JP5484144B2 - G-shaped LED signal bulb - Google Patents
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Description
この発明は、鉄道用のG形信号電球を代替しうるG形LED信号電球に関し、詳しくは、鉄道用の多灯形色灯信号機に装着されるG形信号電球に対する取付互換性や給電互換性を持たせつつ発光部には発光ダイオード(LED)を採用した信号電球であるG形LED信号電球に関する。 The present invention relates to a G-type LED signal light bulb that can replace a G-type signal light bulb for railways, and more particularly, mounting compatibility and power supply compatibility for G-type signal light bulbs mounted on railway multi-lamp color light traffic lights. The present invention relates to a G-type LED signal bulb that is a signal bulb that employs a light emitting diode (LED) in a light emitting portion.
鉄道用の信号機に装着される信号電球について、フィラメント電球に代えてLED電球ユニットを使用する場合が増えている(例えば特許文献1〜6参照)。
鉄道用の信号機のうち多灯形色灯信号機に装着される信号電球としてはA形電球やG形電球が使用されるが、近年はソケット(口金)の接触性に加えて量産性の良いG形電球が多用されている。
Regarding signal light bulbs mounted on railway traffic lights, cases where LED light bulb units are used instead of filament light bulbs are increasing (for example, see
Of the traffic lights for railways, A light bulbs and G light bulbs are used as signal light bulbs to be mounted on multi-color color light traffic lights. Recently, in addition to the contactability of sockets (caps), G has good mass productivity. Shaped bulbs are frequently used.
ソケットの同じ信号電球であるG形電球とI形電球が相違するのは、I形電球はフィラメントや発光ダイオードといった発光部への給電を二端子から行うようになっているのに対し(例えば特許文献1〜4,6参照)、G形電球は(例えば非特許文献1や特許文献5の図7〜9を参照)、フィラメントかそれに代わる発光ダイオードといった発光部を二つ具えていて、主発光部(一方の発光部)が主端子M(メインフィラメント端子)と共通端子C(コモン端子)とに接続されていて両端子M,Cから給電がなされると発光し、副発光部(他方の発光部)が副端子S(サブフィラメント端子)と共通端子C(コモン端子)とに接続されていて両端子S,Cから給電がなされると発光するようになっている。
The difference between G-type bulbs and I-type bulbs, which are signal bulbs with the same socket, is that I-type bulbs supply power to light-emitting parts such as filaments and light-emitting diodes from two terminals (for example, patents) References 1-4 and 6), the G-shaped light bulb (see, for example, FIGS. 7 to 9 of Non-Patent
主発光部と副発光部の双方にLEDを用いたG形LED信号電球について特許文献5の図8で公知になった構成を本願発明の課題の説明に役立つ程度に説明する。このG形LED信号電球40は(図4(a)参照)、主端子Mと共通端子Cとに接続された主発光部43も、副端子Sと共通端子Cとに接続された副発光部46も、発光ダイオードの直列接続を更に並列接続したものからなるが、主発光部43は、主端子Mへ直に接続されるのでなく、整流回路42とトランス41を介して接続されている。副発光部46は、副端子Sへ直に接続されるのでなく、整流回路45とトランス44を介して接続されている。
Regarding the G-type LED signal bulb using LEDs for both the main light-emitting portion and the sub-light-emitting portion, the configuration known in FIG. 8 of Patent Document 5 will be described to the extent that it is useful for explaining the problem of the present invention. In this G-shaped LED signal bulb 40 (see FIG. 4A), the main
トランス41,44は給電された交流の電圧を変換するものであり、整流回路42,45は交流を直流に変換するものであり、そのうち整流回路42は(図4(b)参照)、ダイオードD1〜D4によるブリッジ回路からなり、整流回路45は(図4(b)参照)、ダイオードD5〜D8によるブリッジ回路からなり、いずれも、点灯ちらつき防止のために全波整流を行うようになっている。
このようなG形LED信号電球40が多灯形色灯信号機には複数個装着され、2灯直列点灯される黄色灯Y1,Y2にもそれぞれG形LED信号電球40が装着される(図4(c)参照)。また、多灯形色灯信号機には、2灯直列点灯に係る片断線時の不正現示を防止するために、電圧平衡器Lが設けられて主端子Mや副端子Sに接続されている。
The
A plurality of such G-shaped
しかしながら、このような従来のG形LED信号電球40では、発光部43,46と給電端子M,Sとの間にトランス41,44と整流回路42,45が介在していて、その整流回路42,45がダイオードブリッジからなるため、その故障状態によっては2灯直列点灯時に視認性が低下することがある。すなわち、2灯直列点灯状態の接続において(図4(c)参照)、部品が正常な場合は、2灯Y1,Y2とも同様な輝度となり安全であるが、例えば一方の黄色灯Y1の整流回路42のダイオードD1がショートモードで故障した場合すなわち整流回路短絡故障の場合を想定すると、次のような状況になる。
However, in such a conventional G-type
この場合、トランス41からの正方向の電流は、ダイオードD1→ダイオードD2→トランス41と流れる循環流となり、主発光部43には流れないため主発光部43は発光せず、黄色灯Y1は滅灯となる。ところが、他方の黄色灯Y2において同じ主端子M側にある主発光部43は通電されるので黄色灯Y2は滅灯とならない。しかも、フィラメントに多い断線の場合と異なり、整流回路短絡故障では端子M,S,Cから見た通電量の明確な変化がないので、2灯Y1,Y2の通電量をバランスさせるという電圧平衡器Lの不正現示防止機能が活かしきれない。
そのため、整流回路短絡故障では2灯Y1,Y2の視認性が低下するのである。
In this case, the current in the positive direction from the
For this reason, the visibility of the two lamps Y1 and Y2 is reduced due to a short circuit failure in the rectifier circuit.
もっとも、発光部も発光ダイオードを含んでいるので短絡故障の発生が想定されるが、発光部では、複数の発光ダイオードが直列接続されていることから、一部の発光ダイオードの短絡故障の影響が局所にとどまるので、致命的な短絡故障の発生頻度は極めて小さいうえ、発光部の故障では、発光状態の変化と通電量の変化が連動するので、電圧平衡器Lの2灯通電量バランス機能が活きる。そのため短絡故障でも視認性の低下が少ない。
そこで、2灯直列点灯への適合性を高めるべく全波整流専用の整流回路の使用を取りやめるとともに全波整流専用回路が無くても点灯ちらつきが防止されるG形LED信号電球を実現することが技術的な課題となる。
However, since the light emitting unit also includes a light emitting diode, it is assumed that a short circuit failure will occur. However, in the light emitting unit, a plurality of light emitting diodes are connected in series. Since it stays locally, the frequency of fatal short-circuit faults is extremely small, and in the case of a light emitting unit failure, the change in the light emission state and the change in the energization amount are linked. Live. Therefore, there is little decrease in visibility even when a short circuit failure occurs.
Therefore, in order to improve the suitability for two-lamp series lighting, the use of a rectifier circuit dedicated to full-wave rectification is stopped, and a G-type LED signal bulb that prevents flickering without a full-wave rectifier dedicated circuit is realized. It becomes a technical challenge.
本発明のG形LED信号電球は(解決手段1)、このような課題を解決するために創案されたものであり、鉄道のG形信号電球と取付互換性のある主端子と副端子と共通端子と、前記主端子と前記共通端子とを介する交流の給電に応じて発光する複数の発光ダイオードを有する主発光部と、前記副端子と前記共通端子とを介する交流の給電に応じて発光する複数の発光ダイオードを有する副発光部とを備えたG形LED信号電球において、前記主発光部および前記副発光部のうち何れか一方または双方における複数の発光ダイオードが、給電された交流を半波整流しながら前記共通端子へ向かう電流を通過させて発光する正方向半波整流部と、その交流を半波整流しながら前記共通端子から来る電流を通過させて発光する逆方向半波整流部とに分かれており、これらの発光ダイオードのみによって全波整流が行われるようになっていることを特徴とする。 The G-type LED signal light bulb of the present invention (Solution 1) was devised to solve such a problem, and is common to the main terminal and the sub-terminal that are compatible with the G-type signal light bulb of the railway. A main light emitting unit having a plurality of light emitting diodes that emit light in response to AC power supply via the terminal, the main terminal and the common terminal; and light emission in response to AC power supply through the sub terminal and the common terminal In a G-type LED signal light bulb having a sub-light-emitting unit having a plurality of light-emitting diodes, a plurality of light-emitting diodes in one or both of the main light-emitting unit and the sub-light-emitting unit generate half-waves from the supplied alternating current. A forward half-wave rectifier that emits light by passing a current toward the common terminal while rectifying, and a reverse half-wave rectifier that emits light by passing a current coming from the common terminal while half-wave rectifying the alternating current; Divided and characterized by being adapted to full-wave rectification is performed only by the light-emitting diodes.
また、本発明のG形LED信号電球は(解決手段2)、上記解決手段1のG形LED信号電球であって、前記正方向半波整流部と前記逆方向半波整流部の何れにもツェナーダイオードが逆向きで直列接続されていて、低電圧の電流通過を阻止するようになっていることを特徴とする。 The G-type LED signal light bulb of the present invention is (Solution means 2), which is the G-type LED signal light bulb of the above-mentioned solution means 1, both in the forward half-wave rectifying section and in the reverse half-wave rectifying section. The Zener diodes are connected in series in the reverse direction to prevent passage of a low voltage current.
さらに、本発明のG形LED信号電球は(解決手段3)、上記解決手段1,2のG形LED信号電球であって、前記主発光部および前記副発光部のうち発光ダイオードのみによって全波整流が行われるようになった発光部には、高電圧の電流を通過させるバリスタとこのバリスタの短絡故障時に溶断するフューズとを直列接続したものが、並列接続されていることを特徴とする。 Further, the G-type LED signal light bulb of the present invention is (Solution means 3), which is the G-type LED signal light bulb of the above-mentioned solution means 1 and 2, wherein only the light-emitting diodes of the main light-emitting part and the sub-light-emitting part are full-wave. The light emitting section that has been rectified is connected in parallel with a series connection of a varistor that allows a high-voltage current to pass through and a fuse that melts in the event of a short circuit failure of the varistor.
また、本発明のG形LED信号電球は(解決手段4)、上記解決手段1〜3のG形LED信号電球であって、前記正方向半波整流部の発光ダイオードと前記逆方向半波整流部の発光ダイオードとが近接配置されていることを特徴とする。 The G-type LED signal light bulb of the present invention is (Solution means 4), which is the G-type LED signal light bulb of the above-mentioned solution means 1 to 3, wherein the light-emitting diode of the forward half-wave rectifier and the reverse half-wave rectifier are used. The light-emitting diodes of the parts are arranged in close proximity.
また、本発明のG形LED信号電球は(解決手段5)、上記解決手段1〜4のG形LED信号電球であって、前記正方向半波整流部と前記逆方向半波整流部が何れも複数の発光ダイオードの直列接続を含んでいて、電流が複数の発光ダイオードを通過するようになっていることを特徴とする。 The G-type LED signal light bulb of the present invention is (Solution means 5), which is the G-type LED signal light bulb of the above-mentioned solution means 1 to 4, wherein the forward half-wave rectifier and the reverse half-wave rectifier are Includes a series connection of a plurality of light emitting diodes, and is characterized in that a current passes through the plurality of light emitting diodes.
このような本発明のG形LED信号電球にあっては(解決手段1)、全波整流の整流回路と発光ダイオードの発光部とを一体化したことにより、全波整流専用回路が無くなって全波整流専用回路の単独故障も無くなるため、故障の発生頻度が激減するうえ、ダイオードが故障すると発光量が変化すると同時に通電量も変化することから、2灯直列点灯時には通電量変化を補償する電圧平衡器の不正現示防止機能が働いて2灯の通電量がバランスするので、ダイオードが短絡故障しても2灯の視認性の低下が少なくて済む。 In such a G-type LED signal bulb of the present invention (Solution 1), the full-wave rectification rectifier circuit and the light-emitting part of the light-emitting diode are integrated, so that the full-wave rectification dedicated circuit is eliminated. Since there is no single failure of the dedicated circuit for wave rectification, the frequency of failure is drastically reduced, and if the diode fails, the amount of light emission changes as well as the amount of current flowing. Since the function of preventing the improper display of the balancer works and the energization amount of the two lamps is balanced, even if the diode is short-circuited, the visibility of the two lamps can be reduced little.
また、個々の発光ダイオードは交流全波発光しないが、正方向半波整流部と逆方向半波整流部とが交互に交流半波点灯するため、発光部全体としては交流全波点灯することになるので、点灯ちらつきが全波整流専用回路使用時と同様に防止される。なお、個々の発光ダイオードが交流半波発光になって光量が減少することについては、発光ダイオードの個数を増やしたり、具体化に際して実装される抵抗やツェナーダイオードといった付加部材にて電流値を適宜調整したり、給電する電圧を適宜調整することで、補償すれば良い。
したがって、この発明によれば、点灯ちらつきが全波整流レベルに抑えられていても2灯直列点灯に良く適合するG形LED信号電球を実現することができる。
In addition, although the individual light emitting diodes do not emit AC full-wave light, the forward half-wave rectification unit and the reverse half-wave rectification unit alternately perform AC half-wave lighting. Therefore, flickering of lighting is prevented in the same manner as when using a full-wave rectification dedicated circuit. In addition, regarding the fact that individual light-emitting diodes emit AC half-wave light and the amount of light decreases, the number of light-emitting diodes can be increased, or the current value can be adjusted as appropriate with additional members such as resistors and Zener diodes that are mounted during implementation. Or by appropriately adjusting the power supply voltage.
Therefore, according to this invention, even if lighting flicker is suppressed to the full-wave rectification level, it is possible to realize a G-type LED signal bulb that is well suited for two-lamp series lighting.
また、本発明のG形LED信号電球にあっては(解決手段2)、発光ダイオードに対してその順方向と逆の向きで且つ直列にツェナーダイオードを接続して、低電圧の電流は発光部の発光ダイオードを通過できないようにしたことにより、給電時・点灯時には発光ダイオードの印加電圧ひいては通電量が安定するとともに、非給電時・滅灯時にはケーブル誘起ノイズ等による不所望な点灯が防止される。 Further, in the G-type LED signal light bulb of the present invention (Solution means 2), a Zener diode is connected in series with the light emitting diode in a direction opposite to its forward direction, and a low voltage current is emitted from the light emitting unit. By preventing the light from passing through the light-emitting diode, the applied voltage of the light-emitting diode and the amount of current flow are stabilized during power supply and lighting, and undesired lighting due to cable-induced noise is prevented during non-power-supply and lighting. .
さらに、本発明のG形LED信号電球にあっては(解決手段3)、フューズが切れれば、故障検知し、LED灯をそのまま使用せず交換するので、バリスタの回線により発光ダイオードを保護することができる。 Further, in the G-type LED signal light bulb of the present invention (Solution means 3), if the fuse blows, the failure is detected and the LED lamp is replaced without being used as it is, so that the light-emitting diode is protected by the varistor circuit. be able to.
また、本発明のG形LED信号電球にあっては(解決手段4)、正方向半波整流部の発光ダイオードと逆方向半波整流部の発光ダイオードとを近接配置したことにより、点灯ちらつきが上述の時間面だけでなく空間面からも防止される。 Further, in the G-type LED signal light bulb of the present invention (Solution means 4), the flickering of lighting is caused by arranging the light emitting diodes of the forward half-wave rectifying unit and the light emitting diodes of the reverse half-wave rectifying unit close to each other. This is prevented not only from the time aspect described above but also from the space aspect.
また、本発明のG形LED信号電球にあっては(解決手段5)、直列接続された複数の発光ダイオードを電流が通過するようにしたことにより、一部の発光ダイオードの短絡故障の影響が局所にとどまるので、致命的な短絡故障の発生頻度が極めて小さくなる。 Further, in the G-type LED signal bulb of the present invention (Solution 5), the current passes through a plurality of light emitting diodes connected in series, so that the short circuit failure of some light emitting diodes is affected. Since it stays locally, the frequency of fatal short-circuit faults becomes extremely small.
このような本発明のG形LED信号電球について、これを実施するための具体的な形態を、以下の実施例1〜2により説明する。
図1〜2に示した実施例1は、上述した解決手段1〜5(出願当初の請求項1〜5)を総て具現化したものであり、図3に示した実施例2は、その変形例である。
About the G form LED signal bulb | ball of this invention, the specific form for implementing this is demonstrated by the following Examples 1-2.
The
本発明のG形LED信号電球の実施例1について、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図1は、(a)が単体のG形LED信号電球10に係る回路図、(b)が発光部11,12における発光ダイオードM1〜M4,S1〜S4の配置図である。
About the Example 1 of the G type LED signal bulb of this invention, the specific structure is demonstrated referring drawings. 1A is a circuit diagram relating to a single G-shaped
このG形LED信号電球10は、鉄道のG形信号電球と取付互換性のある主端子Mと副端子Sと共通端子Cとを有するソケットと、主端子Mと共通端子Cとを介する交流の給電に応じて発光する複数の発光ダイオードM1〜M4を有する主発光部11と、副端子Sと共通端子Cとを介する交流の給電に応じて発光する複数の発光ダイオードS1〜S4とを備えていて、鉄道用の多灯形色灯信号機に装着しうるようになっている点で、既述したG形LED信号電球40と同様のものであるが、以下に述べる点では相違している。
This G-type LED signal
すなわち、G形LED信号電球10は、主発光部11について、その発光ダイオードM1〜M4が、主端子Mと共通端子Cとを介して給電された交流を半波整流しながら主端子Mから共通端子Cへ向かう電流だけを通過させて発光する発光ダイオードM3〜M4からなる正方向半波整流部と、その交流を半波整流しながら共通端子Cから来て主端子Mへ去る電流だけを通過させて発光する発光ダイオードM1〜M2からなる逆方向半波整流部とに分かれている点で、従来のG形LED信号電球40と相違する。
That is, the G-type LED signal
また、G形LED信号電球10は、副発光部12について、その発光ダイオードS1〜S4が、副端子Sと共通端子Cとを介して給電された交流を半波整流しながら副端子Sから共通端子Cへ向かう電流だけを通過させて発光する発光ダイオードS3〜S4からなる正方向半波整流部と、その交流を半波整流しながら共通端子Cから来て副端子Sへ去る電流だけを通過させて発光する発光ダイオードS1〜S2からなる逆方向半波整流部とに分かれている点でも、従来のG形LED信号電球40と相違する。
Further, the G-type LED signal
さらに、G形LED信号電球10は、それらの発光ダイオードM1〜M4,S1〜S4のみによって主発光部11でも副発光部12でも全波整流が行われるようになっていて、整流回路42や整流回路45のような全波整流専用回路がもはや存在しない点でも、従来のG形LED信号電球40と相違する。
そのようなG形LED信号電球10について、図示した実用的で具体的な回路構成例を述べると、以下のようになっている。
Further, the G-type LED signal
Regarding such a G-type
主発光部11は、メインフィラメントに似せて細長いワンチップICに纏められ、その長手方向に等ピッチで一列に発光ダイオードM1〜M4がその順で並べられて、逆方向半波整流部の発光ダイオードM1〜M2と正方向半波整流部の発光ダイオードM3〜M4とが近接配置されたものとなっている。また、ワイヤボンディング等の配線接続にて、逆方向半波整流部の発光ダイオードM1〜M2が順方向を同じに揃えて直列接続され、正方向半波整流部の発光ダイオードM3〜M4も順方向を同じに揃えて直列接続されて、正方向半波整流部と逆方向半波整流部が何れも複数の発光ダイオードの直列接続を含んでいて、電流が複数の発光ダイオードを通過するものとなっている。
The main
また、逆方向半波整流部の発光ダイオードM1〜M2はアノードが共通端子Cに接続されカソードが抵抗R1の一端に接続され、抵抗R1の他端がツェナーダイオードZD1のカソードに接続され、ツェナーダイオードZD1のアノードが主端子Mに接続されている。さらに、正方向半波整流部の発光ダイオードM3〜M4はカソードが共通端子Cに接続されアノードが抵抗R2の一端に接続され、抵抗R2の他端がツェナーダイオードZD2のアノードに接続され、ツェナーダイオードZD2のカソードが主端子Mに接続されている。これにより、正方向半波整流部と逆方向半波整流部の何れにもツェナーダイオードが逆向きで直列接続されていて、低電圧の電流通過を阻止するものとなっている。 Further, the light emitting diodes M1 to M2 of the reverse half-wave rectification unit have an anode connected to the common terminal C, a cathode connected to one end of the resistor R1, and the other end connected to the cathode of the Zener diode ZD1, The anode of ZD1 is connected to the main terminal M. Further, the light emitting diodes M3 to M4 of the positive half-wave rectification unit have a cathode connected to the common terminal C, an anode connected to one end of the resistor R2, and the other end of the resistor R2 connected to the anode of the Zener diode ZD2. The cathode of ZD2 is connected to the main terminal M. Thus, a Zener diode is connected in series in the reverse direction to both the forward half-wave rectification unit and the reverse half-wave rectification unit to prevent low-voltage current passage.
副発光部12も、メインフィラメントに似せて細長いワンチップICに纏められ、その長手方向に等ピッチで一列に発光ダイオードS1〜S4がその順で並べられて、逆方向半波整流部の発光ダイオードS1〜S2と正方向半波整流部の発光ダイオードS3〜S4とが近接配置されたものとなっている。また、ワイヤボンディング等の配線接続にて、逆方向半波整流部の発光ダイオードS1〜S2が順方向を同じに揃えて直列接続され、正方向半波整流部の発光ダイオードS3〜S4も順方向を同じに揃えて直列接続されて、正方向半波整流部と逆方向半波整流部が何れも複数の発光ダイオードの直列接続を含んでいて、電流が複数の発光ダイオードを通過するものとなっている。
The
また、逆方向半波整流部の発光ダイオードS1〜S2はアノードが共通端子Cに接続されカソードが抵抗R3の一端に接続され、抵抗R3の他端がツェナーダイオードZD3のカソードに接続され、ツェナーダイオードZD3のアノードが副端子Sに接続されている。さらに、正方向半波整流部の発光ダイオードS3〜S4はカソードが共通端子Cに接続されアノードが抵抗R4の一端に接続され、抵抗R4の他端がツェナーダイオードZD4のアノードに接続され、ツェナーダイオードZD4のカソードが副端子Sに接続されている。これにより、正方向半波整流部と逆方向半波整流部の何れにもツェナーダイオードが逆向きで直列接続されていて、低電圧の電流通過を阻止するものとなっている。 Further, the light emitting diodes S1 to S2 of the reverse half-wave rectification unit have an anode connected to the common terminal C, a cathode connected to one end of the resistor R3, and the other end of the resistor R3 connected to the cathode of the Zener diode ZD3. The anode of ZD3 is connected to the subterminal S. Further, the light emitting diodes S3 to S4 of the positive direction half-wave rectification unit have a cathode connected to the common terminal C, an anode connected to one end of the resistor R4, and the other end connected to the anode of the Zener diode ZD4. The cathode of ZD4 is connected to the subterminal S. Thus, a Zener diode is connected in series in the reverse direction to both the forward half-wave rectification unit and the reverse half-wave rectification unit to prevent low-voltage current passage.
ここで、抵抗R1,R2,R3,R4は、それぞれ、半波整流部の発光ダイオードM1〜M2,M3〜M4,S1〜S2,S3〜S4に流れる電流値を制限するものであり、給電電圧や発光ダイオードの発光特性に基づいて適宜な抵抗値のものが選定され回路に組み込まれている。また、ツェナーダイオードZD1,ZD2,ZD3,ZD4は、主端子Mや副端子Sと共通端子Cとの間に点灯制御用の給電電圧が印加されない滅灯時にケーブル誘起ノイズ等で発光ダイオードM1〜M4,S1〜S4が不所望に発光するのを阻止するものであるが、給電による本来の通電時間を削りすぎないよう点灯制御用の給電電圧のピーク電圧より降伏電圧の十分に低いものが選定され回路に組み込まれている。 Here, the resistors R1, R2, R3, and R4 limit the current value flowing through the light emitting diodes M1 to M2, M3 to M4, S1 to S2, and S3 to S4 of the half-wave rectifying unit, respectively. In addition, an appropriate resistance value is selected based on the light emission characteristics of the light emitting diode and incorporated in the circuit. Further, the Zener diodes ZD1, ZD2, ZD3, and ZD4 are light emitting diodes M1 to M4 due to cable-induced noise or the like when the power supply voltage for lighting control is not applied between the main terminal M or the sub terminal S and the common terminal C. , S1 to S4 are prevented from emitting light undesirably, but those having a breakdown voltage sufficiently lower than the peak voltage of the power supply voltage for lighting control are selected so as not to reduce the original energization time by power supply. Built into the circuit.
さらに、バリスタV1とフューズF1とを直列接続したものが、主端子Mと共通端子Cとに介挿接続されて、主発光部11及び付加部材R1,ZD1,R2,ZD2に対して並列接続状態になっている。また、バリスタV2とフューズF2とを直列接続したものが、副端子Sと共通端子Cとに介挿接続されて、副発光部12及び付加部材R3,ZD3,R4,ZD4に対して並列接続状態になっている。これにより、発光ダイオードのみによって全波整流が行われるようになった主発光部11も副発光部12も、高電圧の電流を通過させるバリスタとこのバリスタの短絡故障時に溶断するフューズとを直列接続したものが並列接続されたものとなっている。
Further, the varistor V1 and the fuse F1 connected in series are inserted and connected to the main terminal M and the common terminal C, and are connected in parallel to the main
バリスタV1,V2は、雷や高圧静電気放電などに起因してケーブル等に誘起したサージ電圧から発光ダイオードM1〜M4,S1〜S4を保護するものであり、発光ダイオードの直列接続M1〜M2,M3〜M4,S1〜S2,S3〜S4の耐圧より降伏電圧の低いものが選定されるが、給電による本来の通電を妨げないよう点灯制御用の給電電圧のピーク電圧より降伏電圧の高いものの中から選定され、両条件を満たして選定されたものが回路に組み込まれている。 The varistors V1 and V2 protect the light emitting diodes M1 to M4 and S1 to S4 from a surge voltage induced in a cable or the like due to lightning or high-voltage electrostatic discharge. The light emitting diodes M1 to M2 and M3 are connected in series. ~ M4, S1 to S2, S3 to S4 with a breakdown voltage lower than the withstand voltage are selected, but the breakdown voltage is higher than the peak voltage of the power supply voltage for lighting control so as not to disturb the original energization by power supply. Selected and fulfilled both conditions are included in the circuit.
この実施例1のG形LED信号電球10について、その使用態様及び動作を、図面を引用して説明する。
図2は、多灯形色灯信号機における2灯直列点灯の部分に係る回路図である。
The use mode and operation of the G-shaped
FIG. 2 is a circuit diagram relating to a two-lamp series lighting portion in a multi-lamp color lamp traffic light.
G形LED信号電球10は、G形のフィラメント信号電球や既述のG形LED信号電球40を装着して使用できるところであれば代替可能であり、多灯形色灯信号機には複数個装着され、2灯直列点灯される黄色灯Y1,Y2にもそれぞれG形LED信号電球10が装着される。その際、多灯形色灯信号機に設けられていた電圧平衡器Lは、取り外したり改造する必要はなく、そのまま主端子Mや副端子Sに接続しておけば、2灯直列点灯に係る片断線時の不正現示を防止するのに役立つ。
The G-type LED signal
詳述すると、先ず正常状態では、主端子M及び副端子Sと共通端子Cとの間に点灯制御のために交流の給電電圧が印加されると、主端子M及び副端子Sから共通端子Cへ順方向の電圧が印加される半周期のときだけ正方向半波整流部の発光ダイオードM3〜M4と正方向半波整流部の発光ダイオードS3〜S4が導通して間欠的に発光し、主端子M及び副端子Sから共通端子Cへ逆方向の電圧が印加される残りの半周期のときだけ即ち共通端子Cから主端子M及び副端子Sへ順方向の電圧が印加される残りの半周期のときだけ逆方向半波整流部の発光ダイオードM1〜M2と逆方向半波整流部の発光ダイオードS1〜S2が導通して間欠的に発光する。こうして、主発光部11も副発光部12も全波整流時と同じ周期で発光するので、G形LED信号電球10は、ちらつかずに点灯する。
More specifically, first, in a normal state, when an AC power supply voltage is applied between the main terminal M and the sub terminal S and the common terminal C for lighting control, the main terminal M and the sub terminal S are connected to the common terminal C. The light emitting diodes M3 to M4 of the positive direction half-wave rectification unit and the light emitting diodes S3 to S4 of the positive direction half-wave rectification unit are electrically connected to each other and emit light intermittently only in a half cycle in which a forward voltage is applied. Only in the remaining half period in which a reverse voltage is applied from the terminal M and the sub terminal S to the common terminal C, that is, the remaining half in which a forward voltage is applied from the common terminal C to the main terminal M and the sub terminal S. Only during the period, the light-emitting diodes M1 and M2 of the reverse half-wave rectification unit and the light-emitting diodes S1 and S2 of the reverse half-wave rectification unit conduct and emit light intermittently. Thus, since the main light-emitting
次に、何れかの発光ダイオードが故障した場合、例えば黄色灯Y2のG形LED信号電球10の主発光部11の逆方向半波整流部の発光ダイオードM1〜M2がオープン故障して発光しなくなった場合、その故障に伴って黄色灯Y1のG形LED信号電球10の主発光部11の同方向の発光ダイオードM3〜M4への電流も流れなくなり、黄色灯Y2とY1の発光量も同じになる。この場合、電圧平衡器の特性上、G形LED電球Y1のM端子→電圧平衡器LのL2端子→同N端子→L1端子→G形LED電球Y1のS端子へのインピーダンスはハイインピーダンスとなるので、この経路では電流が流れず、G形LED電球11の副発光部の電流には影響を及ぼさない。したがって、一方が光量低下したとき他方も光量が同じように低下し、一方だけが正常の光量となる現示、いわゆる錯誤現示となる障害を防ぐことができる。
Next, when one of the light emitting diodes fails, for example, the light emitting diodes M1 to M2 of the reverse half-wave rectifying unit of the main
なお、黄色灯Y1,Y2のG形LED信号電球10の主端子M及び副端子Sと共通端子Cとの間に給電電圧が印加されないときには、例えば給電電圧の30Vより低い5Vや3Vといった降伏電圧のツェナーダイオードZD1〜ZD4が発光部11,12に組み合わされているとして、例え外来ノイズがケーブル等を介してG形LED信号電球10に到達したとしても、そのノイズの電圧レベルがツェナーダイオードZD1〜ZD4の上記降伏電圧を超えない限り、G形LED信号電球10が誤点灯することはない。
In addition, when a feeding voltage is not applied between the main terminal M and the sub terminal S of the G-shaped
また、落雷などに起因して数千Vや数百Vといったサージ電圧がケーブル等に誘起されて、それが黄色灯Y1,Y2のG形LED信号電球10にまで飛来したような場合、例えば給電電圧の30Vより高いが発光ダイオードの直列接続部M1〜M2,M3〜M4,S1〜S2,S3〜S4の耐圧70Vより低い60Vといった降伏電圧のバリスタV1,V2が発光部11,12に並列接続状態で組み合わされていることから、サージ電流の大部分がバリスタV1,V2にてバイパスされるので、主発光部11も、副発光部12も、過大なサージ電流やサージ電圧に曝されることがなく、安全に保護される。
Further, when a surge voltage such as several thousand volts or several hundred volts is induced in a cable or the like due to a lightning strike or the like, and it reaches the G-shaped
さらに、サージが過大な場合にはバリスタV1,V2が損傷して短絡故障することもありうるが、バリスタV1,V2がショートするとフューズF1,F2に大きな電流が流れてフューズF1,F2が溶断する。これにより、バリスタV1,V2による短絡故障・ショート故障がフューズF1,F2によって断線故障・オープン故障に故障モード変換されるので、2灯直列点灯時には、電圧平衡器Lの2灯通電量バランス機能・不正現示防止機能がより的確に活用されて、視認性の低下が抑制される。 Further, if the surge is excessive, the varistors V1 and V2 may be damaged and a short circuit failure may occur. However, if the varistors V1 and V2 are short-circuited, a large current flows through the fuses F1 and F2 and the fuses F1 and F2 are blown. . As a result, the short-circuit failure / short-circuit failure caused by the varistors V1 and V2 is converted into a failure mode / open failure by the fuses F1 and F2. The fraud display prevention function is more appropriately used, and the deterioration of visibility is suppressed.
本発明のG形LED信号電球の実施例2について、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図3は、主発光部11における発光ダイオードM1〜M4と副発光部12における発光ダイオードS1〜S4とに係る別の配置例を示している。
A specific configuration of the G-type LED signal bulb according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 shows another arrangement example relating to the light emitting diodes M1 to M4 in the main
このG形LED信号電球が上述した実施例1のものと相違するのは、発光部11,12における発光ダイオードM1〜M4,S1〜S4の並び順が各部毎に入れ替わって発光ダイオードの配置において正方向半波整流部と正方向半波整流部とが入り交じっている点である。具体的には、主発光部11では、発光ダイオードM1〜M4の電気的な接続関係を変更することなく配置だけが変更されて、複数の発光ダイオードが左から右へ逆方向半波整流部の発光ダイオードM1,正方向半波整流部の発光ダイオードM3,逆方向半波整流部の発光ダイオードM2,正方向半波整流部の発光ダイオードM4の順に並んでいる。
This G-type LED signal light bulb is different from that of the first embodiment described above in that the arrangement order of the light-emitting diodes M1 to M4 and S1 to S4 in the light-emitting
また、副発光部12では左から右へ正方向半波整流部の発光ダイオードS3,逆方向半波整流部の発光ダイオードS1,正方向半波整流部の発光ダイオードS4,逆方向半波整流部の発光ダイオードS2がその順に並んでいる。このような部材配置にあっては、各発光部において正方向半波整流部の発光ダイオードと正方向半波整流部の発光ダイオードとが交互になっているばかりか、主発光部11と副発光部12との間でも正方向半波整流部の発光ダイオードと正方向半波整流部の発光ダイオードとが交互になっている。
そのため、個々の発光ダイオードが交流半波発光であっても、G形LED信号電球10の点灯状態については、ちらつきが感じられない。
Further, in the sub-light-emitting
Therefore, even if each light-emitting diode is AC half-wave light emission, no flickering is felt in the lighting state of the G-type
本発明のG形LED信号電球は、鉄道用の多灯形色灯信号機において2灯直列点灯される場合を念頭に改良されたものであるが、2灯直列点灯の場合に使用が限定される訳でなく、G形信号電球の使用されるところであればどこでも使用することができる。 The G-type LED signal light bulb of the present invention has been improved in consideration of the case where two lamps are lit in series in a railway multi-lamp color lamp signal device, but the use is limited to the case of two lamps lit in series. It can be used wherever a G-shaped signal bulb is used.
10…G形LED信号電球、
11…主発光部、12…副発光部、
C…共通端子(コモン端子)、
M…主端子(メインフィラメント端子)、
S…副端子(サブフィラメント端子)、
M1〜M2…発光ダイオード(逆方向半波整流部)、
M3〜M4…発光ダイオード(正方向半波整流部)、
S1〜S2…発光ダイオード(逆方向半波整流部)、
S3〜S4…発光ダイオード(正方向半波整流部)、
ZD1〜ZD4…ツェナーダイオード、R1〜R4…抵抗、
V1,V2…バリスタ、F1,F2…フューズ、
40…G形LED信号電球、
41…トランス、42…整流回路、43…主発光部、
44…トランス、45…整流回路、46…副発光部、
Y1,Y2…黄色灯、L…電圧平衡器
10 ... G-shaped LED signal bulb,
11 ... main light emitting part, 12 ... sub light emitting part,
C: Common terminal (common terminal),
M ... main terminal (main filament terminal),
S: Sub-terminal (sub-filament terminal),
M1 to M2 ... Light emitting diode (reverse direction half-wave rectification unit),
M3 to M4 ... Light-emitting diode (positive-direction half-wave rectifier),
S1-S2 ... Light-emitting diode (reverse half-wave rectification unit),
S3 to S4: Light-emitting diode (positive-direction half-wave rectification unit),
ZD1 to ZD4 ... Zener diodes, R1 to R4 ... resistors,
V1, V2 ... Varistor, F1, F2 ... Fuse,
40 ... G-shaped LED signal bulb,
41 ... Transformer, 42 ... Rectifier circuit, 43 ... Main light emitting part,
44 ... Transformer, 45 ... Rectifier circuit, 46 ... Sub-light emitting unit,
Y1, Y2 ... Yellow light, L ... Voltage balancer
Claims (1)
前記主発光部および前記副発光部のうち何れか一方または双方における複数の発光ダイオードが、給電された交流を半波整流しながら前記共通端子へ向かう電流を通過させて発光する正方向半波整流部と、その交流を半波整流しながら前記共通端子から来る電流を通過させて発光する逆方向半波整流部とに分かれており、これらの発光ダイオードのみによって全波整流が行われるようになっており、
前記正方向半波整流部と前記逆方向半波整流部の何れにもツェナーダイオードが逆向きで直列接続されていて、点灯制御用の正常な給電電圧による電流は前記発光ダイオードを通過させるが低電圧の電流通過を阻止するようになっていることを特徴とするG形LED信号電球。 A main light-emitting part having a plurality of light-emitting diodes that emit light in response to alternating current feeding via the main terminal and the common terminal; In the G-shaped LED signal bulb comprising a sub-light-emitting unit having a plurality of light-emitting diodes that emit light in response to alternating current feeding through the sub-terminal and the common terminal,
A forward half wave rectification in which a plurality of light emitting diodes in one or both of the main light emitting unit and the sub light emitting unit emit light by passing a current toward the common terminal while half-wave rectifying the supplied alternating current. And a reverse half-wave rectifier that emits light by passing current from the common terminal while half-wave rectifying the alternating current, and full-wave rectification is performed only by these light-emitting diodes. and,
A Zener diode is connected in series in both the forward half-wave rectification unit and the reverse half-wave rectification unit in the reverse direction, and a current due to a normal power supply voltage for lighting control passes through the light-emitting diode. G-type LED signal bulbs you characterized in that it is adapted to prevent the passage of current voltage.
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