多功能智能點燈單元的製作方法

2023-06-18 17:17:41

專利名稱：多功能智能點燈單元的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及鐵路信號機中的點燈單元，特別是多功能智能點燈單元。
背景技術：
信號燈光顯示的穩定與可靠對行車安全至關重要，而作為色燈信號機主要部件之一的點燈單元，多年來一直維持著八十年代的技術水平。隨著當今鐵路提速以及電務段維修制度的改革，老式點燈單元所存在的電壓不穩、報警功能不全以及不能夠進行斷絲定位報警等缺陷越來越顯突出。在目前鐵路以地面信號為主的前提下，信號燈泡斷絲不能夠及時定位報警，要通過逐架開放信號進行實驗才能判斷燈絲斷絲的位置，這就勢必要造成不能及時排除故障隱患，嚴重時可能會造成長時間的停車、晚點等一系列問題。交流點燈時的燈泡壽命要比直流點燈壽命短，對現有維修制度來講直流點燈要比交流點燈更為經濟。現有鐵路信號燈光的供電系統受多種因素影響造成電壓波動較大，而老式點燈單元又沒有較好的穩壓系統，這就勢必造成燈光顯示的不穩定。信號燈泡主絲工作時，副絲斷絲，不能報警，容易形成雙絲同斷現象。

發明內容
本實用新型的目的提供一種具有穩壓、斷絲定位報警、直流點燈的多功能智能點燈單元。
本實用新型的技術解決方案是一種多功能智能點燈單元，包括信號燈泡，交流電源連接穩壓電路和整流濾波電路，穩壓電路經過燈絲轉換電路連接燈泡主絲，整流濾波電路經過燈絲轉換電路連接燈泡副絲，燈絲轉換電路經過採樣電路連接發碼報警電路。
所述的發碼報警電路設有由8位開關組成的地址代碼輸入電路。
本實用新型增加了斷絲定位報警功能，無論主絲或副絲產生斷絲，都會發出報警信號和故障定位，減少了雙絲同斷的機會，提高了安全性。本實用新型燈泡主副絲供電系統為兩套獨立的供電迴路，正常情況下經過穩壓的直流電源給主絲供電，當主絲斷絲時，自動轉換到副絲，轉換時間小於0.1秒，定位報警時間小於10秒，定位報警傳輸距離大於3公裡。這樣有效地提高了供電系統的可靠性。


圖1為本實用新型電路原理框圖。
圖2為本實用新型電路原理圖。
具體實施方式
一種多功能智能點燈單元，包括信號燈泡5，交流電源1連接穩壓電路2和整流濾波電路3，穩壓電路2經過燈絲轉換電路4連接燈泡5主絲，整流濾波電路3經過燈絲轉換電路4連接燈泡5副絲，燈絲轉換電路4經過採樣電路6連接發碼報警電路7。交流220V電源經變壓器供出兩路電源1AC160V和AC12V。AC160V供主絲，AC12V供副絲，實現兩路安全供電。AC160V連接穩壓電路2，穩壓電路2由下述部分組成全橋整流器BR1經過TOP開關管U1連接高頻變壓器T1輸入端，高頻變壓器T1輸出端連接由繼電器J1構成的燈絲轉換電路4和光電偶合器U2輸入端，光電偶合器U2輸入端連接TOP開關管U1反饋端，本實用新型以高頻變壓器T1為主導向外提供一個12V的直流點燈電源，同時利用高頻變壓器T1二次電壓中的一個反饋電壓結合一個TOP開關管U1來穩壓。具有軟啟動功能的穩壓電路產生非常穩定的直流電壓通過燈絲轉換電路4送到燈泡5的主絲，使燈泡的主絲在非常良好的環境下工作，直流供電能延長燈泡的壽命，軟啟動功能能免除開機時衝擊電壓對燈絲的衝擊。該電路起動電流小，不影響原有點燈電路。軟起動時間小於0.2秒，並且穩壓精度較高，輸入電壓可由AC160-280V之間任意波動，而輸出電壓只在DC0.05-0.1V之間變化。AC12V經全橋整流濾波電路3後直接供給副絲點燈。電流繼電器J1控制主副燈絲轉換，轉換時間小於0.1秒。繼電器J1連接由光電偶合器U6構成的採樣電路6，採樣電路輸出端BRK連接發碼報警電路7。發碼報警電路7包括單片機U7、地址代碼輸入電路、輸出報警電路，光電偶合器U6輸出端BRK連接單片機P3.7端，採樣電路負責不停檢測主絲和副絲的燈絲狀態，並將此狀態送給單片機。地址代碼輸入電路用來設置具體一個點燈單元的地址代碼，由8位開關U8組成，最大可組合出256個地址代碼，8位開關U8與單片機P1.2～1.7、P3.7～3.8連接，單片機P3.1端連接輸出電路，輸出電路由光電偶合器U5、三極體BG1、繼電器J2組成。單片機U7用來處理輸入的信息，再將處理過的信息送到輸出電路，輸出電路用來在出現故障時將地址代碼發出。電源電路BG2是將點燈單元的12V電壓轉換為單片機使用的5V電壓。在工作的過程中發碼報警電路隨時通過燈絲採樣電路來監視主絲和副絲的狀態，無論哪一個斷絲，都會通過原有的報警線向信號樓報警，並發回發生斷絲的位置代碼。當燈泡主絲損壞時，燈絲轉換電路到副絲，使用經過整流和濾波的12V給副絲供電，不影響正常行車。出現故障後發送的代碼的電路還使用原有的報警線，不增加任何電纜，可直接代替原有的老式點燈單元。發碼輸出電路採用的方式為直流脈衝信號，即在報警電路上利用發碼繼電器J2進行斷開、接通而形成的脈衝信號，斷和開所形成的脈衝間隙時間不會有差錯，否則在接受端視為無效信號而予以放棄。所以信號的可靠性非常高，它不會受到其他站內或區間信號的幹擾。發碼的信號為二進位數位訊號，只有1或0兩種狀態，所以它的傳送和接受更加可靠，為純粹的數位訊號，不存在中間狀態。傳送距離也可以很遠，目前的傳送距離大於3公裡。由於數字脈衝信號是在單片機的控制下，所以它的佔空比可以任意控制，目前的發碼電路的接通時間和斷開時間為4∶1，即加在繼電器兩端的電壓接通和斷開的時間為4∶1，發碼的介入不會影響繼電器的正常工作。況且發碼的最長時間不會大於35秒。即發碼開始後的35秒內加在繼電器兩端的電壓接通斷開比為4∶1，35秒以後繼電器兩端的電壓為正常電壓。
權利要求1.一種多功能智能點燈單元，包括信號燈泡(5)，其特徵在於交流電源(1)連接穩壓電路(2)和整流濾波電路(3)，穩壓電路(2)經過燈絲轉換電路(4)連接燈泡(5)主絲，整流濾波電路(3)經過燈絲轉換電路(4)連接燈泡(5)副絲，燈絲轉換電路(4)經過採樣電路(6)連接發碼報警電路(7)。
2.如權利要求1所述的多功能智能點燈單元，其特徵在於所述的發碼報警電路(7)設有由8位開關組成的地址代碼輸入電路。
專利摘要本實用新型涉及一種多功能智能點燈單元，包括信號燈泡，交流電源連接穩壓電路和整流濾波電路，穩壓電路經過燈絲轉換電路連接燈泡主絲，整流濾波電路經過燈絲轉換電路連接燈泡副絲，燈絲轉換電路經過採樣電路連接發碼報警電路。本實用新型增加了斷絲定位報警功能，無論主絲或副絲產生斷絲，都會發出報警信號和故障定位，減少了雙絲同斷的機會，提高了安全性。本實用新型燈泡主副絲供電系統為兩套獨立的供電迴路，正常情況下經過穩壓的直流電源給主絲供電，當主絲斷絲時，自動轉換到副絲，轉換時間小於0.1秒，定位報警時間小於10秒，定位報警傳輸距離大於3公裡。這樣有效地提高了供電系統的可靠性。
文檔編號H05B37/03GK2722557SQ20042008587
公開日2005年8月31日 申請日期2004年8月30日 優先權日2004年8月30日
發明者陳建譯, 伍麗君, 徐偉光 申請人:陳建譯, 伍麗君, 徐偉光