WO2018091002A1 - 一种新型智能交通 led 信号灯控制电路及控制机 - Google Patents

一种新型智能交通 led 信号灯控制电路及控制机 Download PDF

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Abstract

一种新型智能交通LED信号灯控制电路及控制机,其中,新型智能交通LED信号灯控制电路包括依次连接的驱动电源(1)、多路精准恒流模组(2)以及多路交通LED信号灯(3),多路精准恒流模组(2)输出低压直流电直接驱动交通LED信号灯(3),而不再采用传统的双向可控硅高压驱动方式,从而根除了由双向可控硅高压驱动击穿短路、开路造成的"绿冲突"、信号组红灯全灭或信号灯组红、绿灯同亮等严重故障,另外,交通LED信号灯(3)也不再内置高压AC/DC驱动电源,避免了频繁开关瞬态高压冲击及AC/DC驱动电源开路、短路、发热、易损的问题,即使灯体进水也能保持正常工作,不仅提高了交通LED信号灯(3)的工作可靠性、精确度,安全性、节能性,并且大大延长了交通LED信号灯(3)的寿命。

Description

一种新型智能交通LED信号灯控制电路及控制机 技术领域
本实用新型属于交通信号灯控制技术领域,尤其涉及一种新型智能交通LED信号灯控制电路及控制机。
背景技术
目前,交通LED信号灯广泛应用在公路、铁路等道路交通上,交通LED信号控制的主要故障分为双向可控硅短路、双向可控硅开路、信号灯内置高压AC/DC驱动易损等。其中控制机双向可控硅高压驱动击穿短路是造成所谓的“绿冲突”(即绿灯常亮)等严重故障的主要原因,是由于系统电路设计及双向可控硅本身固有的缺点造成的,是目前交通信号控制机和信号灯故障率高的主要原因之一。
另外,由于每个信号灯,内置高压AC/DC驱动电源的高损坏率(频繁开关瞬态高压冲击造成是原因之一),导致信号灯的故障率也很高,影响LED信号灯寿命等。
技术问题
现在的交通LED信号灯存在容易造成“绿冲突”、信号组红灯全灭或信号灯组红、绿灯同亮以及故障率高的问题
技术解决方案
本实用新型实施例是这样实现的,一种新型智能交通LED信号灯控制电路,所述新型智能交通LED信号灯控制电路包括:
将输入的市电交流电转换为多路直流电输出的驱动电源;
与所述多路直流电一一对应,对每路直流电进行精准恒流处理并输出的精准恒流模组;
与每路所述精准恒流模组的输出端一一对应连接的交通LED信号灯。
上述结构中,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
分别与多路所述精准恒流模组连接,输出控制信号给多路所述精准恒流模组的CPU处理器。
上述结构中,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
分别与所述CPU处理器以及精准恒流模组的输出端连接,对交通LED信号灯系统进行监测和控制,确保避免交通LED信号灯系统异常显示的故障检测板。
上述结构中,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
与所述驱动电源连接,接收并判断太阳能电源是否满足预设条件,并根据所述预设条件将所述太阳能电源转换为所述多路直流电或直接连通市电交流电的交流直流切换模块。
上述结构中,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
与所述交流直流切换模块连接,由太阳能充电电源或第一整流电源充电,并输出所述太阳能电源的储能模块。
上述结构中,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
与所述储能模块连接,根据原始太阳能电源生成所述太阳能充电电源的太阳能控制模块。
上述结构中,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
与所述储能模块连接,根据所述市电交流电生成所述第一整流电源的第一整流模块。
上述结构中,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
与所述太阳能控制模块连接,将接收到的太阳能转换为所述原始太阳能电源的太阳能接收装置。
上述结构中,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
与所述交流直流切换模块连接,根据所述交流直流切换模块输出的直流电生成第二降压电源的第二降压模块;
与所述驱动电源连接,根据所述驱动电源输出的直流电生成第一降压电源的第一降压模块;
与所述故障检测板连接,根据所述市电交流电生成第二整流电源的第二整流模块;
所述CPU处理器与所述第一降压模块连接,所述CPU处理器由所述第一降压电源进行供电;
所述故障检测板与所述第二降压模块连接,所述故障检测板由所述第二降压电源或所述第二整流电源进行供电。
上述结构中,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
分别与所述CPU处理器连接的RS232接口、RS485接口、JR45接口以及USB接口。
上述结构中,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
分别与所述CPU处理器连接的液晶显示及控制按键模组。
上述结构中,所述驱动电源的输入交流电可为80-305V,所述驱动电源的输出直流电不高于60V。
上述结构中,所述CPU处理器采用CPU芯片U1,所述CPU芯片U1的信号端I/O1分别接所述RS232接口、RS485接口、JR45接口以及USB接口,所述CPU芯片U1的显示控制信号端I/O2分别接所述液晶显示及控制按键模组和故障检测板,所述CPU芯片U1的多路控制端ctrl分别接多路所述精准恒流模组。
本实用新型实施例的另一目的在于提供一种新型智能交通LED信号灯控制机,所述新型智能交通LED信号灯控制机包括如上所述的新型智能交通LED信号灯控制电路。
有益效果
在本实用新型实施例中,新型智能交通LED信号灯控制电路包括依次连接的驱动电源、多路精准恒流模组以及多路交通LED信号灯,每路精准恒流模组输出低压直流电直接驱动交通LED信号灯,而不再采用传统的双向可控硅高压开关驱动方式,从而根除了由双向可控硅高压驱动击穿短路、开路造成的“绿冲突”等问题,另外,交通LED信号灯也不再内置高压AC/DC驱动电源,避免了频繁开关瞬态高压冲击及AC/DC驱动电源开路、短路、发热、易损的问题,即使灯体进水也能保持正常工作,不仅提高了交通LED信号灯的工作可靠性、精确度,安全性、节能性,并且大大延长了交通LED信号灯的寿命。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的新型智能交通LED信号灯控制电路的结构图;
图2是本实用新型实施例提供的新型智能交通LED信号灯控制电路的另一种结构图;
图3是本实用新型实施例提供的新型智能交通LED信号灯控制电路的具体结构图。
本发明的实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
图1示出了本实用新型实施例提供的新型智能交通LED信号灯控制电路的结构,为了便于说明,仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
一种新型智能交通LED信号灯控制电路,所述新型智能交通LED信号灯控制电路包括:
将输入的市电交流电转换为多路直流电输出的驱动电源1;
与所述多路直流电一一对应,对每路直流电进行精准恒流处理并输出的精准恒流模组2;
与每路所述精准恒流模组2的输出端一一对应连接的交通LED信号灯3。
为了确保交通LED信号灯3长寿命正常工作,交通LED信号灯3不再内置AC/DC驱动电源,直接采用精准恒流DC驱动LED灯,这样LED灯盘无开关瞬态冲击电流。 也排除了高压AC/DC驱动电源开路、短路等易损问题 ,保护了LED灯珠, 这样大大延长LED的寿命,无光衰,死灯等现象,也避免产生严重故障。
作为本实用新型一实施例,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
分别与多路所述精准恒流模组2连接,输出控制信号给多路所述精准恒流模组2的CPU处理器4。
作为本实用新型一实施例,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
分别与CPU处理器4以及精准恒流模组2的输出端连接,对交通LED信号灯系统进行监测和控制,确保避免交通LED信号灯系统异常显示的严重故障检测板6。
当CPU处理器4出现故障或供电问题时故障检测板6可独立工作,并作独立地进行“黄闪”处理并通过无线网络(GPRS、CDMA2000和LTE等)或有线网络推送警报和故障信息警示至上位机。上位机也可以通过无线网络或有线网络远程控制新型智能交通LED信号灯控制电路。上述无线网络包括2G网络、3G网络以及4G网络。
设置故障检测板6的目的是:针对可能的外力及特殊原因造成的信号灯显示异常及故障,故障检测板6对信号显示系统进行全时段精密监控,故障检测板6对控制机、人为及特殊原因等所造成的严重故障问题都立即触发CPU处理器4做了“黄闪”处理,交通LED信号灯3转入“黄闪”状态,确保避免信号系统异常显示而造成交通事故。
作为本实用新型一实施例,如图2所示,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
与所述驱动电源1连接,接收并判断太阳能电源是否满足预设条件,并根据所述预设条件将所述太阳能电源转换为所述多路直流电或直接连通市电交流电的交流直流切换模块7。
当预设条件为预设电压时,通过交流直流切换模块7判断太阳能电源的电压是否大于预设电压,若交流直流切换模块判断太阳能电源的电压大于预设电压,则将市电交流电切换为太阳能电源并根据太阳能电源输出多路直流电;若交流直流切换模块判断太阳能电源的电压不大于预设电压,则将太阳能电源切换为市电交流电。
交流直流切换模块7在与驱动电源1的输出端连接的同时,还可以通过太阳能电源供电装置接收太阳能电源。
通过交流直流切换模块7判断太阳能电源是否满足预设条件,并根据判断结果在太阳能电源和市电交流电之间切换,实现了根据太阳能状态进行智能交通LED信号灯的供电。
作为本实用新型一实施例,如图2所示,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
与所述交流直流切换模块7连接,由太阳能充电电源或第一整流电源充电,并输出所述太阳能电源的储能模块8。
当太阳能充电电源大于预设充电电源时,储能模块8由太阳能充电电源充电;当太阳能充电电源不大于预设充电电源时,储能模块8由第一整流电源充电。
储能模块8是作市电故障状态及停电时应急而用,避免交通混乱事故。目前传统交通信号控制机无法有效实现应急处理。
作为本实用新型一实施例,如图2所示,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
与所述储能模块8连接,根据原始太阳能电源生成所述太阳能充电电源的太阳能控制模块9。
作为本实用新型一实施例,如图2所示,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
与所述储能模块8连接,根据所述市电交流电生成所述第一整流电源的第一整流模块10。
作为本实用新型一实施例,如图2所示,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
与所述太阳能控制模块8连接,将接收到的太阳能转换为所述原始太阳能电源的太阳能接收装置11。
太阳能接收装置11可以为太阳能板,也可以为系留球。
作为本实用新型一实施例,如图2所示,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
第二降压模块第二降压电源。
与所述交流直流切换模块7连接,根据所述交流直流切换块7输出的直流电生成第二降压电源的第二降压模块12;
与所述驱动电源1连接,根据所述驱动电源1输出的直流电生成第一降压电源的第一降压模块13;
与所述故障检测板6连接,根据所述市电交流电生成第二整流电源的第二整流模块14;
所述CPU处理器4与所述第一降压模块13连接,所述CPU处理器4由所述第一降压电源进行供电;
所述故障检测板6与所述第二降压模块12连接,所述故障检测板6由所述第二降压电源或所述第二整流电源进行供电。
作为本实用新型一实施例,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
分别与所述CPU处理器4连接的RS232接口、RS485接口、JR45接口以及USB接口。
设置RS232接口、RS485接口、JR45接口的目的是为了实现联网智能、远程控制,设置USB接口的目的是为了调试、升级、控制。
作为本实用新型一实施例,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
分别与所述CPU处理器4连接的液晶显示及控制按键模组5。通过设置液晶显示及控制按键模组5,实现了新型智能交通LED信号灯控制电路与人的信息交互。
作为本实用新型一实施例,所述驱动电源1的输入交流电可为80-305V,所述驱动电源1的输出直流电不高于60V。
在本实用新型实施例中,对交通LED信号控制机每路输出进行短路保护,根除了交通控制信号机高压输出短路的问题,交通控制信号机最常见的损坏部件一般是输出可控硅驱动开关,通常是由于可控硅器件、高压电缆故障及光源驱动故障造成的,特别是雷雨天气环境,高压短路故障率非常高。对交通LED信号控制机每路输出进行短路保护,可以确保即使在输出端发生直接短路的情况下,也避免对交通LED信号控制机及LED信号灯造成损坏,保障交通信号灯在恶劣环境下都能正常工作。
图3示出了本实用新型实施例提供的新型智能交通LED信号灯控制电路的具体结构,为了便于说明,仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
作为本实用新型一实施例,所述CPU处理器4采用CPU芯片U1,所述CPU芯片U1的信号端I/O1分别接所述RS232接口、RS485接口、JR45接口以及USB接口,所述CPU芯片U1的显示控制信号端I/O2分别接所述液晶显示及控制按键模组5和故障检测板6,所述CPU芯片U1的多路控制端ctrl分别接多路所述精准恒流模组2。
本实用新型实施例还提供一种新型智能交通LED信号灯控制机,所述新型智能交通LED信号灯控制机包括如上所述的新型智能交通LED信号灯控制电路。
在本实用新型实施例中,新型智能交通LED信号灯控制电路包括依次连接的驱动电源、多路精准恒流模组以及多路交通LED信号灯,每路精准恒流模组输出低压直流电直接驱动交通LED信号灯,而不再采用传统的双向可控硅高压驱动方式,从而根除了由双向可控硅高压驱动击穿短路、开路造成的“绿冲突”等问题,另外,交通LED信号灯也不再内置高压AC/DC驱动电源,避免了频繁开关瞬态高压冲击及AC/DC驱动电源开路、短路、发热、易损的问题,即使灯体进水也能保持正常工作,不仅提高了交通LED信号灯的工作可靠性、精确度,安全性、节能性,并且大大延长了交通LED信号灯的寿命同时后备电源应急供电的特性,在市电故障和停电状态仍能正常工作。新型智能交通LED信号灯控制电路还可以使用太阳能或市电交流电供、充电,且故障检测版具独立供电和独立工作特性。当新型智能交通LED信号灯控制电路出现严重故障、停电状态或CPU处理器断电时具独立“黄闪”处理及推送警报和故障信息警示。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (14)

  1. 一种新型智能交通LED信号灯控制电路,其特征在于,所述新型智能交通LED信号灯控制电路包括:
    将输入的市电交流电转换为多路直流电输出的驱动电源;
    与所述多路直流电一一对应,对每路直流电进行精准恒流处理并输出的精准恒流模组;
    与每路所述精准恒流模组的输出端一一对应连接的交通LED信号灯。
  2. 如权利要求1所述的新型智能交通LED信号灯控制电路,其特征在于,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
    分别与多路所述精准恒流模组连接,输出控制信号给多路所述精准恒流模组的CPU处理器。
  3. 如权利要求1所述的新型智能交通LED信号灯控制电路,其特征在于,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
    分别与CPU处理器以及精准恒流模组的输出端连接,对交通LED信号灯系统进行监控,确保避免交通LED信号灯系统异常显示的故障检测板。
  4. 如权利要求1所述的新型智能交通LED信号灯控制电路,其特征在于,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
    与所述驱动电源连接,接收并判断太阳能电源是否满足预设条件,并根据所述预设条件将所述太阳能电源转换为所述多路直流电或直接连通市电交流电的交流直流切换模块。
  5. 如权利要求4所述的新型智能交通LED信号灯控制电路,其特征在于,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
    与所述交流直流切换模块连接,由太阳能充电电源或第一整流电源充电,并输出所述太阳能电源的储能模块。
  6. 如权利要求5所述的新型智能交通LED信号灯控制电路,其特征在于,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
    与所述储能模块连接,根据原始太阳能电源生成所述太阳能充电电源的太阳能控制模块。
  7. 如权利要求5所述的新型智能交通LED信号灯控制电路,其特征在于,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
    与所述储能模块连接,根据所述市电交流电生成所述第一整流电源的第一整流模块。
  8. 如权利要求5所述的新型智能交通LED信号灯控制电路,其特征在于,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
    与所述太阳能控制模块连接,将接收到的太阳能转换为所述原始太阳能电源的太阳能接收装置。
  9. 如权利要求5所述的新型智能交通LED信号灯控制电路,其特征在于,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
    与所述交流直流切换模块连接,根据所述交流直流切换模块输出的直流电生成第二降压电源的第二降压模块;
    与所述驱动电源连接,根据所述驱动电源输出的直流电生成第一降压电源的第一降压模块;
    与所述故障检测板连接,根据所述市电交流电生成第二整流电源的第二整流模块;
    所述CPU处理器与所述第一降压模块连接,所述CPU处理器由所述第一降压电源进行供电;
    所述故障检测板与所述第二降压模块连接,所述故障检测板由所述第二降压电源或所述第二整流电源进行供电。
  10. 如权利要求2所述的新型智能交通LED信号灯控制电路,其特征在于,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
    分别与所述CPU处理器连接的RS232接口、RS485接口、JR45接口以及USB接口。
  11. 如权利要求9所述的新型智能交通LED信号灯控制电路,其特征在于,所述新型智能交通LED信号灯控制电路还包括:
    分别与所述CPU处理器连接的液晶显示及控制按键模组。
  12. 如权利要求9所述的新型智能交通LED信号灯控制电路,其特征在于,所述驱动电源的输入交流电为80-305V,所述驱动电源的输出直流电不高于60V。
  13. 如权利要求10所述的新型智能交通LED信号灯控制电路,其特征在于,所述CPU处理器采用CPU芯片U1,所述CPU芯片U1的信号端I/O1分别接所述RS232接口、RS485接口、JR45接口以及USB接口,所述CPU芯片U1的显示控制信号端I/O2分别接所述液晶显示及控制按键模组和故障检测板,所述CPU芯片U1的多路控制端ctrl分别接多路所述精准恒流模组。
  14. 一种新型智能交通LED信号灯控制机,其特征在于,所述新型智能交通LED信号灯控制机包括如权利要求1-12任一项所述的新型智能交通LED信号灯控制电路。
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