СВЕТОФОРНАЯ СИСТЕМА
TRAFFIC LIGHT SYSTEM

Изобретение относится к области электротехники, а более конкретно - к конструкциям светотехнических устройств, и может быть использовано, например, в железнодорожных буферных фонарях для обеспечения безопасности движения и в качестве световой сигнализации подвижного состава железных дорог.
Известен светотехнический блок, включающий в себя основание, удлиненный корпус с выполненными на их внутренних поверхностях направляющими, рассеиватель, соединенный с корпусом, печатную плату со светодиодами, установленную в направляющих основания и корпуса, контактную часть, на основании образованы разнесенные к боковым сторонам лапки, на которых установлена печатная плата так, что концевые приливы на лапках расположены в отверстиях печатной платы, а в корпусе со стороны рассеивателя выполнены поперечные перегородки, на торцах которых, обращенных к основанию, образованы выемки, в которых расположен торец печатной платы с установленными на нем светодиодами, каждый из светодиодов расположен в камерах, образованных перегородками и корпусом (патент РФ на изобретение №2197680).
Известен светосигнальный прибор транспортного средства, содержащий внешний источник электропитания, удлиненный корпус с основанием, рассеиватель, соединенный с корпусом и имеющий различные световые зоны и/или оптические свойства, печатную плату и источники света, отличающийся тем, что удлиненный корпус выполнен в виде тонкой панели с торцевыми крышками и выгнутой в соответствии с внешней поверхностью задней и боковой поверхности транспортного средства, охватывающей ее и плотно к ней прилегающей, источниками света являются светоизлучающие диоды, установленные так, что центральные оси их световых потоков лежат в плоскостях, параллельных друг другу, и направлены внутрь панели вдоль поверхности ее основания, поверхности границ световых зон параллельны друг другу и проходят вдоль центральных осей световых потоков светоизлучающих диодов, спектр излучения светодиодов световых зон соответствует тому или иному светосигнальному фонарю, а именно для сигнала поворота он селективно желтый, для габаритного фонаря, сигнала торможения, для фары заднего хода он белый и для противотуманной фары он красный (патент РФ на изобретение №2291346).
Известна светофорная система, содержащая корпус с неподвижно закрепленным на нем защитным стеклом-линзой и с размещенными внутри корпуса источником света с заданным цветом свечения, выполненным в виде матрицы светодиодов, расположенных на печатной плате, и источником питания, отличающаяся тем, что светодиоды на печатной плате объединены в параллельно соединенные элементы, каждый из которых содержит, по меньшей мере, один светодиод, причем каждый элемент последовательно соединен с соответствующим токозадающим устройством, устройство согласования с системой железнодорожной автоматики, подключенное к питающей линии через огневое реле системы железнодорожной автоматики, при этом устройство согласования с системой железнодорожной автоматики выполнено в виде преобразователя напряжения, подключенного с одной стороны к огневому реле системы железнодорожной автоматики, а с другой стороны - к входам токозадающих устройств, на корпусе установлен балластный резистор, последовательно включенный между преобразователем напряжения и источником света, устройство защиты от наводок по цепи питания, выполненное в виде первого ключа с пороговым устройством и включенное последовательно между преобразователем напряжения и токозадащими устройствами, устройство согласования с системой железнодорожной автоматики выполнено в виде двух ключей - второго и третьего, параллельно включенных по питанию и последовательно включенных по сигналу, при этом устройство согласования подключено с одной стороны к огневому реле системы железнодорожной автоматики, а с другой стороны - к входам токозадающих устройств, светодиоды расположены в фокусе или вне фокуса защитного стекла-линзы (патент РФ на полезную модель №27313) - ПРОТОТИП.
Недостатками известных технических решений являются: отсутствие механически жесткого теплоотвода; наличие пульсаций яркости при пульсации напряжения питающей сети; наличие слепящего воздействия, вызванного высокой яркостью светодиодов, низкая надежность светотехнической части
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков.
Для решения поставленной задачи предлагается светофорная система, содержащая корпус с защитным элементом и с размещенными внутри корпуса источником света с заданным цветом свечения, выполненным в виде матрицы светодиодов, расположенных на печатной плате, источником питания, каждый элемент источника света соединен с соответствующим токозадающим устройством, устройство согласования с системой железнодорожной автоматики, подключенное к питающей линии системы железнодорожной автоматики, при этом устройство согласования с системой железнодорожной автоматики выполнено в виде преобразователя напряжения, отличающаяся тем, что светофорная система состоит из N - числа независимых светодиодных линеек с общим теплоотводом, выполненным на основе стальной пластины, источник питания выполнен линейным, каждый светодиод шунтирован стабилитроном, а в качестве защитного элемента корпуса использован рассеиватель, представляющий собой прозрачный плафон из поликарбоната с сотовым рисунком.
На фиг.1 показана светофорная система, фронтальный вид.
На фиг.2 показана светофорная система, вид с боку
На чертежах изображено:
1 - светодиод;
2 - стабилитрон;
3 - линейный преобразователь напряжения;
4 - теплоотвод;
5 - рассеиватель.
Доказательство существенности отличий:
- при выходе одной или нескольких линеек светодиодов светофорная система сохраняет работоспособность;
- так как каждый светодиод зашунтирован стабилитроном, то при выходе из строя одного или нескольких светодиодов вся линейка не гаснет;
- светофорная система одинаково работоспособна во всем диапазоне питающих напряжений, пульсации освещенности отсутствуют вне зависимости от напряжения или динамики напряжения питающей сети благодаря схемотехнике источника питания;
- применение в качестве защитного элемента корпуса рассеивателя, представляющего собой прозрачный плафон из поликарбоната с сотовым рисунком, позволяет избежать слепящего воздействия светофорной системы благодаря равномерному рассеянию светового потока светодиода по поверхности рассеивателя.
Принцип действия.
Светофорная система подключается к локомотивной сети.
Светофорная система выполнена многоканальной с общим теплоотводом (в виде металлической пластины), при этом состоит из шести независимых светодиодных линеек. Цвет свечения красный или белый.
Светофорная система состоит из набора светодиодов поз. 1.1-1.n, где 120<n<144 и встречно-параллельных им стабилитронов поз. 2.1-2.n, где 120<n<144 включительно.
Каждая линейка содержит один преобразователь напряжения в виде транзисторного регулятора тока (поз. 3.1-3.6).
Такое решение позволяет повысить надежность системы: при выходе из строя одной линейки светодиодов система остается работоспособной.
Применение встречно-параллельного стабилитрона позволяет поддерживать работоспособность линейки светодиодов при выходе из строя светодиода "на обрыв".
Количество светодиодов выбрано таким образом, что они дают номинальный уровень света при минимальном значении питающей сети локомотива.
Повышение напряжения, скачки напряжения, пульсации напряжения не отражаются на пульсации уровня света светодиода благодаря транзисторному регулятору тока.
Основание буферного фонаря (поз.4) выполнено из стали, что придавало конструкции должную жесткость и необходимый теплоотвод.
Рассеиватель (поз.5) выполнен на основе поликарбоната, что придает системе необходимую жесткость при попадании твердых предметов по телу рассеивателя в широком диапазоне температур. "Сотовый" рисунок рассеивателя позволяет рассеивать свет светодиодов в широкий диапазон угла света. Это позволяет избавиться от излишней яркости светодиодов и позволяет следить за показанием светофорной системы в широком диапазоне угла относительно оси светофорной системы. Прозрачность рассеивателя позволяет уменьшить потери света в материале.