransistor is connected, while the sixth, seventh and eighth resistors R16, R17, R18, and the emitter of the second transistor VT14 and the base of the phototransistor T15 are connected to the collector, to the base of the second transistor T14 and the base of the phototransistor VT15 connected respectively through the ninth and tenth resistors R19, R20 to the "ground", which is also connected to the emitter of the phototransistor VT15. To the collector of the second transistor VT14 is connected via the eleventh resistor R21 the input of the adjustable load (PH) 22, and the input of the PH22 is the gate of the third transistor T23, which is connected to the ground through the twelfth resistor R24. The thirteenth and fourteenth resistors R25, R26 are connected to the drain of the third transistor VT23. The fifteenth resistor R27 and the gate of the fourth transistor VT28 are connected to the second terminal of the fourteenth resistor R26, and the sixteenth resistor R29 is connected to the source of the second terminal and the second terminal of the fifteenth, sixteenth resistors R27, R29 and the source of the third transistor VT23 are connected to ground. The output of the unstabilized voltage of the power supply (I.P.) 30 is connected to the anode of the first of the indicated group of LEDs 1. The output of the unstabilized voltage is the first output of the inductor L31, to which the seventeenth resistor R32 and the third capacitor C33 are also connected by the first output. A fourth capacitor C34, a zener diode cathode VD35 and a second terminal of the sixth, seventh and eighth resistors R16, R17, R18 are connected to the second terminal of the seventeenth resistor R32. To the second output of the inductor L31 are connected the drain of the fourth transistor VT28, the first output is the fifth capacitor C36 and the positive voltage output of the first and second rectifier bridges VD37, VD39, while the other output of the first and second rectifier bridges VD37, VD39, the zener diode VD35, the second terminal of the third, the fourth and fifth capacitors C33, C34, C36 are connected to the "ground". The first output of the secondary winding of the first transformer TV40 is connected to the first input of the first rectifier bridge VD37 through the introduced first fuse FU39. The first output of the secondary winding of the second transformer TV41 is connected to the first input of the second rectifier bridge VD39, while the second conclusions of the secondary windings of the first and second transformers TV40, TV41 are combined and connected through the second fuse FU42 to the second input of the first and second rectifier bridges VD37, VD39. The gate of the fifth transistor VT43 and the first output of the eighteenth resistor R44 are connected to the drain of the first transistor VT9, while the drain of the fifth transistor VT43 is connected to the first output of the inductor L31, and the nineteenth, twentieth, and twenty-first resistors R45, R46 are connected to the source of the fifth transistor VT43, R47. The gate of the sixth transistor VT48 and the first terminal of the twenty-second resistor R49 are connected to the second terminal of the eighteenth resistor R44, while the second terminal of the nineteenth, twenty second resistors R45, R49 and the source of the sixth transistor VT48 are connected to ground. The twenty-third and twenty-fourth resistors R50, R51 are connected to the drain of the sixth transistor VT48, the second terminal of the twenty-third resistor R50 is combined with the first terminal of the inductor L31. The first diode VD52 is connected to the collector of the second transistor VT14, the twenty-fifth resistor R53 is connected to the cathode of the second terminal, the gate of the seventh transistor VT54, and the first terminal of the twenty-sixth resistor R55 and the sixth capacitor C56 are connected to the second terminal. The drain of the seventh VT54 transistor is combined with the first output of the inductor L31, and the source of the transistor VT54 is connected with the first output of the twenty-seventh and twenty-eighth resistors R57, R58 while the second output of the twenty-sixth, twenty-eighth resistors R55, R58 and the sixth capacitor C56 are connected to ground . The second terminal of the twentieth, twenty-fourth, and twenty-seventh resistors R46, R51, R57 are connected by anode to the second, third, and fourth diodes VD59, VD60, VD61, respectively, the cathodes of these diodes being combined. To the second terminal of the twenty-first resistor R47, the seventh capacitor C62 and the input of the actuator (DUT) 63 are connected to the second terminal, the input of the IU63 is the first terminal of the twenty-ninth resistor R64, the second terminal of which is connected to the anode of the LED of the first optocoupler DA65, while the cathode of this LED and the second terminal of the seventh capacitor C62 is connected to ground, and the drain and source of the transistor of the first optocoupler DA65 are connected respectively to the first input of the first rectifier bridge VD37 and to the second terminal of the secondary winding first transformer TV40. The eighth capacitor C66, the thirtieth and thirty-first resistors R67, R68 are connected to the cathodes of the second, third and fourth diodes VD59, VD60, VD61; the anode of the LEDs of the second and third optocouplers DA69 are connected to the second terminal of the thirtieth and thirty-first resistors R67, R68, respectively; DA70, while the cathodes of the LEDs of the second, third optocouplers DA69, DA70 and the second output of the eighth capacitor C66 are connected to ground. The drains of the transistors of the second and third optocouplers DA69, DA70 are respectively connected to the first input of the first and second rectifier bridges VD37, VD38, the sources of the transistors of the second and third optocouplers DA69, DA70 are combined with the second input of the first and second rectifier bridges VD37, VD38. The gate of the eighth transistor VT71 and the first terminal of the thirty-second resistor R72 are connected to the drain of the first transistor VT9, while the drain of the eighth transistor VT71 is connected to the first terminal of the inductor L31, and the source of the eighth transistor VT71 is connected by the first terminal of thirty-third, thirty-fourth, and thirty-fifth resistors R73 R74, R75. The second terminal of the thirty-second resistor R72 is connected to the gate of the ninth transistor VT76 and the first terminal of the thirty-sixth resistor R77, while the second terminal of the thirty-third and thirty-sixth resistors R73, R77 and the source of the ninth transistor VT76 are connected to ground. To the drain of the ninth transistor VT76 are connected the first terminal of the thirty-seventh and thirty-eighth resistors R78, R79, while the second terminal of the thirty-seventh resistor R78 is combined with the first terminal of the inductor L31. The fifth diode VD80 is connected to the collector of the second transistor VT14, the thirty-ninth resistor R81 is connected to the cathode of the second terminal, the gate of the tenth transistor VT82 is connected to the second terminal of the transistor, and the fortieth resistor R83 and the ninth capacitor C84 are connected to the first terminal. The drain of the tenth transistor VT82 is combined with the first output of the inductor L31, and the source of the tenth transistor VT82 is connected by the first output of the forty first and forty second resistors R85, R86, while the second terminal of the forty, forty second resistors R83, R86 and the ninth capacitor C84 are connected to ground " To the second conclusion of the thirty-fifth, thirty-eighth and forty-first resistors R75, R79, R85 are connected by the anode of the sixth, seventh and eighth diodes VD87, VD88, VD89, respectively, whose cathodes are mutually combined. The tenth capacitor C90 and the forty-third resistor R91 are connected to the second terminal of the thirty-fourth resistor R74, the anode of the LED of the fourth optocoupler DA92 is connected to the second terminal of the forty-third resistor R91, while the cathode of this LED and the second terminal of the tenth capacitor C90 are connected to ground, and the drain and source of the transistor of the fourth optocoupler DA92 are connected respectively to the first input of the first rectifier bridge VD37 and the second output of the secondary winding of the first transformer TV40. The eleventh capacitor C93, the forty-fourth and forty-fifth resistors R94, R95 are connected to the cathodes of the sixth, seventh and eighth diodes VD87, VD88, VD89, and the anode of the fifth and sixth optocouplers LEDs are connected to the second terminal of the forty-fourth and forty-fifth resistors R94, R95 DA96, DA97, while the cathodes of the LEDs of the fifth, sixth optocouplers DA96, DA97 and the second output of the eleventh capacitor C93 are connected to ground, and the drain of the transistors of the fifth and sixth optocouplers DA96, DA97 are connected respectively to the first input of the first and second rectifier bridges VD37, VD38, the source of the transistors of the fifth and sixth optocouplers DA96, DA97 combined with the second input of the first and second rectifier bridges VD37, VD38. The input of the switching unit (BK) 99 is connected to the gate of the first transistor VT9 through the forty-sixth resistor R98, and the input of the BK99 is the drain of the seventh optocoupler DA100 (solid-state relay), the source of which is connected to ground. The forty-seventh resistor R101, the twelfth capacitor C102, the drain of the eleventh transistor VT103 and the anode of the LED of the eighth optocoupler DA104, the source of the transistor and the cathode of the LED of the seventh optocoupler DA100, the source of the eleventh second transistor VT2 and the eleventh transistor VT2 attached to the "earth". To the gate of the eleventh transistor VT103 are connected the first output of the forty-eighth and forty-ninth resistors R105, R106, while the second terminal of the forty-eighth resistor R105 is connected to ground, and the second terminal of the forty-seventh, forty-ninth resistors R101, R106 and the drain of the transistor of the eighth optocoupler DA104 connected to the first output of the inductor L31, while the source of the transistor of the eighth optocoupler DA104 is connected to the anode of the K-th light-emitting diode LED1. A second group of blocking means (SB) 107 is connected in parallel to the LED1 group, and the corresponding SB 107.1-SB 107.12 is connected in parallel to the LED1.1-LED1.12. Moreover, each SB 107.1-SB 107.12 contains, respectively, a thyristor T108.1-T108.12, each first resistor R109.1-R109.12, every second resistor R110.1-R110.12, each first capacitor SP111.1-SP 111.12 moreover, the anode and cathode of LED1.1-LED1.12 is combined with the anode and cathode of the corresponding thyristor T108.1-T108.12, while the corresponding first capacitor C111.1-C111 is connected to the cathode of the thyristor T108.1-T108.12 .12 and the first resistor R109.1-R109.12, and the second output of the first resistor R109.1-R109.12, the capacitor C111.1-C111.12 and the first output of the second resistor R110.1-R110.12 are combined with the control elec the thyroid of the thyristor T108.1-108.12, and the second output of the second resistor R110.1-R110.12 is connected to the anode of the thyristor T108.1-T108.12. The first varistor Rv112 and the first suppressor VD113 are connected in parallel to the primary winding of the first TV40, and the second varistor Rv114 and the second suppressor VD115 are connected in parallel to the primary winding of the second transformer TV41.
Работа цветоизлучающего устройства светофора показана на примере работы одной группы СИД1 одного цвета.The operation of the color-emitting device of the traffic light is shown by the example of the operation of one group of LED1 of the same color.
Цветоизлучающее устройство (см. фиг.1, 2) работает следующим образом. Для излучения световой энергии цветоизлучающим устройством определенного цвета (красный, желтый, зеленый, и т.д.) через огневое реле, расположенное на ближайшей железнодорожной станции (не указано), на первичную обмотку первого трансформатора TV40 источника питания (ИП)30 группы светоизлучающих светодиодов соответствующего цвета подается действующее значение напряжения U1=220 B, при этом на вторичной обмотке этого трансформатора TV40 вырабатывается напряжение U2, амплитуда которого определяется соотношением 1:Color-emitting device (see figure 1, 2) works as follows. To emit light energy by a color-emitting device of a certain color (red, yellow, green, etc.) through a fire relay located at the nearest railway station (not indicated), to the primary winding of the first transformer TV40 power supply (IP) 30 group of light-emitting LEDs of the corresponding color, the actual voltage value U 1 = 220 V is supplied, while the voltage U 2 is generated on the secondary winding of this transformer TV40, the amplitude of which is determined by the ratio 1:
где UD=3,3 B - падение напряжения на одном СИД1,where U D = 3.3 V is the voltage drop on one LED1,
N=12 - количество последовательно соединенных СИД1,N = 12 - the number of series-connected LED1,
ΔUГТ=4 В - падение напряжения на генераторе тока,ΔU GT = 4 V - voltage drop on the current generator,
UM=1 B - падение напряжения на диодах выпрямительного моста.U M = 1 B - voltage drop across the rectifier bridge diodes.
Напряжение U2 с выхода первого выпрямительного моста VD37 после уменьшения пульсации фильтром C36-L31-C33 подается на анод первого СИД 1.1 и через семнадцатый резистор R32 на катод стабилитрона VD35. На катоде стабилитрона VD35 вырабатывается стабилизированное напряжение UCT для питания фотоприемного канала ФК13, реализованного на втором транзисторе VT14 и фототранзисторе VT15. Величина тока через светодиоды СИД1.1-СИД1.12 пропорциональная величине тока коллектора фототранзистора VT15, в ночное время определяется восемнадцатым и девятнадцатым резисторами R18, R20. В другое время суток яркость свечения головки цветоизлучающим устройством определяется током коллектора фототранзистора VT15, величина которого пропорциональна освещенности пространства в непосредственной близости от светофора. Увеличение уровня освещенности пространства в непосредственной близости от светофора вызывает пропорциональное увеличение напряжения на коллекторе второго транзистора VT14 и на затворе первого транзистора VT9, включенного по схеме генератора тока. То есть увеличение освещенности пространства в зоне светофора вызывает увеличение величины тока накачки светодиодов IСИД1, а уменьшение освещенности вызывает уменьшение величины тока IСИД1 - В режиме ДСН (двойное снижение напряжения питания светофора) светодиодные железнодорожные светофоры должны обеспечить согласно СТО РЖД1.50.05-2007 величину излучаемой мощности РДСН в пределах от 1% до 8% от минимального нормируемого значения излучаемой мощности PH дневного режима. При уменьшении напряжения U2 на первом выходе дросселя L31 в два раза одиннадцатый транзистор VT103 закрывается, при этом включаются светодиоды седьмого и восьмого оптронов DA100, DA104, вследствие этого открываются транзисторы седьмого и восьмого оптронов DA100, DA104. Транзистором восьмого оптрона DA104 шунтируются первые К светодиодов (в рассмотренном варианте К=9, это означает, что в вырабатывании световой энергии задействованы только три СИД1), а открытым транзистором седьмого оптрона DA100 уменьшается коэффициент передачи напряжения с выхода ФК13 на затвор первого транзистора VT9, что уменьшает ток IСИД1 текущий через (N-K) СИД1, до необходимой величины.The voltage U 2 from the output of the first rectifier bridge VD37 after reducing the ripple by the filter C36-L31-C33 is supplied to the anode of the first LED 1.1 and through the seventeenth resistor R32 to the cathode of the Zener diode VD35. At the cathode of the zener diode VD35, a stabilized voltage U CT is generated to power the photodetector channel FC13, implemented on the second transistor VT14 and the phototransistor VT15. The current through the LEDs LED1.1-LED1.12 is proportional to the collector current of the VT15 phototransistor, at night it is determined by the eighteenth and nineteenth resistors R18, R20. At other times of the day, the brightness of the head glow by the color-emitting device is determined by the collector current of the VT15 phototransistor, the value of which is proportional to the illumination of the space in the immediate vicinity of the traffic light. An increase in the level of illumination of space in the immediate vicinity of the traffic light causes a proportional increase in the voltage at the collector of the second transistor VT14 and at the gate of the first transistor VT9, included in the current generator circuit. That is, an increase in the illumination of the space in the traffic light zone causes an increase in the pump current value of LEDs I LED1 , and a decrease in illumination causes a decrease in the current value of I LED1 - In the SDS mode (double reduction of the traffic light supply voltage), LED railway traffic lights must provide, according to STO RZD1.50.05-2007 radiated power P SDS in the range from 1% to 8% of the minimum normalized value of the radiated power P H day mode. When the voltage U 2 at the first output of the inductor L31 decreases by a factor of two, the eleventh transistor VT103 closes, and the LEDs of the seventh and eighth optocouplers DA100, DA104 turn on, as a result of which the transistors of the seventh and eighth optocouplers DA100, DA104 open. The first K LEDs are shunted by the eighth optocoupler DA104 transistor (in the considered variant K = 9, this means that only three LEDs 1 are involved in the generation of light energy), and the open transistor of the seventh optocoupler DA100 decreases the voltage transfer coefficient from the output of FC13 to the gate of the first transistor VT9, which reduces the current I LED1 current through (NK) LED1, to the required value.
Для предотвращения срабатывания огневого реле на железнодорожной станции при малой величине потребляемого тока светофором в ночном и ДСН режиме работы, осуществляется стабилизация величины потребляемой мощности светофором введением регулируемой нагрузки (РН)22 в виде четвертого транзистора VT28 с шестнадцатым резистором R29. Эта нагрузка включена параллельно выходам первого и второго выпрямительного моста VD37, VD38. Уменьшение уровня напряжения U на затворе первого транзистора VT9 вызывает увеличение напряжения U на стоке третьего транзистора VT23, вследствие чего увеличивается ток стока четвертого транзистора VT28. Таким образом, при разных величинах тока, потребляемого группой СИД1, поддерживается постоянство потребляемой мощности цветоизлучающим устройством светофора, что исключает размыкание огневого реле на железнодорожной станции в ночном или ДСН режимах при малой величине потребляемого тока группой СИД1.To prevent the operation of a fire relay at a railway station with a small amount of current consumption by a traffic light in night and SDS operation, the power consumption of a traffic light is stabilized by introducing an adjustable load (LV) 22 in the form of a fourth transistor VT28 with a sixteenth resistor R29. This load is connected in parallel with the outputs of the first and second rectifier bridge VD37, VD38. A decrease in the voltage level U at the gate of the first transistor VT9 causes an increase in the voltage U at the drain of the third transistor VT23, as a result of which the drain current of the fourth transistor VT28 increases. Thus, at different values of the current consumed by the LED1 group, the power consumption is maintained by the color-emitting light of the traffic light, which eliminates the disconnection of the fire relay at the railway station in night or LTL modes with a small amount of current consumed by the LED1 group.
Неработоспособность любого СИД1.1-СИД1.12 в виде короткого замыкания характеризуется увеличением напряжения U на стоке первого транзистора VT9 на величину U1 (U1 - падение напряжения на одном СИД1). При обрыве одного СИД1.i ступенчато увеличивается напряжение U на управляющем электроде тиристоров T3i и T99i параллельно включенных этому СИД1.i, вследствие чего тиристоры T3i и T99i открываются, при этом напряжение U на стоке первого транзистора VT4 увеличивается на величину ΔU=UСИД-UT (UT - падение напряжения открытого тиристора T3i, T99i). Конденсаторы C6i и C99i предотвращают случайное открывание тиристоров T3i и T99i в случае скачков напряжения питания, возникающих вследствие наведенной в проводах помехи. Выход из работоспособного состояния следующего (второго по количеству) СИД1.i вызовет дальнейшее увеличение напряжения UC на стоке первого транзистора VT9 на величину ΔU=UСИД1-UT=U1 и так далее. Выявление состояния цветоизлучающего устройства, при котором излучаемая им световая энергия меньше либо равна минимально допустимой величине по ГОСТу, осуществляется двухканальным БО8. Первый канал включает три пороговых элемента, реализованных на пятом, шестом и седьмом транзисторах VT43, VT48, VT54, а второй канал реализован на восьмом, девятом и десятом транзисторах VT71, VT76, VT82. В момент достижения напряжения на истоке транзисторов VT43 и VT71 величины UП, соответствующей определенному количеству неработоспособных СИД1.i, срабатывает первый и четвертый оптроны (твердотельное реле) DA65 и DA92 исполнительного устройства (ИУ)69, которым пережигается первый предохранитель FU39, вследствие чего величина потребляемого тока цветоизлучающим устройством будет равна нулю. Такая величина потребляемого тока является извещением железнодорожной станции о работе головки светофора в предаварийном режиме. Железнодорожная станция, получив информацию о работе цветоизлучающим устройством в предаварийном режиме, осуществляет питание цветоизлучающего устройства через второй трансформатор TV41. Неработоспособность СИД1, количество которых превышает допустимое, характеризуется уровнем напряжения UП1 на истоке седьмого и одиннадцатого транзистора VT43, VT71 больше величины UП. Величина напряжения UП1 на истоке седьмого и одиннадцатого транзистора VT43, VT71 также формируется в случае обрыва любого участка цепи: сток первого транзистора VT9 - "земля" или при неисправности участка цепи: сорок шестой резистор R98 - транзистор седьмого оптрона DA100 - "земля" в виде короткого замыкания. Также при коротком замыкании первого транзистора VT9, обрыве фототранзистора VT15, или при одновременном выходе из строя одного СИД1.i и двух его устройств блокировки УБ2.i, УБ106.i, или при обрыве полевого транзистора седьмого оптрона DA100 в режиме ДСН, на коллекторе шестого и девятого транзисторов VT48, VT76 формируется напряжение UП1. При пробое фототранзистора VT15 напряжение на коллекторе третьего транзистора VT14 также будет больше величины UП1. В вышеперечисленных ситуациях открываются транзисторы второго и пятого оптрона (твердотельные реле) DA68 и DA70 или транзисторы третьего и шестого оптронов DA96 и DA97, которыми пережигается второй предохранитель FU42. При этом величина потребляемого тока цветоизлучающем устройством светофора ICB=0, что фиксируется на железнодорожной станции, как сообщение о неработоспособности всего светофора. Шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый конденсаторы С56, С62, С66, С84, С90, С93, С102 предназначены для исключения срабатывания всех оптронов (твердотельных реле) в переходный период, возникающий при включении питания. Для защиты цветоизлучающего устройства от перенапряжения в проводах питания используются подсоединенные параллельно первичной обмотке первого трансформатора TV40 варистор Rv111 с супрессором VD112, а подсоединенные параллельно первичной обмотке второго трансформатора TV41 второй варистор Rv113 и второй супрессор VD114.The failure of any LED1.1-LED1.12 in the form of a short circuit is characterized by an increase in the voltage U at the drain of the first transistor VT9 by the value U 1 (U 1 is the voltage drop on one LED1). When one LED1.i breaks, the voltage U at the control electrode of the thyristors T 3i and T 99i increases in parallel with this LED1.i, as a result of which the thyristors T 3i and T 99i open, and the voltage U at the drain of the first transistor VT4 increases by ΔU = U LED -U T (U T - voltage drop of the open thyristor T 3i , T 99i ). Capacitors C 6i and C 99i prevent accidental opening of the thyristors T 3i and T 99i in case of power surges resulting from interference induced in the wires. Exiting the operational state of the next (second in number) LED1.i will cause a further increase in voltage U C at the drain of the first transistor VT9 by ΔU = UСИД1-U T = U 1 and so on. Identification of the state of a color-emitting device in which the light energy emitted by it is less than or equal to the minimum acceptable value according to GOST is carried out by two-channel BO8. The first channel includes three threshold elements implemented on the fifth, sixth and seventh transistors VT43, VT48, VT54, and the second channel is implemented on the eighth, ninth and tenth transistors VT71, VT76, VT82. When the voltage at the source of transistors VT43 and VT71 reaches a value of U П corresponding to a certain number of inoperative LEDs 1.i, the first and fourth optocouplers (solid-state relays) DA65 and DA92 of the actuator (IU) 69 are activated, which fuses the first fuse FU39, as a result of which the current consumption of the color-emitting device will be zero. This value of the consumed current is a notice to the railway station about the operation of the traffic light head in pre-emergency mode. The railway station, having received information about the operation of the color-emitting device in the emergency mode, provides power to the color-emitting device through the second transformer TV41. The failure of LED1, the number of which exceeds the permissible, is characterized by the voltage level U P1 at the source of the seventh and eleventh transistors VT43, VT71 is greater than the value of U P. The voltage value U П1 at the source of the seventh and eleventh transistors VT43, VT71 is also formed in the event of a break in any part of the circuit: the drain of the first transistor VT9 is ground or a malfunction of the circuit: the forty-sixth resistor R98 is the transistor of the seventh optocoupler DA100 is ground short circuit. Also, with a short circuit of the first transistor VT9, a breakdown of the VT15 phototransistor, or with the simultaneous failure of one LED1.i and two of its blocking devices UB2.i, UB106.i, or when the seventh DA100 optocoupler field effect transistor breaks down in the SDS mode, on the sixth collector and the ninth transistor VT48, VT76 formed voltage U P1 . With the breakdown of the phototransistor VT15, the voltage at the collector of the third transistor VT14 will also be greater than the value of U P1 . In the above situations, the transistors of the second and fifth optocouplers (solid state relays) DA68 and DA70 or the transistors of the third and sixth optocouplers DA96 and DA97, which burn the second fuse FU42, open. At the same time, the amount of current consumed by the color-emitting device of the traffic light I CB = 0, which is recorded at the railway station, as a message about the inoperability of the entire traffic light. The sixth, seventh, eighth, ninth, tenth, eleventh and twelfth capacitors C56, C62, C66, C84, C90, C93, C102 are designed to exclude the operation of all optocouplers (solid state relays) during the transition period that occurs when the power is turned on. To protect the color-emitting device from overvoltage in the power wires, a varistor Rv111 connected to the primary winding of the first transformer TV40 and a VD112 suppressor connected in parallel, and a second varistor Rv113 and a second suppressor VD114 connected in parallel to the primary winding of the second transformer TV41.
В цветоизлучающем устройстве светофора для повышения надежности и срока длительности его работы использованы по две группы средств блокировки СБ2, СБ107 для СИД1, а для повышения надежности пережигания каждого предохранителя используются по два оптрона (твердотельное реле) DA65 и DA92, DA68 и DA70 или DA96 и DA97.In the color-emitting device of a traffic light, two groups of blocking devices SB2, SB107 for LED1 are used to increase the reliability and duration of its operation, and two optocouplers (solid-state relays) DA65 and DA92, DA68 and DA70 or DA96 and DA97 are used to increase the reliability of fuse burnout .
В заключении можно сделать вывод о том, что при работе цветоизлучающего устройства светофора осуществляется автоматический непрерывный контроль его работоспособности, круглосуточное обеспечение необходимого соотношения величины излучаемой световой энергии цветоизлучающим устройством светофора к уровню фона световой энергии в зоне светофора при всех режимах работы, информирование оператора на железнодорожной станции о предаварийном и неработоспособном состоянии цветоизлучающего устройства светофора.In conclusion, we can conclude that during the operation of the color-emitting device of a traffic light, automatic continuous monitoring of its performance is carried out, round-the-clock provision of the necessary ratio of the amount of emitted light energy by the color-emitting device of a traffic light to the background level of light energy in the traffic light zone under all operating modes, informing the operator at the railway station about the pre-emergency and inoperative state of the color-emitting device of the traffic light.
Изобретение позволило получить технический результат, а именно: обеспечить круглосуточно постоянство величины контраста излучаемой световой энергии цветоизлучающим устройством светофора по отношению к яркости внешней освещенности в зоне светофора.The invention allowed to obtain a technical result, namely: to ensure round-the-clock constancy of the contrast value of the emitted light energy by the color-emitting device of the traffic light in relation to the brightness of the external illumination in the traffic light zone.
Также позволило сохранить работоспособность цветоизлучающего устройства при одновременном обрыве СИД и несрабатывании параллельно включенного ему одного средства блокировки, осуществлять контроль работоспособности цветоизлучающего устройства при одном неработающем канале оценки, информировать оператора на железнодорожной станции о предаварийном и неработоспособном состоянии цветоизлучающего устройства светофора.It also made it possible to maintain the operability of the color-emitting device while breaking the LED and not working in parallel with one blocking means, to monitor the operability of the color-emitting device with one idle evaluation channel, to inform the operator at the railway station about the pre-emergency and inoperative state of the color-emitting traffic light.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009102171/28A RU2390105C1 (en) | 2009-01-20 | 2009-01-20 | Traffic light colour-emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009102171/28A RU2390105C1 (en) | 2009-01-20 | 2009-01-20 | Traffic light colour-emitting device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2390105C1 true RU2390105C1 (en) | 2010-05-20 |
Family
ID=42676264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009102171/28A RU2390105C1 (en) | 2009-01-20 | 2009-01-20 | Traffic light colour-emitting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2390105C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA025679B1 (en) * | 2012-06-04 | 2017-01-30 | ТОО "Казцентрэлектропровод" | Method for activation and operation of a light-control relay using light-optical led modules |
| CN107769590A (en) * | 2017-11-24 | 2018-03-06 | 广东瑞德智能科技股份有限公司 | A kind of water purifier circuit of tape adapter unit power supply |
-
2009
- 2009-01-20 RU RU2009102171/28A patent/RU2390105C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA025679B1 (en) * | 2012-06-04 | 2017-01-30 | ТОО "Казцентрэлектропровод" | Method for activation and operation of a light-control relay using light-optical led modules |
| CN107769590A (en) * | 2017-11-24 | 2018-03-06 | 广东瑞德智能科技股份有限公司 | A kind of water purifier circuit of tape adapter unit power supply |
| CN107769590B (en) * | 2017-11-24 | 2024-04-05 | 广东瑞德智能科技股份有限公司 | Water purifier circuit with adapter power supply |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9894730B2 (en) | Apparatus and system for providing power to solid state lighting | |
| US8284536B2 (en) | Surge protection module for luminaires and lighting control devices | |
| JP4952292B2 (en) | LED lighting device and lighting device system | |
| JP2007287617A (en) | Driving circuit of light-emitting element and lighting system | |
| EP2678913B1 (en) | Device for protecting electric equipment from overvoltage and lightening | |
| US9462655B1 (en) | Circuit and method for monitoring functionality of an electronic surge suppressor | |
| KR101572670B1 (en) | Street light control system having a function of preventing the breakage of the led due to such a leakage current and electric surge voltage | |
| TW201322576A (en) | Switching power supply circuit with protective function | |
| KR20100054053A (en) | Constant current type led driver circuit for led stoplight | |
| RU2390105C1 (en) | Traffic light colour-emitting device | |
| KR20170100616A (en) | Circuit devices for operating semiconductor light sources | |
| RU2554125C2 (en) | Dc circuit condition monitoring device | |
| JP6416900B2 (en) | Method and apparatus for providing auxiliary power in an LED driver | |
| JP5060972B2 (en) | Lighting device | |
| US11602031B2 (en) | Grounded voltage protection circuit for a linear drive circuit | |
| JP7476221B2 (en) | Light source driving device | |
| KR102023873B1 (en) | Aannunciator of plant for preventing dim lighting of LED emitting part | |
| KR101659088B1 (en) | Power supply apparatus of LED | |
| KR20120124699A (en) | Power supply device for LED illumination to provide the protection function of embedded components and load damage by short of LED load | |
| KR100951047B1 (en) | Led lighting apparatus having the improved reaction speed of a light-out | |
| KR20060037757A (en) | A preventive apparatus against a stroke of lighting and surge | |
| JP6369689B2 (en) | Beacon light and beacon light system | |
| KR101024599B1 (en) | Short protection circuit and non-isolating type boost up converter using the same | |
| JP2018198222A (en) | Protection device of power supply unit | |
| JP2017103156A (en) | Protective device for power supply unit and circuit device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120121 |