КОНЦЕВОЙ СИГНАЛЬНЫЙ ФОНАРЬ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к оборудованию сигнализации средств железнодорожного транспорта, а именно, средствам техники безопасности, управления, предупреждения и сигнализации, устанавливаемым на поездах и подвижных составах, и может использоваться в качестве сигнальных указателей, размещаемых на торцевой стенке вагона.
Известно устройство концевой световой сигнализации пассажирского вагона, содержащее по три концевых сигнальных фонаря с электрическими источниками света, соединенными параллельно на каждой торцевой стенке вагона, выключатели и источник постоянного тока, в котором электрические источники света концевых сигнальных фонарей каждой торцевой стенки вагона подключены к источнику постоянного тока через последовательно соединенные выключатель и токовое сигнальное устройство ПМ RU №41445. В известном устройстве в качестве источников света используются лампы накаливания.
Недостатками такого устройства являются малый срок службы, низкая надежность ламп накаливания при невозможности их резервирования, а также ограниченная яркостью свечения, что требует использования светоотражателей.
Известен также сигнальный фонарь для пассажирского вагона, выбранный в качестве прототипа, описанный в ПМ RU №32070. Сигнальный фонарь, содержит корпус с лицевой панелью, в окне которого смонтирована прозрачная стеклянная линза, и установленный внутри корпуса напротив линзы источник света в виде светодиодов, размещенный внутри корпуса напротив линзы, при этом светодиоды соединены в одну или несколько параллельных ветвей, в каждой из которых они включены последовательно, параллельно каждому светодиоду включен резистор, в цепи питания светодиодов дополнительно установлен параметрический стабилизатор напряжения, а в его питающей цепи включен в прямом направлении диод.
Известный сигнальный фонарь не обеспечивает стабильную яркость свечения при выходе из строя светодиода одной из параллельных цепей.
Технической задачей данной полезной модели является создание концевого сигнального фонаря вагона, обеспечивающего стабильную яркость свечения, обладающего повышенной надежностью и уменьшенным энергопотреблением.
Поставленная техническая задача достигается тем, что в концевой сигнальный фонарь для железнодорожного вагона, содержащий корпус, внутри которого размещен источник света, выполненный в виде светодиодов, соединенных в параллельные цепочки, в каждой из которых светодиоды включены последовательно, согласно заявляемой полезной модели, введен стабилизатор тока, включенный последовательно с источником света. Количество параллельных цепочек светодиодов может быть равно четырем, при этом каждая цепочка может состоять из шести светодиодов. Количество параллельных цепочек светодиодов может быть равно двум, при этом каждая цепочка может состоять из двенадцати светодиодов. Кроме того, в цепь питания источника света может быть включен стабилизатор напряжения. В каждой параллельной цепочке последовательно со светодиодами может быть включен соответствующий выравнивающий резистор.
Благодаря введению в устройство стабилизатора тока, включенного последовательно с источником света, представляющего собой матрицу светодиодов, соединенных в параллельные цепочки, в каждой из которых светодиоды соединены последовательно, выход из строя одного из светодиодов не приведет практически к изменению яркости всего источника света, так как потребляемый ток каждой из оставшихся цепочек возрастет, и мощность излучения останется прежней.
На чертеже приведена электрическая схема концевого сигнального фонаря для железнодорожного вагона.
Концевой сигнальный фонарь для железнодорожного вагона содержит корпус (на чертеже не показан), внутри которого размещен источник света 1, выполненный в виде светодиодов 2, соединенных в m параллельных цепочек, в каждой из которых светодиоды 2 включены последовательно, стабилизатор тока 3, включенный последовательно с источником света 1. Количество m параллельных цепочек может быть равно, например, четырем, при этом каждая цепочка может состоять из шести последовательно
соединенных светодиодов 2. Количество m параллельных цепочек может быть равно, например, двум, при этом каждая цепочка может состоять из двенадцати последовательно соединенных светодиодов 2. В цепь питания источника света 1 может быть включен стабилизатор напряжения 4. В каждой из m параллельных цепочек последовательно со светодиодами 2 включен соответствующий выравнивающий резистор 5.
пит.
ст.
Концевой сигнальный фонарь для железнодорожного вагона работает следующим образом. Напряжение от источника питания U (на чертеже не показан) через стабилизатор тока 3 подается на источник света 1, представляющий собой излучающий модуль, выполненный в виде параллельных цепочек светодиодов 2, включенных последовательно в каждой цепочке. В светодиодах 2 электрическая энергия от источника питания преобразуется в световую энергию. За счет имеющихся в светодиодах 2 оптических линз излучение всех светодиодов 2 происходит в одном направлении. Наличие в устройстве стабилизатора тока 3 обеспечивает стабильную яркость свечения источника света 1 в широком диапазоне (50 и более процентов) изменения напряжения питания, поскольку она прямо пропорциональна протекающему через светодиоды 2 току. В случае выхода из строя одной из ветвей (цепочек), оставшиеся светодиоды 2 будут светиться с увеличенной (максимально допустимой) яркостью, при этом яркость свечения всего фонаря практически будет оставаться неизменной. Стабилизатор напряжения 4 U используется в том случае, когда возможно превышение максимально допустимого напряжения между входом и выходом стабилизатора тока 3. Выравнивающие резисторы 5 предназначены для нейтрализации возможного разброса прямых напряжений светодиодов 2 в разных цепочках.
Количество цепочек и число светодиодов 2 в каждой цепочке определяется минимальным напряжением источника питания, а также с учетом требуемой общей яркости фонаря и необходимости резервирования цепочек от отказа одного отдельного светодиода 2. В частности, при минимальном напряжении в 20 В количество параллельных цепочек светодиодов может быть равно четырем при шести светодиодах 2 в каждой цепочке. При минимальном напряжении в 50 В количество параллельных цепочек светодиодов 2 может быть равно двум, при этом количество светодиодов в каждой параллельной цепочке равно 12. Токи в каждой цепочке в обоих случаях будут одинаковыми.
Поскольку количество светодиодов 2 в каждой из m цепочек больше единицы, устройство имеет высокий КПД и высокую надежность в работе.
Так как спектральный состав излучения используемого светодиода находится в области большей чувствительности человеческого глаза, светодиодный фонарь обладает большей заметностью, что особенно важно при условиях плохой видимости.
В качестве светодиода 2 может быть использован, например, светодиод Kingbright L-53SRC-DV. Стабилизатор тока 3 может быть построен, например, на микросхеме LM317. Стабилизатор напряжения 4 может быть выполнен, например, на параметрическом стабилизаторе с ключевым транзистором.
Использование данного фонаря обеспечивает повышение безопасности железнодорожных перевозок, сокращение объема регламентных работ, уменьшение потребляемой электроэнергии.