随着铁路技术装备现代化建设的快速发展,铁路信号设备滞后的问题开始显现。尤其是现有的采用双丝白炽灯作为发光光源的铁路信号灯存在耗能、亮度低、易发热、易损坏、寿命短的技术问题,已经不能满足目前高速发展的铁路需求。铁路运输部门迫切需要一种亮度更高、寿命更长和安全可靠性更高的铁路信号灯。本课题提出了一种采用大功率LED来研制开发的新型铁路信号灯光源的方案。此光源采用主副光源结构设计,通过对主副灯工作状态的监督和控制系统设计,使LED信号灯具备了主副灯转换和故障报警功能,提高LED铁路信号灯的安全性和可靠性。文中首先分析了现有铁路信号灯的技术状况,然后详细介绍了这种以大功率LED作为发光光源的铁路信号灯光源的设计研发和具体实现过程。重点从以下五方面展开：(1)总结了LED的发光原理和光学特性,探讨了LED照明系统选择LED光源的理论依据,并给出了LED照度分布和光通量的计算方法。(2)根据大功率LED的发光特性和主副光源结构,设计了复眼透镜照明系统,并通过Tracepro光学仿真软件进行了照明光学系统仿真。(3)根据大功率LED的电学特性和铁路信号供电系统的电气参数,设计了信号灯的驱动电源。并对基于L6562的PFC控制电路的设计进行了详细的研究。(4)根据铁路信号灯的安全可靠性要求,采用单片机设计了主副灯控制系统,实现了主副灯转换和故障报警的功能。(5)根据技术要求,对该光源的相关性能进行了试验。试验结果表明该光源符合TB/T2353-1993(铁路灯光信号发光强度)铁道行业标准的技术要求。