LED信号机构的制作方法

led信号机构
技术领域
1.本实用新型涉及轨道信号设备技术领域，特别是一种led信号机构。


背景技术：

2.信号机是设立在铁路轨道旁的一种信号设备，主要用于传递铁路沿线的各种状态，方便司机和调车员方便快捷的了解前方铁路状况，从而采取措施控制列车的进出或者列车速度。点光源型led信号机有主副两组led，正常情况下主led组点亮，监督继电器可靠吸起；当主led组发生故障时，自动转换到副led组点亮，同时信号机向室内进行报警，监督继电器仍可靠吸起；当主led组和副led组都发生故障时，监督继电器可靠落下，触发报警电路进行报警。
3.现有的led信号机中设置有点灯单元，点灯单元包括变压器和灯丝转换继电器，灯丝转换继电器用于在主led组故障时转换至副led组工作，并通过其接点构成报警单元。其中，变压器用于将220v或110v交流电转换为适于主led组和副led组使用的电压。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提出了一种led信号机构，用以在无需额外设置点灯单元的条件下满足轨道交通领域对信号机构的电气接口的匹配需求。具体来说，本实用新型能够实现如下目的：其一、无需设置点灯单元即可同时满足光源组件的点灯需求以及灯丝报警仪的报警需求。其二、能够适应轨道交通领域110v和220v两种电源规格，市场适用性较强。
5.在本实用新型提供的一种led信号机构的一个实施例中，该led信号机构用于连接在电源线路上，且该电源线路上串联有灯丝报警仪。灯丝报警仪一般设置在室内，而led信号机构设置在室外。所述led信号机构包括光源组件、控制电路和接口匹配电路。其中，该光源组件包括并联的主led组和副led组，该光源组件可以设置在由电源线路供电的一回路中；该控制电路用于检测所述主led组和所述副led组的工作状态，并能够在所述主led组工作时关闭所述副led组，并在所述主led组故障时切换至所述副led组工作；该接口匹配电路包括并联在所述电源线路上的第一功耗电路和第二功耗电路；其中，所述控制电路能够响应于检测到所述副led组工作时，控制所述第二功耗电路由导通状态转换为断开状态，以使所述灯丝报警仪能够响应于所述电源线路上的电流变化而报警。
6.示例性地，该控制电路中可以设置有微处理器以及与该微处理器连接的电压检测器件或者电流检测器件。该电压检测器件可以为单片机，通过单片机可直接采样主led组和副led组上的电压。此外，该电流检测器件用来检测主led组和副led组处于正常工作状态还是处于故障状态，这类电流检测器件可以为电磁式电流互感器、霍尔电流传感器、分流器、罗氏线圈、tmr电流传感器等，控制电路可以通过接收这类电压检测器件或者电流检测器件反馈的信号来确定主led组和副led组的工作状态。
7.示例性地，控制电路可以通过控制单片机来驱动三极管开关电路、mos管开关电路、ic开关驱动电路中的任一种来控制主led组和副led组的点灯和灭灯的功能，达到在所
述主led组工作时关闭所述副led组，并在所述主led组故障时切换至所述副led组工作的目的。
8.示例性地，所述灯丝报警仪设置成可响应于所述电源线路上的电流减少至小于设定下限而报警，以及响应于所述电源线路上的电流增大至设定上限而报警。。例如，该灯丝报警仪可以设置成当电源线路上的电流减少至少30％以下时即触发报警；以及当电源线路上的电流增大至115％以上时即触发报警，当led信号机构发生短路时即可触发。
9.从上述方案中可以看出，本实用新型的led信号机构中通过设置接口匹配电路，且控制电路可根据光源组件中的主led组和副led组的工作状态来控制该接口匹配电路，进而在主led组故障时，灯丝报警仪能够及时的通过感应电源线路上的电流变化而报警，告知工作人员主led组发生故障。如此，该led信号机构无需额外设置点灯单元，通过对信号机构自身的改进即可同时满足光源组件的点灯需求以及灯丝报警仪的报警需求。
10.在上述实施例提供的led信号机构的一种优选的实施方式中，所述第一功耗电路或所述第二功耗电路可以包括电阻及开关驱动电路；其中，电阻连接在所述电源线路上；开关驱动电路与所述控制电路信号连接，并可响应于所述来自所述控制电路的控制信号而控制所述电阻的通断。如此，开关驱动电路通过接收控制电路发送的控制信号而控制第一功耗电路和第二功耗电路中电阻的电流通断，进而使电源线路中的电流变化满足光源组件故障时的报警需求。
11.示例性地，所述开关驱动电路为三极管开关驱动电路、mos管开关驱动电路、光耦开关电路、ic开关驱动电路和继电器开关驱动电路中的任一种。例如，该led信号机构还包括一继电器开关，其触点与所述电阻串联；其中，所述开关驱动电路中有单片机，所述单片机与所述控制电路信号连接，且所述单片机还给所述继电器开关的线圈输出驱动信号，以控制所述电阻的电流通断。从而能够实现对第一功耗电路或所述第二功耗电路的控制。
12.在上述实施例提供的led信号机构的一种优选的实施方式中，所述电源线路上还串联有监督继电器；在所述电源线路的输入为110v交流电的条件下，所述控制电路控制所述第一功耗电路始终保持断开，且所述监督继电器能够在所述主led组和所述副led组均故障时响应于所述电源线路上的电流变化而报警；以及，在所述电源线路的输入为220v交流电的条件下，所述控制电路在所述主led组或所述副led组工作时均保持所述第一功耗电路导通，且在所述主led组和所述副led组均故障时，控制所述第一功耗电路断开，以使所述监督继电器能够响应于所述电源线路上的电流变化而报警。从而使得在输入为110v和220v条件下，电源线路上的电流均能满足灯丝报警仪和监督继电器的正常工作需求。
13.示例性地，当电源线路上的工作电流大于监督继电器的吸起阈值时，监督继电器的动合接点处于闭合状态。工作电流小于监督继电器的释放阈值时，监督继电器的动合接点处于断开状态。该监督继电器的接点串联在室内报警电路中。例如，该监督继电器可设置成当电源线路上的电流小于40ma而断开，进而引发第二次报警，通知工作人员该信号机构已经无法正常工作。
14.从上述方案中可以看出，本实用新型的led信号机构中通过设置接口匹配电路，且控制电路可根据光源组件中的主led组和副led组的工作状态来控制该接口匹配电路，进而在主led组和所述副led组均故障时，监督继电器能够及时的通过感应电源线路上的电流变化而断开，并通过触发报警的方式告知工作人员该信号机构已经无法正常工作。可知，本实
施例能够满足监督继电器的工作要求，且能够适用于110v和220v两种规格的电源输入，满足地铁和高铁等所有轨道交通领域对信号机构的匹配需求。
附图说明
15.下面将通过参照附图详细描述本实用新型的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本实用新型的上述及其它特征和优点，附图中：
16.图1为本实用新型的一个实施例中led信号机构的结构示意图。
17.图2为图1中led信号机构的接口匹配电路的结构示意图。
18.其中，附图标记如下：
19.11-监督继电器
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12-灯丝报警仪
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2-光源组件
20.21-主led组
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22-副led组
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3-控制电路
21.4-接口匹配电路
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41-第一功耗电路
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42-第二功耗电路
22.401-电阻
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402-触点
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403-开关驱动电路
23.rs-线缆等效内阻
具体实施方式
24.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本实用新型进一步详细说明。
25.在本实用新型提供的一种led信号机构的一个实施例中，如图1所示，该led信号机构用于连接在电源线路上，且该电源线路上串联有灯丝报警仪12。灯丝报警仪12一般设置在室内，而led信号机构设置在室外。led信号机构包括光源组件2、控制电路3和接口匹配电路4。其中，该光源组件2包括并联的主led组21和副led组22，该光源组件2可以设置在由电源线路供电的一回路中。该控制电路3用于检测主led组21和副led组22的工作状态，并能够在主led组21工作时关闭副led组22，并在主led组21故障时切换至副led组22工作。结合图2，该接口匹配电路4包括并联在所述电源线路上的第一功耗电路41和第二功耗电路42。其中，控制电路3能够响应于检测到副led组22工作时，控制第二功耗电路42由导通状态转换为断开状态，以使灯丝报警仪12能够响应于电源线路上的电流变化而报警。图1中rs表示电源线路的线缆的等效内阻，ac表示输入为交流电。
26.示例性地，该控制电路3中可以设置有微处理器以及与该微处理器连接的电压检测器件或者电流检测器件。该电压检测器件可以为单片机，通过单片机可直接采样主led组21和副led组22上的电压。此外，该电流检测器件用来检测主led组21和副led组22处于正常工作状态还是处于故障状态，这类电流检测器件可以为电磁式电流互感器、霍尔电流传感器、分流器、罗氏线圈、tmr电流传感器等，控制电路3可以通过接收这类电压检测器件或者电流检测器件反馈的信号来确定主led组21和副led组22的工作状态。
27.示例性地，控制电路3可以通过控制单片机来驱动三极管开关电路、mos管开关电路、集成驱动电路和继电器开关电路中的任一种来控制主led组21和副led组22的点灯和灭灯的功能，达到在主led组21工作时关闭副led组22，并在主led组21故障时切换至副led组22工作的目的。
28.示例性地，灯丝报警仪12设置成可响应于电源线路上的电流减少至小于设定下限
而报警，以及响应于所述电源线路上的电流增大至设定上限而报警。。例如，该灯丝报警仪12可以设置成当电源线路上的电流减少至少30％以下时即触发报警；以及当电源线路上的电流增大至115％以上时即触发报警，当led信号机构发生短路时即可触发。
29.从上述方案中可以看出，本实用新型的led信号机构中通过设置接口匹配电路4，且控制电路3可根据光源组件2中的主led组21和副led组22的工作状态来控制该接口匹配电路4，进而在主led组21故障时，灯丝报警仪12能够及时的通过感应电源线路上的电流变化而报警，告知工作人员主led组21发生故障。如此，该led信号机构无需额外设置点灯单元，通过对信号机构自身的改进即可同时满足光源组件2的点灯需求以及灯丝报警仪12的报警需求。
30.在上述实施例提供的led信号机构的一种优选的实施方式中，如图2所示，第一功耗电路41或第二功耗电路42可以包括电阻401及开关驱动电路403。其中，电阻401连接在所述电源线路上。开关驱动电路403与控制电路3信号连接，并可响应于来自控制电路3的控制信号而控制电阻401的通断。如此，开关驱动电路403通过接收控制电路3发送的控制信号而控制第一功耗电路41和第二功耗电路42中电阻401的电流通断，进而使电源线路中的电流变化满足光源组件2故障时的报警需求。
31.示例性地，开关驱动电路403为三极管开关驱动电路、mos管开关驱动电路、、光耦开关电路、ic开关驱动电路和继电器开关驱动电路中的任一种。例如，该led信号机构还包括一继电器开关，其触点402与电阻401串联；其中，开关驱动电路403中有单片机，单片机与控制电路3信号连接，且单片机还给继电器开关的线圈输出驱动信号，以控制电阻401的电流通断。从而能够实现对第一功耗电路41或第二功耗电路42的控制。
32.在上述实施例提供的led信号机构的一种优选的实施方式中，如图1所示，电源线路上还串联有监督继电器11；在电源线路的输入为110v交流电的条件下，控制电路3控制第一功耗电路41始终保持断开，且监督继电器11能够在主led组21和副led组22均故障时响应于电源线路上的电流变化而报警；以及，在电源线路的输入为220v交流电的条件下，控制电路3在主led组21或副led组22工作时均保持第一功耗电路41导通，且在主led组21和副led组22均故障时，控制第一功耗电路41断开，以使监督继电器11能够响应于电源线路上的电流变化而报警。从而使得在输入为110v和220v条件下，电源线路上的电流均能满足灯丝报警仪和监督继电器的正常工作需求。
33.示例性地，当电源线路上的工作电流大于监督继电器的吸起阈值时，监督继电器11的动合接点处于闭合状态。工作电流小于监督继电器11的释放阈值时，监督继电器11的动合接点处于断开状态。该监督继电器11的接点串联在室内报警电路中。例如，该监督继电器11可设置成当电源线路上的电流小于40ma而断开，进而引发第二次报警，通知工作人员该信号机构已经无法正常工作。
34.从上述方案中可以看出，本实用新型的led信号机构中通过设置接口匹配电路4，且控制电路3可根据光源组件2中的主led组21和副led组22的工作状态来控制该接口匹配电路4，进而在主led组21和副led组22均故障时，监督继电器11能够及时的通过感应电源线路上的电流变化而断开，并通过触发报警的方式告知工作人员该信号机构已经无法正常工作。可知，本实施例能够满足监督继电器11的工作要求，且能够适用于110v和220v两种规格的电源输入，满足地铁和高铁等所有轨道交通领域对信号机构的匹配需求。
35.综上可知，本实用新型提出的一种led信号机构，用以在无需额外设置点灯单元的条件下满足轨道交通领域对信号机构的电气接口的匹配需求。具体来说，本实用新型能够实现如下目的：其一、无需设置点灯单元即可同时满足光源组件2的点灯需求以及灯丝报警仪12的报警需求。其二、能够适应轨道交通领域110v和220v两种电源规格，市场适用性较强。
36.本实用新型涉及轨道信号设备技术领域，特别是一种led信号机构。该led信号机构包括光源组件2、控制电路3和接口匹配电路4。通过设置接口匹配电路4，且控制电路3可根据光源组件2中的主led组21和副led组22的工作状态来控制该接口匹配电路4，从而使得电源线路上的电流可同时可满足led信号机构中光源组件2、灯丝报警仪12和监督继电器11的工作需求。此外，该led信号机构还能适应轨道交通领域对信号机构的电气接口的匹配需求。
37.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种led信号机构，其用于连接在电源线路上，且该电源线路上串联有灯丝报警仪(12)，其特征在于，所述led信号机构包括：光源组件(2)，其包括并联的主led组(21)和副led组(22)；控制电路(3)，其用于检测所述主led组(21)和所述副led组(22)的工作状态，并能够在所述主led组(21)工作时关闭所述副led组(22)，并在所述主led组(21)故障时切换至所述副led组(22)工作；接口匹配电路(4)，其包括并联在所述电源线路上的第一功耗电路(41)和第二功耗电路(42)；其中，所述控制电路(3)能够响应于检测到所述副led组(22)工作时，控制所述第二功耗电路(42)由导通状态转换为断开状态，以使所述灯丝报警仪(12)能够响应于所述电源线路上的电流变化而报警。2.根据权利要求1所述的led信号机构，其特征在于，所述电源线路上还串联有监督继电器(11)；在所述电源线路的输入为110v交流电的条件下，所述控制电路(3)控制所述第一功耗电路(41)始终保持断开，且所述监督继电器(11)能够在所述主led组(21)和所述副led组(22)均故障时响应于所述电源线路上的电流变化而报警；以及，在所述电源线路的输入为220v交流电的条件下，所述控制电路(3)在所述主led组(21)或所述副led组(22)工作时均保持所述第一功耗电路(41)导通，且在所述主led组(21)和所述副led组(22)均故障时，控制所述第一功耗电路断开，以使所述监督继电器(11)能够响应于所述电源线路上的电流变化而报警。3.根据权利要求1所述的led信号机构，其特征在于，所述第一功耗电路(41)或所述第二功耗电路(42)包括：电阻(401)，其连接在所述电源线路上；开关驱动电路(403)，其与所述控制电路(3)信号连接，并可响应于来自所述控制电路(3)的控制信号而控制所述电阻(401)的通断。4.根据权利要求3所述的led信号机构，其特征在于，所述开关驱动电路(403)为三极管开关驱动电路、mos管开关驱动电路、光耦开关电路、ic开关驱动电路和继电器开关驱动电路中的任一种。5.根据权利要求3所述的led信号机构，其特征在于，还包括一继电器开关，其触点(402)与所述电阻(401)串联；其中，所述开关驱动电路(403)中有单片机，所述单片机与所述控制电路(3)信号连接，且所述单片机还给所述继电器开关的线圈输出驱动信号，以控制所述电阻(401)的电流通断。6.根据权利要求1所述的led信号机构，其特征在于，所述灯丝报警仪(12)设置成可响应于所述电源线路上的电流减少至小于设定下限而报警，以及响应于所述电源线路上的电流增大至设定上限而报警。

技术总结
本实用新型涉及轨道信号设备技术领域，特别是一种LED信号机构。该LED信号机构包括光源组件(2)、控制电路(3)和接口匹配电路(4)。通过设置接口匹配电路(4)，且控制电路(3)可根据光源组件(2)中的主LED组(21)和副LED组(22)的工作状态来控制该接口匹配电路(4)，从而使得电源线路上的电流可同时可满足LED信号机构中光源组件(2)、灯丝报警仪(12)和监督继电器(11)的工作需求。此外，该LED信号机构还能适应轨道交通领域对信号机构的电气接口的匹配需求。交通领域对信号机构的电气接口的匹配需求。交通领域对信号机构的电气接口的匹配需求。


技术研发人员：隋功浩 张奇 李军锁 刘春阳
受保护的技术使用者：西门子信号有限公司
技术研发日：2022.08.19
技术公布日：2023/5/6