長壽命的發光二極體信號燈的製作方法
2023-05-06 15:41:06 1
專利名稱：長壽命的發光二極體信號燈的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種作信號用的照明裝置，特別涉及一種長壽命的發光二極體信號燈。
背景技術：
隨著科學技術的發展，發光二極體LED技術指標有較大的提高，同時生產成本大幅度降低，其應用範圍不斷擴大，在交通信號、航空、航海、汽車工業、大屏幕顯示以及照明領域有著廣泛的應用前景。理論上LED的使用壽命可達幾萬小時，但在實際使用中有些單元也會出現故障和失效，由於LED在這些領域的電路中往往是串聯工作的，如用於交通信號燈，通常用幾十伏至上百伏直流電壓供電，由十幾個至幾十個LED串聯工作作為一個發光單元，當其中一個LED失效不發光時，則該發光單元全部熄滅，由此導致整個信號燈失效。
發明內容
眾所周知，在很多場合下，發光二極體是串接使用的，其中的任意一個發光二極體失效熄滅，出現斷路，則整串的發光二極體都停止工作。在人們常規的邏輯思維中認為這是理所當然的，毫無改進的餘地，於是至今為止無論是國外國內都沒有將發光二極體和穩壓二極體並聯使用的記載，本發明突破了這種技術偏見。
一種長壽命的發光二極體信號燈，包括殼體，控制電路，多個並接的發光單元，每一個發光單元由一個降壓電阻R及多個發光二極體L串接而成，其特徵在於每一個發光二極體L並接一個穩壓二極體W，該穩壓二極體W的正端與發光二極體L的負端連接，其負端與發光二極體L的正端連接；上述的穩壓二極體W其反嚮導通電壓必須高於發光二極體(L)的工作電壓；每一對發光二極體-穩壓二極體可以預先集成在同一個半導體器件上，製造出帶有穩壓二極體的發光二極體器件，這種新器件具有廣泛的用途。帶有穩壓二極體的發光二極體其工作原理是矽材料穩壓二極體其正嚮導通電壓為0.7伏，當正向電壓加在穩壓二極體上時該穩壓二極體導通；當穩壓二極體工作在反向電壓條件下，當反向電壓大於穩壓電壓時，該穩壓二極體也會導通；反向電壓小於穩壓電壓時，則穩壓二極體不導通。基於穩壓二極體的這種工作特性，將穩壓二極體反向並接在發光二極體上，在發光二極體失效熄滅時，由於穩壓二極體的存在，該發光二極體的兩端隨即導通，由此確保一個發光單元中其餘發光二極體繼續發光，從而使交通信號燈的使用壽命延長4～5倍，不必因信號燈中的個別發光二極體失效而立即更換整個信號燈。
同現有技術比較，本發明具有如下突出優點1)可以使發光二極體信號燈使用壽命提高4～5倍，減少信號燈更換次數，有利於維護交通安全，減少交通事故的發生；2)對於發光二極體信號燈而言，在每一個發光二極體上並接一個穩壓二極體，每個穩壓二極體價格為0.1元人民幣，每個信號燈增加費用極少，而更換一個發光二極體信號燈的代價為上千元，鐵路、城市交通路口等場合發光二極體信號燈需求量大面廣，應用本技術每年可節省相當可觀費用，具有重大的社會效益和經濟效益；3)可以組織生產集成式的發光二極體-穩壓二極體半導體新器件，賦於發光二極體新的功能，有利於帶動發光二極體銷售量進一步上升，應用更為廣泛。
圖1為現有的發光二極體信號燈的電路示意圖。
圖2為本發明的發光二極體信號燈電路圖。
圖3為集成式發光二極體-穩壓二極體新器件的結構圖。圖中L為發光二極體LED，W為穩壓二極體。
具體實施例方式
一種鐵路發光二極體信號燈，含有並接的5個發光單元，每個發光單元由1個降壓電阻R和11個發光二極體L串接而成，每一個發光二極體上並接一個穩壓二極體W，當其中的任意一個發光二極體失效熄滅時，其餘的發光二極體照常工作；即使有10個發光二極體失效熄滅，剩餘的發光二極體也照常工作，不必更換整個燈具，因為按照有關規定，整個發光二極體信號燈中，發光二極體失效率達到20％時，才必須更換信號燈。本實施例中的發光二極體L選用HP生產的發光LED，其正向壓降為3.2伏，選用穩壓二極體W其反向壓降為3.5伏。如果繼續使用現有的發光二極體信號燈，當其中一個發光二極體失效熄滅時，則整串的11個發光二極體都停止工作，熄滅率為20％，必須更換整個信號燈。
權利要求
1.一種長壽命的發光二極體信號燈，包括殼體，控制電路，多個並接的發光單元，每一個發光單元由一個降壓電阻(R)及多個發光二極體(L)串接而成，其特徵在於每一個發光二極體(L)並接一個穩壓二極體(W)，該穩壓二極體正端與發光二極體負端連接，其負端與發光二極體的正端連接。
2.根據權利要求1所述的發光二極體信號燈，其特徵在於穩壓二極體(W)其反嚮導通電壓必須高於發光二極體(L)的工作電壓。
3.根據權利要求1所述的發光二極體信號燈，其特徵在於每一對發光二極體-穩壓二極體可以集成在同一個半導體器件上，形成集成式發光二極體-穩壓二極體半導體新器件。
全文摘要
一種長壽命的發光二極體信號燈，其特徵是每一個發光二極體上並接一個穩壓二極體，該穩壓二極體的正端與發光二極體的負端連接，其負端與發光二極體的正端連接。同現有技術比較，本方案的優點是發光二極體信號燈的使用壽命提高4～5倍，可應用於鐵路、城市路口、內河航運、航空等需要信號燈及大屏幕顯示等場合，實施方便，具有重大的社會效益和經濟效益。
文檔編號F21S4/00GK1399093SQ02136388
公開日2003年2月26日 申請日期2002年8月4日 優先權日2002年8月4日
發明者葉關榮, 葉煒 申請人:葉關榮