УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВКЛЮЧЕНИЯ ДВУХНИТЕВОЙ ЛАМПЫ СВЕТОФОРА Российский патент 2000 года по МПК B61L7/10 

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и может быть использовано в устройствах интервального регулирования движением поездов на перегонах, станциях и в метрополитене.

Известно: "Устройство для включения лампы светофора", патент N2071201, авторы Зенкович Ю.И., Коган Д.А. и др. опубликован 27.12.96, бюллетень N36, B 61 L 7/10, H 03 К 17/56.

Известно также: "Устройство для включения ламп светофора". Авторское свидетельство N1158428, авторы Брылеев А. М., Зенкович Ю.И. и др. B 61 L 7/10, опубликовано 30.05.85, бюллетене N20.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному объекту является "Устройство для включения лампы светофора" по патенту 2071201, содержащее лампу светофора и источник переменного тока, к которым подключены балластный резистор и ключевые элементы, выполненные на транзисторах различной проводимости с возможностью пропуска отрицательной и положительной полуволн переменного тока.

Недостаток прототипа связан с тем, что коммутатор тока резервной нити лампы светофора выполнен на симисторе. Известно, что чем ниже напряжение на рабочих электродах симистора, тем больший требуется управляющий ток для его включения (см. стр. 378, "Силовые полупроводниковые приборы", Ю.А.Евсеев и др. Москва, Энергоатомиздат, 1981 г.). При этом необходимая для коммутации симистора мощность может составлять десятые доли ватта, а падение напряжения на симисторе при отрицательных температурах составляет 1,5-2 B. Указанные характеристики не позволяют осуществлять в устройстве для включения двухнитевой лампы светофора режим контроля исправности резервной нити лампы светофора в холодном состоянии, так как на лампу для отсутствия ее свечения должен подаваться ток несколько миллиампер, а если учесть, что симистор может питаться током, поступающим на лампу через балластный резистор, то его открытие в этом случае исключается. Так как в холодном состоянии исправность лампы проверяется по току, протекающему через резервную нить, то такой режим не может быть осуществлен. Кроме того, учитывая необходимую значительную мощность управления для симистора, требуется уменьшать величину балластного сопротивления, нижнее значение этой величины ограничено по условиям выполнения требований по безопасности движения поездов, так как при повреждении любых элементов устройства включения ламп светофора ток, протекающий через это устройство при неисправности частей ламп светофора, должен быть меньше тока отпадания огневого реле.

Недостаток аналога - устройства для включения ламп светофора по авторскому свидетельству N 1158428 - заключается также в применении симистора для коммутации тока резервной нити лампы и в использовании для управления симистором герконового реле, которое имеет ограниченный ресурс работы по сравнению с полупроводниковыми коммутаторами тока.

Технический результат заключается в повышении надежности и достигается за счет того, что устройство для включения двухнитевой лампы светофора, содержащее связанный одним из полюсов с цоколем двухнитевой лампы источник переменного тока, балластный резистор и ключевые элементы, выполненные на транзисторах различной проводимости с возможностью пропуска отрицательной и положительной полуволн переменного тока, снабжено стабилитронами, интегрирующими конденсаторами, коммутаторами тока, выполненными на полевых транзисторах различной проводимости, и токовым резистором, один из выводов которого подключен к основной нити лампы и одному из выводов ограничивающего резистора, другим выводом подключенного к базам транзисторов ключевых элементов с возможностью шунтирования открытым переходом эмиттер-коллектор транзистора ключевого элемента затвора полевого транзистора соответствующего коммутатора тока, другой вывод токового резистора соединен с другим - общим - полюсом источника переменного тока, с истоками полевых транзисторов коммутаторов тока, эмиттерами транзисторов ключевых элементов и одними из выводов стабилитронов и интегрирующих конденсаторов, другие выводы которых подключены к затворам полевых транзисторов коммутаторов тока, стоки их через соответствующие диоды подключены к резервной нити лампы, а коллекторы транзисторов ключевых элементов подключены через другие диоды и балластный резистор к источнику переменного тока.

На чертеже представлена блок-схема устройства для включения двухнитевой лампы.

Устройство содержит источник переменного тока 1, к одному из полюсов которого подключен цоколь 2, двухнитевой лампы 3 и балластный резистор 4, ко второму выводу которого через полупроводниковые диоды 5, 6, подключены ключевые элементы 6, 7, на транзисторах разной проводимости 8, 9. К другому полюсу источника переменного тока подключен токовый резистор 10, второй конец которого подключен к выводу основной нити лампы 11 и одному из выводов ограничивающего резистора 12. К выводу резервной нити лампы 13 подключены одним из полюсов диоды 14, 15, которые другими полюсами подключены к коммутаторам тока 16, 17, к управляющим входам которых подключены интегрирующие конденсаторы 18, 19 и стабилитроны 20, 21.

Работа схемы при исправном состоянии основной нити протекает следующим образом. Переменный ток от источника 1 протекает через цоколь 2, вывод основной нити 11 и токовый резистор 10, на резисторе 10 образуется падение напряжения, величина которого около 0,5 B. От этого напряжения через резистор 12 в базовой цепи транзисторов 8 и 9 протекают базовые токи попеременно в зависимости от полуволны переменного тока источника 1, от этих базовых токов поочередно открываются транзисторы 8 и 9. Так как транзистор 8 и коммутатор 16 включены синфазно между собой, то при открытии транзистора 8 на условно положительной полуволне вход затвора и истока коммутатора 16 зашунтирован переходом эмиттер-коллектор транзистора 8, при этом коммутатор 16 будет заперт. Аналогично будет заперт коммутатор 17 при условно отрицательной полуволне переменного тока. В результате этого ток через резервную нить лампы протекать не будет.

Работа устройства после перегорания основной нити и в режиме контроля резервной нити в холодном состоянии. В этих режимах работы после перегорания основной нити падение напряжения на резисторе 10 равно нулю, в результате чего базовые токи транзисторов 8 и 9 также равны нулю и транзисторы заперты. На каждой из полуволн переменного тока происходит заряд конденсаторов 18 и 19 до напряжения, ограниченного напряжением стабилизации стабилитронов 21, 25 соответственно. Коммутаторы тока 16, 17 поочередно открываются за счет напряжения, приложенного между стоками и затворами коммутаторов 16 и 17. В результате этого через резервную нить 13 протекает переменный ток. Величина напряжения стабилизации стабилитронов выбирается из условия обеспечения режимов работы коммутаторов тока в режиме контроля резервной нити в холодном состоянии и максимально допустимого напряжения на светофорной лампе. Конденсаторы 18 и 19 обеспечивают открытое состояние коммутаторов тока в момент появления заданной полуволны переменного тока между истоком и стоком.

Следует также отметить, что падение напряжения на коммутаторах тока составляет 70-80 мВт, что позволяет эксплуатировать устройства во всех режимах работы светофорных ламп.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и может быть использовано в устройствах интервального регулирования движения поездов. Устройство содержит связанный одним из полюсов с цоколем двухнитевой лампы источник переменного тока, балластный резистор и ключевые элементы, стабилитроны, интегрирующие конденсаторы, коммутаторы тока и токовый резистор. Ключевые элементы выполнены на транзисторах различной проводимости. Коммутаторы тока выполнены на полевых транзисторах различной проводимости. Один из выводов токового резистора подключен к основной нити лампы и одному из выводов ограничивающего резистора, другим выводом подключенного к базам транзисторов ключевых элементов. Другой вывод токового резистора соединен с общим полюсом источника переменного тока, истоками полевых транзисторов, эмиттерами транзисторов и интегрирующих конденсаторов. Другие выводы последних подключены к затворам полевых транзисторов. Стоки подключены к резервной нити лампы. Техническим результатом является повышение надежности. 1 ил.

Устройство для включения двухнитевой лампы светофора, содержащее связанный одним из полюсов с цоколем двухнитевой лампы источник переменного тока, балластный резистор и ключевые элементы, выполненные на транзисторах различной проводимости с возможностью пропуска отрицательной и положительной полуволн переменного тока, отличающееся тем, что оно снабжено стабилитронами, интегрирующими конденсаторами, коммутаторами тока, выполненными на полевых транзисторах различной проводимости, и токовым резистором, один из выводов которого подключен к основной нити лампы и одному из выводов ограничивающего резистора, другим выводом подключенного к базам транзисторов ключевых элементов с возможностью шунтирования открытым переходом эмиттер-коллектор транзистора ключевого элемента затвора полевого транзистора соответствующего коммутатора тока, другой вывод токового резистора соединен с другим - общим - полюсом источника переменного тока, с истоками полевых транзисторов коммутаторов тока, эмиттерами транзисторов ключевых элементов и одними из выводов стабилитронов и интегрирующих конденсаторов, другие выводы которых подключены к затворам полевых транзисторов коммутаторов тока, стоки их через соответствующие диоды подключены к резервной нити лампы, а коллекторы транзисторов ключевых элементов подключены через другие диоды и балластный резистор к источнику переменного тока.