專利名稱：節(jié)能型led鐵路信號(hào)燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
節(jié)能型LED鐵路信號(hào)燈技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及鐵路用信號(hào)燈，尤其涉及節(jié)能的LED燈鐵路信號(hào)燈。
技術(shù)背景[0002]由于目前鐵路上使用的是普通雙絲白熾燈泡，使用中當(dāng)主絲發(fā)生故障時(shí)切換到副絲，并發(fā)出報(bào)警。燈泡主絲串聯(lián)在燈絲繼電器的線圈上，副絲串聯(lián)在常閉接點(diǎn)上，當(dāng)繼電器得電瞬間，主副絲同時(shí)發(fā)光，并且由于燈絲的冷絲特性，在得電一瞬間燈絲電阻非常小，之后電阻會(huì)隨著溫度升高而增加，這種特性導(dǎo)致得電瞬間電流很大。主絲因?yàn)榕c繼電器線圈串聯(lián)，在得電時(shí)線圈電流緩慢上升，不會(huì)受到?jīng)_擊，但副絲是直接接在繼電器的常閉接點(diǎn)上，每次點(diǎn)燈時(shí)瞬間電流都會(huì)受到?jīng)_擊，使副絲壽命難以保證，往往在真正主絲斷絲時(shí)，副絲已經(jīng)處于故障狀態(tài)，無(wú)法在斷絲報(bào)警過(guò)程中起繼續(xù)工作的作用。因而使用雙絲燈泡始終存在安全隱患。6502電路是中國(guó)鐵路1965年正式開(kāi)始使用的鐵路電氣集中的標(biāo)準(zhǔn)電路，他有一整套的規(guī)范，和連鎖關(guān)系，由于使用中安全性能好，一直使用到近幾年，現(xiàn)在使用的微機(jī)連鎖電路也是建立在其機(jī)電連鎖的關(guān)系之上的。[0003]以上現(xiàn)有技術(shù)不節(jié)能、壽命較短而且維護(hù)成本較高，并且安全性能一般。[0004]實(shí)用新型內(nèi)容實(shí)用新型目的為了克服現(xiàn)有的LED信號(hào)燈使用在現(xiàn)有電路中在節(jié)能、長(zhǎng)壽上的表現(xiàn)出的不足，本實(shí)用新型提供一種新的設(shè)計(jì)原理，使得燈端實(shí)際功率減小，把有功消耗轉(zhuǎn)化成無(wú)功消耗，既能使散熱量大幅度下降，充分發(fā)揮出LED燈的節(jié)能、長(zhǎng)壽命的優(yōu)勢(shì)，又能維持原有線路不需要任何變動(dòng)，并且不改變正常工作的電流。[0005]為了提供一種節(jié)能、長(zhǎng)壽命及降低維護(hù)成本并且安全的節(jié)能型LED鐵路信號(hào)燈。[0006]為了達(dá)到如上目的，本實(shí)用新型采取如下技術(shù)方案在能源輸入端，并聯(lián)有可在維持正常工作電流的基礎(chǔ)上減少功率消耗的電容電路。[0007]本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案在于繼電器接點(diǎn)或者電子開(kāi)關(guān)和至少一個(gè)電容串聯(lián)，多個(gè)電容的時(shí)候電容之間相互并聯(lián)后再串聯(lián)，組成所述電容電路；在輸出端LED燈串聯(lián)電流互感電路，該電流互感電路可使繼電器或者電子開(kāi)關(guān)動(dòng)作。[0008]本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案在于所述電容電路組成如下繼電器接點(diǎn)或者電子開(kāi)關(guān)和電阻串聯(lián)再串聯(lián)電容電路。[0009]本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案在于所述電容為安規(guī)電容。[0010]本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案在于所述能源輸入端有點(diǎn)燈變壓器或者電源轉(zhuǎn)換電路。[0011]本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案在于所述LED燈采用多個(gè)燈珠，分為兩組的主副結(jié)構(gòu)。[0012]本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案在于能源輸入端與輸出端之間有變壓器，所述變壓器優(yōu)選功率IOW的變壓器。[0013]采取如上技術(shù)方案的本實(shí)用新型，具有如下有益效果節(jié)能、長(zhǎng)壽命及降低維護(hù)成本并且安全，本實(shí)用新型可以在保持其它電路原狀不改變的情況下，既保證線路安全，解決原來(lái)存在的安全隱患，又充分發(fā)揮LED燈長(zhǎng)壽命和節(jié)能的特點(diǎn)。[0014]本實(shí)用新型可以在保持原來(lái)的6502電路原狀不改變的情況下，既保證線路安全， 解決原來(lái)存在的安全隱患，又充分發(fā)揮LED燈長(zhǎng)壽命和節(jié)能的特點(diǎn)。


[0015]圖1為本實(shí)用新型背景技術(shù)附圖；[0016]圖2為本實(shí)用新型示意圖；其中[0017]1.繼電器接點(diǎn)；2.電流互感電路。
具體實(shí)施方式
[0018]圖1中，針對(duì)背景技術(shù)詳細(xì)說(shuō)明[0019]LED燈已在其它領(lǐng)域被廣泛使用，但由于鐵路系統(tǒng)對(duì)安全性和信號(hào)的可靠性要求較高，技術(shù)更新相對(duì)保守，更換燈泡時(shí)，其控制、報(bào)警電路不允許輕易更改。由于變壓器前端的點(diǎn)燈監(jiān)督繼電器DJ是電流型繼電器，要求必須要在電流大于IOOmA(130mA，繼電器型號(hào)不同)的情況下繼電器才能動(dòng)作。而這就要求燈端的功率至少消耗25W。[0020]目前大部分LED信號(hào)燈的設(shè)計(jì)都是采用直接將燈泡更換成LED燈，由于LED燈放光效率高，同樣照度的LED燈的功率只有5-8W，那么其它功率需要靠串(或者并)聯(lián)電阻等方式轉(zhuǎn)換成熱能消耗掉，而這樣設(shè)計(jì)的燈端電路實(shí)際損耗仍為25W(或者更多)，并沒(méi)有達(dá)到節(jié)能效果。而且由于能量轉(zhuǎn)換成熱消耗，使信號(hào)燈機(jī)構(gòu)內(nèi)的溫升通常在30-50°C以上，這樣，當(dāng)LED將無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間工作在炎熱的夏天。高溫對(duì)其LED的壽命影響極大?，F(xiàn)有方式設(shè)計(jì)的LED信號(hào)機(jī)燈并沒(méi)有充分發(fā)揮出LED節(jié)能及長(zhǎng)壽的特點(diǎn)。[0021]現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)在使用的點(diǎn)燈電路，車(chē)站電源屏輸出的AC220V，一根線上串聯(lián)點(diǎn)燈監(jiān)督繼電器DJ的線圈，然后輸出到站內(nèi)或者區(qū)間的點(diǎn)燈變壓器BX34。點(diǎn)燈變壓器BX34安裝在信號(hào)機(jī)內(nèi)部或者信號(hào)機(jī)下面的箱盒里。BX34變壓器額定功率為34W，輸入180-220V，輸出12-15 的變壓器。該變壓器后端電路都在信號(hào)機(jī)內(nèi)部。BX34變壓器的二次側(cè)輸出一根線串接燈絲轉(zhuǎn)換繼電器DZJ和主燈絲的串接回路，這根線也串接燈絲轉(zhuǎn)換繼電器DZJ的一組常閉接點(diǎn)和燈絲的副絲串聯(lián)的回路，換句話說(shuō)，燈轉(zhuǎn)繼電器燈絲轉(zhuǎn)換繼電器DZJ的線圈串聯(lián)燈絲主絲和燈轉(zhuǎn)繼電器燈絲轉(zhuǎn)換繼電器DZJ的常閉接點(diǎn)串聯(lián)的燈絲副絲并聯(lián)。燈絲的公共端接 BX34變壓器的另一根線。這樣的連接在送電后，12V電在上電瞬間同時(shí)加載兩個(gè)燈絲上，但是與線圈串聯(lián)的主絲回路呈現(xiàn)感性，電流有逐漸增大的過(guò)程，但是與常閉接點(diǎn)Kl串聯(lián)的副絲由于燈泡的冷絲電阻極小的特性，電流會(huì)沖擊副絲，同時(shí)也要求燈絲轉(zhuǎn)換繼電器DZJ的常閉接點(diǎn)Kl能夠有大電流的負(fù)載能力。等到主絲上的電流增加到燈絲轉(zhuǎn)換繼電器DZJ能夠正常工作后，燈絲轉(zhuǎn)換繼電器DZJ吸起，常閉接點(diǎn)斷開(kāi)，副絲回路斷掉。如果正常工作中， 主絲出現(xiàn)斷絲，燈絲轉(zhuǎn)換繼電器DZJ的線圈回路被斷掉，燈絲轉(zhuǎn)換繼電器DZJ釋放，常閉接點(diǎn)Kl閉合，溝通副絲回路使副絲發(fā)光。要求主絲到副絲轉(zhuǎn)換時(shí)間< 0. 1秒。[0022]針對(duì)本實(shí)用新型，結(jié)合圖2 :[0023]LED燈本身的功率< 8W，其余功率通過(guò)在變壓器前端并聯(lián)安規(guī)電容以進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償消耗，當(dāng)LED點(diǎn)亮，電流達(dá)到要求光強(qiáng)的亮度維系電流時(shí)，電流互感電路控制繼電器J動(dòng)作，繼電器接點(diǎn)1接通，安規(guī)電容進(jìn)行充放電，這樣就使得原來(lái)電路的有功消耗部分轉(zhuǎn)化為無(wú)功功率消耗，保證了通過(guò)點(diǎn)燈監(jiān)督繼電器DJ的電流不減小，使得點(diǎn)燈監(jiān)督繼電器DJ能可靠工作。LED燈出現(xiàn)故障，電流不能滿足要求則繼電器不動(dòng)作，繼電器接點(diǎn)1不閉合，這時(shí)的電流能保證DJ可靠落下。電路中的電阻只起到限流作用，是用來(lái)保護(hù)繼電器接點(diǎn)不被瞬間大電流打火而燒壞或者降低其使用壽命。由于安規(guī)電容在失效時(shí)呈現(xiàn)開(kāi)路特性，不會(huì)使電路出現(xiàn)短路，因此本設(shè)計(jì)是安全的。[0024]下面電路是結(jié)合現(xiàn)實(shí)電路做的修改。AC220V從電源屏輸出，一根線經(jīng)過(guò)點(diǎn)燈監(jiān)督繼電器DJ后，與另一根線一起輸出到室外，經(jīng)過(guò)幾公里線路到現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)機(jī)，信號(hào)機(jī)構(gòu)里原來(lái)用的BX34點(diǎn)燈變壓器由34W改為10W，在變壓器輸入端并聯(lián)繼電器接點(diǎn)1和電阻R 串聯(lián)再與兩個(gè)安規(guī)電容Cl和C2的并聯(lián)相串聯(lián)的電路。點(diǎn)燈變壓器換成160V-220V輸出 13V-18V，功率為10W。點(diǎn)燈變壓器輸出的13V供給LED燈電源，LED燈內(nèi)部檢測(cè)是否主燈損毀，并且在主燈故障自動(dòng)切換到副燈。主副燈都為多個(gè)一組的大功率燈芯。在燈回路上串電流互感電路，由電流值判斷燈是否正常工作，只要燈正常點(diǎn)亮，互感器帶動(dòng)繼電器J工作，使前端的常開(kāi)接點(diǎn)與電阻電容的串聯(lián)回路工作，使消耗無(wú)功功率，無(wú)功消耗和有功消耗的和使點(diǎn)燈監(jiān)督繼電器DJ能夠維持正常的工作狀態(tài)。[0025]LED燈采用多個(gè)燈珠，分為兩組，也是主副結(jié)構(gòu)，與燈泡后備原理相同，但是LED不存在冷沖擊，因此主副燈壽命相同，在主燈故障報(bào)警后，副燈完全可以正常工作直到工作人員前來(lái)更換。解決了燈泡原來(lái)存在的潛在隱患。[0026]所述安規(guī)電容的并聯(lián)的個(gè)數(shù)并不對(duì)本實(shí)用新型造成限制。[0027]電流互感電路2可使繼電器或者電子開(kāi)關(guān)動(dòng)作，所用的是繼電器或者是電子開(kāi)關(guān)或者其他類似功能的元件不對(duì)本實(shí)用新型造成限制。[0028]因?yàn)楸緦?shí)用新型采取非窮舉的方式進(jìn)行描述，因此所述的內(nèi)容不對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施造成限制，類似的實(shí)施方式也屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.節(jié)能型LED鐵路信號(hào)燈，其特征在于在能源輸入端，并聯(lián)有可在維持正常工作電流的基礎(chǔ)上減少功率消耗的電容電路。
2.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能型LED鐵路信號(hào)燈，其特征在于繼電器接點(diǎn)(1)或者電子開(kāi)關(guān)和至少一個(gè)電容串聯(lián)，多個(gè)電容的時(shí)候電容之間相互并聯(lián)后再串聯(lián)，組成所述電容電路；在輸出端LED燈串聯(lián)電流互感電路O)，該電流互感電路(2)可使繼電器或者電子開(kāi)關(guān)動(dòng)作。
3.如權(quán)利要求2所述的節(jié)能型LED鐵路信號(hào)燈，其特征在于所述電容電路組成如下 繼電器接點(diǎn)(1)或者電子開(kāi)關(guān)和電阻(R)串聯(lián)再串聯(lián)電容電路。
4.如權(quán)利要求1-3所述的任一節(jié)能型LED鐵路信號(hào)燈，其特征在于所述電容為安規(guī)電容。
5.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能型LED鐵路信號(hào)燈，其特征在于所述能源輸入端有點(diǎn)燈變壓器或者電源轉(zhuǎn)換電路。
6.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能型LED鐵路信號(hào)燈，其特征在于所述LED燈采用多個(gè)燈珠，分為兩組的主副結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能型LED鐵路信號(hào)燈，其特征在于能源輸入端與輸出端之間有變壓器或者電源轉(zhuǎn)換電路，所述變壓器優(yōu)選功率IOW或者小于IOW的變壓器。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了節(jié)能型LED鐵路信號(hào)燈，本實(shí)用新型采取如下技術(shù)方案在能源輸入端，并聯(lián)有可在維持正常工作電流的基礎(chǔ)上減少功率消耗的電容電路。該電容電路把整個(gè)系統(tǒng)的有功消耗變成無(wú)功消耗。具有如下有益效果節(jié)能、長(zhǎng)壽命及降低維護(hù)成本并且安全，本實(shí)用新型可以在保持原來(lái)的6502電氣集中或者微機(jī)聯(lián)鎖電路原狀不改變的情況下，既保證線路安全，解決原來(lái)存在的安全隱患，并且不降低原來(lái)的工作電流使得原系統(tǒng)可以正常工作，又充分發(fā)揮LED燈長(zhǎng)壽命和節(jié)能的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H05B37/02GK202276497SQ20112025925
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者盧哲, 馬靜 申請(qǐng)人:馬靜