一种铁路LED灯欠流熔断电路的制作方法

本实用新型属于led灯技术领域，具体涉及一种铁路led灯欠流熔断电路。

背景技术：

铁路信号灯是列车正常运行的重要设备。出于安全考虑，铁路信号灯为主副灯备份，铁路信号灯工作状态检测主要是依据信号灯的工作电流大小来判断，当主灯电流下降到一定值时，能单向可靠地切换到副灯。随着led灯技术的日益成熟，铁路信号灯采用led灯是大势所趋。为了保证led发光亮度色度和功率满足铁路要求，一般led灯采用恒流源驱动和假负载(假负载在led灯珠正常工作时接入)。led灯与灯泡相比电路复杂，电路安全保障难度较大，若对每个元件进行状态监测判断，无论从经济效益还是电路实现均不现实。一般只对led电路总电流进行监测，若发现电流异常增大故障时可以触发保险丝熔断切断主灯，但对电路电流减少的故障则认为会自动满足主副灯切换电流值而不做处理，这就有可能出现主副灯同时点亮或主副灯相互切换等异常状态，不符合铁路安全要求。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种铁路led灯欠流熔断电路。本实用新型通过检测led主灯工作总电流，在保留过流熔断的基础上，增加欠流熔断功能，确保当led主灯的总电流偏离正常工作值时，快速切断主灯，点亮副灯，实现故障导向安全。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种铁路led灯欠流熔断电路，包括设有保险管且为led主灯恒流驱动电路供电的电源电路，输入端采集电源电路的电流信号并将其转换为电压信号的电流检测电路，与电流检测电路的输出端连接、正极电连接led主灯恒流驱动电路且负极接地的控制电路；

所述控制电路包括基极通过电阻r5连接电流检测电路的输出端、集电极通过电阻r6连接led主灯恒流驱动电路、发射极接地的三极管q1，第一电极连接led主灯恒流驱动电路、第二电极接地、控制极通过限流电阻r7连接三极管q1的集电极的可控硅q2，电流检测电路的输出端还通过电阻r4连接led主灯恒流驱动电路。

在上述技术方案的基础上，所述电源电路包括输入端通过保险管f1电连接交流12v电源且输出端通过保险管f2连接led主灯恒流驱动电路的全波整流滤波电路。

在上述技术方案的基础上，所述全波整流滤波电路包括由二极管d1、d2、d3和d4组成的整流桥，和与整流桥的输出端并联的滤波电容c1，整流桥的输出端还电连接泄放电阻r1。确保led主灯正常断电后滤波电容c1放电，本实用新型上电时不误触发。

在上述技术方案的基础上，所述全波整流滤波电路的输入端还电连接假负载电路。交流12v电源经过保险管f1为假负载供电，交流12v电源依次经过保险管f1、全波整流滤波电路和保险管f2为led主灯恒流驱动电路供电。

在上述技术方案的基础上，所述电流检测电路包括一次侧接入电源电路的电流互感器ta，与电流互感器ta的二次侧并联将电流信号变为电压信号的电阻r2，输入端与电流互感器ta的二次侧电连接的光耦合器u1，光耦合器u1的输出端电连接控制电路。

在上述技术方案的基础上，所述电流检测电路还包括与电流互感器ta的二次侧电连接将电压进行整流滤波的二极管d5和电容c2。

在上述技术方案的基础上，所述光耦合器u1的输入端还电连接限流电阻r3。

在上述技术方案的基础上，所述光耦合器u1的输出端还并联有电容c3。确保上电时，不因光耦合器u1正常工作延时而使本实用新型误触发。

本实用新型的工作过程原理如下：

当led主灯恒流驱动电路由于电路故障引起电路电流下降到某一值(可以调节电路中电阻r2和限流电阻r3实现)时，电流互感器ta二次侧并联的电阻r2上的电压也会跟随下降，从而使输入光耦合器u1的电流下降，光耦合器u1输出电阻增大，三极管q1基极电压升高，三极管q1导通，触发可控硅q2导通，引起电路电流增大而熔断保险管f2(切断led主灯恒流源供电会使假负载也断开)或保险管f1，实现切断led主灯，可靠转向led副灯的目的。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过检测led主灯工作总电流，在保留过流熔断的基础上，增加欠流熔断功能，确保当led主灯的总电流偏离正常工作值时，快速切断主灯，点亮副灯，实现故障导向安全。

附图说明

图1是本实用新型-实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。

实施例：

如图1所示，本实施例的一种铁路led灯欠流熔断电路，包括电源电路、电流检测电路和控制电路。

电源电路包括输入端通过保险管f1电连接交流12v50hz电源且输出端连接led主灯恒流驱动电路的全波整流滤波电路，全波整流滤波电路包括由二极管d1、d2、d3和d4组成的整流桥，和与整流桥的输出端并联的滤波电容c1。

交流12v50hz电源经过保险管f1为假负载供电，交流12v50hz电源依次经过保险管f1、全波整流滤波电路为led主灯恒流驱动电路供电。

整流桥的输出端还电连接泄放电阻r1，确保led主灯正常断电后滤波电容c1放电，本实用新型上电时不误触发。

全波整流滤波电路与led主灯恒流驱动电路之间还电连接保险管f2。

保险管f1的大小根据led主灯工作总电流选择，保险管f2的大小根据led主灯恒流驱动电路电流正常工作电流选择。

电流检测电路包括一次侧接入电源电路的电流互感器ta，与电流互感器ta的二次侧并联将电流信号变为电压信号的电阻r2，与电流互感器ta的二次侧电连接将电压进行整流滤波的二极管d5和电容c2，输入端与电流互感器ta的二次侧电连接的光耦合器u1，光耦合器u1的输出端电连接控制电路。

光耦合器u1的输入端还电连接限流电阻r3。

控制电路的正极电连接led主灯恒流驱动电路，控制电路的负极接地，控制电路包括基极通过电阻r5连接光耦合器u1的输出端、集电极通过电阻r6连接led主灯恒流驱动电路、发射极接地的三极管q1，第一电极连接led主灯恒流驱动电路、第二电极接地、控制极通过限流电阻r7连接三极管q1的集电极的可控硅q2，光耦合器u1的输出端还通过电阻r4连接led主灯恒流驱动电路。

电阻r4、r5、r6和光耦合器u1输出电阻为三极管q1提供静态直流工作点。

光耦合器u1的输出端还并联有电容c3，确保上电时，不因光耦合器u1正常工作延时而使本实用新型误触发。

光耦合器(oc)亦称光隔离器，简称光耦，是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件,由于光耦合器输入、输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。

可控硅(siliconcontrolledrectifier)简称scr，是一种大功率电器元件，也称晶闸管。它具有体积小、效率高、寿命长等优点。在自动控制系统中，可作为大功率驱动器件，实现用小功率控件控制大功率设备。它在交直流电机调速系统、调功系统及随动系统中得到了广泛的应用。

本实施例中，可控硅采用双向可控硅，双向可控硅也叫三端双向可控硅，简称triac。双向可控硅在结构上相当于两个单向可控硅反向连接，这种可控硅具有双向导通功能。其通断状态由控制极g决定。在控制极g上加正脉冲(或负脉冲)可使其正向(或反向)导通。这种装置的优点是控制电路简单，没有反向耐压问题，因此特别适合做交流无触点开关使用。本实施例的工作原理如下：

当led主灯恒流驱动电路由于电路故障引起电路电流下降到某一值(可以调节电路中电阻r2和限流电阻r3实现)时，电流互感器ta二次侧并联的电阻r2上的电压也会跟随下降，从而使输入光耦合器u1的电流下降，光耦合器u1输出电阻增大，三极管q1基极电压升高，三极管q1导通，触发可控硅q2导通，引起电路电流增大而熔断保险管f2(切断led主灯恒流源供电会使假负载也断开)或保险管f1，实现切断led主灯，可靠转向led副灯的目的。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。