[发明专利]一种LED铁路信号点光源装置

说明书

技术领域

本发明是一种用于铁路色灯信号机构的LED光源，采用了大功率LED发光管芯片，新型的开关恒流技术，电流补偿技术，智能控制等多项现代电子技术。

技术背景

随着LED发光技术的进步，LED照明得到了普遍的应用。其高亮度长寿命的特点也得到了广泛的认可，在铁路信号点灯系统中也开始推广应用。铁路信号显示系统对铁路行车安全起着重要的安全作用。目前，铁路现场信号点灯系统采用的是白炽灯泡做为信号显示，它是一个由主副两组灯丝组成的白炽灯泡，有着较强的抗干扰能力，设计简单可靠。

点灯电源装置供电交流13V，白炽灯泡功耗为25W。当工作时首先使用主灯丝，当主灯丝故障时点灯电源装置自动切换到副灯丝工作。

LED发光管芯片具备性能稳定、功耗小、节能、长寿命等优点。但如何使LED铁路信号点光源装置达到白炽灯泡工作时的电流，并且使现有点光源装置能满足原有点灯电源装置，使室内灯丝继电器正常工作，又不改变原有点灯系统电路，这都是关键需要解决的技术难题。一般要使用LED光源时除需更换LED灯泡外，还必须用专用的LED点灯电源装置来替换原有的点灯电源装置，这对于我国已建成正在运行的数万台信号机来说，更换的工作量和费用都是十分巨大。因而发明能直接替换原有铁路信号白炽灯泡的LED铁路信号点光源装置就十分必要了。本装置不需改变和调整原有铁路系统任何结构和电路就可以保证原铁路信号点灯系统的正常工作。

发明内容

为了实现上述目标，本发明采用了一体化结构。本装置的结构与白炽灯泡的定焦盘和发光点相同，可直接与铁路信号白炽灯泡更换。LED发光管芯片热量由外部散热片散热，可保证芯片的工作温度不过热。采用了多项先进的电子技术，如：开关恒流源电路技术、电流补偿电路技术、检测控制电路技术等。装置结构图见图1：LED铁路信号点光源装置爆炸图、图2：LED铁路信号点光源装置正面结构图、图3：LED铁路信号点光源装置背面结构图。

一种LED铁路信号点光源装置由散热片（1），LED发光管芯片（2），LED发光芯片基板（3），电路板1（4），电路板2（5），壳体（6），定焦盘（7），主副丝转换测试开关(8），主丝连接线（9），副丝连接线（10），电流补偿电路（11）、电流检测电路（12），驱动及控制电路（13）, 恒流和点灯电路(14)，主副丝切换继电器(15)组成；各部件之间为电连接方式联结。工作原理图见图4：LED铁路信号点光源装置工作原理图。

散热片：由于LED发光管采用大功率发光管，其在工作时会产生一定的热量，为保证LED发光管不受损坏将发光管的热量由散热片导出。

LED发光管芯片：采用进口大功率发光管，其具有发光强度高、寿命长等特点。

LED发光芯片基板：LED发光管芯片固定在基板上，通过基板与散热片的连接将热量导出。

电路板：分为电路板1（4），电路板2（5），电路板是LED铁路信号点光源装置的核心，其具有控制LED发光管点主丝还是副丝功能，具有恒流功能，具有为保证室内H18继电器吸起的电流补偿功能，具有检测电流和驱动控制功能等。

电流补偿电路：LED芯片发光很省电，功耗仅为原白炽灯泡的1/10左右。如不加电流补偿电路，根本达不到也无法使点灯电源装置一次侧电流达到要求值，从而造成铁路信号点灯系统不能正常工作。为了解决这个问题，在LED点光源装置的电压输入端并联了一个电流补偿模块，其增加的无功电流满足了室内灯丝继电器吸起电流值的要求。由于增加的是无功电流，不会产生实际的功耗，充分起到了节能效果。

LED铁路信号点光源装置工作原理：