СИГНАЛЬНОЕ ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

Заявляемая полезная модель относится к технике световой сигнализации, в частности к светофорам на светодиодах и может быть применена, например, на железнодорожном (ЖД) транспорте в качестве сигнальных и указывающих огней.
Известен светодиодный ЖД светофор по патенту RU 60764 U1, опубл. 27.01.2007, содержащий источник постоянного напряжения и светодиодную цепь с последовательно соединенными светодиодами, конденсаторный фильтр из n-конденсаторов с четырьмя выводами, по два на каждой обкладке конденсатора, соединенных параллельно, а их однополярные выводы соединены последовательно, при этом конденсаторный фильтр расположен между источником питания постоянного напряжения и светодиодной цепью.
Недостатками известного устройства являются:
- отсутствие защиты при ошибке в полярности подключения
светодиодов от перегорания, что может привести к выходу светофора из строя,
- низкая надежность, обусловленная выключением всего сигнала светофора при обрыве в электрической цепи одного светодиода,
- высокая стоимость обслуживания изделия по причине частой замены светодиодов.
Перечисленные недостатки частично устранены в известном светодиодном светофоре по патенту RU 75085 U1, опубл. 20.07.2008, который по технической сущности и достигаемому результату является наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели, содержащий источник постоянного напряжения и светодиодную цепь, состоящую из последовательно соединенных светодиодов. Параллельно каждому светодиоду подключены диоды Зенера (стабилитроны). Напряжение стабилизации каждого стабилитрона превышает прямое падение напряжения на каждом светодиоде, по меньшей мере, на 10%. При обрыве цепи питания излучающего кристалла любого светодиода напряжение на его выводах существенно возрастает, что приводит к открыванию стабилитрона и включению цепи обтекания неисправного светодиода питающим током.
Недостатками известного устройства являются:
- увеличение габаритов изделия по причине дополнительного подключения параллельно каждому светодиоду стабилитрона,
- недостаточная надежность электрической схемы, так как велика вероятность обрыва многочисленных соединений со светодиодами,
- отсутствие защиты светодиодов от выхода из строя при ошибке в полярности подключения,
- трудоемкость при сборке электрической цепи изделия.
Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является упрощение устройства светофора при повышении надежности работы во всех режимах эксплуатации.
Технический результат заключается в сокращение компоновочных единиц на 50% и исключении выключения сигнала светофора по причине обрыва электрических связей в процессе эксплуатации.
Заявленный технический результат достигается тем, что в известном сигнальном оптическом устройстве, содержащем источник питающего напряжения, источник излучения на основе светодиодной подсветки, состоящей, по меньшей мере, из одного светодиода со стабилитроном,
- стабилитрон установлен параллельно излучающему p-n переходу в корпусе светодиода,
- последовательно светодиоду или цепочке светодиодов дополнительно введен диод для защиты при ошибке в полярности подключения.
В светофоре данной конструкции количество сборочных единиц по сравнению с прототипом сокращается на 50% за счет установки стабилитрона в корпусе светодиода, т.к. при этом применяется единая сборочная единица - светодиод со стабилитроном, и, следовательно, при сборке изделия исключаются операции подсоединения стабилитрона к каждому из светодиодов. В свою очередь, сокращение количества связей присоединения элементов устройства, нарушение которых встречается часто в процессе эксплуатации, снижает вероятность поломки изделия. Дополнительно введенный диод, установленный последовательно, не пропускает ток питания светодиодов в случае ошибки полярности подключения, что позволяет исключить выход устройства из строя.
Сущность заявляемого технического решения поясняется схемой сигнального оптического устройства.
Схема сигнального оптического устройства содержит источник питающего напряжения 1, источник излучения на основе цепи светодиодов 2. В корпусе 3 каждого из светодиодов 2 установлен параллельно излучающему p-n переходу стабилитрон 4 (диод Зенера). Последовательно цепи светодиодов 2 установлен диод 5.
Работает устройство следующим образом.
При включении светофора светодиоды 2, находящиеся в корпусе 3 вместе со стабилитроном 4 питаются постоянным током от источника питания 1. При выходе из строя одного из светодиодов 2 цепи, ток питания обтекает неисправный светодиод 2 через стабилитрон 4 и питает другие светодиоды. В случае ошибки подключения светодиодов 2 к источнику питания 1 (переполюсовке) диод 5 не пропустит ток обратной полярности через светодиоды 2.
Использование сигнального оптического устройства, изготовленного на основе заявляемой полезной модели, позволит значительно повысить надежность работы изделия за счет исключения отключения сигнала светофора в процессе эксплуатации. При этом увеличивается срок бесперебойной работы и срок службы светофора. Надежность и эффективность управления движением на дорогах повышаются.