LED颜色漂移对铁路信号应用产生的影响.pdfVIP

2015年3月 铁道通信信号 March2015 第51卷第3期 RAILWAYSIGNALLING＆COMMUNICATIONVoL5l No．3 LED颜色漂移对铁路信号应用产生的影响 李丰田 王朝霞 周张钰 摘要：LED因其色纯度高、低功耗、高光效、长寿命的特点广泛应用于公共交通信号指示。 阐述了LED在铁路信号领域的应用概况，着重讨论了在环境温度影响下LED铁路信号机构存在 的颜色漂移问题，并给出相应的建议。 关键词：LED信号；颜色；漂移 iththefeaturesof Abstract： c010r high pu“ty，lowconsumption，highlightefficiency，andlong hasbeen usedinindicationfor traffic illustrates life—span，LEDwidely public signal．Thispaper the ofLEDin and discussesthe ofcolor application railwaysignalemphatically problem drifting undertheeffectofambient and temperaturegivescorrespondingsuggestions． words：LED Key signal；Color；Drifting DOl：10．13879／j．issnl000—7458．2015—03．14593 随着LED技术的不断发展，LED光源因其功(A)、月白(B)5种色光，在行业标准允许的环 耗低、使用寿命长、灯光颜色纯度高等特点，在铁 境温度变化极限条件下，进行颜色漂移试验，分析 路信号领域逐渐展开应用。从最初的LED铁路手 其产生原因，提出解决建议。 执信号灯、LED机车标志灯、LED列车尾部侧灯， 1 LED的发光原理 逐渐拓展到LED铁路信号机构，更是作为新型绿 色照明光源受到全球的追捧。本文从理论和试验出 LED是一种半导体二极管，由Ⅲ一V族化合 发，研究并分析了环境温度对LED性能的影响， 探讨提高LED寿命和可靠性的方法。 制成，核心发光部分为P型和N型半导体构成的 相对于色灯信号机构由灯泡经过色灯信号玻璃 PN结。PN结根据其端电压构成一定的势垒，在正 所产生的色光，LED光源的发光强度更强，灯光 向电压下，P区和N区的多数载流子向对方扩散。 颜色纯度更高，其中尤以红色、绿色、蓝色最为明 电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进 显，其灯光的显示距离也大幅增加。但在使用过程 入对方区域的少数载流子与多数载流子复合而发出 中，LED光源因发光受温度影响较大，在环境温 光子，其发光原理如图1所示。 度变化时，颜色也会出现明显变化，称之为颜色漂 理论和实践证明，发光的波长或者频率取决于 移。一旦颜色漂移过大，就可能出现颜色识别困 所选用的半导体材料的禁带宽度E宫，单位是电子 难，导致颜色误判，这对铁路信号是绝对不允许 伏(eV)： 的。本文着重对红(H)、黄(U)、绿(L)、蓝 (1) A一危f／(q×Eg)一1239／磁(nm) 式中，^为普朗克常数；q为载流子所带电荷 李丰田：中国铁道科学研究院通信信号研究所助理研究