Systém elektronického ovládania svetlo emitujúcich diód LED

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Systém elektronického ovládania svetlo emitujúcich diód, najmä na optickú signalizáciu v železničnej doprave, zahŕňa aspoň jeden stĺpec (SL1 až SLK) LED s prídavnými obvodmi. Na vstup striedavého alebo jednosmerného napätia systému je pripojený merací obvod (MOUI) vstupného napätia a prúdu, ktorý je svojím výstupom pripojený k bloku (ZM) zvyšujúceho meniča, obsahujúceho generátor impulzov (GI) a spínač (SP), svojimi meracími výstupmi je merací obvod (MOUI) vstupného napätia a prúdu jednotlivo pripojený k prvému a druhému riadiacemu bloku (CPUA, CPUB), ktoré sú vzájomne prepojené, sú na sebe nezávislé a sú jednotlivo pripojené k prvému a druhému bloku (BSA, BSB) bezpečného priechodu budiaceho signálu spínača (SP). Tieto bloky (BSA, BSB) bezpečného priechodu budiaceho signálu spínača (SP) sú zapojené v sérii za sebou medzi výstupom generátora impulzov (GI) a spínačom (SP). K výstupu bloku (ZM) zvyšujúceho meniča je pripojený jednak merací obvod (MOUC) výstupného napätia zvyšujúceho meniča (ZM) a jednak aspoň jeden stĺpec (SL1 až SLK) LED s prídavnými obvodmi. Výstupy meracieho obvodu (MOUC) výstupného napätia zvyšujúceho meniča (ZM) sú jednotlivo pripojené k prvému a druhému riadiacemu bloku (CPUA, CPUB). Každý stĺpec (SL1 až SLK) LED obsahuje sériovo spojené LED v sérii so zdrojom (PZ) prúdu LED a meracím obvodom prúdu (MOI) a ďalej merací obvod (MOU) napätia na sériovej kombinácii zdroja (PZ) prúdu LED a meracieho obvodu prúdu (MOI). Výstupy meracieho obvodu prúdu (MOI) a výstupy meracieho obvodu (MOU) napätia na sériovej kombinácii zdroja (PZ) prúdu LED a meracieho obvodu prúdu (MOI) sú jednotlivo pripojené k prvému a druhému riadiacemu bloku (CPUA, CPUB). Vstup zdroja (PZ) prúdu LED je na svoje ovládanie pripojený k prvému riadiacemu bloku (CPUA) a/alebo druhému riadiacemu bloku (CPUB), pričom vstup zdroja (PZ) prúdu LED je pripojený k druhému riadiacemu bloku (CPUB), zatiaľ čo prvý riadiaci blok (CPUA) je pripojený ku kódovaciemu obvodu (KO).

Text

Pozerať všetko

Dátum podania prihlášky 7. 2. 2011Číslo prioritnej prihlášky 2010-450Dátum podania prioritnej prihlášky 7. 6. 2010 Krajina alebo regionálnaDátum zverejnenia prihlášky 2. 10. 2012 Vestník UPV SR č. 10/2012ÚRAD , patentu verejnosti 1. 4. 2015 PRIEMYSELNEHO Číslo pôvodnej prihlášky VLASTNICTVA V prípade vylúčenej prihlášky SLOVENSKEJ REPUBLIKY Číslo pôvodnej prihlášky úžitkového vzoruČíslo podania medzinárodnej prihláškyČíslo zverejnenia medzinárodnej prihláškyČíslo podania európskej patentovej prihlášky(73) Majiteľ AŽD PRAHA s. r. o., Praha, cz(54) Názov Systém elektronického ovládania svetlo emitujúcich diód LEDSystém elektronického ovládania svetlo emitujúcich diód,najmä na optickú signalizáciu v železničnej doprave, zaiŕňa aspoň jeden stlpec (SL 1 až SLK) LED s prídavnými obvodmi. Na vstup striedavého alebo jednosmerného naJätia systému je pripojený merací obvod (MOUI) vstupného napätia a prúdu, ktorý je svojím výstupom pripojený k bloku(ZM) zvyšujúceho meniča, obsahujúceho generátor imJIIlZOV (GI) a spínač (SP), svojimi meracími výstuprni je merací obvod (MOUI) vstupného napätia a prúdu jednotlivo Jripojený k prvému a druhému riadiacemu bloku (CPU A,CPUB), ktoré sú vzájomne prepojené, sú na sebe nezávislé a sú jednotlivo pripojené k prvému a druhému bloku BS A, BSB) bezpečného priechodu budiaceho signálu spínača (SP). Tieto bloky (BS A, BSB) bezpečného priechodu Judiaceho signálu spínača (SP) sú zapojené v sérii za se 3011 medzi výstupom generátora impulzov (GI) a spínačom (SP). K výstupu bloku (ZM) zvyšujúceho meniča je Jripojený jednak merací obvod (MOUC) výstupného naJätia zvyšujúceho meniča (ZM) a jednak aspoň jeden stl 360 (SLl až SLK) LED s prídavnými obvodmi. Výstupy meracieho obvodu (MOUC) výstupného napätia zvyšujúceho meniča (ZM) sú jednotlivo pripojené k prvému a druhému riadiacemu bloku (CPUA, CPUB). Každý stlpec (SLI až SLK) LED obsahuje sériovo spojené LED V sérii so zdrojom (PZ) prúdu LED a meracím obvodom prúdu (MOI) a ďalej merací obvod (MOU) napätia na sériovej kombinácii zdroja (PZ) prúdu LED a meracieho obvodu prúdu(MOI). Výstupy meracieho obvodu prúdu (MOI) a výstupy meracieho obvodu (MOU) napätia na sériovej kombinácii zdroja (PZ) prúdu LED a meracieho obvodu prúdu(MOI) sú jednotlivo pripojené k prvému a druhému riadiacemu bloku (CPUA, CPUB). Vstup zdroja (PZ) prúdu LED je na svoje ovládanie pripojený k prvému riadiacemu bloku (CPU A) a/alebo druhému riadiacemu bloku(CPUB), pričom vstup zdroja (PZ) prúdu LED je pripojený k druhému riadiacemu bloku (CPUB), zatiaľ čo prvý riadiaci blok (CPUA) je pripojený ku kódovaciemu obvodu (KO).Predmetom tohto vynálezu je systém elektronického ovládania svetlo emitujúcich diód, najmä na optickú signalizáciu V železničnej doprave.V súčasnej dobe sa na optickú signalizáciu V železničnej doprave používajú žiarovky a LED svietidlá.Výhodou žiarovky sú parametre jej vlákna, ktoré má za studena nízku impedanciu, čím dochádza k eliminácii ovplyvnenia jej funkcie vplyvom kapacitných a indukovaných napätí a prúdov v káblových trasách, v ktorých sú vedené káble, na ktoré sú tieto žiarovky pripojené. Pri rozsvietení žiarovky sa zvýši teplota jej vlákna, čím sa zvýši jeho impedancia, a tým klesá potrebný príkon na svietenie. Ďalšou výhodou je existencia samotného vlákna, ktoré pri požadovanom svietení v prípade jeho celistvosti vedie obvodom prúd zistiteľný nadriadeným ovládacím systémom a Žiarovka emituje svetlo, alebo v prípade prerušenia vlákna prúd obvodom netečie a Žiarovka svetlo nevyžaruje. Nevýhodou Žiarovky je nízka životnosť vlákna, a to najmä pri signalizáciách s kmitavým svietením.Výhodou LED svietidiel je vysoká životnosť. Nevýhodou svietidiel LED je riziko vyžarovania svetla na základe kapacitných či indukovaných napätí a prúdov. Ďalšou nevýhodou potom môže byť nedetekovateľné zníženie emitovaného svetla na základe porúch jednotlivých LED svietidla.Cieľom tohto vynálezu je nájsť riešenie elektronickej časti LED svietidla eliminujúce uvedené nedostatky žiaroviek a doteraz používaných LED svietidiel.Vynález sa týka systému elektronického ovládania svetlo emitujúcich diód, najmä pre optickú signalizáciu v Železničnej doprave, zahŕňajúci aspoň jeden stĺpec LED s prídavnými obvodmi. Podstata vynálezu spočíva v tom, Že na vstup striedavého alebo jednosmerného napätia systému je pripojený merací obvod vstupného napätia a prúdu, ktorý je svojím výstupom pripojený k bloku zvyšujúceho meniča, obsahujúceho generátor impulzov, tlmivku, diódu a spínač. Svojimi meracími výstupmi je merací obvod vstupného napätia a prúdu jednotlivo pripojený k prvému a druhému riadiacemu bloku, ktoré sú vzájomne prepojené, sú na sebe nezávislé a sú jednotlivo pripojené k prvému a druhému bloku bezpečného priechodu budiaceho signálu spínača. Tieto bloky bezpečného priechodu budiaceho signálu, ktoré sú vložené do obvodov zvyšujúceho meniča, sú zapojené v sérii za sebou medzi výstupom generátora impulzov a spínačom. K výstupu bloku zvyšujúceho meniča je pripojený jednak merací obvod výstupného napätia zvyšujúceho meniča a jednak aspoň jeden stĺpec LED s prídavnými obvodmi. Výstupy meracieho obvodu výstupného napätia zvyšujúceho meniča sú jednotlivo pripojené k prvému a druhému riadiacemu bloku. Každý stlpec LED obsahuje sériovo spojené LED v sérii so zdrojom prúdu LED a meracím obvodom prúdu a ďalej merací obvod napätia na sériovej kombinácii zdroja prúdu LED a meracieho obvodu prúdu. Výstupy meracieho obvodu prúdu a výstupy meracieho obvodu napätia na sériovej kombinácii zdroja prúdu LED a meracieho obvodu prúdu sú jednotlivo pripojené k prvému a druhému riadiacemu bloku, pričom vstup zdroja prúdu LED je na svoje ovládanie pripojený k prvému riadiacemu bloku a/alebo druhému riadiacemu bloku, zatiaľ čo za merací obvod vstupného napätia a prúdu je pripojený kódovací obvod, ovládaný prvým riadiacim blokom a/alebo druhým riadiacim blokom.Medzi vstupom striedavého alebo jednosmerného napätia systému a meracím obvodom vsmpného napätia a prúdu môže byť Zapoj ený vstupný filter, ktorý slúži na potlačenie rušivých signálov.K výstupu usmerňovača je zapojená tlmivka, k opačnému koncu ktorej je pripojený jednak spínač, svojím druhým pólom uzemnený, a jednak svojou anódou dióda, ku katóde ktorej je pripojený jeden pól kondenzátora, svojím druhým pólom uzemnený, kde táto tlmivka, dióda a kondenzátor sú súčasťou bloku zvyšujúceho meniča, ktorého výstupom je kondenzátor, ku ktorému je pripojený jednak merací obvod výstupného napätia zvyšujúceho meniča a jednak aspoň jeden stĺpec LED s prídavnými obvodmi.Prvý alebo druhý riadiaci blok alebo obidva riadiace bloky môžu byť prepojené s prúdovým zdrojom stĺpca LED diód s prídavnými obvodmi na riadenie intenzity emitovaného svetla.V prípade vstupného striedavého napätia systému je medzi výstupom meracieho obvodu vstupného napätia a prúdu a blokom zvyšujúceho meniča zapojený usmerňovač.Výhody predloženého vynálezu zahŕňajú okrem iného podstatné zvýšenie životnosti optickej signalizácie v Železničnej doprave pre výstražníky na železničných priecestiach a návestidlá na riadenie vlakov. Obzvlášť podstatné je bezpečné rozpoznanie, svietenie dostatočného počtu LED na základe meraných napätí a prúdov,s možnosťou bezpečného vypnutia systému pri nedostatočnom počte svietiacich LED. Rovnako podstatné je obzvlášť bezpečné rozpoznanie prípadného chybového stavu systému pomocou kódovania odberu prúdu systému.Prehľad obrázkov na výkresochNa pripojenom výkrese je znázornený príklad uskutočnenia predloženého vynálezu, V nasledujúcom odseku je jeho podrobný opis s Vysvetlením.Systém elektronického ovládania svetlo emitujúcich diód na optickú signalizáciu V železničnej doprave zahŕňa jeden stĺp alebo viac stĺpcov L 1 až SLK LED s prídavnými obvodmi. Na vstup striedavého alebo jednosmerného napätia systému je cez vstupný filter E pripojený merací obvod MOUI vstupného napätia a prúdu, ktorý je svojím výstupom pripojený cez usmerňovač U k bloku Q zvyšujúceho meniča. Tento blok Q zvyšujúceho meniča obsahuje generátor impulzov Q a spínač SP. Ďalej obsahuje tlmivku L, pripojenú k výstupu usmerňovača U, k opačnému koncu ktorého je pripojený jednak spínač SP, svojím druhým pólom uzemnený, a jednak svojou anódou dióda Q, ku katóde ktorej je pripojený jeden pól kondenzátora Q, svojím druhým pólom uzemnený. Výstupom bloku Q zvyšujúceho meniča je katóda diódy Q, ku ktorému je pripojený jednak merací obvod MOUC výstupného napätia zvyšujúceho meniča í a jednak aspoň jeden stĺpec SL 1 až SLK LED s prídavnými obvodmi.Merací obvod MOUI vstupného napätia a prúdu je svojimi meracími výstupmi jednotlivo pripojený k prvému a druhému riadiacemu bloku CPUA, CPUB, ktoré sú vzájomne prepojené a ďalej sú jednotlivo pripojené k bloku BS bezpečného súčinu, a to k prvému a druhému bloku QA, § 13 bezpečného priechodu budiaceho signálu spínača SP. Tieto bloky BS , § 13 bezpečného priechodu budiaceho signálu spínača SP sú zapojené V sérii za sebou medzi výstupom generátora impulzov g a spínačom SP. K výstupu bloku Q zvyšujúceho meniča je pripojený jednak merací obvod MOUC výstupného napätia zvyšujúceho meniča Q a jednak aspoň jeden stlpec SL 1 až SL 5 LED s prídavnými obvodmi. Výstupy meracieho obvodu MOUC výstupného napätia zvyšujúceho meniča Q sú jednotlivo pripojené k prvému a druhému riadiacemu bloku CPU ,CPUB.Každý stlpec L 1 až LK LED obsahuje sériovo spojené LED v sérii so zdrojom Ľ prúdu LED a meracím obvodom prúdu MĺOI a ďalej merací obvod MOU napätia na sériovej kombinácii zdroja a prúdu LED a meracieho obvodu prúdu MĺOl. Výstupy meracieho obvodu prúdu MĺOl a výstupy meracieho obvodu MOU napätia na sériovej kombinácii zdroja E prúdu LED a meracieho obvodu prúdu MĺOI sú jednotlivo pripojené k prvému a druhému riadiacemu bloku CPUA, CPUB. Vstup zdroja E prúdu LED je pripojený k druhému riadiacemu bloku CPU , prípadne môže byť pripojený k prvému riadiacemu bloku CPUA alebo súčasne k obom riadiacim blokom CPUA, CPUB. Vstup kódovacieho obvodu Q je pripojený k prvému riadiacemu bloku CPU , prípadne môže byť pripojený k druhému riadiacemu bloku CPUB alebo súčasne k obom riadiacim blokom CPUÁ, CPUB.Po pripojení vstupného striedavého alebo jednosmerného napätia začne činnosť prvý a druhý riadiaci blok CPUA, CPU , ktoré vyhodnotia vopred definované správne veľkosti napätia a prúdu, v danom prípade všetkých meraných veličín meracieho obvodu MOUI vstupného napätia a prúdu, meracieho obvodu MĺOL až MOIK prúdu, meracieho obvodu MĺOllaž MOIK napätia na sériovej kombinácii zdroja prúdu E 1 až EK LED na reguláciu ich jasu a meracieho obvodu MOUC výstupného napätia zvyšujúceho meniča l. Súčasne dochádza k vzájomnej komunikácii oboch riadiacich blokov CPUA, CPU , to je na výmenu a komparáciu nameraných dát. Ak sú dáta V oboch riadiacich blokoch CPUA, CPUB vyhodnotené ako platné, to znamená majú vopred určenú hodnotu, začnú obidva riadiace bloky CPUA, CPUB generovať dynamické signály (meniace sa signály) s pevnou frekvenciou, ktoré sa jednotlivo privádzajú do prvého a druhého bloku št, § 13 bezpečného priechodu budiaceho signálu spínača SP. Na zaistenie bezpečnosti sú tieto dynamické signály Vzájomne kontrolované riadiacimi blokmi CPUÁ, CPUB medzi sebou. Inými slovami, prvý riadiaci blok CPUA overuje funkciu druhého riadiaceho bloku CPUB a naopak. V prípade zistenia nesúladu riadiaci blok, ktorý tento nesúlad zistil, ukončuje svoju činnosť, najmä generovanie dynamického signálu pre zodpovedajúci prvý alebo druhý blok äA, EB bezpečného priechodu budiaceho signálu spínača SP. Súčasná existencia dynamických si gnálov na vstupoch blokov BSA, EB bezpečného priechodu budiaceho signálu spínača SP umožní priechod signálu z generátora impulzov Q do spínača SP, ktorý následne začne svoju činnosť, to znamená,že spína pri frekvencii z generátora impulzov g.Na výstupe bloku Q zvyšujúceho meniča vzniká zvýšené jednosmerné napätie, potrebné pre správnu funkciu stĺpcov L 1 až LK LED s prídavnými obvodmi, to znamená rozsvietenie týchto diód, s hodnotou prúdu, nastavenou zdrojom prúdu E 1 až ĽK na reguláciu jasu týchto LED. Prúd V stĺpcoch SL 1 až SLK LED s prídavnými obvodmi, a tým aj intenzita svitu jednotlivých stĺpcov SL 1 až LK LED, je nastavovaná pomocou zdroja prúdu El až PZ , ovládaného z príslušného riadiaceho bloku blokmi CPUÁ, CPUB.Na základe vyhodnotenia všetkých meraných veličín v meracom obvode MOUI vstupného napätia a prúdu, meracom obvode D 1 až MOIK prúdu, meracom obvode MOU až MOUK napätia a meracom obvodeMOUC výstupného napätia zvyšujúceho meniča Q a overenia ich platnosti dochádza riadeným spôsobom ku kódovaniu vstupného prúdu kódovacím obvodom Q, to znamená k riadenej zmene prúdového odberu celého systému. Táto zmena prúdu sa vyhodnocuje nadriadeným systémom, ktorým je vyhodnotená ako správna funkcia systému podľa tohto vynálezu. Pod pojmom nadriadený systém sa rozumie inteligentný ovládací a dohľadový obvod pre funkciu systému.Systém umožňuje opĺsaným spôsobom detegovať poruchy svietenia LED a rozhodnúť o tom, či ich svit je ešte dostatočný alebo nespĺňa parametre svietivosti. Ak je svit znížený, ale ešte dostatočný, je o tom informovaný nadriadený systém prostredníctvom kódovacieho obvodu KŽO. Ak je nedostatočný, je funkcia systému ukončením činnosti aspoň jedného riadiaceho bloku CPUA, CPUB riadene ukončená. K ukončeniu činnosti môže dôjsť aj poruchou vnútri systému, napríklad poruchou jedného z riadiacich blokov CPUA, CÄB a pod.V takomto prípade zanikajú dynamické signály (meniace sa signály) s pevnou frekvenciou z riadiacich blokov CPUA, CPU , a tým je ukončená činnosť zvyšujúceho meniča Q a súčasne zaniká schopnosť systému kódovať odoberaný prúd.Pri použití špecifického signálu na výstupe generátora impulzov Q sa dosiahne harmonický odber prúdu systémom.Systém elektronického ovládania svetlo emitujúcich diód podľa tohto vynálezu je využiteľný najmä na optickú signalizáciu v železničnej doprave.l. Systém elektronického ovládania svetlo emitujúcich diód, najmä na optickú signalizáciu v železničnej doprave, zahŕňajúci aspoň jeden stlpec (SL 1 až SLK) LED s prídavnými obvodmi, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že na vstup striedavého alebo jednosmerného napätia systému je pripojený merací obvod (MOUI) vstupného napätia a prúdu, ktorý je svojím výstupom pripojený k bloku (ZM) zvyšujúceho meniča, obsahujúceho generátor impulzov (GI) a spínač (SP), svojimi meracími výstupmi je merací obvod (MOUI) vstupného napätia a prúdu jednotlivo pripojený k prvému a druhému riadiacemu bloku (CPUA, CPUB), ktoré sú vzájomne prepojené, sú na sebe nezávislé a sú jednotlivo pripojené k prvému a druhému bloku (BS A, BSB) bezpečného priechodu budiaceho signálu spínača (SP), kde tieto bloky (BS A, BSK) bezpečného priechodu budiaceho signálu spĺnača (SP) sú zapojené v sérii za sebou medzi výstupom generátora impulzov (GI) a spínačom(SP) a kde k výstupu bloku (ZM) zvyšujúceho meniča je pripojený jednak merací obvod (MOUC) výstupného napätia zvyšujúceho meniča (ZM) a jednak aspoň jeden stlpec (SLl až SLK) LED s prĺdavnými obvodmi,výstupy meracieho obvodu (MOUC) výstupného napätia zvyšujúceho meniča (ZM) sú jednotlivo pripojené k prvému a druhému riadiacemu bloku (CPUA, CPUB), každý stĺpec (SL 1 až SLK) LED obsahuje sériovo spojené LED v sérii so zdrojom (PZ) prúdu LED a meracĺm obvodom prúdu (MOI) a ďalej merací obvod(MOU) napätie na sériovej kombinácii zdroja (PZ) prúdu LED diód a meracieho obvodu prúdu (MOI), kde výstupy meracieho obvodu prúdu (MOI) a výstupy meracieho obvodu (MOU) napätia na sériovej kombinácii zdroja (PZ) prúdu LED a meracieho obvodu prúdu (MOI) sú jednotlivo pripojené k prvému a druhému riadiacemu bloku (CPUA, CPUB), pričom vstup zdroja (PZ) prúdu LED je na svoje ovládanie pripojený k prvému riadiacemu bloku (CPU A) a/alebo druhému riadiacemu bloku (CPUB), zatiaľ čo za merací obvod (MOUI) vstupného napätia a prúdu je pripojený kódovacĺ obvod (KO), ovládaný prvým riadiacim blokom (CPU A) a/alebo druhým riadiacim blokom (CPUB).2. Systém podľa nároku l, v y z n a č uj ú c i s a t ý m , že medzi vstupom striedavého alebo jednosmerného napätia systému a meracĺm obvodom (MOUI) vstupného napätia a prúdu je zapojený vstupný filter (F).3. Systém podľa nároku 1 alebo 2, v y z n a č uj ú c i s a t ý m , že na výstup usmerňovača (U) je zapojená tlmivka (L), k opačnému koncu ktorej je pripojený jednak spínač (SP), svojím druhým pólom uzemnený, a jednak svojou anódou dióda (D), ku katóde ktorej je pripojený jeden pól kondenzátora (C), svojím druhým pólom uzemnený, kde tlmivka (L), dióda (D) a kondenzátor (C) sú súčasťou bloku (ZM) zvyšujúceho meniča, ktorého výstupom je kondenzátor (C), ku ktorému je pripojený jednak merací obvod(MOUC) výstupného napätia zvyšujúceho meniča (ZM) a jednak aspoň jeden stĺpec (SL 1 až SLK) LED s prídavnými obvodmi.4. Systém podľa niektorého z nárokov l až 3, v y z n a č uj ú c i s a t ý m , že v prípade vstupného striedavého napätia systému je medzi výstupom meracieho obvodu (MOUI) vstupného napätia a prúdu a blokom (ZM) zvyšujúceho meniča zapojený usmerňovač (U).

MPK / Značky

MPK: B61L 5/18, H05B 33/08

Značky: emitujúcich, systém, diód, elektronického, světlo, ovládania

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/5-288267-system-elektronickeho-ovladania-svetlo-emitujucich-diod-led.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Systém elektronického ovládania svetlo emitujúcich diód LED</a>

Podobne patenty