RU2617023C2 - Light-emitting diode traffic light with cold state control - Google Patents

Light-emitting diode traffic light with cold state control Download PDF

Info

Publication number
RU2617023C2
RU2617023C2 RU2015135558A RU2015135558A RU2617023C2 RU 2617023 C2 RU2617023 C2 RU 2617023C2 RU 2015135558 A RU2015135558 A RU 2015135558A RU 2015135558 A RU2015135558 A RU 2015135558A RU 2617023 C2 RU2617023 C2 RU 2617023C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
light
emitting diode
signal relay
traffic light
cold state
Prior art date
Application number
RU2015135558A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015135558A (en
Inventor
Мария Александровна Оськина
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС)
Priority to RU2015135558A priority Critical patent/RU2617023C2/en
Publication of RU2015135558A publication Critical patent/RU2015135558A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2617023C2 publication Critical patent/RU2617023C2/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L5/00—Local operating mechanisms for points or track-mounted scotch-blocks; Visible or audible signals; Local operating mechanisms for visible or audible signals
    • B61L5/12—Visible signals
    • B61L5/18—Light signals; Mechanisms associated therewith, e.g. blinders
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/095—Traffic lights

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: invention relates to railroad traffic organizing and controlling, namely, to light-emitting diode traffic lights with cold state control. Light-emitting diode traffic light with cold state control has direct voltage source, signal relay front contact and limiting resistor connected to light-emitting diode array. Traffic light also includes signal relay rear contact, current transducer with recorder, capacitor and alternating current generator.
EFFECT: enabling light-emitting diode traffic light higher reliability.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к организации и управлению движением на железных дорогах, а именно к регулирующим, предупреждающим устройствам, устанавливаемым вдоль маршрута следования подвижного состава.The invention relates to the organization and control of traffic on railways, and in particular to regulatory, warning devices installed along the route of the rolling stock.

Известны светофоры, у которых в качестве излучателя применяются лампы накаливания (Казаков А.А., Бубнов В.Д., Казаков Е.А. Станционные устройства автоматики и телемеханики. - М.: Транспорт, 1990. - С. 210-211, рис. 6.4).Traffic lights are known for which incandescent lamps are used as emitters (Kazakov A.A., Bubnov V.D., Kazakov E.A. Station devices for automation and telemechanics. - M .: Transport, 1990. - P. 210-211, Fig. 6.4).

Их недостатком является невысокая надежность работы ламп накаливания и небольшой срок службы, что приводит к увеличению эксплуатационных расходов и обусловливает снижение пропускной способности участков железных дорог.Their disadvantage is the low reliability of incandescent lamps and a short service life, which leads to an increase in operating costs and causes a decrease in the throughput capacity of railway sections.

Лучшими эксплуатационными показателями обладают светофоры (Пат. 2207745 РФ. Светодиодный светофор / Б.С. Сергеев, С.А. Щиголев, В.В. Наговицын. МПК 7 B61L 5/18. Опубл. 27.06.2003. Бюл. №18), у которых в качестве излучателя используется светодиодная матрица с последовательным включением светодиодов и с питанием от источника постоянного напряжения.Traffic lights have the best performance indicators (Pat. 2207745 RF. LED traffic light / BS Sergeev, SA Shchigolev, VV Nagovitsyn. IPC 7 B61L 5/18. Publ. 27.06.2003. Bull. No. 18) in which an LED matrix is used as a radiator, with LEDs connected in series and powered by a constant voltage source.

Недостатком подобного устройства является сложность и высокая стоимость.The disadvantage of this device is the complexity and high cost.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является более простой светодиодный светофор с питанием от сети постоянного напряжения (Есюнин В.И. Приборы железнодорожной сигнализации на светодиодах // Автоматика, связь, информатика. - 2002, №5. - С. 19, рис. 1), содержащий источник постоянного напряжения, который через и фронтовой контакт сигнального реле, и ограничивающий резистор подключен к светодиодной матрице, состоящей из группы последовательно включенных светодиодов.Closest to the proposed technical solution is a simpler LED traffic light powered by a constant voltage network (Yesyunin V.I. Railway signaling devices with LEDs // Automation, Communications, Informatics. - 2002, No. 5. - P. 19, Fig. 1 ) containing a constant voltage source, which is connected through both the front contact of the signal relay and the limiting resistor to an LED matrix consisting of a group of series-connected LEDs.

Недостатком этого устройства является отсутствие контроля работоспособности светодиодной матрицы светофора в холодном состоянии.The disadvantage of this device is the lack of control of the health of the LED matrix of the traffic light in the cold state.

Целью изобретения является повышение надежности работы светодиодного светофора и безопасности движения на железнодорожном транспорте.The aim of the invention is to increase the reliability of LED traffic lights and traffic safety in railway transport.

Указанная цель достигается тем, что в схему светофора введены тыловой контакт сигнального реле, датчик тока с регистратором, конденсатор и генератор переменного напряжения.This goal is achieved by the fact that a rear contact of the signal relay, a current sensor with a recorder, a capacitor and an alternating voltage generator are introduced into the traffic light circuit.

Сущность изобретения заключается в том, что в него введены тыловой контакт сигнального реле, датчик тока с регистратором, конденсатор и генератор переменного напряжения, питающий вход которого соединен с тыловым контактом сигнального реле, а общий вход генератора переменного напряжения подключен к точке соединения одного из полюсов источника постоянного напряжения с минусом светодиодной матрицы, причем выход генератора переменного напряжения через последовательно включенные вход датчика тока и конденсатор подключен к точке соединения ограничивающего резистора и плюса светодиодной матрицы, а выход датчика тока подключен к входу регистратора.The essence of the invention lies in the fact that it includes a rear contact of the signal relay, a current sensor with a recorder, a capacitor and an alternating voltage generator, the power input of which is connected to the rear contact of the signal relay, and the common input of the alternating voltage generator is connected to the connection point of one of the source poles DC voltage with the minus of the LED matrix, and the output of the alternating voltage generator through a series-connected input of the current sensor and the capacitor is connected to the connection point Ia-limiting resistor and LED plus matrix, and a current sensor output is connected to the input of the recorder.

На фиг. 1 приведена схема светодиодного светофора с контролем холодного состояния, а на фиг. 2 показана вольтамперная характеристика светодиодной матрицы, иллюстрирующая процессы функционирования предложенного устройства.In FIG. 1 is a diagram of a LED traffic light with cold state control, and FIG. 2 shows the current-voltage characteristic of an LED matrix illustrating the functioning processes of the proposed device.

В соответствии со схемой фиг. 1 светодиодный светофор с контролем холодного состояния содержит источник постоянного напряжения 1, положительный полюс которого через фронтовой контакт сигнального реле 2 и ограничивающий резистор 3 соединен с плюсом светодиодной матрицы 4, состоящей из N последовательно соединенных светодиодов 4.1, 4.2,…4.N, минус которой подключен к общему входу генератора переменного напряжения 5 с выходным напряжением Uген и к общему полюсу источника постоянного напряжения 1. Выход генератора переменного напряжения 5 через вход датчика тока 6 и конденсатор 7 соединен с точкой соединения ограничивающего резистора 3 и плюсом светодиодной матрицы 4. Выход датчика тока 6 подключен к входу регистратора 8, выходной сигнал которого служит источником информации об исправности светодиодной матрицы 4.In accordance with the diagram of FIG. 1 cold-light LED traffic light contains a constant voltage source 1, the positive pole of which through the front contact of the signal relay 2 and the limiting resistor 3 is connected to the plus of the LED matrix 4, consisting of N series-connected LEDs 4.1, 4.2, ... 4.N, which minus connected to the common input of the alternating voltage generator 5 with the output voltage U gene and to the common pole of the constant voltage source 1. The output of the alternating voltage generator 5 through the input of the current sensor 6 and condensate OR 7 is connected to the connection point of the limiting resistor 3 and the plus of the LED matrix 4. The output of the current sensor 6 is connected to the input of the recorder 8, the output signal of which serves as a source of information about the health of the LED matrix 4.

На фиг. 2 приведена вольтамперная характеристика светодиодной матрицы 4, состоящей из N последовательно включенных светодиодов 4.1, 4.2,…4.N. Она показывает значение суммарного падения напряжения NUсв на светодиодах матрицы в зависимости от изменения тока Iсв, который протекает через светодиоды 4.1, 4.2,…4.N. Значение напряжения NUвкл соответствует началу излучения светодиодов, а при напряжении NUзап обеспечивается гарантированное отсутствие их излучения. Кроме того, на фиг. 2 показана синусоидальная форма напряжения Uген на выходе генератора переменного напряжения 5 с амплитудами положительной и отрицательной полуволн равных Uген(+) и Uген(-) соответственно.In FIG. 2 shows the current-voltage characteristic of the LED matrix 4, consisting of N series-connected LEDs 4.1, 4.2, ... 4.N. It shows the value of the total voltage drop NU sv on the matrix LEDs depending on the change in current I sv , which flows through the LEDs 4.1, 4.2, ... 4.N. The value of the voltage NU on corresponds to the beginning of the emission of the LEDs, and with a voltage of NU zap , a guaranteed absence of their radiation is ensured. In addition, in FIG. Figure 2 shows the sinusoidal form of voltage U gene at the output of an alternating voltage generator 5 with amplitudes of positive and negative half-waves equal to U gene (+) and U gene (-), respectively.

Светофор с контролем холодного состояния работает следующим образом.A traffic light with cold control works as follows.

При замкнутом состоянии фронтового контакта сигнального реле 2 питание от источника постоянного напряжения 1 через ограничивающий резистор 3 поступает на светодиодную матрицу 4. И через светодиоды протекает ток Iсв, обеспечивающий их нормативное излучение. Так как тыловой контакт сигнального реле 9 разомкнут, то питание на генератор переменного напряжения 5 не поступает и переменное напряжение Uген на его выходе отсутствует.In the closed state of the front contact of the signal relay 2, the power from the constant voltage source 1 through the limiting resistor 3 is supplied to the LED matrix 4. And a current I sv flows through the LEDs, ensuring their regulatory radiation. Since the rear contact of the signal relay 9 is open, then power is not supplied to the alternator 5 and the alternating voltage U gene is absent at its output.

При выключении сигнального реле замыкается его тыловой контакт 9 и на генератор 5 подается питание от источника постоянного напряжения 1. Выходное напряжение Uген генератора 5 через вход датчика тока 6 и конденсатор 7 подается на светодиоды 4.1, 4.2,…4.N.When the signal relay is turned off, its rear contact 9 closes and the generator 5 is supplied with power from a constant voltage source 1. The output voltage U of the generator 5 is transmitted through the input of the current sensor 6 and the capacitor 7 to the LEDs 4.1, 4.2, ... 4.N.

Известно, что при отсутствии прямого тока через светодиод его р-n переход обладает определенной емкостью, что относится также и к режиму обратного включения диодов. Как видно из графиков фиг. 2, для области прямой проводимости светодиода существование емкости р-n перехода имеет место при прямых напряжениях от нуля до величины NUвкл. Следовательно, если выполняется соотношение: Uген(+)≤NUзап, то выходной переменный ток генератора 5 будет иметь емкостной характер и его величина будет зафиксирована датчиком тока 6. Это приведет к появлению сигнала, определяющего исправное состояние светодиодной матрицы 4 на его выходе, который отразится на регистраторе 8. Так как в области обратной проводимости р-n переходов ток практически отсутствует, то изложенное в равной степени относится и к отрицательной полуволне Uген(-) выходного напряжения Uген генератора переменного напряжения 5.It is known that in the absence of direct current through the LED, its pn junction has a certain capacity, which also applies to the mode of reverse switching of diodes. As can be seen from the graphs of FIG. 2, for the direct conduction region of the LED, the existence of the capacitance of the pn junction takes place at direct voltages from zero to NU on . Consequently, if the relation: U gene (+) ≤NU zap, the output alternating current generator 5 will have the capacitive character and its value is fixed by the current sensor 6. This will result in a signal defining up state LED array 4 at its output, which affect the recorder 8. As in reverse the p-n junctions current is practically absent, the foregoing applies equally to the negative half-wave and U gene (-) of the output voltage U AC generator gene tense I 5.

Если в последовательной цепи светодиодной матрицы 4, состоящей из светодиодов 4.1, 4.2,…4.N, возникнет обрыв, то прекратится протекание емкостного переменного тока от генератора 5, что приведет к отсутствию выходного сигнала датчика тока 6, что отразится на регистраторе 8.If an interruption occurs in the serial circuit of the LED matrix 4, consisting of LEDs 4.1, 4.2, ... 4.N, the flow of capacitive alternating current from the generator 5 will stop, which will lead to the absence of the output signal of the current sensor 6, which will affect the recorder 8.

Конденсатор 7 исключает шунтирование светодиодов светодиодной матрицы 4 выходом генератора 5 в режиме нормального излучения светофора.The capacitor 7 eliminates the shunting of the LEDs of the LED matrix 4 by the output of the generator 5 in the normal mode of traffic light emission.

Таким образом, использование емкости р-n переходов позволяет выявлять обрыв в цепи последовательно включенных светодиодов 4.1, 4.2,…4.N и выдавать соответствующий сигнал в контрольные устройства автоматики и телемеханики. Следовательно, в предлагаемом техническим решении реализуется функция контроля холодного состояния светодиодной матрицы светофора, что повышает надежность работы светодиодного светофора, безопасность движения на железнодорожном транспорте.Thus, the use of the capacitance of pn junctions makes it possible to detect an open circuit in the series of successively connected LEDs 4.1, 4.2, ... 4.N and issue an appropriate signal to the control devices of automation and telemechanics. Therefore, the proposed technical solution implements the function of monitoring the cold state of the LED matrix of the traffic light, which increases the reliability of the LED traffic light, traffic safety in railway transport.

Claims (1)

Светодиодный светофор с контролем холодного состояния, содержащий источник постоянного напряжения, фронтовой контакт сигнального реле и ограничивающий резистор, подключенный к светодиодной матрице, отличающийся тем, что в него введены тыловой контакт сигнального реле, датчик тока с регистратором, конденсатор и генератор переменного напряжения, питающий вход которого соединен с тыловым контактом сигнального реле, а общий вход генератора переменного напряжения подключен к точке соединения одного из полюсов источника постоянного напряжения с минусом светодиодной матрицы, причем выход генератора переменного напряжения через последовательно включенные вход датчика тока и конденсатор подключен к точке соединения ограничивающего резистора и плюса светодиодной матрицы, а выход датчика тока подключен к входу регистратора.A cold-light LED traffic light containing a constant voltage source, a front contact of the signal relay and a limiting resistor connected to the LED matrix, characterized in that the rear contact of the signal relay, a current sensor with a recorder, a capacitor and an alternating voltage generator are supplied to it which is connected to the rear contact of the signal relay, and the common input of the alternator is connected to the connection point of one of the poles of the constant voltage source zheniya minus the LED array, the output AC voltage across the series connection of a current sensor input and a capacitor connected to a connection point plus the limiting resistor and the LED array, and a current sensor output is connected to the input of the recorder.
RU2015135558A 2015-08-21 2015-08-21 Light-emitting diode traffic light with cold state control RU2617023C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015135558A RU2617023C2 (en) 2015-08-21 2015-08-21 Light-emitting diode traffic light with cold state control

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015135558A RU2617023C2 (en) 2015-08-21 2015-08-21 Light-emitting diode traffic light with cold state control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015135558A RU2015135558A (en) 2017-02-22
RU2617023C2 true RU2617023C2 (en) 2017-04-19

Family

ID=58453804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015135558A RU2617023C2 (en) 2015-08-21 2015-08-21 Light-emitting diode traffic light with cold state control

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2617023C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107277979A (en) * 2017-07-14 2017-10-20 北京汇冠触摸技术有限公司 A kind of LED radiated elements and the electronic installation comprising the element
RU2658730C1 (en) * 2017-07-13 2018-06-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) Device for control of the led traffic light functioning
RU2691545C1 (en) * 2018-06-13 2019-06-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) Device monitoring led radiator
RU2695968C1 (en) * 2018-12-07 2019-07-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" Controlled led traffic light

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4105477A1 (en) * 1991-02-21 1992-08-27 Siemens Ag CIRCUIT FOR MONITORING AC POWERED SIGNAL LAMPS
US20040032221A1 (en) * 2002-02-22 2004-02-19 Bushell Timothy George Led drive circuit and method
RU2399957C1 (en) * 2009-06-22 2010-09-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) Light-emitting diode traffic light with cold state control
RU2528523C1 (en) * 2013-06-24 2014-09-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) Backed-up led traffic light

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4105477A1 (en) * 1991-02-21 1992-08-27 Siemens Ag CIRCUIT FOR MONITORING AC POWERED SIGNAL LAMPS
US20040032221A1 (en) * 2002-02-22 2004-02-19 Bushell Timothy George Led drive circuit and method
RU2399957C1 (en) * 2009-06-22 2010-09-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) Light-emitting diode traffic light with cold state control
RU2528523C1 (en) * 2013-06-24 2014-09-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) Backed-up led traffic light

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Журнал "Автоматика, связь, информатика", N5 2002 г. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2658730C1 (en) * 2017-07-13 2018-06-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) Device for control of the led traffic light functioning
CN107277979A (en) * 2017-07-14 2017-10-20 北京汇冠触摸技术有限公司 A kind of LED radiated elements and the electronic installation comprising the element
RU2691545C1 (en) * 2018-06-13 2019-06-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) Device monitoring led radiator
RU2695968C1 (en) * 2018-12-07 2019-07-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" Controlled led traffic light

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015135558A (en) 2017-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2617023C2 (en) Light-emitting diode traffic light with cold state control
US10187947B2 (en) Life-style LED security light
US8816594B2 (en) 3-way LED bulb
ES2247118T3 (en) LIGHT SOURCE BY LEDS.
RU2014114942A (en) LIGHTING DEVICE INCLUDING SEMICONDUCTOR LIGHT-EMITING DIODES
JP2002025784A (en) Led-lighting circuit
CN106102203B (en) Lighting device for implementing multiple lighting functions of motor vehicle by using function-specific light source group
CN107682961B (en) LED fishing lamp power output switching circuit
JP2013219963A5 (en)
CA2808880A1 (en) Solid state lighting driver with thdi bypass circuit
JP5812292B2 (en) Beacon lights and beacon systems
EP1787886B1 (en) Electrical circuit for an LED signal lamp with a switching threshold for switching between a daylight operation mode and a nighttime operation mode
US20150022120A1 (en) Light emitting diode apparatus with over current protection function and system having the same
KR100523555B1 (en) Apparatus for driving light emitting diode for signal lamp
CN102448234A (en) Method and device for intelligently controlling high-power LED railway signal lamp
Sarma et al. Street light power reduction system using microcontroller and solar panel
US10237934B1 (en) Light source switching system and method of light emission control thereof
CN103687198B (en) The AC LED row deploy switch circuit triggered by source voltage level
TW201705815A (en) Light emitting diode driver
JP5992197B2 (en) LED lighting device and display device including the same
TWI524812B (en) Apparatus for driving leds using high voltage
KR20110101938A (en) Led driving circuit
RU2528523C1 (en) Backed-up led traffic light
KR101731943B1 (en) Dual mode operation light-emitting diode lighting device having multiple driving stages
RU2658730C1 (en) Device for control of the led traffic light functioning

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180822