Трехзначный светодиодный светофор
Изобретение относится к регулирующим устройствам, устанавливаемым вдоль маршрута следования составов или локомотивов. Устройство содержит два транзисторных каскада с нагрузками в виде последовательно соединенных индуктивных накопителей, ко вторичным обмоткам которых подключены группы светодиодов красного и зеленого цвета. Транзисторы переключаются генератором импульсов через контакты зеленого и желтого сигнальных реле. С выбранной схемой соединений обеспечивается возможность получения трех цветов светофора при наличии светодиодов только двух цветов. Таким образом снижается стоимость светофора и расширяются его функциональные возможности. 1 ил.
Изобретение относится к регулирующим или предупреждающим устройствам, устанавливаемым вдоль маршрута следования локомотивов или составов, а именно к светофорам, осуществляющим регулирование движения поездов.
Известны светофоры, у которых в качестве излучающих элементов используются последовательно и согласно включенные светодиоды (Есюнин В.И., Ефрюшкин А.Е. Светодиодные переездные светофоры // Автоматика, связь, информатика, 1999, №12, с.25, рис.1). Недостатком этих светофоров является невысокая энергетическая эффективность, а также невозможность получения трех показаний светофора в одной оптический системе.
Известен трехзначный светодиодный светофор, у которого имеется возможность получения трех показаний светофора (красного, зеленого и желтого) в одной оптический системе светофора (заявка №2002123013/28 (024324). Трехзначный светодиодный светофор / Е.О.Савельев, Б.С.Сергеев. МПК 7 В 61 L 23/00. Приоритет от 27.08.2002). Недостатком этого устройства является его невысокая энергетическая эффективность, что вызвано наличием активных резисторов в цепях питания светодиодов, рассеивающих существенную и бесполезную мощность потерь. Кроме того, в этом устройстве отсутствуют возможности для достаточно точного выравнивания токов через параллельно включенные группы светодиодов.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является светодиодный светофор, содержащий генератор импульсов и цепь, состоящую из последовательного соединения первичных обмоток индуктивных накопителей, которая через силовые электроды транзистора подключена к источнику электропитания, а каждая из вторичных обмоток индуктивных накопителей подключена к группам последовательно и согласно соединенных светодиодов (заявка №2001124300/28 (025738). Светодиодный светофор / Б.С.Сергеев, С.А.Щиголев, В.В.Наговицын. МПК 7 Н 05 В 37/00, В 61 L 5/18, G 08 G 1/095. Приоритет от 30.08.2001. Решение о выдаче патента на изобретение от 09.01.2003).
Недостатком этого устройства является невозможность получения трех показаний светофора в одной оптической системе.
Целью изобретения является устранение этого недостатка, а именно получение возможности получения трех показаний светофора в одной оптический системе, чем снижается стоимость и расширяются функциональные возможности его применения.
Указанная цель достигается тем, что в него введены второй транзистор, первый и второй диоды, контакты зеленого и желтого сигнальных реле, вторая последовательная цепь, состоящая из вторых индуктивных накопителей, и вторые группы светодиодов другого цвета.
Сущность изобретения заключается в том, что в него введены второй транзистор, первый и второй диоды, контакты зеленого и желтого сигнальных реле и вторая цепь, состоящая из последовательного соединения первичных обмоток вторых N индуктивных накопителей, которая через силовые электроды второго транзистора соединена с источником электропитания, а каждая из N вторичных обмоток вторых N индуктивных накопителей подключена к группе из К последовательно и согласно включенных светодиодов зеленого цвета, причем выход генератора импульсов соединен с общим контактом зеленого сигнального реле, тыловой контакт которого подключен к общему контакту желтого сигнального реле, тыловым контактом соединенного с управляющим входом первого транзистора и с катодом первого диода, анод которого подключен к аноду второго диода и к фронтовому контакту желтого сигнального реле, а катод второго диода соединен с управляющим входом второго транзистора и с фронтовым контактом зеленого сигнального реле.
На чертеже приведена схема трехзначного светодиодного светофора. Светофор содержит первую цепь, состоящую из первичных обмоток 1.1,...1.N первых индуктивных накопителей 2.1,...2.N, которая через силовые электроды первого транзистора 3 подключена к источнику электропитания 4. Вторая цепь, состоящая из последовательного соединения первичных обмоток 5.1,...5.N вторых индуктивных накопителей 6.1,...6.N, через силовые электроды второго транзистора 7 подключена к источнику электропитания 4. Каждая из вторичных обмоток 8.1,...8.N первых индуктивных накопителей 2.1,...2.N соединена с N группами последовательно и согласно включенных светодиодов красного цвета 9.1,...9.К. Каждая из вторичных обмоток 10.1,...10.N вторых индуктивных накопителей 6.1,...6.N соединена с N группами последовательно и согласно включенных светодиодов зеленого цвета 11.1,...11.K. Выход генератора импульсов 12 подключен к общему контакту зеленого сигнального реле 13, тыловой контакт которого соединен с общим контактом желтого сигнального реле 14, тыловым контактом подключенного к управляющему входу первого транзистора 3 и катоду первого диода 15. Анод первого диода 15 соединен с анодом второго диода 16 и с фронтовым контактом желтого сигнального реле 14. Катод второго диода 16 подключен к управляющему входу второго транзистора 7 и к фронтовому контакту зеленого сигнального реле 13.
Трехзначный светодиодный светофор работает следующим образом.
Положим первоначально, что зеленое и желтое сигнальные реле выключены. Это вызывает замыкание их общих и тыловых контактов 13 и 14 соответственно. Тогда импульсы генератора 12 поступают на управляющий вход первого транзистора 3 и обусловливают его импульсную работу. При включенном состоянии транзистора 3 от источника электропитания 4 происходит накопление тока в первичных обмотках 1.1,...1.N первых индуктивных накопителей 2.1,...2.N. На этом этапе времени, в силу соответствующего включения первичных 1.1,...1.N и вторичных 8.1,...8.N обмоток первых индуктивных накопителей 2.1,...2.N, ток через все N групп светодиодов 9.1,...9.K отсутствует. После выключения первого транзистора 3 энергия магнитного поля, накопленная в индуктивности намагничивания первых накопителей 2.1,...2.N, передается на вторичные обмотки 8.1,...8.N что вызывает протекание импульсов тока через все N групп светодиодов 9.1,...9.N и обусловливает их свечение красным цветом.
Это соответствует запрещающему показанию светофора. Так как на управляющий вход второго транзистора 7 импульсы генератора 12 не поступают, то свечение всех N групп светодиодов 10.1,...10.К зеленого цвета отсутствует.
Если зеленое сигнальное реле включится, то замкнутся его общий и фронтовой контакты 13. Тогда импульсы от генератора 12 будут поступать на управляющий вход второго транзистора 7. При его открытом состоянии от источника электропитания 4 происходит накопление тока в первичных обмотках 5.1,...5.N вторых индуктивных накопителей 6.1,...6.N. Далее, аналогично вышеописанному, на этапе времени выключенного состояния второго транзистора 7 происходит передача энергии магнитного поля во вторичные обмотки 10.1,...10.N, что вызывает свечение всех N групп светодиодов 11.1,...11.К зеленого цвета.
Это соответствует зеленому показанию светофора. При этом, так как импульсы генератора 12 не поступают на вход первого транзистора 3, то все N групп светодиодов 9.1,...9.К красного цвета не светятся.
Если зеленое сигнальное реле находится в выключенном состоянии, а желтое - во включенном, то это обусловливает замкнутое состояние общего и тылового контактов 13 и общего и фронтового контактов 14 этих реле соответственно. Импульсы генератора 12 через первый диод 15 поступают на управляющий вход первого транзистора 3 и через второй диод 16 - на управляющий вход второго транзистора 7, вызывая их одновременную импульсную работу. Начинают светиться все светодиоды устройства 9.1,...9.К и 11.1,...11.N красного и зеленого цветов. Если группы светодиодов красного и зеленого цветов конструктивно расположены в достаточной близости друг от друга, то сложение их цветов дает результирующий желтый цвет излучения светофора.
Таким образом, в предлагаемом техническом решении обеспечивается возможность получения трех цветов показания светофора (красного, зеленого и желтого) при наличии светодиодов только двух цветов - красного и зеленого и при использовании одной оптический системы вместо трех. Это снижает стоимость светофора и расширяет функциональные возможности его применения.
Формула изобретения
Трехзначный светодиодный светофор, содержащий источник электропитания, генератор импульсов и первую цепь, состоящую из последовательного соединения первичных обмоток первых N индуктивных накопителей, которая через силовые электроды первого транзистора подключена к источнику электропитания, а каждая из N вторичных обмоток первых индуктивных накопителей подключена к группе из К последовательно и согласно соединенных светодиодов красного цвета, отличающийся тем, что в него введены второй транзистор, первый и второй диоды, контакты зеленого и желтого сигнальных реле и вторая цепь, состоящая из последовательного соединения первичных обмоток вторых N индуктивных накопителей, которая через силовые электроды второго транзистора соединена с источником электропитания, а каждая из N вторичных обмоток вторых индуктивных накопителей подключена к группе из К последовательно и согласно включенных светодиодов зеленого цвета, причем выход генератора импульсов соединен с общим контактом зеленого сигнального реле, тыловой контакт которого подключен к общему контакту желтого сигнального реле, тыловым контактом соединенного с управляющим входом первого транзистора и с катодом первого диода, анод которого подключен к аноду второго диода и к фронтовому контакту желтого сигнального реле, а катод второго диода соединен с управляющим входом второго транзистора и с фронтовым контактом зеленого сигнального реле.
РИСУНКИРисунок 1
