一种LED铁路信号灯光源制造技术

本发明专利技术提供了一种ＬＥＤ铁路信号灯光源，特点有防雷击电路、主灯丝熔断模拟、容性假负载、主、副ＡＣ－ＤＣ电源、电源切换电路、ＬＥＤ灯区电路、ＬＥＤ灯区损坏、过电压、欠电压检测电路及控制电路；电源接通各部分电路工作时，主灯丝熔断模拟电路，接通外部的主灯丝电源，经容性假负载接通主、副ＡＣ－ＤＣ电源，两电源经电源切换电路，并由主电源给灯区供电。在主电源给灯区供电时，副电源处于热备份状态。为保证ＬＥＤ铁路信号灯光源正常工作，当ＬＥＤ铁路信号灯光源发生故障情况则会自动采取控制措施。它解决了ＬＥＤ光源不能配合原点灯线路及设施的问题，并最大可能地提高了可靠性，可用于新旧铁路线路工程及铁路线路正常维护工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铁路信号灯光源，具体讲是一种用LED光源代替现有白炽灯 铁路信号灯光源。技术背景目前，铁路信号灯光源都还是使用白炽灯光源，现有白炽灯铁路信号灯 光源都是交流低压供电通过灯口安装在信号机上，在灯口上有电源公共端、主 灯丝电源端、副灯丝电源端、在这种光源的外部点灯线路中有灯丝切换(电流 驱动继电器)及报警电路、报警装置并有多个电流驱动的灯丝缓放继电器。白 炽灯铁路信号灯光源由于使用的是白炽灯，存在着其他领域中白炽灯一样的 不足和缺点，如能耗高，使用时间短等，如图1所示。随着LED冷光源技术日臻完善，在铁路信号灯光源方面有关科研单位及 厂家已经做了许多研究与应用，随着机车提速对光源的要求，LED信号灯光 源已成为铁路信号领域的新技术。LED光源因其发光机理，具有寿命长、亮度高、方向性好省电等优点， 最终在铁路信号领域必将代替现有光源成为信号灯的主流光源。基于此许多 单位都在进行这方面产品研究推广及工程应用，比如很多科技人员也进行了 一些创造性研究并申报了许多专利，如中国专利号200520035118.4的一 种LED多芯片铁路信号灯光源，在金属散热器4的一个平面上紧固一块印制 电路板5，印制板上预置有二组LED芯片6，该二组芯片分别由二个独立的控 制电路I和II所控制，各控制电路的输入端分别与铁路信号灯系统所提供的 交流电源相连，即铁路信号灯灯泡中的二组灯丝分别被由一个控制电路和控 制电路所控制的LED芯片组所构成的光源所取代。又如中国专利号200520045062. 0本技术涉及一种主、副光源可切换 的点光源铁路信号灯，其特征在于在灯座内设有基片，基片上安装有多个发 光芯片，灯座上还设有罩在基片外的聚光透镜，控制线与基片上的发光芯片 连接。上述专利及产品有的已应用于铁路线，有的正在推广之中，从应用的情况 看，我们发现这些产品在灯口连接、电流大小、主副灯丝设计等方面都不能完 整反映出原信号灯光源的物理特性、电气性能及可靠性，都不能在低成本的 水平上代替原光源。(虽然，有的称可以代替原光源，比如重庆万道光电科技有 限公司，中国专利号200520035118.4所述产品，但是事事实上是做不到的).所有产品的做法是从并联多个LED光源的指示效果上与原光源比较，用 并联来提高可靠性，另配电源线路来形成光源，这样形成的光源在物理性能与 电气性能方面是不能配合原信号机及点灯线路.报警单元的，为了使光源配合 原点灯线路，需配套LED专用的变压器单元、灯丝切换单、元报警单元。有 的还需要专用灯丝缓放继电器，所以他们的方法从经济方面讲成本上很高； 从可靠性方面讲问题很大，因为它将故障区域从原灯丝放大到它产品的所有 电子元器件，使得并联LED所增加可靠性的效果难以发挥出来，并且不符合 故障导向安全铁路的最高原则；从工程使用方面来讲，它们使换灯泡这 一简单的事情变成工程，有的需更换整个信号机，甚至改换控制房电路。总之，现在的LED铁路信号灯光源，存在如下问题1、 仅可用于站线改造或新线建设不能用于日常维护，成本高， 一般情况 要几千元甚至上万元；；2、 使用后维护成本高维护时间长，不能满足铁路故障导向安全原则， 直接影响列车安全正点行车；3、 电子线路中任何一个元件的损坏都相当于主副灯丝同时溶断，可靠性 不高，而LED光源的寿命长、亮度高、方向性好、省电等优势发挥不出来
技术实现思路
本专利技术基于上述现有LED铁路信号灯光源技术中存在的缺陷和不足，提 供一种可靠性好，完全满足铁路信号故障导向安全要求的，又能完全模 拟白炽光源各种特性(物理性能电气性能)，可以像灯泡一样简单更换原光源 的LED铁路信号灯光源。为实现上述专利技术目的本专利技术的技术方案是一种LED铁路信号灯光源，包括灯壳l、控制电路板2、由白色发光管组 成的LED灯区3、灯脚4，其特征是还有主、副AC-DC直流稳压电源5及容 性假负载6，所述控制电路板装在灯壳内部的后面，LED灯区装在壳内的正面， 在电路板上灯壳内的两侧分别装两个AC-DC主、副直流稳压电源，主、副直 流稳压电源的功率器件分别固定在灯壳内侧面上，在灯壳内还装有容性假负 载，灯壳下部有灯脚，并带有三个电极；所述在控制电路板的控制电路含有 防雷击电路、假负载电容、主副直流稳压电源、主灯丝熔断模拟、电源切换 等电路、LED灯区及LED灯区损坏、过电压、欠电压检测电路；由灯脚输入 的公共端、主副交流电源端经过防雷击电路连接主灯丝熔断模拟电路，主灯 丝熔断模拟电路的交流输出电源电路上并联容性假负载，并接入主副AC-DC 电源，主副AC-DC电源输出经电源切换电路接入LED灯区，所述的LED灯区 损坏、过电压、欠电压检测及控制电路分别连接灯区电路，电源切换电路、 主副电源与主灯丝熔断模拟电路。所述的容性假负载是由两个电解电容负极 对负极连接而构成。本专利技术一种LED铁路信号灯光源与现有技术相比，具有突出的实质性特 点和显著进步为1、由LED及相应的电子控制线路及外形结构完全模拟出原铁路信号灯白 灯光源的电气性能物理性能及可靠性(物理连接结构)，在不改变原光源点灯 及控制线路及信号机的情况下，用换灯泡的方法完全替换原白灯光源，重要的 是解决了 LED化后更换时间长影响行车的问题. 2、 完全模拟了现有白炽灯光源的主副灯丝的电气特性(电流.电压及熔断 特性)，配合了原灯丝切换报警电路，、解决了 LED光源不能配合原点灯线路 及设施中电流驱动型继电器的问题，在不改变现有灯白灯光源线路及设施的 情况下，低成本就可将信号光源LED化；3、 根据铁路信号故障导向安全的原则要求，采用双电源及检测控制 电路使LED寿命长及并联LED的可靠性高充分达到发挥，真正提高了光源的 可靠性.本专利技术的产品成本低.可靠性高.维护时间短，不仅适用于新站线建设，老 站线改造而且适合正常维修维护，对于加速LED这种寿命长亮度高方向性好 省电的新光源在铁路信号领域的普及有着重大意义。 附图说明图1是现有白炽灯铁路信号灯光源电气原理框图； 图2是本专利技术一种LED铁路信号灯光源的结构主视图； 图3是本专利技术一种LED铁路信号灯光源的结构侧视图； 图4是本专利技术一种LED铁路信号灯光源的电气原理框图。具体实施方式以下结合附图进行详细说明图2和图3所示，是本专利技术一种LED铁路信号灯光源的外形及结构示意 图。LED铁路信号灯光源有灯壳1、控制电路板2、由3-8个LED白色发光管 组成的LED灯区3、灯脚(灯口)4、主、副(两个)AC-DC直流稳压电源5及 容性假负载6等，所述控制电路板装在灯壳内部的后面，LED灯区装在壳内 的正面，在电路板上灯壳内的两侧分别装主、副AC-DC直流稳压电源，主、 副AC-DC直流稳压电源的功率器件分别固定在灯壳内侧面上，在灯壳内还装 容性假负载(本示意图容性假负载装在灯壳内LED灯区的上部空间内，容性假 负载是由两个电解电容负极对负极连接而构成)，灯壳下部有灯脚(灯口)，并带有三个电极(类同于原光源一样分别接公共端、主灯丝、副灯丝)。图4所示，本专利技术一种LED铁路信号灯光源的电气原理框图。所述在灯 壳内部后面控制电路板的电路含有防雷击电路、容性假负载、主副AC-DC直 流稳压电源、主灯丝熔断模拟、电源切换等电路、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＬＥＤ铁路信号灯光源，包括灯壳（１）、控制电路板（２）、由白色发光管组成的ＬＥＤ灯区（３）、灯脚（４），其特征是：还有主、副ＡＣ－ＤＣ直流稳压电源（５）及容性假负载（６），所述控制电路板装在灯壳内部的后面，ＬＥＤ灯区装在壳内的正面，在电路板上灯壳内的两侧分别装两个ＡＣ－ＤＣ主、副直流稳压电源，主、副直流稳压电源的功率器件分别固定在灯壳内侧面上，在灯壳内还装有容性假负载，灯壳下部有灯脚，并带有三个电极；所述在控制电路板的控制电路含有防雷击电路、假负载电容、主副直流稳压电源、主灯丝熔断模拟、电源切换等电路、ＬＥＤ灯区及ＬＥＤ灯区损坏、过电压、欠电压检测电路；由灯脚输入的公共端、主副交流电源端经过防雷击电路连接主灯丝熔断模拟电路，主灯丝熔断模拟电路的交流输出电源电路上并联容性假负载，并接入主副ＡＣ－ＤＣ电源，主副ＡＣ－ＤＣ电源输出经电源切换电路接入ＬＥＤ灯区，所述的ＬＥＤ灯区损坏、过电压、欠电压检测及控制电路分别连接灯区电路，电源切换电路、主副电源与主灯丝熔断模拟电路。

【技术特征摘要】
1、一种LED铁路信号灯光源，包括灯壳(1)、控制电路板(2)、由白色发光管组成的LED灯区(3)、灯脚(4)，其特征是还有主、副AC-DC直流稳压电源(5)及容性假负载(6)，所述控制电路板装在灯壳内部的后面，LED灯区装在壳内的正面，在电路板上灯壳内的两侧分别装两个AC-DC主、副直流稳压电源，主、副直流稳压电源的功率器件分别固定在灯壳内侧面上，在灯壳内还装有容性假负载，灯壳下部有灯脚，并带有三个电极；所述在控制电路板的控制电路含有防雷击电路、假负载电容、主副直流稳压电源、主灯丝熔断模拟、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈红星，梁吉业，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]