1、控制电路
本控制电路采用光电耦合器，当发光二极管接通发光时，光敏三级管导通驱动继电器，线圈通电后常闭触点呈现断开状态，故副灯处于断开状态，而当主灯出现故障，发光二极管不导通，继电器处于常闭触点副灯便会接通，于此同时给予报警系统一个信号与当前铁路信号灯丝报警可以很好的衔接。

图1是现在铁路信号灯丝断丝报警系统。

报警系统原理框图(图1)
1.1、光耦TLP521工作原理与限流电阻的选择
光耦主要有发光二极管正向压降VF、正向电流IF、电流传输比CTR、输入级与输出级之间的绝缘电阻、集电极-发射极反向击穿电压V(BR)CEO、集电极-发射极饱和压降VCE(sat)。

此外，在传输数字信号时还需考虑上升时间、下降时间、延迟时间等参数。

电流传输比CTR是光耦合器的重要参数，通常用直流电流传输比来表示。

当输出电压保持恒定时，它等于直流输出电流IC与直流输入电流IF的百分比。

其公式为：CTR=（IO/IF）×100% 。

采用一只光敏三极管的光耦合器，CTR的范围大多为20%～300%（如4N35、TLP521），而PC817则为80%～160%，达林顿型光耦合器（如4N30）可达100%～5000%。

这表明欲获得同样的输出电流，后者只需较小的输入电流。

因此，CTR参数与晶体管的hFE有某种相似之处。

普通光耦合器的CTR-IF特性曲线呈非线性，在IF较小时的线性失真尤为严重，因此它不适合传输模拟信号。

线性光耦合器的CTR-IF特性曲线具有良好的线性度，特别是在传输小信号时，其交流电流传输比(ΔCTR＝ΔIC/ΔIF)很接近于直流电流传输比CTR值。

因此，它适合传输模拟电压或电流信号，能使输出与输入之间呈线性关系。

采用TLP521光电耦合器，当IF=5mA时CTR可达到20%。

（光耦示意图）
图1.1 图1.2
由图1.1和图1.2可得，当If小于5 mA时，If的微小变化都将引起Ic与Vce的剧烈变化，光耦的输出特性曲线平缓。

这时如果将光耦作为电源反馈网络的一部分，其传递函数增益非常大。

对于整个系统来说，一个非常高的增益容易引起系统不稳定，所以将光耦的静态工作点设置在电流If小于5 mA是不恰当的，由图1.2可以看出，在电流If小于10 mA 时，Ic-If基本不变，而在电流If大于10 mA之后，光耦开始趋向饱和，Ic-If的值随着If的增大而减小。

结合负载需要继电器的驱动电流为60mA,因此将静态工作点设置在If30~40mA处最为合适，要说明的是，Ic-If曲线是随温度变化的，但是温度变化所影响的是在某一固定If值下的Ic值，对Ic-If比值基本无影响，曲线形状仍然同图，只是温度升高，曲线整体下移。

恒流驱动源输出电流为300mA,输出最大电压为32V，根据计算得灯需要28V的电压，因此V BB=6V，而发光二极管需要的是If=40mA和Vf=1.2V,故
Rf=（V BB-Vf）/If=(6-1.2)/40*10^-3=120Ω
R1=V1/(I-If)=6/(300-40) *10^-3=23Ω
1.2继电器工作原理分析
继电器是用于检测系统控制状态时的一种有触点的开关型隔离器件。

它具有一个线圈和数个触点，触点类似于开关，当线圈通电后触点执行开关通断动作：在平常线圈不通电时呈现断开状态的触点，称为常开触点；常开触点在线圈通电后呈现闭合状态；在平常线圈不通电时呈现闭合状态的触点，称为常闭触点；常闭触点在线圈通电后呈现断开状态；通常继电器都具有多于一对的常开和常闭触点，在线圈通电后，让常开触点接通相应的控制电路，并同时由常闭触点断开相应的控制电路。

这样在线圈的控制电压这同一个控制信号下，能通过触点开关控制多个不同的电路需要的状态，这些被触点控制的电路可以是彼此互相隔离的。

继电器原理图与示意图
1.3、LED驱动电路模块
LED芯片采用BP3126高精度原边反馈LED恒流功率开关，适用于全输入电压范围功率24W以下的反激式隔离LED恒流电源，具有LED开路、短路保护，芯片过温保护，过压、欠压保护等，是一个集成了4A/650V高压MOS的产品，Vin=85V-265V，可驱动24W及24W以内的LED。

2、电源模块
电路电源采用变压器式的降压，经过稳压芯片7812输出固定12V的电压。