[发明专利]LED铁路信号灯驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及LED铁路信号灯，具体涉及一种LED铁路信号灯驱动电路。

背景技术

近年随着LED技术的发展，采用LED作为发光显示器件的铁路信号机也逐渐开始出现。目前主要采用多颗小功率显示级LED组成发光光盘和大功率LED构成的点式光源，分别称为发光盘式信号机构和点光源式信号机构。盘式及点光源式灯具机构的电气性能具有功耗低、工作电流小、无冲击电流、可靠性较高等特点，对传统双灯丝白炽灯具有很大的优越性。但在目前，盘式信号灯及点光源式LED信号灯具有巨大缺陷：

1、盘式信号灯具无法兼容现有供电及光学系统，需把供电及光学系统完整替换，因此成本高昂；

2、点光源式灯具能够兼容现有供电系统，但因体积略大，需对光学系统做部分改造，且目前市面没有能完整通过铁标电磁兼容要求的产品。

发明内容

本发明设计了一种点式LED驱动电路，其体积小，便于产品小型化，无需对现有供电、光学系统进行任何改造，且能满足铁标中对电磁兼容的要求。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种LED铁路信号灯驱动电路，它由主LED驱动电路、副LED驱动电路和开关电路组成，所述主LED驱动电路与副LED驱动电路共用第二输入端N，所述主LED驱动电路上的第一输入端Va通过功率电阻R1与开关电路电连接，所述副LED驱动电路上的第三输入端Vb与开关电路电连接；所述主LED驱动电路包括相互电连接的光检测电路和第一脉冲宽度调制控制芯片DC1，所述光检测电路包括光敏电阻RL、第二电阻R2和运算放大器U1，所述光敏电阻RL与第二电阻R2串联，所述光敏电阻RL与第二电阻R2的串联节点接入运算放大器U1的IN1-管脚，所述第一脉冲宽度调制控制芯片DC1上的DIM管脚上电连接有第一电容C1；所述副LED驱动电路包括第二脉冲宽度调制控制芯片DC2，所述第二脉冲宽度调制控制芯片DC2上的DIM管脚上电连接有第二电容C2，所述第二电容C2两端并联有第三电阻R3；所述开关电路为一个双刀双掷继电器，所述双刀双掷继电器上的第六管脚通过功率电阻R1接入第一输入端Va，所述双刀双掷继电器上的第三管脚接入第三输入端Vb，所述双刀双掷继电器上的第五管脚接入第三输入端N。

更进一步的技术方案是，所述功率电阻R1的电阻值小于15Ω。

更进一步的技术方案是，所述第一电容C1的电容值为2.2uF。

更进一步的技术方案是，所述第二电容C2的电容值为22uF，所述第三电阻R3的电阻值为45KΩ。

更进一步的技术方案是，所述主LED驱动电路的输出端与主LED电连接、所述副LED驱动电路的输出端与副LED电连接。

本技术方案中，驱动电路有第一输入端Va、第二输入端N和第三输入端Vb，通过共用第二输入端N将驱动电路分为了主LED驱动电路和副LED驱动电路两个独立的输出电路，主LED驱动电路和副LED驱动电路分别设有一颗第一脉冲宽度调制控制芯片DC1和第二脉冲宽度调制控制芯片DC2，通过上述芯片用于在恒流模式中驱动主LED和副LED，在主LED驱动电路还设有一颗运算放大器U1，运算放大器U1的IN1-管脚连接在一个光敏电阻RL与固定电阻R2的中点，在主LED驱动电路正常驱动点亮主LED后，光敏电阻RL的阻值会急剧变小，运算放大器U1的IN1-管脚的电压会大幅下降，根据此变化，运算放大器U1可以判断主LED是否正常发光，若正常发光，运算放大器U1即可输出一个电平用于导通开关电路，开关电路将功率电阻R1接入第一输入端Va与第二输入端N之间，并将第三输入端Vb通过开关电路切断，这时副LED驱动电路不工作，若主LED未发光或发光强度低于某一个极低的值后，光敏电阻RL的阻值会恢复或降低很少，运算放大器U1的IN1-管脚的电压会升高超过设置的比较值，此时运算放大器U1可断开对开关电路控制，使功率电阻R1从第一输入端Va与第二输入端N之间断开，并将第三输入端Vb接通，这时副LED驱动电路正常工作。

本技术方案中通过设置光敏检测电路实现了对主LED驱动电路中主LED是否正常发光进行判断，通过设置开关电路实现了当主LED正常发光时，切断副灯回路，并将功率电阻R1接入主LED驱动回路，当主LED损坏不能正常发光时，恢复副LED驱动回路。