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.
7
Известен светофор (Пат. 2207745 РФ. Светодиодный светофор / Б.С. Сергеев, С.А. Щиголев, В.В. Наговицын. МПК  B61L 5/18. Публ. 27.06.2003. Бюл. №18)., включающий светодиодную матрицу, состоящую из N светодиодов, трансформатора и транзистора. Недостатком этого устройства является сложность и высокая стоимость.
Известен также светофор (Есюнин В.И. Приборы железнодорожной автоматики на светодиодах // Автоматика, связь, информатика. - 2002, №5. - С. 19, рис. 1), содержащий светодиодную матрицу, состоящую из N последовательно включенных светодиодов, которые через контакт сигнального реле подключены к источнику постоянного тока, обеспечивающего требуемую величину тока через светодиоды. Недостатком его является то, что при обрыве в полупроводниковой структуре одного из последовательно включенных светодиодов ток через всю группу последовательно включенных светодиодов прекращается. Это обусловливает прекращение ее излучения, чем снижается пропускная способность перегонов или станций.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является светофор (Пат. 2528523 РФ. Резервированный светодиодный светофор / М.А. Оськина, Б.С. Сергеев. МПК B61L 23/00. Публ. 20.09.2014. Бюл. №26). Он содержит светодиодную матрицу, состоящую из N последовательно включенных с контактом сигнального реле основных светодиодов, параллельно которым включена диодная цепочка, состоящая из последовательно включенных диода и резервного светодиода.
Недостатком этого технического решения является невысокая надежность работы. Это обусловлено тем, что технологический и температурный разброс параметров вольтамперных характеристик основных и резервных светодиодов матрицы может привести к неработоспособности схемы из-за невыполнения условий выключенного состояния резервных светодиодов при включенном состоянии основных светодиодов.
Целью изобретения является повышение надежности работы резервированного светофора при изменении параметров вольтамперных характеристик полупроводниковых приборов, входящих в его состав.
Указанная цель достигается тем, что в резервированный светодиодный светофор дополнительно введены N релейно-светодиодных ячеек, состоящих из дополнительно введенных конденсатора, обмотки и тылового контакта контрольного реле.
Сущность изобретения заключается в том, что в его состав введены N релейно-светодиодных ячеек, каждая их которых состоит из дополнительно введенной обмотки контрольного реле, первый вывод которой соединен со входом релейно-светодиодной ячейки и через дополнительно введенный тыловой контакт контрольного реле подключен к аноду резервного светодиода, а второй вывод обмотки контрольного реле соединен с анодом основного светодиода, катод которого подключен к катоду резервного светодиода и к выходу релейно-светодиодной ячейки, причем параллельно основному светодиоду подключен дополнительно введенный конденсатор, при этом вход первой релейно-светодиодной ячейки через фронтовой контакт сигнально реле соединен с положительным полюсом источника тока, отрицательный полюс которого подключен к выходу N-ой релейно-светодиодной ячейки, а выход каждой из релейно-светодиодной ячеек соединен с входом последующей релейно-светодиодной ячейки.
На фигуре приведена схема резервированного светодиодного светофора, включающая источник тока 1, положительный полюс которого через фронтовой контакт сигнального реле 2 соединен со входом первой релейно-светодиодной ячейки 3.1. Отрицательный полюс источника тока 1 подключен к выходу N-ой релейно-светодиодной ячейки 3.N. Выход релейно-светодиодной ячейки 3.1 соединен со входом релейно-светодиодной ячейки 3.2. Далее выход каждой из N-1 релейно-светодиодных ячеек подключен ко входу последующей релейно-светодиодной ячейки. Каждая из релейно-светодиодных ячеек содержит обмотку контрольного реле 4.1, …, 4.N, первый вывод которой соединен со входом релейно-светодиодной ячейки 3.1, …, 3.N и через тыловой контакт контрольного реле 5.1, …, 5.N - с анодом резервного светодиода 6.1, …, 6.N. Второй вывод обмотки контрольного реле 4.1, …, 4.N соединен с анодом основного светодиода 7.1, …, 7.N и через конденсатор 8.1, …, 8.N с точкой соединения катодов основного 7.1, …, 7.N и резервного 6.1, …, 6.N светодиодов, которая является выходом релейно-светодиодной ячейки 3.1, …3,N.
Резервированный светодиодный светофор работает следующим образом. В нормальном режиме работы, когда все основные светодиоды 7.1, …, 7.N релейно-светодиодных ячеек 3.1, …3.N исправны, через них проходит ток, обусловливающий их излучение. Это вызывает появление тока через обмотку контрольного реле 4.1, …, 4.N и соответствующее разомкнутое состояние его тылового контакта 5.1, …, 5.N, что исключает протекание тока через резервный светодиод 6.1, …, 6.N и его излучение.
Появление обрыва в одном из основных светодиодов 7.1, …, 7.N вызовет прекращение протекания тока через обмотку контрольного реле 4.1, …, 4.N, что приведет к замыканию его тылового контакта 5.1, …, 5.N. Начинает протекать ток через резервный светодиод 6.1, …, 6.N, обусловливая его излучение.
Таким образом, наличие или отсутствия тока через обмотку контрольного реле 4.1, …, 4.N определяет необходимость включения или невключения резервного светодиода 6.1, …, 6.N, то есть обеспечение двух режимов работы светофора: основного и резервного.
Конденсатор 8.1, …, 8.N требуется для приведения схемы в рабочее состояние в момент подключения светофора к источнику тока 1 при замыкании контакта сигнального реле 2, то есть при включении излучения соответствующего показания светофора. Это обусловливается тем, что в рассматриваемый момент времени возможно появления такого состояния схемы релейно-светодиодной ячейки, когда тыловые контакты контрольных реле 5.1, …, 5.N находятся в замкнутом состоянии и схема переходит в режим работы от резервированных светодиодов, несмотря на то, что основные светодиоды 7.1, …, 7.N работоспособны. Наличие конденсатора 8.1, …, 8.N вызывает в начальный момент времени форсирование процесса протекания тока через обмотку контрольного реле 4.1, …, 4.N, что обусловит размыкание его тылового контакта. 5.1, …, 5.N.
В качестве контрольного реле 4.1, …, 4.N может быть использован геркон, обладающий достаточно малыми габаритами, обмотка которого обычно реализуется в виде нескольких витков проводника вокруг корпуса геркона, по которому протекает ток основного светодиода 7.1, …, 7.N. Поэтому возможно размещение дополнительно введенных элементов непосредственно в конструкции светодиодной матрицы. При этом не нарушаются требуемые условия безопасности движения поездов.
Следовательно, в предлагаемом устройстве моменты переключения режима работы на резервный режим при появлении обрыва в любом из основных светодиодов не зависят от параметров вольтамперных характеристик, используемых в устройстве светофора светодиодов, а именно при воздействии температурных факторов и при наличии технологического разброса параметров вольтамперных характеристик полупроводниковых приборов. Это повышает надежность работы резервированного светодиодного светофора.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить надежность работы резервированного светодиодного светофора при изменении параметров вольтамперных характеристик полупроводниковых приборов, входящих в его состав.