LED轨道交通信号机驱动电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种LED轨道交通信号机驱动电路，它包括电压变换电路和LED点灯驱动电路。电压变换电路包括隔离变压器和限流电阻；隔离变压器初级侧电压经变压器的隔离和电压变换后输出给LED点灯驱动电路，为其提供工作电压。LED点灯驱动电路包括显示电路和恒流驱动电路；所述恒流驱动电路包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管Q1和Q2。本实用新型专利技术的优点：使得通过灯丝继电器的电流不随供电线缆的长度，和点灯电压的波动的变化而变化，使电流处于一个恒定值，提高信号灯寿命的同时，保证了信号灯的恒定亮度，并且方便了调试和现场安装，同时提高了灯丝断丝数量监测的准确性。

【技术实现步骤摘要】
LED轨道交通信号机驱动电路
本技术涉及轨道交通信号机，具体地说，涉及LED轨道交通信号机的驱动电路。
技术介绍
轨道交通信号机是保证列车运行安全，实现行车指挥和列车运行现代化，提高运输效率的关键设备。传统的轨道交通信号机其光源为白炽灯，耗电量大，寿命短。随着LED发光管的技术不断发展，其寿命长和节能等优点的凸显，LED发光管被应用到越来越多的领域，包括用LED发光管替代轨道交通信号机中的传统白炽灯光源。在具体实施过程中，我们发现用LED发光管替代传统白炽灯存在以下问题：1、根据轨道交通信号机和地铁信号机的使用要求和标准，要求信号机点灯电流必须大于80mA才能保证点灯继电器可靠吸起，这与LED节能刚好相反。2、由于轨道交通系统对构成系统的设备的可靠性要求较高，通常在室内采用灯丝断丝报警仪监测信号机的点灯电流，通过点灯电流判断LED的损坏数量，这样就要求LED信号机的驱动电流的与LED点亮的数量比例一致性要好。但是，目前行业内部的通常做法是在信号机内部增加一个开关电源稳压电路，然后串联功率电阻用以增加LED光源的电流，使信号机驱动电流达到相关规定要求。也有厂家直接通过整流，不加稳压的情况下，串联电阻。这种设计存在的缺点是：随着现场供电电缆的长度增加(内阻会增加)，或者供电电压的波动，都会导致点灯电流发生变化，对故障检测的精度影响非常大；同时，线路越长会伴随着电路压降增加，灯会越暗，并且现场施工的时候需要根据不同的安装位置进行逐个调试，通过改变点灯变压器的输出电压使驱动电流达到预期要求，增加了施工的工作量和难度，并且不利于系统的后期维护和管理。
技术实现思路
鉴于上述原因，本技术的目的是提供一种LED轨道交通信号机驱动电路。该LED信号机驱动电路在满足铁道部相关标准的前提下，使信号机的点灯电流不受供电电缆的长度改变而改变，并且在供电电压波动等外在因素的影响下保持线路电流恒定，有利于更准确监测信号灯状态。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种LED轨道交通信号机驱动电路，它包括电压变换电路和LED点灯驱动电路；所述电压变换电路包括隔离变压器和限流电阻；隔离变压器初级侧电压经变压器的隔离和电压变换后输出给LED点灯驱动电路，为其提供工作电压；所述LED点灯驱动电路包括显示电路和恒流驱动电路；显示电路包括串联的电阻R1和发光二极管D1，显示电路的一端与LED发光管相连，另一端与限流电路相连，LED发光管的另一端与电源VCC相连；恒流驱动电路包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管Q1和Q2；三极管Q1的基极与三极管Q2的集电极相连，三极管Q1的发射极与三极管Q2的基极相连，三极管Q1的集电极与显示电路相连，三极管Q2的发射极与地相连；电阻R3并联在三极管Q1的集电极和基极之间；电阻R4并联在三极管Q2的基极和发射极之间；在三极管Q1的集电极与LED发光管之间串联一电阻R2。在本技术较佳实施例中，所述电压变换电路中的隔离变压器初级侧供电电源输入端每相电压与零线之间均串联有所述限流电阻。所述限流电阻为两个并联的电阻。本技术的优点：使得通过灯丝继电器的电流不随供电线缆的长度，和点灯电压的波动而变化，使电流处于一个恒定值，提高信号灯寿命的同时，保证了信号灯的恒定亮度，并且方便了调试和现场安装，同时提高了灯丝断丝数量监测的准确性。附图说明图1为本技术电压变换电路具体电路图；图2为本技术LED点灯驱动电路。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步详细说明。通常，一架轨道交通信号机内安装有N串并联的LED发光管，每串LED发光管又由M个串联的LED发光管构成(如图2中所示的1)。本技术提供的LED轨道交通信号机驱动电路包括电压变换电路和LED点灯驱动电路。图1为本技术电压变换电路具体电路图。如图所示，该电压变换电路包括隔离变压器T1和限流电阻。隔离变压器T1初级侧电压经变压器T1的隔离和电压变换后输出给LED点灯驱动电路，为其提供工作电压。隔离变压器T1初级侧供电电源输入端每相电压与零线之间均串联有限流电阻。如图所示，A相电压经限流电阻R11和R12与零线相连，B相电压经限流电阻R11和R12与零线相连，C相电压经限流电阻R13和R14与零线相连。为提供电路的可靠性，保证在一个器件损坏的情况下不影响设备的正常工作，限流电阻R11和R12并联，R13和R14并联；同时，限流电阻R11-R14的设置也降低了变压器对供电系统的冲击，遇到浪涌时，也能很好的起到限流保护作用。每台轨道交通信号机内安装有N串LED发光管，每串LED发光管连接一个LED点灯驱动电路。如图2所示，每个LED点灯驱动电路2包括显示电路和恒流驱动电路。电阻R1和发光二极管D1串联构成显示电路，显示电路的一端与LED发光管相连，另一端与限流电路相连，LED发光管的另一端与电源VCC相连。电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管Q1、Q2构成恒流驱动电路。三极管Q1的基极与三极管Q2的集电极相连，三极管Q1的发射极与三极管Q2的基极相连，三极管Q1的集电极与显示电路相连，三极管Q2的发射极与地相连。为保证LED发光管具有预期恒定的电流流过，且保持流经LED发光管的电流恒定，本技术在三极管Q1的集电极和基极之间并联一个电阻R3，在三极管Q2的基极和发射极之间并联一电阻R4。为降低三极管Q1的功耗，本技术在三极管Q1的集电极与LED发光管之间串联一电阻R2，通过电阻R2降低流过Q1的电流，从而降低Q1的功耗。本技术公开的LED轨道交通信号机内安装有N串并联的LED发光管，每串LED发光管又由M个串联的LED发光管构成，至于包含几串LED发光管，以及每串LED发光管包括几个串联的LED发光管，这取决于现场具体要求。通常每串LED发光管流过的额定电流为20mA，如果点灯继电器的工作电流为80mA，则需要至少4串并联的LED发光管，如果点灯继电器的工作电流为100mA，则需要至少5串并联的LED发光管，考虑到冗余，还可以适当增加1-2串LED发光管。如果现场需要的亮度比较大，每串LED发光管可以多串联几个LED发光管。本技术的最大优点在于：不受供电电缆的长度改变而改变，并且在供电电压波动等外在因素的影响下保持线路电流恒定。如图2所示，假设发光二极管D2-D7的正常点灯电流为20mA，一个发光二极管的压降为3.4V，Vcc为55V，那么要保证正常点灯，驱动电路的正常供电电压为：Vcc＝VD2-D7+VR2+VO1+VR4＝3.4V*6+VR2+VQ1+0.6V＝20.4V+VR2+VQ1+0.6V则有VR2+VQ1＝Vcc-(20.4V-0.6V)＝55V-21V＝24V所以当线路变化和点灯电压波动的时候，本技术会自动调整VR2，VQ1的电压，使VR2+VQ1＝24V，从而使流过D2-D7的电流恒定。本技术的优点：使得通过点灯继电器的电流不随供电线缆的长度，和点灯电压的波动而变化，使电流处于一个恒定值，从而方便了调试和现场安装。在一台LED轨道交通信号机内采用多个恒流驱动电路+多串并联的LED发光管的方式，并且电路之间相互独立，提高了电路的可靠性和冗余度。另外，本技术恒流驱动电路直接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED轨道交通信号机驱动电路，其特征在于：它包括电压变换电路和LED点灯驱动电路；所述电压变换电路包括隔离变压器和限流电阻；隔离变压器初级侧电压经变压器的隔离和电压变换后输出给LED点灯驱动电路，为其提供工作电压；所述LED点灯驱动电路包括显示电路和恒流驱动电路；显示电路包括串联的电阻R1和发光二极管D1，显示电路的一端与LED发光管相连，另一端与限流电路相连，LED发光管的另一端与电源VCC相连；恒流驱动电路包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管Q1和Q2；三极管Q1的基极与三极管Q2的集电极相连，三极管Q1的发射极与三极管Q2的基极相连，三极管Q1的集电极与显示电路相连，三极管Q2的发射极与地相连；电阻R3并联在三极管Q1的集电极和基极之间；电阻R4并联在三极管Q2的基极和发射极之间；在三极管Q1的集电极与LED发光管之间串联一电阻R2。

【技术特征摘要】
1.一种LED轨道交通信号机驱动电路，其特征在于：它包括电压变换电路和LED点灯驱动电路；所述电压变换电路包括隔离变压器和限流电阻；隔离变压器初级侧电压经变压器的隔离和电压变换后输出给LED点灯驱动电路，为其提供工作电压；所述LED点灯驱动电路包括显示电路和恒流驱动电路；显示电路包括串联的电阻R1和发光二极管D1，显示电路的一端与LED发光管相连，另一端与限流电路相连，LED发光管的另一端与电源VCC相连；恒流驱动电路包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管Q1和Q2；三极管Q1的基极与三极管Q2的集...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，
申请(专利权)人：北京秦泰科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11