一种两线制并联模式的多层式信号灯的制作方法

1.本实用新型涉及信号灯控制技术，具体是一种两线制并联模式的多层式信号灯。


背景技术：

2.多层式信号灯广泛用于各种工业、农业、交通等环境，利用不同颜色发出设备的各种信息，让技术人员及时处理故障，防止事故的发生。
3.如图1为现有的多层式信号灯结构图，颜色通常有红色、绿色、黄色、蓝色、白色等五层，工作时最少亮一个，最多亮三个。为了点亮不同层的灯组，使用5根灯组控制线和1根地线共6根线，当每层的控制线和地线连接时相应的层灯组被点亮；这种结构的多层式信号灯存在如下问题：
4.1、每层中都有上面led灯组及控制板和反射镜，下面也有led灯组及控制板和反射镜，每层内部为了传递5种控制电信号，使用6根直径为0.8mm的细钢丝线作为导线以焊接方式连接上、下面led灯组和控制板，因此组装五层的多层式信号灯时手工焊接6*10＝60个焊接点，操作繁琐不利于批量生产；
5.2、连接上led灯组的控制板和下led灯组的控制板时，为了减少6根连接线对发出的光产生干扰，采用直径为0.8mm的细钢丝线作为导线，但也能干扰led灯组发出的光线；
6.3、而层和层之间使用6p连接器(具有6个引脚的插头和插座)进行连接。因此需要焊接5个6p连接器，由于多层式信号灯结构非常紧凑，因此只能使用小型的6p连接器，当受到较大冲击和使用时间较长时发生接触不良现象，且组装较麻烦；
7.4、由于上下led灯组及控制板的结构不同，且不同颜色的led灯组及控制板的结构也不同，因此组装五层的多层式信号灯时需要制作10种pcb控制板，种类过多产品的维护管理不便、且造成库存积压、导致生产效率降低。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的在于提供一种两线制并联模式的多层式信号灯，以解决上述背景技术中提出的问题。
9.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
10.一种两线制并联模式的多层式信号灯，包括两根中间导体固定杆、主控制板和动态模式电压源，两根中间导体固定杆并列设置在底座上，在两根中间导体固定杆外部套装有从下至上依次设置的白色灯罩、蓝色灯罩、绿色灯罩和黄色灯罩，在每个灯罩内均设有两个led灯组，每个led灯组均连接有一个与其对应的led灯组控制器，led灯组控制器与主控制板相连接，所述led灯组控制器包括信号检测器、工作电源、控制器、恒流型驱动器、电流检测及开关控制器，所述灯罩顶部和中间导体固定杆的连接处设有上弹簧片，所述灯罩顶部和中间导体固定杆的连接处设有下弹簧片，两根中间导体固定杆内分别设有地线和电源线，电源线与动态模式电压源对接。
11.作为本实用新型的优选方案：所述动态模式电压源包括控制器u3和8v电压源，控
制器u3和8v电压源对接，控制器u3具有chr、chy、chg、chb、chw及con连接脚，8v电压源和控制器u3均与互补性电子开关相连接后对接led灯组控制器，所述led灯组控制器包括控制器、与控制器相连接的工作电源、电流检测及开关控制器、恒流型驱动器，工作电源通过信号检测器与互补性电子开关相连接；在控制器u3和8v电压源之间连接有二极管d5和电阻r9，互补性电子开关具有并联的效应管q1和效应管q2，互补性电子开关还包括二极管d6、电阻r8、电阻r10、电阻r11和电容c5。
12.作为本实用新型再进一步的优选方案：所述信号检测器具有电阻r1、电阻r2和二极管d1，所述工作电源包括控制器u1和电容c1、电容c2，所述控制器具有颜色设定开关和控制器u2。
13.作为本实用新型再进一步的优选方案：所述恒流型驱动器由芯片j1、l1、二极管d2、电容c3组成升压电路，还包括与芯片j1相连接的电阻r5、电容c4。
14.作为本实用新型再进一步的优选方案：所述电流检测及开关控制器包括电阻r6、电阻r4、二极管d3和电阻r7。
15.作为本实用新型再进一步的优选方案：所述led灯组，由不同颜色的4个以上数量的led串、并联组成。
16.作为本实用新型再进一步的优选方案：在每个灯罩内均设有上反射镜和下反射镜。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过弹簧片进行灯罩的固定，无需焊接，组装和拆卸非常方便，便于产品的维护、管理，通过双中间导体固定杆的设置，省去了原有的特制的30根直径为0.8mm的细钢丝、5个6p的连接器和60个手工焊接点，从而大大简化了多层式信号灯的结构，提高生产效率降低成本，同时解决了6根0.8mm细钢丝线干扰led灯组发出的光线的问题；同时采用同样的led灯组控制器及动态模式电压源，解决了原来的产品需要制作多种不同控制板，种类过多产品的维护管理不便、且造成库存积压降低生产效率的问题。
附图说明
18.图1为现有多层式信号灯结构。
19.图2为本实用新型2线制并联模式的多层种式信号灯结构。
20.图3为本实用新型的电路图。
21.图4为本实用新型工作状态下红色层亮时序图。
22.图中1-中间导体固定杆，2-上弹簧片，3-led灯组，4-底座，5-地线，6-电源线，7-下弹簧片，8-主控制板，9-白色灯罩，10-蓝色灯罩，11-绿色灯罩，12-黄色灯罩，13-下反射镜，14-红色灯罩，15-上反射镜。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.实施例1：
27.请参阅图2-4，一种两线制并联模式的多层式信号灯，包括两根中间导体固定杆1、主控制板8和动态模式电压源，两根中间导体固定杆1并列设置在底座4上，在两根中间导体固定杆1外部套装有从下至上依次设置的白色灯罩9、蓝色灯罩10、绿色灯罩11、黄色灯罩12和红色灯罩14，在每个灯罩内均设有两个led灯组3，每个led灯组3均连接有一个与其对应的led灯组控制器，led灯组控制器与主控制板8相连接，所述led灯组控制器包括信号检测器、工作电源、控制器、恒流型驱动器、电流检测及开关控制器，所述灯罩顶部和中间导体固定杆1的连接处设有上弹簧片2，所述灯罩顶部和中间导体固定杆1的连接处设有下弹簧片7，两根中间导体固定杆1内分别设有地线5和电源线6，电源线6与动态模式电压源对接；通过弹簧片进行灯罩的固定，无需焊接，组装和拆卸非常方便，便于产品的维护、管理，通过双中间导体固定杆1的设置，省去了原有的特制的30根直径为0.8mm的细钢丝、5个6p的连接器和60个手工焊接点，从而大大简化了多层式信号灯的结构，提高生产效率降低成本，同时解决了6根0.8mm细钢丝线干扰led灯组3发出的光线的问题；同时采用同样的led灯组控制器，解决了原来的产品需要制作多种不同控制板，种类过多产品的维护管理不便、且造成库存积压降低生产效率的问题。
28.进一步的，所述动态模式电压源包括控制器u3和8v电压源，控制器u3和8v电压源对接，控制器u3具有chr、chy、chg、chb、chw及con连接脚，8v电压源和控制器u3均与互补性电子开关相连接后对接led灯组控制器，所述led灯组控制器包括控制器、与控制器相连接的工作电源、电流检测及开关控制器、恒流型驱动器，工作电源通过信号检测器与互补性电子开关相连接；在控制器u3和8v电压源之间连接有二极管d5和电阻r9，互补性电子开关具有并联的效应管q1和效应管q2，互补性电子开关还包括二极管d6、电阻r8、电阻r10、电阻r11和电容c5。
29.当chr、chy、chg、chb、chw的某个线和con连接时，控制器u3接收到由低电平变成高电平的信号，控制器u3通过互补型电子开关发出响应的电压脉冲，电压幅度为8v，100控制器us高电平4控制器us低电平表示数据0，100控制器us高电平8控制器us低电平表示数据1；chr、chy、chg、chb、chw的编码分别设定为001b、010b、011b、100b、101b的二进制，000b时全部关闭；8v电压源的输出电压经过二极管d5、电阻r9稳压后提供给控制器u3，互补型电子开关中，当pa0为低电平时效应管q1的gs两端获得5v的电压效应管q1开始导通，在输出端提供8v的脉冲电压，为了减少每个led控制器充电时浪涌电流，限制8v的脉冲电压上升速率；因
此通过电容c5、电阻r8形成反馈，使8v的脉冲电压上升时具有一定的上升斜率，最终由于gs两端电压为5v，效应管q1饱和导通提供大电流；当pa0为高电平时效应管q1不导通，pa0输出的高电平8v电压，经过稳压管二极管d6后在电阻r10两端产生3v的电压效应管q2导通，由于电阻r11提供电流负反馈，且效应管q2的gs两端电压仅仅3v，因此效应管q2的下拉电流仅为10ma左右，防止2个开关管同时导通时电流过大，同时以快速下拉方式提供理想的通信信号波形。
30.所述信号检测器具有电阻r1、电阻r2和二极管d1，所述工作电源包括控制器u1和电容c1、电容c2，所述控制器具有颜色设定开关和控制器u2，通过电阻电阻r1、电阻r2把输入的8v脉冲电压分压后得到4v的脉冲电压提供给控制器u2的pb2脚，二极管d1的作用是，当输入为8v脉冲电压时二极管d1导通给电容c1充电，提供工作电压，而当输入为0v时二极管d1截止，防止电容c1的充电电压影响电阻r1、电阻r2的分压值；把电容c1充电的8v电压经过控制器u1稳压后提供5v的工作电压，同时电容电容c1充电的8v电压提供给恒流型驱动器的芯片j1工作；通过控制器u2的pb2脚接收高、低电平信号后，判断低电平时间，如果100控制器us高电平4控制器us低电平表示数据0，100控制器us高电平8控制器us低电平表示数据1，连续接收数据后判断是否001b、010b、011b、100b、101b、000b的二进制，如果是则与设定开关状态比较，如果一样则点亮led灯组。
31.所述恒流型驱动器由芯片j1、l1、二极管d2、电容c3组成升压电路，还包括与芯片j1相连接的电阻r5、电容c4，把电容c1充电的8v电压升压到10v以上的不同颜色的led灯组所需要的电压，当芯片j1的5脚输入电压低于1.25v时1脚的内部三极管导通，电流经过电阻r5、l1逐渐上升l1储存能量，当电阻r5两端电压超过芯片j1的门限值(0.3v)或到达一个周期时，芯片j1的1脚内部三极管断开，l1极性反转二极管d2导通，把l1储存能量释放给电容c3，当芯片j1的5脚输入电压超过1.25v时1脚的内部三极管不导通不传送能量；所述电流检测及开关控制器包括电阻r6、电阻r4、二极管d3和电阻r7，工作时检测电阻r7两端的压降，当led灯组电流超过45ma时电阻r7的压降大于0.67v，经过二极管d4抬高0.6v后芯片j1的5脚输入电压大于1.25v(0.67+0.6＝1.27v),则芯片j1的1脚的内部三极管不导通不传送能量，从而降低驱动电流，需要关闭恒流型驱动器时，控制器u2的pb1脚输出5v的高电平，二极管d3导通抬高芯片j1的5脚电压约为4.4v，超过1.25v因此芯片j1的1脚的内部三极管不导通不传送能量。
32.单灯罩内工作状态如图4，上电后如果chr为高电平，则动态模式电压源发出电压幅度为8v的001b脉冲波形，这个波形经过二极管d1给电容c1充电提供工作电压，由于波形的上升沿具有一定的斜率，因此可大大减少充电时脉冲电流，当经过3个电流脉冲后控制器u2检测到其3脚位置信息，与颜色设定开关的编码比较后如果相同则点亮；检测到001b的信息，控制器u2的pb1输出低电平恒流驱动器开始工作点亮led灯组，如果检测的信息为000b则控制器u2的pb1输出高电平，恒流驱动器停止工作led灯组不亮，由于动态模式电压源发出的电压脉冲的低电平时间很短，因此储能电容c1的充放电电压变化不大，因此不会影响led灯组控制器的工作状态。
33.在实际设计中，控制器u2和u3可采用型号mk6a12p型号芯片，控制器u1可采用78l05型号芯片，芯片j1可采用ka34063型号芯片，此处不做具体限定。
34.实施例2：
35.在实施例1的基础之上，所述led灯组3，由不同颜色的4个以上数量的led串、并联组成，驱动电压大于10v；在每个灯罩内均设有上反射镜15和下反射镜13，用于对光线进行反射，从而提高光照效果。
36.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
37.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。