Пятизначный светодиодный светофор

Пятизначный светодиодный светофор

Реферат

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

Известны светофоры железнодорожного транспорта, в которых в качестве излучающего элемента используются однонитевые лампы накаливания, а показания светофора изменяются посредством переключения в схеме контактами зеленого и желтого сигнальных реле (Системы железнодорожной автоматики и телемеханики: Учебник для вузов /Ю.А.Кравцов, В.Л.Нестеров и др. Под ред. Ю.А.Кравцова. - М.: Транспорт, 1996. - С. 68, рис.4.1). Их недостатком является невысокая надежность работы, что обусловлено довольно частым перегоранием ламп накаливания.

Более высокой надежностью обладают светофоры, в которых используются двухнитевые лампы накаливания (Деев А.М., Зенькович Ю.И., Коган Д.А. и др. Ресурсосберегающие технологии в устройствах управления показаниями светофоров //Автоматика, связь, информатика. 2000. - №1. - С. 32, рис.1). Однако надежность их работы недостаточна, так как в них принципиально остается использование ламп накаливания. Кроме того, применение ламп накаливания определяет высокие эксплуатационные расходы, что связано с необходимостью периодической замены ламп накаливания. Коэффициент полезного действия ламп накаливания, выражаемый соотношением яркости излучения и затрат электрической энергии, невелик, что определяет невысокую энергетическую эффективность таких светофоров.

Более высокой энергетической эффективностью обладают светодиодные светофоры, в которых в качестве излучающих элементов используются светодиоды светодиодных матриц (Есюнин В.И., Ефрюшкин А.Е. Светодиодные переездные светофоры //Автоматика, связь, информатика. - 1999. - №12. - С.25, рис.1). Недостатком этого устройства является его относительно высокая стоимость. Это обусловлено тем обстоятельством, что для получения, например, пяти показаний светофора необходимо иметь пять конструктивно законченных головок, каждая из которых соответствует одному его показанию.

Наиболее близким к предлагаемому является трехзначный светодиодный светофор (RU 2239575, МПК7 B 61 L 5/18, G 08 G 1/095, Н 05 В 37/00. Трехзначный светодиодный светофор /Б.С.Сергеев, Е.О.Савельев. Опубл. 10.11.2004. Бюл. №31.), включающий источник электропитания, контакты двух сигнальных реле, первую светодиодную цепь, состоящую из соединения согласно включенных светодиодов первого цвета и вторую светодиодную цепь, состоящую из соединения согласно включенных светодиодов второго цвета. Для снижения стоимости используются светодиоды различного цвета излучения, а требуемый результирующий цвет излучения, определяющий соответствующее показание светофора, реализуется переключением контактов сигнальных реле. Недостатком этого устройства является отсутствие возможности управления более чем тремя показаниями (красным, зеленым, желтым), следовательно, для белого и синего показаний необходимо иметь отдельные оптические светоизлучающие комплекты, что увеличивает стоимость и повышает эксплуатационные расходы на его обслуживание.

Целью изобретения является уменьшение стоимости и снижение эксплуатационных расходов на его обслуживание.

Указанная цель достигается тем, что в схему дополнительно включают контакты сигнального реле и светодиодную цепь, а пути для протекания электрического тока через светодиодные цепи, вызывающего их свечение, осуществляют при помощи соответствующего включения контактов тройников сигнальных реле.

Сущность изобретения заключается в том, что в схему дополнительно введены третье сигнальное реле и третья светодиодная цепь, состоящая из соединения согласно включенных светодиодов красного цвета, при этом входной вывод светодиодной цепи зеленого цвета подключен к фронтовому контакту первого сигнального реле, выходной вывод которой соединен с тыловым контактом первого сигнального реле и с общим контактом второго сигнального реле, при этом фронтовой контакт второго сигнального реле подключен ко входному выводу второй светодиодной цепи синего цвета, выходной вывод соединен с тыловым контактом второго сигнального реле и с общим контактом третьего сигнального реле, а фронтовой контакт третьего сигнального реле подключен ко входному выводу третьей светодиодной цепи красного цвета, выходной вывод которой соединен с тыловым контактом третьего сигнального реле и с другим полюсом источника электропитания.

На фигуре представлена схема устройства пятизначного светодиодного светофора.

Устройство содержит первую 1, вторую 2 и третью 3 светодиодные цепи, каждая из которых состоит из соединения светодиодов 4.1,...4.К, 5.1,...5.К, 6.1,...6.К. соответственно зеленого, синего и красного цветов излучения. Общий контакт первого сигнального реле 8 соединен с одним из полюсов источника электропитания 7. Входной вывод первой светодиодной цепи зеленого цвета 1 подключен к фронтовому контакту первого сигнального реле 8, выходной вывод первой светодиодной цепи зеленого цвета 1 соединен с тыловым контактом первого сигнального реле 8 и с общим контактом второго сигнального реле 9. Фронтовой контакт второго сигнального реле 9 подключен ко входному выводу второй светодиодной цепи синего цвета 2, выходной вывод которой соединен с тыловым контактом второго сигнального реле 9 и с общим контактом третьего сигнального реле 10. Фронтовой контакт третьего сигнального реле 10 подключен к входному выводу третьей светодиодной цепи красного цвета 3, выход которой соединен с тыловым контактом третьего сигнального реле 10 и с другим полюсом источника электропитания 11.

Пятизначный светодиодный светофор работает следующим образом.

При замыкании общего и фронтового контактов первого сигнального реле 8 при выключенном состоянии второго 9 и третьего 10 сигнальных реле к первой светодиодной цепи 1 подключаются полюса 7 и 11 источника электропитания. Через светодиоды 4.1,...4.К начинает протекать ток, вызывающий их свечение, то есть при подаче электропитания на первую светодиодную цепь 1 предлагаемое устройство имеет зеленое показание.

При замыкании общего и фронтового контактов второго сигнального реле 9 при выключенном состоянии первого 8 и третьего 10 сигнальных реле ко второй светодиодной цепи 2 подключаются полюса 7 и 11 источника электропитания. Через светодиоды 5.1,...5.К начинает протекать ток, вызывающий их свечение, то есть при подаче напряжения на вторую светодиодную цепь 2 предлагаемое устройство имеет синее показание.

При замыкании общего и фронтового контактов третьего сигнального реле 10 при выключенном состоянии первого 8 и второго 9 сигнальных реле к третьей светодиодной цепи 3 подключаются полюса 7 и 11 источника электропитания. Через светодиоды 6.1,...6. К начинает протекать ток, вызывающий их свечение, то есть при подаче напряжения на третью светодиодную цепь 3 предлагаемое устройство имеет красное показание.

Если первое 8 и третье 10 сигнальные реле находятся во включенном состоянии, а второе сигнальное реле 9 - в выключенном, то через общий и фронтовой контакты 8 первого сигнального реле и через общий и фронтовой контакты 10 третьего сигнального реле источник электропитания подключается к первой 1 и к третьей 3 светодиодным цепям. Через светодиоды 4.1,...4.К и через светодиоды 6.1,...6.К начинает протекать ток, вызывая их совместное, соответственно, зеленое и красное свечение. Суммирование спектров их излучения в одной конструктивно законченной светодиодной матрице определяет желтое свечение светодиодов, что дает желтое показание предлагаемого устройства.

Если первое 8 и третье 10 и второе 9 сигнальные реле находятся во включенном состоянии, то через общий и фронтовой контакты 8 первого сигнального реле, через общий и фронтовой контакты 9 второго сигнального реле, через общий и фронтовой контакты 10 третьего сигнального реле, источник электропитания подключается к первой 1, второй 2 и третьей 3 светодиодным цепям. Через светодиоды 4.1,...4.К, 5.1,...5.К, 6.1,...6.К одновременно начинает протекать ток, вызывая их совместное, соответственно, зеленое, синее и красное свечение. Суммирование спектров их излучения в одной конструктивно законченной светодиодной матрице определяет белое свечение светодиодов, что дает белое показание предлагаемого устройства.

Величины токов через светодиоды ограничиваются внутренним активным и реактивным сопротивлениями источника электропитания и суммой дифференциальных сопротивлений светодиодов в светодиодных цепях. При этом источник электропитания может быть реализован в виде источника стабилизированного тока, величина которого не зависит от величины нагрузки, что обуславливает постоянную величину тока при подключении любого количества светодиодов в светодиодных цепях.

Следовательно, использование предлагаемого устройства позволяет иметь конструктивно лишь одну головку для пяти показаний светофора. Это определяет возможность снижения стоимости светофора, упрощения его эксплуатации и снижения эксплуатационных расходов.

Пятизначный светодиодный светофор, содержащий источник электропитания, контакты двух сигнальных реле, первую светодиодную цепь, состоящую из соединения согласно включенных светодиодов зеленого цвета, и вторую светодиодную цепь, состоящую из соединения согласно включенных светодиодов синего цвета, а общий контакт первого сигнального реле соединен с одним из полюсов источника электропитания, отличающийся тем, что в схему дополнительно введены третье сигнальное реле и третья светодиодная цепь, состоящая из соединения согласно включенных светодиодов красного цвета, при этом входной вывод первой светодиодной цепи зеленого цвета подключен к фронтовому контакту первого сигнального реле, а ее выходной вывод соединен с тыловым контактом первого сигнального реле и с общим контактом второго сигнального реле, фронтовой контакт второго сигнального реле подключен к входному выводу второй светодиодной цепи синего цвета, выходной вывод которой соединен с тыловым контактом второго сигнального реле и с общим контактом третьего сигнального реле, а фронтовой контакт третьего сигнального реле подключен к входному выводу третьей светодиодной цепи красного цвета, выходной вывод которой соединен с тыловым контактом третьего сигнального реле и с другим полюсом источника электропитания.