交通信號燈專用電源的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了交通信號燈專用電源，包括開關電源、輸入單元、取樣單元、開關單元及輸出單元；輸入單元包括整流橋，開關電源輸出端的火線和零線分別與整流橋的正輸入端和負輸入端相連；輸出單元包括第三電阻、第四電阻及電源電壓，第三電阻與第四電阻之間連接有引線作為控制輸出端，還包括第三二極管，第三二極管的負極端連接在第三電阻與第四電阻之間，第三二極管的正極端連接有引線作為控制輸入端。本實用新型中，當開關管的第二端導通后，控制輸出端即可輸出控制信號，加上第三二極管的設置，控制輸入端則可接受輸入的控制信號以實現開關電源在此條電路上的輸出或者截止工作，進而最終實現多個指示器或者信號燈之間的轉換工作。
【專利說明】
交通信號燈專用電源
技術領域
[0001]本實用新型涉及電源領域，尤其是涉及交通信號燈專用電源。
【背景技術】
[0002]為實現指示功能，現有的車道指示器及交通指示燈多是通過安裝兩只獨立電源或是通過機械繼電器進行信號轉換。前者中，不僅需配置PLC控制器以實現對兩電源的編程處理，且當應用于高速公路的隧道內時，由于隧道有的長達數公里，為滿足指示器及指示燈的工作電壓，則需增加電纜直徑，而且需配置雙份這樣的電纜，這樣，勢必會增加施工成本。后者中，由于機械繼電器一般是在AC220V± 10%范圍內工作，當超過此范圍時工作將不可靠，但在實際使用中，常有交流電壓低于170V和高于260V的情況，尤其是在隧道過長而電纜又配備不當時，會造成首燈和尾燈電壓相差較大，這樣，即會超過繼電器電壓的正常工作范圍，從而會嚴重影響運行的穩定性。另外，指示器及交通燈在實際使用中，不管是在前者中還是在后者中，電纜中的線與線之間會產生感應電勢，且該電勢因線纜的長度而增強，有的甚至會超過150V，這樣，則會使得末端的指示器及交通燈發生暗亮現象，從而影響它們的正常工作，嚴重時會給駕駛人員造成誤判。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是克服現有技術的上述問題，提供交通信號燈專用電源，具有運行穩定、抗干擾強、生產成本低及適用范圍廣的優點。
[0004]本實用新型的目的主要通過以下技術方案實現:
[0005]交通信號燈專用電源，包括開關電源、輸入單元、取樣單元、開關單元及輸出單元；
[0006]輸入單元包括整流橋，開關電源輸出端的火線和零線分別與整流橋的正輸入端和負輸入端相連；
[0007]取樣單元包括第一二極管、第二二極管及電容，第一二極管和第二二極管依次正向串聯在整流橋正輸出端與整流橋負輸出端之間，電容的兩端分別與整流橋的正輸出端和整流橋的負輸出端相連；
[0008]開關單元包括第一電阻、光電耦合器、第二電阻及開關管，光電耦合器P包括相互絕緣的發光二極管和光電三極管T，發光二極管的正極端作為光電耦合器的第I引腳端，發光二極管的負極端作為光電親合器的第2引腳端，光電三極管的集電極端作為光電親合器的第4引腳端，光電三極管的發射極端作為光電耦合器的第3引腳端，第一電阻的兩端分別與整流橋的正輸出端和光電親合器的第I引腳相連，光電親合器的第2引腳與整流橋的負輸出端相連，第二電阻一端與光電耦合器的第4引腳相連，第二電阻的另一端連接有電源電壓，光電耦合器的第3引腳與開關管的控制端相連，開關管的第二端作為參考地端；
[0009]輸出單元包括第三電阻及第四電阻，第三電阻的兩端分別與開關管的第二端和第四電阻的一端相連，第四電阻的另一端連接有電源電壓，第三電阻與第四電阻之間連接有引線作為控制輸出端，還包括第三二極管，第三二極管的負極端連接在第三電阻與第四電阻之間，第三二極管的正極端連接有引線作為控制輸入端。
[0010]本實用新型應用時，將整流橋接入市電，開關電源向整流橋輸出交流電壓，經整流后則轉變為直流電壓，再通過第一二極管和第二二極管對該直流電壓進行取樣處理，并得至IJl.4?1.5V的穩定電壓。取樣單元中，電容用于濾波，第一電阻用于限流。當光電耦合器的第I引腳和第2引腳獲得電壓后，它的第3引腳和第4引腳則被導通，進而使得開關管的控制端也獲得電壓而被導通，當開關管的第二端導通后，控制輸出端即可輸出控制信號，加上第三二極管的設置，控制輸入端則可接受輸入的控制信號以實現開關電源在此條電路上的輸出或者截止工作，進而最終實現多個指示器或者信號燈之間的轉換工作。
[0011]本實用新型中，開關電源可以在交流90?265V范圍內工作，且可分別對應地輸出直流12?24V/500mA，S卩6?12W的功率，以供各類不同型號的指示器或者信號燈使用。只要尾燈電壓再90V及以上即能進行正常工作。
[0012]進一步地，還包括控制器，控制器的輸入引腳端與所述控制輸出端相連，控制器的輸出引腳端作為輸出電壓端，且控制器的輸出引腳端還與所述控制輸入端相連。本實用新型應用時，輸出電壓端直接連接負載，也即指示器或者信號燈，這樣，即可使得開關電源的電壓信號傳送給該指示器或者信號燈。而通過控制器的設置，則可實現對該指示器或者信號燈的轉換工作。具體地，在同一開關電源上接入偶數組火線和零線，且設置有與火線數量相等地輸入單元、取樣單元、開關電源及輸出單元，并使每一輸出單元中的控制輸出端與控制器的輸入引腳端對應相連，而控制器的輸出引腳端與每一輸出單元中的控制輸入端相連。這樣，只用一個開關電源，即可實現兩顯或者四顯信號燈的轉換工作，可大大降低生產成本。另外，當兩組或者四組信號燈工作時，通過控制器的設置，即使非工作線纜的感應電勢接近于工作電壓，也不會影響設備的正常工作，從而可避免暗亮而造成駕駛人員誤判的現象。
[0013]為實現開關管對開關單元的導通及截止功能，進一步地，所述開關管為N溝道MOS管，開關管的控制端為N溝道MOS管的柵極端，開關管的第一端為N溝道MOS管的源極端，開關管的第二端為N溝道MOS管的漏極端。
[0014]進一步地，所述整流橋D為DB107S。
[0015]進一步地，所述開關管Q為2N5551。
[0016]進一步地，所述第三二極管D3為IN4148WS。
[0017]本實用新型具有以下有益效果:
[0018]1、本實用新型中，通過取樣單元的設置，當開關電源在交流90?265V范圍內工作時，也能分別對應地輸出12?24V/500mA的直流，S卩6?12W的功率，以供各類不同型號的指示器或者信號燈使用。只要尾燈電壓再90V及以上即能進行正常工作。
[0019]2、通過開關單元及輸出單元的設置，當開關管的第二端導通后，控制輸出端即可輸出控制信號，加上第三二極管的設置，控制輸入端則可接受輸入的控制信號以實現開關電源在此條電路上的輸出或者截止工作，進而最終實現多個指示器或者信號燈之間的轉換工作。
[0020]2、本實用新型應用時，當兩組或者四組信號燈工作時，通過控制器的設置，即使非工作線纜的感應電勢接近于工作電壓，也不會影響設備的正常工作，從而可避免暗亮而造成駕駛人員誤判的現象。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型所述的交通信號燈專用電源的電路圖。
[0022]附圖中附圖標記所對應的名稱為:L-火線，N-零線，D-整流橋，C-電容，P-光電耦合器，Q-開關管，T-光電三極管，VO-控制輸入端，MG-控制輸出端，Rl -第一電阻，R2-第二電阻，R3-第三電阻，R4-第四電阻，Dl-第一二極管，D2-第二二極管，D3-第三二極管，D4-發光二極管，VCC-電源電壓。
【具體實施方式】
[0023]下面結合實施例及附圖對本實用新型做進一步的詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0024]實施例1
[0025]如圖1所示，交通信號燈專用電源，包括開關電源、輸入單元、取樣單元、開關單元及輸出單元；
[0026]輸入單元包括整流橋D，開關電源輸出端的火線L和零線N分別與整流橋D的正輸入端和負輸入端相連；
[0027]取樣單元包括第一二極管D1、第二二極管D2及電容C，第一二極管Dl和第二二極管D2依次正向串聯在整流橋D正輸出端與整流橋D負輸出端之間，電容C的兩端分別與整流橋D的正輸出端和整流橋D的負輸出端相連；
[0028]開關單元包括第一電阻Rl、光電耦合器P、第二電阻R2及開關管Q，光電耦合器包括相互絕緣的發光二極管D4和光電三極管T，發光二極管D4的正極端作為光電親合器P的第I引腳端，發光二極管D4的負極端作為光電耦合器P的第2引腳端，光電三極管T的集電極端作為光電親合器P的第4引腳端，光電三極管T的發射極端作為光電親合器P的第3引腳端，第一電阻Rl的兩端分別與整流橋D的正輸出端和光電親合器P的第I引腳相連，光電親合器P的第2引腳與整流橋D的負輸出端相連，第二電阻R2—端與光電親合器P的第4引腳相連，第二電阻R2的另一端連接有電源電壓，光電耦合器P的第3引腳與開關管Q的控制端相連，開關管Q的第一端作為參考地端；
[0029]輸出單元包括第三電阻R3及第四電阻R4，第三電阻R3的兩端分別與開關管Q的第二端和第四電阻R4的一端相連，第四電阻R4的另一端連接有電源電壓，第三電阻R3與第四電阻R4之間連接有引線作為控制輸出端MG，還包括第三二極管D3，第三二極管D3的負極端連接在第三電阻R3與第四電阻R4之間，第三二極管D3的正極端連接有引線作為控制輸入端VO0
[0030]本實施例應用時，將整流橋接入市電，開關電源向整流橋D輸出交流電壓，經整流后則轉變為直流電壓，再通過第一二極管Dl和第二二極管D2對該直流電壓進行取樣處理，并得到1.4?1.5V的穩定電壓。取樣單元中，電容C用于濾波，第一電阻Rl用于限流。當光電耦合器P的第I引腳和第2引腳獲得電壓后，它的第3引腳和第4引腳則被導通，進而使得開關管Q的控制端也獲得電壓而被導通，當開關管Q的第二端導通后，控制輸出端即可輸出控制信號，加上第三二極管D3的設置，控制輸入端則可接受輸入的控制信號以實現開關電源在此條電路上的輸出或者截止工作，進而最終實現多個指示器或者信號燈之間的轉換工作。
[0031]本實施例中，開關電源可以在交流90?265V范圍內工作，且可分別對應地輸出直流12?24V/500mA，S卩6?12W的功率，以供各類不同型號的指示器或者信號燈使用。只要尾燈電壓再90V及以上即能進行正常工作。
[0032]進一步地，還包括控制器1，控制器I的輸入引腳端與所述控制輸出端MG相連，控制器I的輸出引腳端作為輸出電壓端，且控制器I的輸出引腳端還與所述控制輸入端VO相連。本實施例應用時，輸出電壓端直接連接負載，也即指示器或者信號燈，這樣，即可使得開關電源的電壓信號傳送給該指示器或者信號燈。而通過控制器I的設置，則可實現對該指示器或者信號燈的轉換工作。具體地，在同一開關電源上接入偶數組火線和零線，且設置有與火線數量相等地輸入單元、取樣單元、開關電源及輸出單元，并使每一輸出單元中的控制輸出端與控制器I的輸入引腳端對應相連，而控制器I的輸出引腳端與每一輸出單元中的控制輸入端相連。這樣，只用一個開關電源，即可實現兩顯或者四顯信號燈的轉換工作，可大大降低生產成本。另外，當兩組或者四組信號燈工作時，通過控制器I的設置，即使非工作線纜的感應電勢接近于工作電壓，也不會影響設備的正常工作，從而可避免暗亮而造成駕駛人員誤判的現象。
[0033]為實現開關管對開關單元的導通及截止功能，優選地，所述開關管為N溝道MOS管，開關管的控制端為N溝道MOS管的柵極端，開關管的第一端為N溝道MOS管的源極端，開關管的第二端為N溝道MOS管的漏極端。
[0034]優選地，所述整流橋為DB107S。
[0035]優選地，所述開關管為2N5551。
[0036]優選地，所述第三二極管為IN4148WS。
[0037]以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的【具體實施方式】只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型的技術方案下得出的其他實施方式，均應包含在本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.交通信號燈專用電源，其特征在于:包括開關電源、輸入單元、取樣單元、開關單元及輸出單元； 輸入單元包括整流橋(D)，開關電源輸出端的火線(L)和零線(N)分別與整流橋(D)的正輸入端和負輸入端相連； 取樣單元包括第一二極管(D1)、第二二極管(D2)及電容(C)，第一二極管(Dl)和第二二極管(D2)依次正向串聯在整流橋(D)正輸出端與整流橋(D)負輸出端之間，電容(C)的兩端分別與整流橋(D)的正輸出端和整流橋(D)的負輸出端相連； 開關單元包括第一電阻(R1)、光電耦合器(P)、第二電阻(R2)及開關管(Q)，所述光電耦合器(P)包括相互絕緣的發光二極管(D4)和光電三極管(T)，發光二極管(D4)的正極端作為光電親合器(P)的第I引腳端，發光二極管(D4)的負極端作為光電親合器(P)的第2引腳端，光電三極管(T)的集電極端作為光電親合器(P)的第4引腳端，光電三極管(T)的發射極端作為光電親合器(P)的第3引腳端，第一電阻(Rl)的兩端分別與整流橋(D)的正輸出端和光電耦合器(P)的第I引腳相連，光電耦合器(P)的第2引腳與整流橋(D)的負輸出端相連，第二電阻(R2)—端與光電耦合器(P)的第4引腳相連，第二電阻(R2)的另一端連接有電源電壓，光電耦合器(P)的第3引腳與開關管(Q)的控制端相連，開關管(Q)的第一端作為參考地端； 輸出單元包括第三電阻(R3)及第四電阻(R4)，第三電阻(R3)的兩端分別與開關管(Q)的第二端和第四電阻(R4)的一端相連，第四電阻(R4)的另一端連接有電源電壓，第三電阻(R3)與第四電阻(R4)之間連接有引線作為控制輸出端(MG)，還包括第三二極管(D3)，第三二極管(D3)的負極端連接在第三電阻(R3)與第四電阻(R4)之間，第三二極管(D3)的正極端連接有引線作為控制輸入端(VO)。2.根據權利要求1所述的交通信號燈專用電源，其特征在于:還包括控制器(I)，控制器(I)的輸入引腳端與所述控制輸出端(MG)相連，控制器(I)的輸出引腳端作為輸出電壓端，且控制器(I)的輸出引腳端還與所述控制輸入端(VO)相連。3.根據權利要求1所述的交通信號燈專用電源，其特征在于:所述開關管(Q)為N溝道MOS管，開關管(Q)的控制端為N溝道MOS管的柵極端，開關管(Q)的第一端為N溝道MOS管的源極端，開關管(Q)的第二端為N溝道MOS管的漏極端。4.根據權利要求1所述的交通信號燈專用電源，其特征在于:所述整流橋(D)為DB107S。5.根據權利要求1所述的交通信號燈專用電源，其特征在于:所述開關管(Q)為2N5551。6.根據權利要求1所述的交通信號燈專用電源，其特征在于:所述第三二極管(D3)為IN4148WS。
【文檔編號】H02M7/217GK205544983SQ201620097346
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月29日
【發明人】黃華玉, 何旭東
【申請人】重慶創迪科技發展有限公司