РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ СВЕТОДИОДНЫЙ СВЕТОФОР
BACKED-UP LED TRAFFIC LIGHT

Изобретение относится к регулирующим, предупреждающим устройствам, устанавливаемым вдоль маршрута следования вагонов, локомотивов или составов или действующим между ними.
Известен светофор (Пат. 2207745 РФ. Светодиодный светофор / Б.С. Сергеев, С.А. Щиголев, В.В. Наговицын. МПК 7 B61L 5/18. Публ. 27.06.2003. Бюл. №18), включающий светодиодную матрицу, состоящую из N светодиодов, трансформаторы и транзисторы. Недостатком этого устройства является сложность и высокая стоимость.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является светофор (Есюнин В.И. Приборы железнодорожной сигнализации на светодиодах // Автоматика, связь, информатика. - 2002, №5. - С.19, рис.1), содержащий светодиодную матрицу, состоящую из последовательно соединенных N светодиодов, которая через контакт сигнального реле подключена к источнику постоянного тока, обеспечивающего требуемую величину тока через светодиоды.
Недостатком данного светофора является то, что при обрыве одного из светодиодов в последовательной цепи отключается вся последовательная цепь. Это снижает надежность работы светофора, является причиной необходимости реализации светодиодной матрицы в виде нескольких параллельных цепей из последовательно включенных групп светодиодов, что не позволяет повышать напряжение питания матрицы, которое требуется при управлении светофором с поста управления, расположенными на большом расстоянии друг от друга.
Целью изобретения является повышение надежности работы светодиодной матрицы и увеличение расстояния от поста управления до управляемого светофора.
Указанная цель достигается тем, что в схему светофора дополнительно введены диоды с малым падением напряжения и резервные светодиоды.
Сущность изобретения заключается в том, что параллельно каждому из основных N светодиодов светодиодной матрицы дополнительно подключена цепочка, состоящая из последовательно включенных диода с малым прямым падением напряжения и резервного светодиода.
На фигуре приведена схема резервированного светодиодного светофора, включающая источник тока 1, который через контакт 2 сигнального реле подключен к входам светодиодной матрицы 3. Светодиодная матрица 3 состоит из последовательного соединения основных светодиодов 4.1, 4.2,…4.N. Параллельно каждому из этих светодиодов дополнительно последовательно подключены цепочки, состоящие их резервных светодиодов 5.1, 5.2,…5.N и диодов 6.1, 6.2,…6.N с малым прямым падением напряжения, в качестве которых могут использоваться, например, диоды Шоттки.
Для нормального функционирования резервированного светофора требуется выполнение неравенства:
св.осн
д
св.рез
U<U+U,
св.осн
где U - прямое падение напряжения на каждом из основных светодиодов 4.1, 4.2,…4.N;
д
U - прямое падение напряжения на каждом из диодов 6.1, 6.2,…6.N;
св.рез
U - прямое падение напряжение на каждом из резервных светодиодов 5.1, 5.2,…5.N.
Предлагаемый резервированный светодиодный светофор работает следующим образом.
В нормальном режиме работы при замкнутом состоянии контакта 2 сигнального реле излучают основные светодиоды 4.1, 4.2,…4.N светодиодной матрицы 3. Величина тока, протекающего через них, формируется источником постоянного тока 1. При этом, так как сумма величин падения напряжения на каждом из резервных светодиодов 5.1, 5.2,…5.N и диодах с малым прямым падением напряжения 6.1, 6.2,…6.N больше, чем падение напряжения на каждом из основных светодиодов 4.1, 4.2,…4.N, то ток в резервных светодиодах 5.1,5.2,…5.,N будет отсутствовать.
При возникновении обрыва в одном из последовательно включенных светодиодов 4.1, 4.2,…4,N ток будет протекать через соответствующую последовательно включенную цепочку 5.1, 5.2,…5.N и 6.1, 6.2,…6,N, что обусловит появление излучения соответствующего резервного светодиода. Например, если произойдет обрыв в основном светодиоде 4.2, то увеличивающееся при этом падение напряжения откроет цепочку, состоящую из диода 6.2 и резервного светодиода 5.2, который начнет излучать, компенсируя функцию излучения отказавшего основного светодиода 4.2.
Следовательно, обрыв одного или нескольких основных светодиодов не будет приводить к отказу светодиодной матрицы 3 и обусловит неизменность суммарной интенсивности излучения светофора.
Применение диода Шоттки, обладающего малым прямым падением напряжения, вместо диода с р-n-переходом дает возможность снизить мощность, потребляемую предлагаемым резервированным светодиодным светофором.
Благодаря применению предлагаемой схемы появляется возможность значительного увеличения количества последовательно включенных светодиодов матрицы без снижения надежности работы светофора. Это приводит к возможности увеличения величины напряжения питания светофоров, что позволяет увеличить расстояние от поста управления до светофора.
При этом, так как в управляющей линии используется постоянный ток питания, то исключается возможность засветки ненадлежащего показания светофора, что имеет место при питании светофора от переменного напряжения по длинным линиям.
Таким образом, предлагаемый светодиодный светофор позволяет повысить надежность светодиодной матрицы и увеличить расстояние от поста управления до управляемого светофора.