Сигнальное оптическое устройство

Авторы патента:

H01S3 - Лазеры, т.е. устройства для генерирования, усиления, модуляции, демодуляции или преобразования частоты, использующие стимулированное излучение электромагнитных волн с длиной волны большей, чем длина волны в ультрафиолетовом диапазоне (полупроводниковые лазеры H01S 5/00)

Полезная модель относится к светотехнике, а именно, к светофорам на светодиодах (СИД) и может найти широкое применение, например, в системах управления транспортными потоками в качестве сигнальных и указывающих устройств. Сигнальное оптическое устройство содержит корпус, источник питания, источник света в виде СИД, закрепленных на общем основании и состоящих из параллельных ветвей последовательно соединенных СИД, и токозадающие резисторы для каждой цепи СИД. Параллельно каждому СИД включен дополнительный СИД. Каждая пара СИД одной цепи параллельно соединена с аналогичной по порядковому номеру ряда парой СИД всех предыдущих и последующих ветвей. В электрическую цепь последовательно входу включены предохранитель, затем, параллельно входу, варистор, а также, связанное с источником питания фоточувствительное устройство, управляющее величиной напряжения, вырабатываемого источником питания в зависимости от освещенности окружающей среды. Токозадающие резисторы выполнены в виде резисторов или терморезисторов с отрицательным температурным коэффициентом, или параллельно соединенных резисторов и терморезисторов с отрицательным температурным коэффициентом. Технический результат заключается в исключении увеличения относительной яркости свечения СИД и уменьшении потребляемой энергии. 1 ил.

Известно сигнальное оптическое устройство по патенту RU 14392 U1, опубл. 2000.07.20, состоящее из источника света в виде сборки СИД, закрепленных на общем основании. Электрическая схема указанного сигнального оптического устройства состоит из параллельных ветвей, содержащих последовательно соединенные СИД, и токозадающие резисторы, причем параллельно каждому СИД включен полупроводниковый элемент в виде СИД, шунтирующий его при обрыве и обеспечивающий работоспособность остальной части схемы. Каждая пара СИД одной ветви дополнительно параллельно соединена с аналогичной по порядковому номеру ряда парой СИД всех предыдущих и последующих ветвей. По совокупности существенных признаков данное устройство является наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели.

Недостатками устройства по патенту RU 14392 U1 являются:

- увеличение относительной яркости свечения СИД при уменьшении внешней освещенности и существенном понижении температуры окружающей среды, что может привести к эффекту ослепления водителя и, как следствие, ухудшить безопасность движения на дорогах;

- нерациональное расходование электроэнергии;

- отсутствие защиты электрической цепи от превышения величины напряжения, поступающего на блок питания выше допустимого уровня.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является обеспечение надежности работы и срока службы сигнального оптического устройства.

Технический результат настоящей полезной модели заключается в исключении увеличения относительной яркости свечения СИД и уменьшении потребляемой энергии.

Для достижения указанного технического результата в сигнальном оптическом устройстве, содержащем корпус, источник питания, источник света, закрепленный на общем основании и состоящий из параллельных ветвей последовательно соединенных СИД, токозадающие резисторы для каждой цепи СИД. При этом параллельно каждому СИД включен дополнительный СИД, причем, каждая пара СИД одной цепи параллельно соединена с аналогичной по порядковому номеру ряда парой СИД всех предыдущих и последующих ветвей,

- в электрическую цепь дополнительно включен последовательно входу предохранитель,

- в электрическую цепь дополнительно включен параллельно входу, варистор,

- в электрическую цепь дополнительно включено связанное с источником питания фоточувствительное устройство, управляющее величиной напряжения, вырабатываемого источником питания в зависимости от освещенности окружающей среды,

- токозадающие резисторы выполнены в виде резисторов или терморезисторов с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, или параллельно соединенных резисторов и терморезисторов с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления.

Сигнальное оптическое устройство данной конструкции позволяет исключить увеличение относительной яркости свечения СИД при уменьшении внешней освещенности и понижении температуры окружающей среды, защитить электрическую цепь от превышения величины напряжения, поступающего на блок питания, выше допустимого уровня, а также обеспечить экономию энергозатрат и эксплуатационных расходов. Кроме того, увеличивается срок службы изделия.

Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом, где изображена электрическая схема сигнального оптического устройства.

Сигнальное оптическое устройство содержит корпус, источник питания 1, источник света в виде светодиодов 2, закрепленных на общем основании и состоящих из параллельных ветвей последовательно соединенных светодиодов 2, токозадающие резисторы 3, по одному на каждую цепь. Параллельно каждому светодиоду 2 включен дополнительный светодиод 4. Каждая пара светодиодов 2, 4 одной цепи параллельно соединена с аналогичной по порядковому номеру ряда парой светодиодов всех предыдущих и последующих ветвей. Последовательно входу включены предохранитель 5, затем, параллельно входу, варистор 6. В устройство дополнительно введено связанное с источником питания фоточувствительное устройство 7, управляющее величиной напряжения, вырабатываемого источником питания 1 в зависимости от освещенности окружающей среды. Токозадающие резисторы 3 выполнены в виде терморезисторов с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления. В случае больших токов питания светодиодов 2, 4 токозадающие резисторы 3 выполнены в виде параллельно соединенных резисторов и терморезисторов с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления.

Работает устройство следующим образом.

Напряжение сети переменного тока, проходя предохранитель 5 и варистор 6, попадает в источник питания 1 формирования рабочего напряжения, преобразуется в постоянное напряжение и через резисторы 3 каждой ветви поступает к источникам светового излучения. Величина светового потока зависит от величины питающего СИД тока, который в свою очередь зависит от величины прикладываемого напряжения. При повышении и понижении температуры окружающей среды величина сопротивления токозадающих терморезисторов 3 с отрицательным коэффициентом сопротивления меняется, регулируя яркость свечения СИД и величину светового потока.

Установленный на входе электрической цепи предохранитель 5 размыкает электрическую цепь в случае превышения величины допустимого напряжения, поступающего на источник питания 1, варистор 6 защищает от импульсного перенапряжения, стабилизирует и регулирует напряжение и ток.

Предлагаемая схема обеспечивает стабильную величину светового потока в диапазоне температур от минус 60° до 60°С.

Работой источника питания 1 управляет также фоточувствительное устройство 7 в виде фотореле. В светлое время суток от фотореле на источник питания 1 поступает сигнал на увеличение напряжения питания, в темное время суток на уменьшение напряжения питания.

Таким образом, заявляемое в качестве полезной модели техническое решение для светофорной системы обладает экономичностью и надежностью. Эффективность управления дорожным движением повышается.

Сигнальное оптическое устройство, содержащее корпус, источник питания, источник света, закрепленный на общем основании и состоящий из параллельных ветвей последовательно соединенных светодиодов (СИД), причем параллельно каждому СИД включен дополнительный СИД, при этом каждая пара СИД одной цепи параллельно соединена с аналогичной по порядковому номеру ряда парой СИД всех предыдущих и последующих ветвей, и токозадающие резисторы для каждой цепи СИД, отличающееся тем, что в цепь дополнительно включены последовательно входу предохранитель, затем параллельно входу варистор, а также связанное с источником питания фоточувствительное устройство, управляющее величиной напряжения, вырабатываемого источником питания в зависимости от освещенности окружающей среды, причем токозадающие резисторы выполнены в виде резисторов или терморезисторов с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления или параллельно соединенных резисторов и терморезисторов с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления.