СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть

СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть (https://scbist.com/)
-   Лаборатория СЦБ (https://scbist.com/laboratoriya-scb/)
-   -   правильная светофорная светодиодная лампа (https://scbist.com/laboratoriya-scb/52451-pravilnaya-svetofornaya-svetodiodnaya-lampa.html)

Вы просматриваете версию для печати. Если вы хотите увидеть статью полностью - перейдите по ссылке

Сухов 04.01.2020 13:47

правильная светофорная светодиодная лампа
 
Мною была разработана и испытана светодиодная лампа, лишенная всех недостатков, всех существующих ныне моделей ламп. Это результат почти трехлетней работы, проб, ошибок, неудач, тупиков, поиск и добыча подходящих светодиодов. На самом деле с большими перерывами, нищета, двое маленьких детей...

Некоторые предыдущие неудачные варианты, всего около 6 моделей (все фото не нашел):


Преимущества новой лампы
- самая дешевая, дешевле некуда.
- самая простая, не требует специального оборудования для изготовления.
- механически очень прочная, прочнее обычной светофорной лампочки.
- гибкая внутренняя система, в зависимости от потребности можно устанавливать или не устанавливать резервную нить, устанавливать или не устанавливать схему гашения засветки при контроле холодной нити, использовать как 15Вт и как 25Вт в пересчете на обычную лампу.
- практически несгораемая, используются светодиоды мирового лидера фирмы CREE заявленный срок 100 тысяч часов при номинальной мощности (причем не до перегорания а сохранения своих параметров), которые в моей лампе нагружены только на треть номинальной мощности (при 15ваттном использовании, при 25ваттном на пол мощности).
- требует минимального вмешательства в схему (кроме схемы с контролем холодной нити, там потребуется другое реле), которое идет только на пользу, делает её значительно надежнее и дешевле.
- отсутствие высоких токов и напряжений, а значит безопаснее для обслуживания, нагрузка на контакты цоколя 0,15А против 1А других ламп.
- устранена проблема синего огня - с относительно недавнего времени, синий огонь стал не достаточно яркий, да плюс в нем часто примешивается красный оттенок. С этим пытаются бороться заменой синих линз, но особого эффекта это не дает. Но когда я создал лампу с правильной температурой свечения – 2700К, все цвета, в том числе и синий, стали давать правильный цвет и иметь одинаковую яркость! Дело оказалось в современной лампе, скорее всего нить накала имеет немного другой химический состав и дает более теплый оттенок!
- не слепит глаза машинистов ночью, яркость этой лампы не на много превышает яркость обычной лампы, также в ней отсутствуют собственные фокусирующие линзы и сертифицированные светодиоды не имеют паразитного ультрафиолетового излучения, что тоже влияет на ослепление.
- отсутствует катафотный эффект
- устранен главный враг светодиодов – высокая температура.


Надежность, мифы и реальность
Немного о неисправностях светодиодов:

Обрыв, тут все просто разговаривать не о чем.
Короткое замыкание, контролировать очень сложно.
Снижение яркости вплоть до полного погашения при сохранении всех электрических параметров, здесь всё еще плачевней, требуется обратная оптическая связь с поправкой на освещенность в районе светофора. Кстати, если вам рассказывают, что их модель лампы имеет контроль всех этих неисправностей, то вам просто рассказывают сказкиJ


Мое решение проблемы
Разберем на примере полной схемы моей лампы:

http://morepic.ru/images/15251_2578.png

Если нельзя контролировать неисправности, значит их нужно нивелировать, свести их влияние к нулю.
И мне это удалось. Огневое реле контролирует целостность цепи до моста D1 (D2) , включая и сам мост. Обрыв же любого из светодиодов не приведет ни к каким серьезным последствиям. Каждый из светодиодов состоит из трех кристаллов соединенных последовательно, и закорочение одного из кристаллов не приведет к превышению тока остальных кристаллов светодиода, не говоря уже об остальных светодиодах. Снижение яркости или полное погашение отдельных кристаллов не приведет к заметному снижению яркости. Так же, как при обрыве или закорочении отдельных кристаллов. Все что нам остается – это по графику проверять с определенной периодичностью исправность ламп, и в случае изъянов, изымать и ремонтировать их.

Опытный образец
Пришло время познакомится с самой лампой:https://1.bp.blogspot.com/-r-IYk0dxC...0/DSC_4739.jpg https://1.bp.blogspot.com/-gcOOYc_jt...0/DSC_4738.jpg https://1.bp.blogspot.com/-jgAIR1bXd...0/DSC_4740.jpg https://1.bp.blogspot.com/-DlLWu5A5W...0/DSC_4737.jpg https://1.bp.blogspot.com/-Zq06X9Ico...0/DSC_4741.jpgНа фото не окончательный вариант, будет только одна пластина фольгированного алюминия и на нем еще будет посадочное место для схемы гашения подсветки при контроле холодной нити.
Корпус состоит из круглой платы из:
1. односторонне фольгированного стеклотекстолита на котором располагаются 1 или 2 диодных моста
2. двух контактов сделанных из латунных штырьков от неисправной семиштырки
3. одной пластины фольгированного алюминия, на которой распаивается остальная обвязка


Схема гашения засветки при контроле холодной нити
Тут я не был оригинальным и взял готовую, используемую с светодиодных головках, пересчитал номиналы сопротивлений согласно требованиям схемы моей лампы, и перевел все в поверхностный монтаж. Стоит заметить, эта схема в типовых решениях не редко выходит из строя, здесь же она работает в значительно более комфортных условиях (примерно в 10 раз меньшие токи), вероятность выхода из строя сводится к нулю.


Борьба с перегревом
Главный враг кристалла светодиода, кроме превышения номинального тока – это высокая температура, тоже ведущая к быстрой деградации и выхода из строя.
Как и все, кто создавал светодиодные лампы, большую часть времени я пытался создать полный аналог обычной ламы, без вмешательства в схемные решения, и у меня в принципе получилось. Но этого всё же не достаточно. Как и в других ныне действующих моделях нагрев светодиода больший чем хотелось бы. И не мудрено, имитатор нагрузки 15Вт выделяет не меньше тепла, чем обычная лампа. А если добавить еще летнюю жару? Было еще чье-то предложение ставить емкостную нагрузку, задумка вроде бы неплохая, но! Во-первых это неполярный конденсатор примерно 300мкф – представляете габариты? А во-вторых все эти имитаторы имеют один общий недостаток – контроль целостности цепи заканчивается на них, то есть обрыв в цепи диодного моста и далее уже не контролируется.


Значит нужен качественно новый подход, но с минимальным вмешательством в схему!
И он есть. Посмотрите упрощенную схему включения маневровых светофоров:
https://1.bp.blogspot.com/-93WXLh-X_...%25D0%25BA.PNG
Во-первых понизить общее напряжение питания до 24В (проще простого) достаточно в разрыв поставить трансформатор в релейной. Например трансформатора ПОБС-5А 300Вт хватит на 75 светофоров, полная цепь питания и контроля светофора потребляет 4Вт. К тому же, в отличии от светофорных трансформаторов, этот будет работать в комфортных условиях релейной. Этим мы также избавляемся от опасного высокого напряжения в цепях светофоров.
Во-вторых трансформатор СТ-4 в светофорной головке заменяем на реостат и постоянный резистор, то есть избавляемся от относительно ненадежного трансформатора в полевых условиях). Реостатом выставляем нужный ток нагрузки (кто не в курсе светодиод в отличии от обычной лампы требует контроля тока а не напряжения – учите матчасть), а на постоянном резисторе 1ом контролируем ток при помощи тестера. Для аналога 15Вт лампы ток составляет 0,15А, что соответствует падению напряжения на постоянном резисторе 1ом – 0,15В.
Ну и в третьих на реле ОМШ2-40 провод с четвертой ноги следует перепаять на третью, так как ток будет составлять 0,15А, обмотка 1-3 более подходящая по токам.
Как видите кардинально меняется подход, а не схема. В сигнальных установках перегона зеленый и желтый огонь не контролируются совсем (во всяком случае у нас в УСАБ), там достаточно заменит реостат 1,2ом на 40ом.


В случае с контролем холодной нити, то тут изменения уже посерьезнее – придется менять огневое реле (ОЛ2-0,7/150, АОШ-180/0,45) на НМШ2-11/1500 или аналогичное.

Legon 04.01.2020 15:33

Венчурные капиталисты уже рядом

Сухов 04.01.2020 19:31

Цитата:

Сообщение от Даниил Баюшев (Сообщение 363407)
Разработана согласно ТЗ, как это велит ГОСТ 33477-2015?
Испытана на соответствие ГОСТ Р 56057-2014 и ГОСТ 34012-2016, я надеюсь?
"Лишенная всех недостатков" попахивает, ну ты понял чем:

То есть, это всё что вы удосужились прочитать. Я не редко встречаю "таких" как вы. Сыплющих терминами, гостами, выхватывающие фразы из контекста, а конкретно по вопросу - НИЧЕГО, полный ноль!

Нет, разработано, согласно почти сороколетнего опыта разработки, честности (без неоправданной накрутки стоимости), здравого смысла.
Данный продукт готов к испытаниям согласно гостов, которыми вы так браво размахивали.

тыц
Я как минимум вежливее вас


Сухов добавил 04.01.2020 в 20:31
Цитата:

Сообщение от Legon (Сообщение 363393)
Венчурные капиталисты уже рядом

У нас каждый СЦБист уже давно "венчурный капиталист:)

Сухов 05.01.2020 01:04

Даниил Баюшев,
Аватарку оценил:thumbup1:

Цитата:

"ты полный ноль"
я вам не тыкал

Цитата:

Вы уже определитесь, прошли испытания или опытный образец готов к испытаниям.
"Я испытал" и "прошли испытания" немного разные вещи, понятно что после моих испытаний, должны быть производственные испытания


Цитата:

Можете озвучить на каких предприятиях получили данный опыт и перечень ваших разработок.
я на ЖД больше двадцати лет, и конечно же есть что показать, для этого я создам отдельную тему, сейчас собираю материал.


Цитата:

Мужик, ты реально не представляешь, что такое железка и производство.
Как раз наоборот, поэтому я здесь, а не пишу рацухи - зарекся, просто предлагаю, может понравится.


Цитата:

Я тебя спросил, на основании какого документа было разработано изделие?
Ну так вы собираетесь загнать меня в угол вопросами по конструкции, то есть по существу, или так и будем на отвлеченные темы общаться?

Зато могу привести примеры, как у нас "компетентные" согласно документов разрабатывали такое, что я бы ручки то пооткручивал, и это еще и приняли в эксплуатацию:shocking:

Узник Абакана 05.01.2020 14:44

Цитата:

Сообщение от Даниил Баюшев (Сообщение 363435)
1) Сформируйте критерии опасных отказов для вашего изделия;

они ясны как божий день. их даже первокласник сможет....
Цитата:

Сообщение от Даниил Баюшев (Сообщение 363435)
2) Сформулируйте концепцию обеспечения безопасности реализованную в вашем изделии.

см. предыдущий пункт

Сухов 05.01.2020 17:59

Даниил Баюшев,
"сформулируйте" "концепция" "критерии" - можно попроще?

По самому первому вопросу, раз между строк не понятно: Да я не следовал гостам, потому что в глаза их не видел, да и не факт, что всё бы там понял, я отталкивался от требований к электромеханику по обслуживанию дальность видимости, токи, напряжения и тд. Удовлетворены? Или вас раздражает слово "разработал"? Заменить на "придумал"?

Цитата:

Сформируйте критерии опасных отказов для вашего изделия
опасным отказом светодиодной лампы считаю кз кристалла и прекращение свечения при сохранении електрических параметров

Цитата:

Сформулируйте концепцию обеспечения безопасности реализованную в вашем изделии
Может вы всё таки прочитаете что там написано? Или там ничего не понятно?
Вместо конструктивного разговора я трачу время на срачь, засоряя тему.

Александр 05.01.2020 18:17

Цитата:

Сообщение от Сухов (Сообщение 363441)
опасным отказом светодиодной лампы считаю кз кристалла и прекращение свечения при сохранении електрических параметров

У светодиодных ламп есть ещё несколько возможных опасных отказов.
Самый опасный отказ - подсветка от наведённого напряжения или воздействия помех ламп разрешающих огней, в том числе при внесении в схему любой одной контролируемой неисправности (той, которую "заметят" во время очередного включения лампы или ТЧМ, или ДСП, или система диагностики), или при внесении в схему нескольких неконтролируемых неисправностей.
Вы на возможность возникновения данного отказа проверяли схему?

Следующая проверка - на отпадание огневого реле при отсутствии (или снижения яркости ниже указанных в документах значений) свечения светодиодов и внесения вышеуказанных неисправностей.

Оставшиеся проверки покажутся "детскими" после того, как докажете эти две (не нам на форуме, а экспертам).

Рубильник 05.01.2020 20:51

Боюсь спросить, а зачем столько олова налито на дорожки?

tiksi 05.01.2020 22:43

Сдается мне, что Даниил Баюшев знаком с Сухов и испытывает антаганизм.

tiksi добавил 05.01.2020 в 23:43
Цитата:

Сообщение от Рубильник (Сообщение 363449)
Боюсь спросить, а зачем столько олова налито на дорожки?

Не бойтесь, спросите. Или припой халявный, или борятся с токами.
Я нынче борюсь с таймером китайским. Там тоже на силовых дрожках гора припоя. Сдул его, теперь попробуем пшик на мах. токах.

Сухов 05.01.2020 23:10

Цитата:

Самый опасный отказ - подсветка от наведённого напряжения или воздействия помех ламп разрешающих огней
Кстати очень серьезный вопрос. Когда я проверял выбранные светодиоды на чувствительность, результат меня не порадовал, они начинают светится уже при токе меньше миллиампера. Так как у нас отсутствует электротяга, в полной мере это проверить трудно. Но могу пока точно сказать, что воздействия помех ламп разрешающих огней, причем ночью не обнаружил, это при том что светофор самый отдаленный, и его жилы само собой в одном кабеле с другими сигналами идет. Схематически с этим можно бороться, но это не очень хорошая идея, прока не принудит, не буду это делать. В любом случае, для меня эта тема еще не закрыта.

Цитата:

в том числе при внесении в схему любой одной контролируемой неисправности (той, которую "заметят" во время очередного включения лампы или ТЧМ, или ДСП, или система диагностики), или при внесении в схему нескольких неконтролируемых неисправностей.
Честно, не совсем понял вопроса, можно конкретный пример, чтоб я мог ухватиться?

Рубильник,
Перестраховка, поверхностный монтаж - дело тонкое (как восток:oiE: ), особенно в неблагоприятных условиях, обратите внимание, контакты резисторов тоже хорошо облужены, так как перегнивание контактных площадок на изгибах явление довольно частое.

tiksi,
Не знаком, и нет желания.

Александр 05.01.2020 23:29

Цитата:

Сообщение от Сухов (Сообщение 363458)
Честно, не совсем понял вопроса, можно конкретный пример, чтоб я мог ухватиться?

Допустим, в схеме есть транзистор (конденсатор, резистор), пробой или обрыв которого не контролируется (например, при пробое увеличился потребляемый ток процентов на 20, светодиоды стали ярче светить). На это никто не пожалуется, никто этого не заметит, поэтому лампа с такой неисправностью может работать год, до выхода любого следующего элемента.
После этого вносят неисправность ещё одного элемента (на усмотрение эксперта). Если неисправность и этого элемента никак не проявится, ещё добавят. И будут вносить неисправности всех этих диодов да кондёров до тех пор, пока или отказ не зафиксируется (например, огневуха отвалится), или пока лампа опасный отказ не даст.
Рассматриваются следующие отказы элементов:
Полупроводники - пробой или обрыв (на усмотрение эксперта)
Резисторы - повышение сопротивления или обрыв
Конденсаторы - потеря ёмкости или обрыв или пробой

Узник Абакана 06.01.2020 07:29

http://morepic.ru/images/tech501_3667.jpg
http://morepic.ru/images/tech502_6963.jpg
http://morepic.ru/images/tech503_8052.jpg
http://morepic.ru/images/tech504_9325.jpg

возможно это внесет некоторую ясность

Узник Абакана добавил 06.01.2020 в 08:29
Цитата:

Сообщение от Даниил Баюшев (Сообщение 363438)
Узников, перелогинься.

в смысле?
прошу прощения, не понял...

СУНДЕТОВ 06.01.2020 09:55

А расположение огней поменялся ?

Сухов 06.01.2020 12:01

Друзья!
Я прошу прощения, но сам того не ведая вас обманул...
Кинув все силы в отказоустойчивость и соответствие параметров (тут я отвечаю за каждое свое слово), я практически ничего не сделал по помехоустойчивости, но даже те проверки что сделал - сделал мягко говоря неправильно (критино бабено).

По помехам большие вопросы, буду проверять аж в феврале, когда выйду с отпуска... Блин.

Цитата:

Допустим, в схеме есть транзистор (конденсатор, резистор), пробой или обрыв которого не контролируется (например, при пробое увеличился потребляемый ток процентов на 20, светодиоды стали ярче светить)
Смотрите, в данной схеме за пробой и обрыв в самих светодиодах я уже писал. Остается только КЗ в диодном мосту и в обмотке реле. По реле понятно, скорее всего отпадет. По мосту был расчет на большую перегрузочную способность - мост на 1 ампер против реальной нагрузке 0,25А (если нужен эквивалент лампы 25Вт), вообще интересно, сегодня прогоню на симуляторе. И светодиоды перегрузить практически невозможно, они нагружены на треть номинальной мощности (на половину при эквиваленте лампы 25Вт). Чтобы достичь номинальной мощности нужно чтобы ток возрос на (!) 300%. То есть достаточно допустим раз в год (скорее всего реже) доставать лампу и проверять на месте на дефекты.

Сухов добавил 06.01.2020 в 13:01
Не считаю этот сайт чисто российским - ЖД это отдельное государство, в которое в моём понимании входят Россия, Украина, Белоруссия, Казахстан. Я разговариваю со всеми :)

Legon 06.01.2020 12:04

А как там по грозозащите?

и когда волокно к светофорам буит?


Часовой пояс GMT +3, время: 04:34.

Powered by vBulletin® Version 3.8.1
Copyright ©2000 - 2026, Jelsoft Enterprises Ltd. Перевод: zCarot


Яндекс.Метрика