双色LED模拟指示器制造技术

一种模拟开关设备工作状态的指示器，其特征是：圆柱形（或正方柱形）壳的前端装有ＬＥＤ器件，ＬＥＤ器件外装有透明窗和ＬＥＤ盖，ＬＥＤ驱动器（Ｖ／１转换器）的电子元器件贴装在ＰＣＢ上，ＰＣＢ插装在壳内的导槽中，壳的末端嵌装有接线端子，驱动器的输入线和开关设备的信号都穿入接线端子的孔中，由接线端子上的螺钉紧固连接。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种指示器，尤其是模拟电力开关设备工作状态的指示器。该专利单片微机的外围电路很简单，抗电磁骚扰能力差，在受到静电场、高频电磁场、电快速脉冲群干扰时，会使LCD黑屏或错误显示。LCD有很多固有弱点，如寿命短，在25℃时不大于5×104小时，工作在50℃环境下，寿命仅为100小时。又如LCD在紫外光线下将加速失效，在非工作状态也不能处于太阳光下及日光灯附近等等。有关可靠性分析的资料指出，LCD的失效率高达4×104FIT，(FIT为失效率的基本单位1FIT＝10-9/小时)。该专利采用的插式电子元器件，手工电烙铁焊接工艺，也使可靠性大为降低，因此该专利的MTBF(平均无故障工作时间)仅为2.76年。该专利采用的是单色(黑色)LCD，以符号图形的不同来指示开关设备工作状态，如以竖黑条表示接通状态，横黑条代表断路状态。仅有一种图形符号信息提醒开关设备操作人员是不够醒目直观的。安装错误(指示器旋转了90°角)也会引起误判而造成设备人身事故。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是将多片(10片～30片)LED(发光二极管)芯片集成为一固态LED器件，芯片为红、绿双色，固态LED器件制成不同的图形符号代表不同的开关设备及其状态。例如绿色的圆及圆内横条代表接地开关处于拉闸断路状态，红色的圆及圆内竖条代表接地开关处于合闸通路状态，达到了以图形符号和颜色两种信息显示开关设备的工作状态，即使安装时误装了90度角，从颜色上也能判断出开关设备的工作状态。各种开关设备以及状态的图形符号见表1。红色LED芯片采用GaAlAs材料，绿色LED芯片采用高亮GaP材料，亮度可达50mcd。固态LED器件外壳采用阻光阻燃的PPO材料，用透明环氧树脂封装成一个固态器件。固态LED器件可制成圆形、矩形、正多边形。LED驱动器将开关设备的状态信号电压转换为电流信号以驱动LED发光。驱动器为二路V/I转换器，当开关设备为合闸时驱动固态LED器件发红光，当开关设备为拉闸时驱动固态LED器件发绿光，当开关设备闲置不工作时，模拟指示器不显示图形符号。驱动器上设计有防输入电压反接二极管，防过电流自恢复保险丝PTC，防过电压TVS，防电磁干扰的滤波旁路电容。LED驱动器上的所有元器件全部采用SMD(表面安装器件)，采用SMT(表面安装技术)焊接工艺，使本专利的可靠性更高。本技术的外壳采用阻燃ABS材料，内部装有LED器件和LED驱动器。外壳的前端装有LED盖和透明窗，透明窗的材料为ABS372。外壳的末端装有接线端子，每个端子上有两个螺钉，用来紧固开关设备的输入线，接线端子外的端子盖用来保证带电端子绝缘安全，防止维修人员触电。外壳中部设有安装螺母和橡胶垫，用于把模拟指示器安装在开关设备上。外壳结构有圆柱的，用于配电柜；也有方形的，用于发电厂的模拟屏。本技术的有益效果是图形符号加颜色代表不同的开关设备及其开或关状态，有效防止了误判，确保了设备、人身安全。固态LED器件、多项保护设计及其SMT工艺的LED驱动器，使本专利产品可应用于-40℃～60℃、紫外线辐射、强电场(发电厂的高压变压器高压输电线附近)等恶劣环境，且即使接线错误(正负极反接或输入过高的电压)也不致于损坏指示器。其设计MTBF可达57年。附图说明图1是本技术的电路原理图。图2是本技术一个实施例的剖面构造。图3是本技术的固态LED结构图。在图1中，D1、D2在输入交流信号电压时用作整流，当开关设备的状态信号电压为直流时，用作防止电压极性反接而损坏LED。C2用作滤波，C3、C4用作高频旁路。TVS用作吸收快速瞬变的干扰电压。C1、C2、C3、C4，TVS确保电磁干扰信号不会使LED误显和击穿，TVS也防止输入高于指示器额定电压时击穿LED。PTC为自恢复保险丝，当输入高于指示器额定电压时将产生较大电流，此时PTC快速断开而保护了LED。R1、R2、R3为电流调整电阻，使驱动电流在5～8mA，既保证了低功耗高亮度，又延长了LED的寿命。其中R1为特制的玻璃釉电阻。不同的开关设备模拟指示器，固态LED器件内的芯片数是不同的，如短路开关模拟指示器有13片绿色和13片红色芯片。在图2中，本技术主要有固态LED器件(1)、LED驱动器(2)和壳(3)组成。固态LED(1)装于壳(3)的前端，LED器件(1)的图形面外有透明窗(7)保护，四周由LED盖(6)保护，透过透明窗可清晰地看到开关状态的图形符号。LED器件(1)被透明窗(7)、LED盖(6)、壳(3)卡牢，透明窗(7)、LED盖(6)、壳(3)之间用密封胶粘接，可防止雨水进入壳内。LED驱动器(2)与LED器件(1)用导线绕焊连接，LED驱动器(2)的PCB(印制电路板)插入壳(3)的导槽中，保证LED驱动器(2)不会在壳(3)内移动。LED驱动器(2)的输入线为圆铜线，可插入接线端子(4)的孔内，开关设备的信号输入线也插入此孔内，用接线端子上螺钉(10)可将两线牢固地紧固在接线端子(4)上。模拟指示器与开关设备安装时，先要在壳(1)上取下端子盖(5)，安装螺母(9)和橡胶垫(8)，然后将模拟指示器插入开关设备面板孔安装螺母(9)和橡胶垫(8)，然后将模拟指示器插入开关设备面板孔内，再装上橡胶垫(8)拧紧安装螺母(9)最后将开关设备的信号线穿过端子盖(5)上的孔进行接线。本技术有二个实施例，其原理完全一样，仅仅是一例外壳(1)为圆柱形，另一例外壳(1)为正方柱形。在图3中，多片高亮LED芯片(1)集成在基板(2)上，再装入阻光阻燃的外壳(3)中，基板(2)上同时焊有引出端(4)，在外壳(3)的空间内填入透明环氧树脂(5)，这样就组成一个固态LED器件。芯片(1)的不同排列，发光时形成了不同的符号图形，如图3中的断路器符号(6)。本实施例的外壳(3)为矩形，其余圆形、正多边形不再赘述。表1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟开关设备工作状态的指示器，其特征是圆柱形(或正方柱形)壳的前端装有LED器件，LED器件外装有透明窗和LED盖，LED驱动器(V/I转换器)的电子元器件贴装在PCB上，PCB插装在壳内的导槽中，壳的末端嵌装有接线端子，驱动器的输入线和开关设备的信号都穿入接线端子的孔中，由接线端子上的螺钉紧固连接。2.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋锡和，
申请(专利权)人：宋锡和，
类型：实用新型
国别省市：