Светодиодный светофор с контролем холодного состояния



Светодиодный светофор с контролем холодного состояния
Светодиодный светофор с контролем холодного состояния
Светодиодный светофор с контролем холодного состояния

 


Владельцы патента RU 2617023:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) (RU)

Изобретение относится к организации и управлению движением на железных дорогах, а именно к светодиодным светофорам с контролем холодного состояния. Светодиодный светофор с контролем холодного состояния содержит источник постоянного напряжения, фронтовой контакт сигнального реле и ограничивающий резистор, подключенный к светодиодной матрице. В светофор также введены тыловой контакт сигнального реле, датчик тока с регистратором, конденсатор и генератор переменного напряжения. Достигается повышение надежности работы светодиодного светофора. 2 ил.

 

Изобретение относится к организации и управлению движением на железных дорогах, а именно к регулирующим, предупреждающим устройствам, устанавливаемым вдоль маршрута следования подвижного состава.

Известны светофоры, у которых в качестве излучателя применяются лампы накаливания (Казаков А.А., Бубнов В.Д., Казаков Е.А. Станционные устройства автоматики и телемеханики. - М.: Транспорт, 1990. - С. 210-211, рис. 6.4).

Их недостатком является невысокая надежность работы ламп накаливания и небольшой срок службы, что приводит к увеличению эксплуатационных расходов и обусловливает снижение пропускной способности участков железных дорог.

Лучшими эксплуатационными показателями обладают светофоры (Пат. 2207745 РФ. Светодиодный светофор / Б.С. Сергеев, С.А. Щиголев, В.В. Наговицын. МПК 7 B61L 5/18. Опубл. 27.06.2003. Бюл. №18), у которых в качестве излучателя используется светодиодная матрица с последовательным включением светодиодов и с питанием от источника постоянного напряжения.

Недостатком подобного устройства является сложность и высокая стоимость.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является более простой светодиодный светофор с питанием от сети постоянного напряжения (Есюнин В.И. Приборы железнодорожной сигнализации на светодиодах // Автоматика, связь, информатика. - 2002, №5. - С. 19, рис. 1), содержащий источник постоянного напряжения, который через и фронтовой контакт сигнального реле, и ограничивающий резистор подключен к светодиодной матрице, состоящей из группы последовательно включенных светодиодов.

Недостатком этого устройства является отсутствие контроля работоспособности светодиодной матрицы светофора в холодном состоянии.

Целью изобретения является повышение надежности работы светодиодного светофора и безопасности движения на железнодорожном транспорте.

Указанная цель достигается тем, что в схему светофора введены тыловой контакт сигнального реле, датчик тока с регистратором, конденсатор и генератор переменного напряжения.

Сущность изобретения заключается в том, что в него введены тыловой контакт сигнального реле, датчик тока с регистратором, конденсатор и генератор переменного напряжения, питающий вход которого соединен с тыловым контактом сигнального реле, а общий вход генератора переменного напряжения подключен к точке соединения одного из полюсов источника постоянного напряжения с минусом светодиодной матрицы, причем выход генератора переменного напряжения через последовательно включенные вход датчика тока и конденсатор подключен к точке соединения ограничивающего резистора и плюса светодиодной матрицы, а выход датчика тока подключен к входу регистратора.

На фиг. 1 приведена схема светодиодного светофора с контролем холодного состояния, а на фиг. 2 показана вольтамперная характеристика светодиодной матрицы, иллюстрирующая процессы функционирования предложенного устройства.

В соответствии со схемой фиг. 1 светодиодный светофор с контролем холодного состояния содержит источник постоянного напряжения 1, положительный полюс которого через фронтовой контакт сигнального реле 2 и ограничивающий резистор 3 соединен с плюсом светодиодной матрицы 4, состоящей из N последовательно соединенных светодиодов 4.1, 4.2,…4.N, минус которой подключен к общему входу генератора переменного напряжения 5 с выходным напряжением Uген и к общему полюсу источника постоянного напряжения 1. Выход генератора переменного напряжения 5 через вход датчика тока 6 и конденсатор 7 соединен с точкой соединения ограничивающего резистора 3 и плюсом светодиодной матрицы 4. Выход датчика тока 6 подключен к входу регистратора 8, выходной сигнал которого служит источником информации об исправности светодиодной матрицы 4.

На фиг. 2 приведена вольтамперная характеристика светодиодной матрицы 4, состоящей из N последовательно включенных светодиодов 4.1, 4.2,…4.N. Она показывает значение суммарного падения напряжения NUсв на светодиодах матрицы в зависимости от изменения тока Iсв, который протекает через светодиоды 4.1, 4.2,…4.N. Значение напряжения NUвкл соответствует началу излучения светодиодов, а при напряжении NUзап обеспечивается гарантированное отсутствие их излучения. Кроме того, на фиг. 2 показана синусоидальная форма напряжения Uген на выходе генератора переменного напряжения 5 с амплитудами положительной и отрицательной полуволн равных Uген(+) и Uген(-) соответственно.

Светофор с контролем холодного состояния работает следующим образом.

При замкнутом состоянии фронтового контакта сигнального реле 2 питание от источника постоянного напряжения 1 через ограничивающий резистор 3 поступает на светодиодную матрицу 4. И через светодиоды протекает ток Iсв, обеспечивающий их нормативное излучение. Так как тыловой контакт сигнального реле 9 разомкнут, то питание на генератор переменного напряжения 5 не поступает и переменное напряжение Uген на его выходе отсутствует.

При выключении сигнального реле замыкается его тыловой контакт 9 и на генератор 5 подается питание от источника постоянного напряжения 1. Выходное напряжение Uген генератора 5 через вход датчика тока 6 и конденсатор 7 подается на светодиоды 4.1, 4.2,…4.N.

Известно, что при отсутствии прямого тока через светодиод его р-n переход обладает определенной емкостью, что относится также и к режиму обратного включения диодов. Как видно из графиков фиг. 2, для области прямой проводимости светодиода существование емкости р-n перехода имеет место при прямых напряжениях от нуля до величины NUвкл. Следовательно, если выполняется соотношение: Uген(+)≤NUзап, то выходной переменный ток генератора 5 будет иметь емкостной характер и его величина будет зафиксирована датчиком тока 6. Это приведет к появлению сигнала, определяющего исправное состояние светодиодной матрицы 4 на его выходе, который отразится на регистраторе 8. Так как в области обратной проводимости р-n переходов ток практически отсутствует, то изложенное в равной степени относится и к отрицательной полуволне Uген(-) выходного напряжения Uген генератора переменного напряжения 5.

Если в последовательной цепи светодиодной матрицы 4, состоящей из светодиодов 4.1, 4.2,…4.N, возникнет обрыв, то прекратится протекание емкостного переменного тока от генератора 5, что приведет к отсутствию выходного сигнала датчика тока 6, что отразится на регистраторе 8.

Конденсатор 7 исключает шунтирование светодиодов светодиодной матрицы 4 выходом генератора 5 в режиме нормального излучения светофора.

Таким образом, использование емкости р-n переходов позволяет выявлять обрыв в цепи последовательно включенных светодиодов 4.1, 4.2,…4.N и выдавать соответствующий сигнал в контрольные устройства автоматики и телемеханики. Следовательно, в предлагаемом техническим решении реализуется функция контроля холодного состояния светодиодной матрицы светофора, что повышает надежность работы светодиодного светофора, безопасность движения на железнодорожном транспорте.

Светодиодный светофор с контролем холодного состояния, содержащий источник постоянного напряжения, фронтовой контакт сигнального реле и ограничивающий резистор, подключенный к светодиодной матрице, отличающийся тем, что в него введены тыловой контакт сигнального реле, датчик тока с регистратором, конденсатор и генератор переменного напряжения, питающий вход которого соединен с тыловым контактом сигнального реле, а общий вход генератора переменного напряжения подключен к точке соединения одного из полюсов источника постоянного напряжения с минусом светодиодной матрицы, причем выход генератора переменного напряжения через последовательно включенные вход датчика тока и конденсатор подключен к точке соединения ограничивающего резистора и плюса светодиодной матрицы, а выход датчика тока подключен к входу регистратора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области регулирования движения дорожного транспорта, а именно к способам управления включением сигналов светофоров в зависимости от дорожной ситуации и оповещения приближающихся транспортных средств о наличии затора на перекрестке, оснащенном светофором.

Заявлен контролируемый светодиодный светофор. Контролируемый светодиодный светофор содержит светодиодную матрицу, состоящую из N последовательно соединенных светодиодов.

Изобретение относится к регулирующим или предупреждающим устройствам, устанавливаемым вдоль маршрута следования локомотивов или составов, а именно к светофорам, осуществляющим регулирование движением поездов.

Изобретение относится к технике световой сигнализации и может быть использовано для регулирования дорожного движения. Светофор светодиодный (пешеходный, транспортный) содержит плоский пылевлагозащищенный корпус с передней прозрачной крышкой, внутри которого размещены печатная плата со светоизлучающими диодами, электронная схема управления и антифантомное устройство.

Группа изобретений относится к системе и способу определения режима работы светофоров на основе информации, получаемой с навигационных устройств. Техническим результатом является обеспечение возможности определения режима работы светофора на основе информации о характеристиках передвижения навигационного устройства.

Светофор // 2556045
Изобретение относится к организации и управлению движением на железных дорогах, а именно к оптическим световым сигнальным устройствам - светофорам. Светофор содержит трансформатор, излучатель, контакты сигнального реле, жилы кабельной линии, источник переменного напряжения, первый выход которого через первый контакт сигнального реле и первую жилу кабельной линии подключен к первому выводу первичной обмотки трансформатора.

Изобретение относится к области регулирования движения дорожного транспорта, а именно к способам управления включением светофоров на регулируемом перекрестке. В способе управления включения светофоров на регулируемом перекрестке разрешающий сигнал включен с временной задержкой от момента включения запрещающего сигнала светофора.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. Способ работы линзового светофора с двухнитевой лампой, включает контроль целостности нитей лампы и подачу напряжения на одну из нитей, при этом напряжение подают на нити поочередно при каждом включении лампы.

Светофор // 2491648
Изобретение относится к светотехнике и предназначено для использования при регулировании движения автотранспорта. .

Изобретение относится к технике регулирования движения транспорта и предназначено для использования при построении светофоров на линиях с интенсивным движением. .

Изобретение относится к регулирующим или предупреждающим устройствам, устанавливаемым вдоль маршрута следования локомотивов или составов, а именно к светофорам, осуществляющим регулирование движением поездов.

Изобретение относится к устройствам автоматической и полуавтоматической блокировки железнодорожного транспорта. Предназначено для использования в качестве источника света в сигнальных установках (светофорах) железнодорожного транспорта и метрополитена с контролем работоспособности во включенном и выключенном состоянии.

Светофор // 2556045
Изобретение относится к организации и управлению движением на железных дорогах, а именно к оптическим световым сигнальным устройствам - светофорам. Светофор содержит трансформатор, излучатель, контакты сигнального реле, жилы кабельной линии, источник переменного напряжения, первый выход которого через первый контакт сигнального реле и первую жилу кабельной линии подключен к первому выводу первичной обмотки трансформатора.

Изобретение относится к организации и управлению движением на железных дорогах. Устройство содержит третий контакт сигнального реле, расположенный на посту управления, вспомогательное реле с первым и вторым контактами, размещенные вблизи светофора, третью жилу кабеля, причем первый полюс источника постоянного напряжения через третий контакт сигнального реле и через третью жилу кабеля соединен с первым выводом обмотки вспомогательного реле, второй вывод которой подключен к первому выводу первичной обмотки трансформатора, а второй полюс источника постоянного напряжения соединен с первым полюсом источника переменного напряжения, причем первый и второй выводы вторичной обмотки трансформатора через первый и второй контакты вспомогательного реле подключены к входам излучателя.

Изобретение относится к конструкциям светотехнических устройств. Светофорная система содержит корпус с защитным элементом и с размещенными внутри корпуса источником света, выполненным в виде матрицы светодиодов, расположенных на печатной плате.

Изобретение относится к области световой сигнализации. Железнодорожный светофор содержит установленные на его поверхности матрицы светодиодных излучателей, снабженных индивидуальной или общей оптикой, которая выполнена в виде асферических линз.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к стрелочным переводам. Привод стрелочного перевода содержит, по крайней мере, один выключатель электродвигателя, соединенный с редуктором.

Группа изобретений относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. Способ управления движением поезда по некодируемым станционным путям включает передачу информации о номере маршрута движения поезда от поездного диспетчера в бортовую ЭВМ локомотива.

Прожекторный светофор содержит упор, оптическую систему с лампой, электромагнит и рамку на опоре со светофильтрами. Светофор снабжен второй оптической системой с лампой, оптическая ось которой расположена в одной плоскости с оптической осью первой системы и лучом, исходящим из опорной точки, размещенной на линии неустойчивого равновесия, и проходящим через центр светофильтра.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. Способ работы линзового светофора с двухнитевой лампой, включает контроль целостности нитей лампы и подачу напряжения на одну из нитей, при этом напряжение подают на нити поочередно при каждом включении лампы.

Светофор // 2619678
Оптическая система светофора содержит линзу (13) Френеля с френелевскими структурами (15) на внутренней поверхности входа света, при этом наружная поверхность выхода света (16) выполнена таким образом, что каждая касательная (17) к наружной поверхности выхода света (16) образует угол ≥ 105° по отношению к оптической оси (14) оптической системы. Обеспечивается ослабление фантомного эффекта. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх