專利名稱：列車用無(wú)極信號(hào)燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一組無(wú)極信號(hào)燈，尤其涉及一種列車用無(wú)極信號(hào)燈。
背景技術(shù)：
目前鐵路列車信號(hào)燈的光源都是采用雙燈絲的白熾燈，通過(guò)對(duì)燈泡內(nèi)的兩組燈絲進(jìn)行切換以保證燈泡在一組燈絲損壞的情況還有一組備用。由于白熾燈是一種有燈絲即有電極的光源部件，它的主要缺點(diǎn)是1、由于電極的金屬材料和玻璃的膨脹系數(shù)不完全一致， 長(zhǎng)期使用就會(huì)在電極和玻璃封接處出現(xiàn)微小漏氣造成燈的壽命終了。2、由于電極處理不好，導(dǎo)致燈泡的壽命達(dá)不到設(shè)計(jì)指標(biāo)。3、啟動(dòng)慢，光衰嚴(yán)重，燈絲在高溫情況下工作，蒸發(fā)嚴(yán)重，隨著時(shí)間推移發(fā)光強(qiáng)度衰減嚴(yán)重，很快就達(dá)不到信號(hào)照明要求。它的理論壽命僅有1000 小時(shí)，先天缺陷使信號(hào)燈的燈泡需要經(jīng)常更換。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是解決現(xiàn)用技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，提供一種不再需要電極，啟動(dòng)快、光衰緩慢、壽命長(zhǎng)、維修成本低的列車用無(wú)極信號(hào)燈。為完成上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種列車用無(wú)極信號(hào)燈，它包括外殼、半圓球形光源、焦距調(diào)節(jié)器、凸透鏡和菲涅爾透鏡；所述半圓球形光源包括玻璃外殼、散熱底座、燈口、由耦合棒、磁性材料條和高溫導(dǎo)線線圈組成的功率耦合器和激勵(lì)源；光源通過(guò)燈口固定在光源支架上，光源支架固定在外殼內(nèi)壁上；光源中心為功率耦合器，玻璃外殼內(nèi)部充有氬氣和氪氣的混合物，側(cè)壁的內(nèi)表面上涂有熒光粉，外表面上鍍有反光膜；功率耦合器7的電源兩端通過(guò)燈口連接在激勵(lì)源上；所述光源的后端為凸透鏡，凸透鏡固定在焦距調(diào)節(jié)器上，焦距調(diào)節(jié)器固定在外殼內(nèi)壁上；所述凸透鏡后端為由兩個(gè)及兩個(gè)以上的菲涅爾透鏡組成的整體菲涅爾透鏡，菲涅爾透鏡分別可微調(diào)地固定在外殼內(nèi)壁上；凸透鏡的出光焦點(diǎn)與整體菲涅爾透鏡的入射光焦點(diǎn)重合。上述所述的光源的玻璃外殼側(cè)壁的外表面上鍍有的反光膜優(yōu)選為真空蒸鋁鍍膜， 也可用其它熒光燈用的反光膜。上述所述光源的激勵(lì)源包括EMC濾波電路、橋式整流電路Q1、具有直流濾波功能的無(wú)源功率因數(shù)校正電路、逆變激勵(lì)模塊MK1、逆變電路、輸出諧振電路、采樣電路和開(kāi)路保護(hù)電路；220V、50HZ的市電通過(guò)EMC濾波電路連接在橋式整流電路Ql的輸入端，橋式整流電路Ql的輸出端通過(guò)無(wú)源功率因數(shù)校正電路后連接在逆變電路的電源輸入端和逆變激勵(lì)模塊MKl的電源輸入端；逆變激勵(lì)模塊MKl連接逆變電路的控制輸入端，逆變電路的輸出端連接在輸出諧振電路和開(kāi)路保護(hù)電路，采樣電路連接逆變激勵(lì)模塊MKl的輸入端。上述所述的光源的玻璃外殼側(cè)壁的內(nèi)表面上涂有的熒光粉為三基色稀土熒光粉， 優(yōu)選色溫為2360K-2700K的無(wú)極燈使用的三基色稀土熒光粉。[0010]本實(shí)用新型的凸透鏡將半圓球形光源射出的平行光聚焦在前方后，再通過(guò)菲涅爾透鏡轉(zhuǎn)成平行光發(fā)射出去，其射程遠(yuǎn)，可作為列車的信號(hào)燈使用。由于無(wú)極信號(hào)燈不再需要電極，其啟動(dòng)快，光衰緩慢、壽命長(zhǎng)，壽命可提高到6萬(wàn)小時(shí)以上，大大提高了信號(hào)燈運(yùn)行時(shí)間，減小了維修成本。且采用焦距調(diào)節(jié)器固定凸透鏡，易調(diào)節(jié)凸透鏡與光源的距離，使燈泡的光束與凸透鏡的焦點(diǎn)重合；采用兩個(gè)以上的菲涅爾透鏡，其易調(diào)節(jié)菲涅爾透鏡的焦點(diǎn)，使菲涅爾透鏡的入射光焦點(diǎn)與凸透鏡的出光焦點(diǎn)重合，以使聚焦在菲涅爾透鏡前端焦點(diǎn)的光源以平行光的形式發(fā)射出去，產(chǎn)生遠(yuǎn)射光。本實(shí)用新型易調(diào)節(jié)，使用非常方便。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的光路結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實(shí)用新型中光源的主視圖；圖4為圖3的BB剖視圖；圖5為本實(shí)用新型中激勵(lì)源的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖3、圖4和圖5所示，本實(shí)施例包括外殼5、半圓球形光源8、焦距調(diào)節(jié)器 9、凸透鏡10和菲涅爾透鏡4。所述半圓球形光源8包括玻璃外殼13、散熱底座12、由耦合棒17、磁性材料條15和高溫導(dǎo)線線圈14組成的功率耦合器7和激勵(lì)源6。光源8中心為功率耦合器7。功率耦合器7密封固定在散熱底座12的中心，玻璃外殼13套在功率耦合器7 的外端，并通過(guò)固定在散熱底座12上的上固定件16密封固定在散熱底座12 —端，燈口 11 通過(guò)固定在散熱底座12上的下固定件18密封固定在散熱底座12的另一端。螺紋燈口 11 固定在光源支架1上，光源支架1固定在外殼5內(nèi)壁上。玻璃外殼13內(nèi)部充有氬氣和氪氣的混合物，其側(cè)壁的內(nèi)表面上涂有色溫為2360K-2700K的無(wú)極燈使用的三基色稀土熒光粉 2，外表面上鍍有真空蒸鋁鍍膜3 ；氬氣和氪氣的比例為4. 5-5. 5 0. 9-1. 1。功率耦合器7 的電源兩端通過(guò)螺紋燈口 11連接在激勵(lì)源6上。光源8的后端為凸透鏡10，凸透鏡10固定在焦距調(diào)節(jié)器9上，焦距調(diào)節(jié)器9固定在外殼5內(nèi)壁上。所述凸透鏡10后端為由兩個(gè)菲涅爾透鏡4組成的整體菲涅爾透鏡，菲涅爾透鏡4分別可微調(diào)地固定在外殼5內(nèi)壁上。凸透鏡10的出光焦點(diǎn)與整體菲涅爾透鏡的入射光焦點(diǎn)重合在A點(diǎn)。所述的激勵(lì)源包括雙Π型濾波電路、橋式整流電路Q1、具有直流濾波功能的無(wú)源功率因數(shù)校正電路、逆變激勵(lì)模塊ΜΚ1、由MOS功率管VI、V2構(gòu)成的逆變電路、包括功率耦合器的激發(fā)諧振電路和功率耦合器的工作諧振電路的輸出諧振電路、取樣電路和開(kāi)路保護(hù)電路。功率耦合器的激發(fā)諧振電路由線圈Tl、電容C8A和C8B構(gòu)成，功率耦合器的工作諧振電路由線圈Tl、電容C7和功率耦合器RL 7構(gòu)成。220V、50HZ的市電通過(guò)由電容Cl、共模電感Ll與電容C2構(gòu)成的雙Π型濾波電路后連接在由二極管D4、D5、D6和D7組成的橋式整流電路Ql的輸入端，橋式整流電路Ql的輸出端通過(guò)由電解電容C3、二極管D1、D2、D3和電解電容C4構(gòu)成的無(wú)源功率因數(shù)校正電路后，一路連接在逆變激勵(lì)模塊MKl的電源端DY引腳和閉鎖輸出腳BS腳，另一路連接在MOS功率管Vl的源極，第三路通過(guò)電阻R5和R6后連接在功率耦合器RL 7的電源端，功率耦合器RL 7的另一端接地；MOS功率管Vl的柵極連接逆變激勵(lì)模塊MKl驅(qū)動(dòng)端Gl腳，其漏極連接MOS功率管V2的源極，其源極還通過(guò)電容C5 后接地；MOS功率管V2的柵極連接逆變激勵(lì)模塊MKl驅(qū)動(dòng)端G2腳，其漏極接地，其在柵極還通過(guò)C9A、C9B、C9C和電阻Rl接地；在MOS功率管Vl和V2的柵極分別順接穩(wěn)壓二極管VDl 和VD3后，逆接穩(wěn)壓二極管VD2和VD4后接漏極，穩(wěn)壓二極管VDl和VD2、VD3和VD4起到保護(hù)作用。MOS功率管Vl的漏極還通過(guò)線圈Tl和并接的電容C8A和C8B后接地。MOS功率管V2的源極還串聯(lián)線圈Tl、電容C7和功率耦合器RL 7后接地。逆變激勵(lì)模塊MKl的ZD 腳連接MOS功率管Vl的漏極、V2的源極，為驅(qū)動(dòng)端Gl與G2提供電源。逆變激勵(lì)模塊MKl 的閉鎖輸入腳BSCY腳連接電阻R3和電解電容C6后接地；保護(hù)采樣端BHCY腳通過(guò)電阻R8 和R9后連接在功率耦合器RL 7的電源端；與線圈Tl共用鐵心的取樣線圈IT并聯(lián)電阻R4 后，一端接地，另一端連接逆變激勵(lì)模塊MKl的反饋采樣輸入端腳。電阻R5、R6、R7和 R8構(gòu)成開(kāi)路保護(hù)電路，取樣線圈IT和電阻R4構(gòu)成采樣電路。本實(shí)施例中的濾波電路優(yōu)選使用雙Π型濾波電路，雙Π型濾波電路用來(lái)抑制因輻射和傳導(dǎo)所引起的ΕΜΙ，使外界來(lái)的EMI不影響激勵(lì)源的工作，同時(shí)來(lái)自激勵(lì)源內(nèi)部的高頻信號(hào)也不通過(guò)傳導(dǎo)、電磁耦合、電磁輻射等對(duì)其它用電設(shè)備進(jìn)行干擾，達(dá)到電磁兼容EMC 的目的。也可使用其它濾波電路。本實(shí)施例中的無(wú)源功率因數(shù)校正電路，經(jīng)整流后的直流經(jīng)過(guò)此電路后減少了紋波，提高了功率因數(shù)。當(dāng)逆變激勵(lì)模塊MKl的驅(qū)動(dòng)端Gl腳提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，MOS功率管Vl導(dǎo)通，V2截止， 電流方向?yàn)镃3-V1-T1-C8A和C8B-地。當(dāng)驅(qū)動(dòng)端G2腳提供信號(hào)，MOS功率管V2導(dǎo)通，Vl截止，電流方向?yàn)镃8A和C8B-T1-V2-地。由于驅(qū)動(dòng)端Gl腳與G2腳交替提供信號(hào)，所以Vl與 V2交替導(dǎo)通，在Tl與C8A和C8B之間產(chǎn)生高頻電流，引起諧振，在C8A和C8B兩端產(chǎn)生高壓，將無(wú)極燈信號(hào)燈點(diǎn)亮。當(dāng)無(wú)極燈信號(hào)燈點(diǎn)亮后，逆變激勵(lì)模塊MKl的驅(qū)動(dòng)端Gl腳提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，Vl導(dǎo)通，V2截止，電流方向?yàn)镃3-V2-T1-C7-RL-地。當(dāng)逆變激勵(lì)模塊MKl的驅(qū)動(dòng)端G2腳提供信號(hào)，V2導(dǎo)通，Vl截止，電流方向?yàn)镽L-C7-T1-V2-地。為RL提供高頻電流，無(wú)極燈信號(hào)燈正常工作。R5、R6、R7、R8構(gòu)成開(kāi)路保護(hù)電路，當(dāng)無(wú)極燈信號(hào)燈兩輸出端無(wú)負(fù)載燈泡時(shí)，逆變激勵(lì)模塊MKl不工作，不提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。如圖2所示，光源發(fā)出的平行光束M通過(guò)凸透鏡10聚焦在凸透鏡10前面的焦點(diǎn) A上，再由該焦點(diǎn)A發(fā)出的光束N通過(guò)兩個(gè)菲涅爾透鏡4后發(fā)出遠(yuǎn)射的平行光束L，可作為列車的信號(hào)燈使用。
權(quán)利要求1.一種列車用無(wú)極信號(hào)燈，其特征在于它包括外殼、半圓球形光源、焦距調(diào)節(jié)器、凸透鏡和菲涅爾透鏡；所述半圓球形光源包括玻璃外殼、散熱底座、燈口、由耦合棒、磁性材料條和高溫導(dǎo)線線圈組成的功率耦合器和激勵(lì)源；光源通過(guò)燈口固定在光源支架上，光源支架固定在外殼內(nèi)壁上；光源中心為功率耦合器，玻璃外殼內(nèi)部充有氬氣和氪氣的混合物，側(cè)壁的內(nèi)表面上涂有熒光粉，外表面上鍍有反光膜；功率耦合器(7)的電源兩端通過(guò)燈口連接在激勵(lì)源上；所述光源的后端為凸透鏡，凸透鏡固定在焦距調(diào)節(jié)器上，焦距調(diào)節(jié)器固定在外殼內(nèi)壁上；所述凸透鏡后端為由兩個(gè)及兩個(gè)以上的菲涅爾透鏡組成的整體菲涅爾透鏡，菲涅爾透鏡分別可微調(diào)地固定在外殼內(nèi)壁上；凸透鏡的出光焦點(diǎn)與整體菲涅爾透鏡的入射光焦點(diǎn)重合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車用無(wú)極信號(hào)燈，其特征在于所述的光源的玻璃外殼側(cè)壁的外表面上鍍有的反光膜為真空蒸鋁鍍膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的列車用無(wú)極信號(hào)燈，其特征在于所述的光源的激勵(lì)源包括EMC濾波電路、橋式整流電路Q1、具有直流濾波功能的無(wú)源功率因數(shù)校正電路、逆變激勵(lì)模塊MK1、逆變電路、輸出諧振電路、采樣電路和開(kāi)路保護(hù)電路；220V、50HZ的市電通過(guò) EMC濾波電路連接在橋式整流電路Ql的輸入端，橋式整流電路Ql的輸出端通過(guò)無(wú)源功率因數(shù)校正電路后連接在逆變電路的電源輸入端和逆變激勵(lì)模塊MKl的電源輸入端；逆變激勵(lì)模塊MKl連接逆變電路的控制輸入端，逆變電路的輸出端連接在輸出諧振電路和開(kāi)路保護(hù)電路，采樣電路連接逆變激勵(lì)模塊MKl的輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的列車用無(wú)極信號(hào)燈，其特征在于所述的激勵(lì)源包括雙Π型濾波電路、橋式整流電路Q1、具有直流濾波功能的無(wú)源功率因數(shù)校正電路、逆變激勵(lì)模塊 ΜΚ1、由MOS功率管VI、V2構(gòu)成的逆變電路、包括功率耦合器的激發(fā)諧振電路和功率耦合器的工作諧振電路的輸出諧振電路、取樣電路和開(kāi)路保護(hù)電路；功率耦合器的激發(fā)諧振電路由線圈Tl、電容C8A和C8B構(gòu)成，功率耦合器的工作諧振電路由線圈Tl、電容C7和功率耦合器RL構(gòu)成；220V、50HZ的市電通過(guò)由電容Cl、共模電感Ll與電容C2構(gòu)成的雙Π型濾波電路后連接在由二極管D4、D5、D6和D7組成的橋式整流電路Ql的輸入端，橋式整流電路 Ql的輸出端通過(guò)由電解電容C3、二極管Dl、D2、D3和電解電容C4構(gòu)成的無(wú)源功率因數(shù)校正電路后，一路連接在逆變激勵(lì)模塊MKl的電源端DY引腳和閉鎖輸出腳BS腳，另一路連接在MOS功率管Vl的源極，第三路通過(guò)電阻R5和R6后連接在功率耦合器RL的電源端，功率耦合器RL的另一端接地；MOS功率管Vl的柵極連接逆變激勵(lì)模塊MKl驅(qū)動(dòng)端Gl腳，其漏極連接MOS功率管V2的源極，其源極還通過(guò)電容C5后接地；MOS功率管V2的柵極連接逆變激勵(lì)模塊MKl驅(qū)動(dòng)端G2腳，其漏極接地，其在柵極還通過(guò)C9A、C9B、C9C和電阻Rl接地； 在MOS功率管Vl和V2的柵極分別順接穩(wěn)壓二極管VDl和VD3后，逆接穩(wěn)壓二極管VD2和 VD4后接漏極；MOS 功率管Vl的漏極還通過(guò)線圈Tl和并接的電容C8A和C8B后接地； MOS功率管V2的源極還串聯(lián)線圈Tl、電容C7和功率耦合器RL后接地；逆變激勵(lì)模塊MKl 的ZD腳連接MOS功率管Vl的漏極、V2的源極，為驅(qū)動(dòng)端Gl與G2提供電源；逆變激勵(lì)模塊 MKl的閉鎖輸入腳BSCY腳連接電阻R3和電解電容C6后接地；保護(hù)采樣端BHCY腳通過(guò)電阻R8和R9后連接在功率耦合器RL的電源端；與線圈Tl共用鐵心的取樣線圈IT并聯(lián)電阻 R4后，一端接地，另一端連接逆變激勵(lì)模塊MKl的反饋采樣輸入端腳；電阻R5、R6、R7和R8構(gòu)成開(kāi)路保護(hù)電路，取樣線圈IT和電阻R4構(gòu)成采樣電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的列車用無(wú)極信號(hào)燈，其特征在于所述的光源的玻璃外殼側(cè)壁的內(nèi)表面上涂有的熒光粉為三基色稀土熒光粉。
6.根據(jù)權(quán)利要5所述的列車用無(wú)極信號(hào)燈，其特征在于所述的光源的玻璃外殼側(cè)壁的內(nèi)表面上涂有的熒光粉為色溫為2360K-2700K的無(wú)極燈使用的三基色稀土熒光粉。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的列車用無(wú)極信號(hào)燈，其特征在于所述的光源的玻璃外殼側(cè)壁的內(nèi)表面上涂有的熒光粉為三基色稀土熒光粉。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的列車用無(wú)極信號(hào)燈，其特征在于所述的光源的玻璃外殼側(cè)壁的內(nèi)表面上涂有的熒光粉為色溫為2360K-2700K的無(wú)極燈使用的三基色稀土熒光粉。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的列車用無(wú)極信號(hào)燈，其特征在于所述的光源的玻璃外殼側(cè)壁的內(nèi)表面上涂有的熒光粉為三基色稀土熒光粉。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的列車用無(wú)極信號(hào)燈，其特征在于所述的光源的玻璃外殼側(cè)壁的內(nèi)表面上涂有的熒光粉為色溫為2360K-2700K的無(wú)極燈使用的三基色稀土熒光粉。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種列車用無(wú)極信號(hào)燈，它包括外殼、半圓球形光源、焦距調(diào)節(jié)器、凸透鏡和菲涅爾透鏡；所述半圓球形光源通過(guò)燈口固定在光源支架上，光源支架固定在外殼內(nèi)壁上；光源中心為功率耦合器，玻璃外殼內(nèi)部充有氬氣和氪氣的混合物，側(cè)壁的內(nèi)表面上涂有熒光粉，外表面上鍍有反光膜；功率耦合器的電源兩端通過(guò)燈口連接在激勵(lì)源上；光源的后端為凸透鏡，凸透鏡固定在焦距調(diào)節(jié)器上，焦距調(diào)節(jié)器固定在外殼內(nèi)壁上；凸透鏡后端為由兩個(gè)及兩個(gè)以上的菲涅爾透鏡組成的整體菲涅爾透鏡，菲涅爾透鏡分別可微調(diào)地固定在外殼內(nèi)壁上；凸透鏡的出光焦點(diǎn)與整體菲涅爾透鏡的入射光焦點(diǎn)重合。本實(shí)用新型不再需要電極，啟動(dòng)快、光衰緩慢、壽命長(zhǎng)、維修成本低，易調(diào)節(jié)，使用非常方便。
文檔編號(hào)F21V7/22GK202177007SQ201120043968
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月22日
發(fā)明者劉波, 夏濟(jì), 趙強(qiáng), 郭建紅 申請(qǐng)人:涿州迅利達(dá)創(chuàng)新科技發(fā)展有限公司