插入點式led鐵路信號燈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明插入點式LED鐵路信號燈涉及的是一種鐵路信號專用的插入點式LED光源燈。本插入點式LED鐵路信號可用于符合鐵道部最新規(guī)定的所有點燈單元，也能用于傳統(tǒng)的BX-34變壓器、與燈絲轉(zhuǎn)換繼電器組成點燈單元。
【背景技術(shù)】
[0002]目前鐵路色燈信號機(jī)構(gòu)約有80余萬架，240多萬個燈位，采用的是傳統(tǒng)交流25W/12V白熾燈泡。其壽命為1000小時，可靠性差，易造成停車。在新建的鐵路中，采用的是一個LED燈配一個專用的點燈單元(該單元不能點鹵素?zé)?，因各個生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)不同，各廠產(chǎn)品不能互換給鐵路造成采購、儲存、維修、不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對上述不足之處提供一種插入點式LED鐵路信號燈，是鐵路信號專用的插入點式LED光源燈。是一種具有環(huán)保、長壽命、節(jié)能的新型光源燈。對目前解決鐵路信號機(jī)構(gòu)的光源的安全可靠性，光源燈的通用性和互換性是非常有意義的。本發(fā)明的應(yīng)用將會提高鐵路設(shè)備的裝備水平、行車安全、減少維護(hù)量、減少庫存LED光源燈品種數(shù)量，具有廣泛應(yīng)有前景及社會效益。本LED鐵路信號燈，采用主燈和副燈兩部分，副燈為冷備(備用燈)。與現(xiàn)有鐵路信號機(jī)構(gòu)定焦盤兼容，具有防差錯功能的燈泡插入式結(jié)構(gòu)。
[0004]插入點式LED鐵路信號燈是采用以下技術(shù)實現(xiàn):
插入點式LED鐵路信號燈包括內(nèi)置點燈電路板、散熱器、燈頭內(nèi)套、云母絕緣導(dǎo)熱板、外罩、發(fā)光體、導(dǎo)熱鋁基板和定焦盤燈頭。主燈和副燈由多個芯片集成為高功率LED發(fā)光體組成。主燈和副燈為互相獨立的發(fā)光光源。
[0005]所述散熱器采用片式散熱器，在散熱器的一側(cè)設(shè)置有導(dǎo)熱鋁基板安裝平面。在導(dǎo)熱鋁基板安裝平面上設(shè)置導(dǎo)熱鋁基板安裝孔，導(dǎo)熱鋁基板安裝在散熱器設(shè)置的導(dǎo)熱鋁基板安裝平面上，并用三顆M2.5的螺絲固定，主燈、副燈安裝在導(dǎo)熱鋁基板上，在散熱器一側(cè)外部裝有云母絕緣導(dǎo)熱板(云母板)，在云母絕緣導(dǎo)熱板(云母板)外部裝有鋁合金保護(hù)罩，燈頭內(nèi)套裝在散熱器下部，定焦盤燈頭安裝在燈頭內(nèi)套外部，在定焦盤燈頭上部設(shè)有燈頭定位槽，用于插入點式LED路信號燈安裝定位在定焦盤上(燈座)。在云母絕緣導(dǎo)熱板(云母板)中部開有透光槽，用于將主燈、副燈發(fā)出的鐵路信號燈光透射出來。
[0006]所述的主燈和副燈正極分別采用不同顏色耐高溫導(dǎo)線與定焦盤燈頭座的電源極點連接，主燈和副燈負(fù)極分別采用相同顏色的耐高溫導(dǎo)線與燈頭內(nèi)套相連。
[0007]插入點式LED鐵路信號燈的內(nèi)置點燈電路板由內(nèi)置主燈點燈電路板和內(nèi)置副燈點燈電路板，分別控制插入點式LED鐵路信號燈的主燈和副燈。內(nèi)置主燈點燈電路板和內(nèi)置副燈點燈電路板分別安裝在散熱器內(nèi)兩側(cè)。
[0008]插入點式LED鐵路信號燈控制電路由主燈電路部分和副燈電路部分組成。
[0009]主燈電路部分由主燈點燈電路和主燈LED發(fā)光部分組成。
[0010]主燈點燈電路包括主燈保護(hù)電路、主燈電源整流電路、主燈電壓取樣電路、主燈門限電壓處理控制電路和主燈LED燈驅(qū)動電路。
[0011]主燈保護(hù)電路包括熔斷器B10、熔斷器B1、熔斷器B2、熔斷器B3、熔斷器B4、熔斷器B5o
[0012]主燈電源整流電路由整流元件W1構(gòu)成，采用橋式整流塊。
[0013]主燈電壓取樣電路由電阻R1、穩(wěn)壓二極管D1、電阻R3組成。
[0014]主燈門限電壓處理與控制電路采用場效應(yīng)管T3。
[0015]主燈LED燈驅(qū)動電路由電阻R2、電阻R7、三極管T1組成。
[0016]主燈LED燈發(fā)光部分由發(fā)光體LED 1、發(fā)光體LED2、發(fā)光體LED3、發(fā)光體LED4、發(fā)光體LED5組成。
[0017]主燈插入點式LED鐵路信號燈的副燈電路部分:
副燈電路由副燈點燈電路和LED發(fā)光部分組成。
[0018]副燈點燈電路包括保護(hù)電路、電源整流電路、電壓取樣電路、門限電壓處理與控制電路、LED驅(qū)動電路。
[0019]保護(hù)電路包括熔斷器B11、熔斷器B6、熔斷器B7、熔斷器B8、熔斷器B9。
[0020]電源整流電路由整流元件W2構(gòu)成，采用橋式整流塊。
[0021]電壓取樣電路由電阻R4、穩(wěn)壓二極管D2、電阻R5組成。
[0022]門限電壓處理與控制電路采用場效應(yīng)管T4。
[0023]LED燈驅(qū)動電路由電阻R6、電阻R8、三極管T2構(gòu)成。
[0024]LED燈發(fā)光部分由發(fā)光體LED6、發(fā)光體LED7、發(fā)光體LED8、發(fā)光體LED9組成。
[0025]工作原理
(1):未接上插入點式LED鐵路信號燈時(空載)。H、R兩端接通電源交流220V時，由于系統(tǒng)空載(未接上虛線框C)，J2線包無電流通過，觸點KJ2閉合(接通)未動作。
[0026](2)當(dāng)接上插入點式LED鐵路信號燈(有負(fù)載)時，如果系統(tǒng)工作正常，J2線包有電流通過，主燈(D)點亮工作，KJ2吸起(斷開)副燈不亮(不工作)。如果主燈不正常，J2線包中無電流通過，KJ2釋放(接通)，副燈點亮(工作)并報警。
[0027]正常工作時，J2線包中有電流通過，點燈電路能將主燈電流控制在安全范圍內(nèi)(輸入電壓220V正負(fù)10%)
在正常工作時，如果本插入點式LED鐵路信號燈主燈發(fā)光體有故障(斷路或短路)時，則熔斷器Bl、B2、B3、B4、B5瞬間熔斷，主燈滅燈，此時流入電流型繼電器J2線包電流小于40MA，J2釋放，常閉點KJ2閉合，插入點式LED鐵路信號燈副燈點亮，并報警。
[0028]正常工作中，若主燈部分中的整流塊W1損壞(短路)則熔斷器B10熔斷，切斷主燈點燈電路的電流此時，J2釋放。KJ2觸點閉合(KJ2為常閉點)。副燈點亮，并報警。
[0029]若主燈出現(xiàn)故障，此時副燈也出現(xiàn)故障，則保護(hù)電路啟動工作，(即熔斷器Bl、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B9熔斷)本插入點式LED鐵路信號燈(虛線框C)外部繼電器Jl、J2同時釋放并報警。
[0030]若主燈和副燈的點燈電路中元件W1、W2相繼損壞，則熔斷器B10、B11也相繼熔斷，此時流經(jīng)繼電器Jl、J2線包中電流近似為零，Jl、J2觸點釋放。繼電器J2釋放后，用自身另一組觸點接通告警線路，告警(鐵路上原固有的不在圖上)安裝在監(jiān)控室的電流型繼電器Jl (虛線框A)也釋放，用自身觸點接通另一告警線路告警，并執(zhí)行獨立于本線路圖4外的一切安全程序。
[0031]本發(fā)明插入式點式LED鐵路信號專用燈特點:
1、在不改變現(xiàn)有鐵路原有連接線，色燈信號機(jī)構(gòu)內(nèi)外透鏡和定焦盤燈座的基礎(chǔ)上拔下原來鹵素?zé)糁苯訐Q用本發(fā)明的插入式點式LED鐵路信號燈。本品有很強(qiáng)的通用性、互換性?，F(xiàn)場使用無需對現(xiàn)有信號燈等機(jī)構(gòu)和點燈電路進(jìn)行改造?？朔獗P式LED鐵路信號燈存在的故障高(報警不可靠)更換時間長(需要拆換更改燈機(jī)構(gòu))、抗干擾差、色穩(wěn)性差等缺點。
[0032]真正實現(xiàn)了與現(xiàn)有光源鹵素?zé)?、白熾燈直接互換。有更大的適用性。
[0033]插入點式LED鐵路信號燈的發(fā)光管采用多芯片組合封裝，其插入點式LE鐵路信號燈工作電壓為交流13、交流14V、交流16V之間可選擇(此為鐵道部規(guī)定的不可改變)。信號燈的發(fā)光光源由LED主燈和LED副燈組成。當(dāng)LED主燈故障滅燈時通過交流電源部件中的繼電器J2自動轉(zhuǎn)換點亮副燈，滿足鐵路對信號光源的可靠性要求(見圖)
在滿足鐵路信號發(fā)光強(qiáng)度和顯示距離的條件下，本插入式點式LED鐵路信號燈的工作電流為直流240ma正負(fù)20ma。預(yù)計在有色燈機(jī)構(gòu)中使用可保證在壽命期10年內(nèi)無明顯光衰、色變現(xiàn)象。滿足鐵道部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0034]黃色、紅色LED燈色譜受溫度影響變化較大，現(xiàn)改變芯片“材質(zhì)和生產(chǎn)工藝，較好的解決了顏色溫漂問題。符合鐵道部標(biāo)準(zhǔn)。
[0035]采用全裸體散熱器，散熱性能好
采用陶瓷鋁基板為本插入點式LED鐵路信號燈的電路板，其絕緣性與導(dǎo)熱性能好，較好解決了 LED發(fā)光體的導(dǎo)熱、散熱問題。
[0036]插入點式LED鐵路信號燈采用導(dǎo)熱、絕緣膠封裝，不僅增強(qiáng)了散熱問題，而且增強(qiáng)了在惡劣條件下的防護(hù)性能
插入點式LED鐵路信號燈，能與現(xiàn)在鐵路使用的鹵素?zé)艋Q，能節(jié)省大量維護(hù)費用和能源
插入點式LED鐵路信號燈能與傳統(tǒng)的BX-34變壓器和燈絲轉(zhuǎn)換繼電器組成的點燈單元直接連接使用。
[0037]插入點式LED鐵路信號燈，可以與鐵道部最新標(biāo)準(zhǔn)下的點燈單元直接連接使用插入點式LED鐵路信號燈即可以用于鐵路舊線改造(如BX-34交流點燈系統(tǒng))又可以用于鐵路新建線路(符合鐵道部最新標(biāo)準(zhǔn)的點燈電路)。
【附圖說明】
[0038]圖1是本發(fā)明插入點式LED光源燈主視圖。
[0039]圖2是本發(fā)明鐵路專用信號插入式點式LED光源燈左視圖。
[0040]圖3是本發(fā)明鐵路專用信號插入式點式LED光源燈右視圖。
[0041]圖4是本發(fā)明插入點式LED鐵路信號燈與鐵路現(xiàn)用線路電路連接圖。虛線框A為監(jiān)控室內(nèi)電流型繼電器J1，虛線框B室外燈機(jī)構(gòu)內(nèi)交流點燈單元，虛線框C為本發(fā)明插入點式LED鐵路信號燈。
【具體實施方式】
[0042]參照附圖1-4插入點式LED鐵路信號燈與鐵路現(xiàn)正在使用交流電源(交流點燈單元)連接而成。
[0043]本插