KR0125489Y1

KR0125489Y1 - 형광등의 안정구동장치

Info

Publication number: KR0125489Y1
Application number: KR2019930010501U
Authority: KR
Inventors: 심진호
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1993-06-15
Filing date: 1993-06-15
Publication date: 1998-12-15
Also published as: KR950002516U

Abstract

본 고안은 형광등을 안정하게 구동시키는 형광등의 안정구동장치에 관한 것으로서, 브리지정류수단(10)으로부터 출력되는 직류전압을 받아서 일정한 기준전압신호(Vref)를 발생하는 기준전압발생수단(50)과, 상기 기준전압발생수단(50)으로부터 출력되는 기준전압신호(Vref)를 입력받음과 동시에 형광등 구동수단(30)으로부터 출력되는 구동신호를 받아서 형광등(40)의 불량상태에 의한 과전압을 검출하는 과전압검출수단(60)과, 상기 과전압검출수단(60)으로부터 출력되는 과전압검출신호를 받아서 상기 형광등(40)의 안정된 점등을 위한 보호신호를 상기 형광등(40)에 출력하는 보호수단(70)으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

형광등의 안정구동장치

제1도는 종래에 의한 형광등의 구동장치의 제어 블록도.

제2도는 본 고안의 일실시예에 의한 형광등의 안정구동장치의 개략적인 블록도.

제3도는 본 고안의 일실시예에 의한 형광등의 안정구동장치의 상세한 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 브리지정류수단 20 : 기동전압수단

30 : 형광등구동수단 40 : 형광등

50 : 기준전압발생수단 60 : 과전압검출수단

70 : 보호수단

본 고안은 형광등을 안정하게 구동시키는 형광등의 안정구동장치에 관한 것이다.

일반적으로, 종래에 의한 형광등의 구동장치는 제1도에 도시한 바와같이 교류전원입력단(1)으로부터 출력되는 상용교류 입력전압을 받아서 직류로 전파정류하는 브리지정류수단(10)과, 상기 브리지정류수단(10)으로부터 출력되는 직류전압을 받아서 형광등(40)의 필라멘트를 예열시키기 위한 초기의 기동전압신호를 출력하는 기동전압수단(20)과, 상기 기동전압수단(20)으로부터 출력되는 기동전압신호를 받아서 형광등(40)을 점등시키기위한 구동신호를 상기 형광등(40)에 출력하는 형광등구동수단(30)으로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래에 의한 형광등의 구동장치는 2개의 형광등을 사용하는 경우에 있어서, 1개의 형광등이 불량이거나 수명이 다한 상태에서 형광등을 점등시키면 상기 형광등의 불량 상태와는 관계없이 형광등구동수단(30)이 동작함으로써 상태가 양호한 다른 형광등에 정격전력이상의 과전압이 걸리기 때문에 형광등의 조도 변화가 심하여 안정된 조도 출력을 얻을 수 없을뿐만 아니라, 스윗칭소자에 과전류가 흘러 상기 스윗칭소자를 파손시킨다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로써, 본 고안의 목적은 과전압검출수단 및 보호수단을 이용하여 형광등의 불량 상태를 검출함으로써 일정한 공진점으로 상기 형광등을 점등시킬 수가 있기 때문에 형광등의 안정된 조도 출력을 얻을 수 있을뿐만 아니라, 형광등의 점등을 제어하는 스윗칭소자의 파괴를 방지할 수 있는 형광등의 안정구동장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의한 형광등의 안정구동장치는 브리지정류수단으로부터 출력되는 직류전압을 받아서 일정한 기준전압신호(Vref)를 발생하는 기준전압발생수단과, 상기 기준전압발생수단으로부터 출력되는 기준전압신호(Vref)를 입력받음과 동시에 형광등 구동수단으로부터 출력되는 구동신호를 받아서 형광등의 불량상태에 의한 과전압을 검출하는 과전압검출수단과, 상기 과전압검출수단으로부터 출력되는 과전압검출신호를 받아서 상기 형광등의 안정된 점등을 위한 보호신호를 상기 형광등에 출력하는 보호수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제2도는 본 고안의 일실시예에 의한 형광등의 안정구동장치의 제어블록도이고, 제3도는 본 고안의 일실시예에 의한 형광등의 안정구동장치의 상세한 회로도이다.

제2도 내지 제3도에 도시한 바와같이, 브리지정류수단(10)은 교류전원입력단(1)으로부터 출력되는 상용교류 입력전압을 받아서 직류로 전파정류하고, 기동전압수단(20)은 상기 브리지정류수단(10)으로부터 출력되는 직류전압을 받아서 형광등(40)의 필라멘트를 예열시키기 위한 초기의 기동전압신호를 출력하는 것으로써, 이 기동전압수단(20)은 상기 브리지정류수단(10)으로부터 출력되는 직류 전압을 받아서 일정전압으로 분압하는 저항(R1,R2)과, 상기 분압저항(R,1R2)으로부터 출력되는 전압을 받아서 초기 기동전압을 발생하도록 충·방전하는 분압저항(R1,R2)에 병렬접속된 캐패시터(C1)와, 상기 분압저항(R1,R2) 및 캐패시터(C1)에서 발생한 기동전압을 받아서 온/오프되는 다이악(DIAC)으로 구성되어 있다.

형광등구동수단(30)은 상기 기동전압수단(20)으로부터 출력되는 기동전압신호를 받아서 형광등(40)을 점등시키기위한 구동신호를 상기 형광등(40)에 출력하는 것으로써, 이 형광등구동수단(30)은 상기 기동전압수단(20)의 다이악(DIAC)으로부터 출력되는 전류신호를 받아서 동작하는 전류트랜스(CT)와, 상기 전류트랜스(CT)의 1차코일(31)에서 2차코일(32,33)로 유기된 전압을 저항(R3,R4)을 통해 받아 교번동작하는 트랜지스터(TR1,TR2)와, 상기 트랜지스터(TR1,TR2)로부터 출력되는 교번동작신호를 받아서 형광등(40)을 구동하기위한 고주파공진전압을 발생하는 코일(L1,L2) 및 캐패시터(C2,C3)으로 이루어진 공진회로(31)와, 상기 공진회로(31)에 의해 발생한 고주파공진전압을 일정한 레벨의 전압으로 유지시키도록 공진회로(31)에 병렬접속된 클램핑용 다이오드(D5,D6)로 구성되어 있다.

상기 트랜지스터(TR1,TR2)의 베이스 단자에 캐소드 단자가 접속되며, 전류변환기(CT)의 2차코일(32,33)의 일측 단자에 에노드 단자가 접속된 다이오드(D1,D2)가 각각 접속되어 있고, 상기 트랜지스터(TR1,TR2)의 오프시에 발생하는 역기전력을 바이패스하여 트랜지스터(TR1,TR2)를 보호하도록 트랜지스터(TR1,TR2)의 컬렉터 단자와 에미터 단자에 다이오드(D3,D4)가 각각 접속되어 있다.

상기 코일(L1,L2)의 일측은 제1 및 제2형광등(41,42)의 필라멘트 접속단자에 접속되며 타측은 전류트랜스(CT)의 1차코일(31)에 각각 접속되어 있고, 상기 캐패시터(C2,C3)의 일측은 제1 및 제2형광등(41,42)의 필라멘트 접속단자에 접속되며 타측은 브리지정류수단(10)의 출력단에 각각 접속되어 있다.

그리고, 기준전압발생수단(50)은 상기 브리지정류수단(10)으로부터 출력되는 직류 전압을 받아서 일정한 기준전압신호를 발생하는 것으로서, 이 기준전압발생수단(50)은 상기 브리지정류수단(10)에 병렬로 접속되어 브리지정류수단(10)으로부터 출력되는 직류 전압을 받아서 일정한 레벨의 기준전압신호(Vref)로 분압하는 분압저항(R5,R6)으로 구성되어 있다.

과전압검출수단(60)은 상기 기준전압발생수단(50)으로부터 출력되는 일정한 기준전압신호를 입력받음과 동시에 상기 형광등구동수단(30)으로부터 출력되는 구동신호를 받아서 형광등(40)의 불량 상태에 의한 과전압을 검출하는 것으로써, 이 과전압검출수단(60)은 상기 형광등구동수단(30)의 1차코일(L1,L2)에서 2차코일(L1',L2')로 유기된 전압을 반파정류하는 다이오드(D7)와, 상기 다이오드(D7)에서 반파정류된 전압에 포함되어 있는 맥류 성분을 필터링하는 평활용 캐패시터(C6)와, 상기 평활용 캐패시터(C6)에서 필터링된 직류전압을 저항(R7)을 통해 비반전단자(+)에 입력받음과 동시에 상기 기준전압발생수단(50)으로부터 출력되는 일정한 기준전압(Vref)을 분압저항(R5,R6)을 통해 반전단자(-)에서 받아서 이를 비교하는 비교기(COM)과, 상기 비교기(COM)로부터 출력되는 비교신호를 저항(R8)을 통해 받아서 동작하는 트랜지스터(TR3)로 구성되어 있고, 상기 저항(R7)은 일측이 다이오드(D7)의 캐소드 단자에 접속되며 타측이 비교기(COM)의 비반전단자(+)에 접속되어 있고, 저항(R8)은 일측이 비교기(COM)의 출력단에 접속되며 타측이 상기 트랜지스터(TR3)의 베이스 단자에 접속되어 있다.

그리고, 보호수단(70)은 상기 과전압검출수단(60)으로부터 출력되는 과전압검출신호를 받아서 형광등(40)의 안정된 점등을 위한 보호신호를 상기 형광등(40)에 출력하는 것으로써, 이 보호수단(70)은 상기 브리지정류수단(10)으로부터 출력되는 직류 전압을 저항(R9)을 통해 받아서 상기 과전압검출수단(60)의 트랜지스터(TR3) 온시에 동작하는 발광다이오드(LED)와, 상기 발광다이오드(LED)의 온시에 동작하는 포토트라이악(PT)으로 이루어진 포토커플러(PC)이다.

이하, 상기와 같이 구성된 형광등의 안정구동장치의 작용효과를 설명한다.

먼저, 형광등의 교류전원입력단(1)으로부터 출력되는 상용교류 입력전압을 브리지정류수단(10)에서 받아서 직류로 전파정류하고, 그 전파정류된 직류 전압은 기동전압수단(20), 형광등구동수단(30) 및 형광등(40)에 인가된다.

상기 기동전압수단(20)은 브리지정류수단(10)으로부터 출력되는 직류전압을 분압저항(R1,R2)을 통해 받아 일정한 레벨의 전압으로 분압하고, 그 분압된 전압이 캐패시터(C1)에서 충전을 시작하면서 형광등(40)의 필라멘트를 예열시키기 위한 초기기동전압으로써 다이악(DIAC)을 구동시킬 수 있는 적정전압까지 충전되면, 다이악(DIAC)이 온되면서 저항(R4)을 통해 트랜지스터(TR2)의 베이스 단자에 전압이 인가되어 트랜지스터(TR2)가 온된다.

상기 트랜지스터(TR2)가 온되면, 캐패시터(C2)에 충전된 전압에 의해 제1 및 제2형광등(41,42)에 전류가 흐르고, 상기 제1 및 제2형광등(41,42)에 병렬접속된 캐패시터(C4,C5)에 의해 제1 및 제2형광등(41,42)의 필라멘트가 예열되면서 코일(L1,L2)을 통해 전류트랜스(CT)의 1차코일(31)에 전류가 흐르게 되어 2차코일(32)에 유기전류가 발생하고, 상기 발생된 유기전류는 저항(R3)을 통해 트랜지스터(TR1)의 베이스 단자에 인가되어 트랜지스터(TR1)가 온된다.(이때, 상기 변류기(CT)의 2차코일(32,33)의 도트 방향이 대칭적으로 되어 있어 트랜지스터(TR2)는 오프상태)

상기 트랜지스터(TR1)가 온되면, 전류는 인덕턴스(L1,L2)을 통해 제1 및 제2형광등(41,42)에 흐르고, 상기 제1 및 제2형광등(41,42)에 병렬접속된 캐패시터(C4,C5)에 의해 제1 및 제2형광등(41,42)의 필라멘트가 예열되면서 캐패시터(C3)에 전류가 흐른다.

다시, 전류트랜스(CT)의 2차코일(33)에 유기전류가 발생되면 저항(R4)을 통해 상기 트랜지스터(TR2)가 온되면서(이때, 트랜지스터(TR1)는 오프상태) 트랜지스터(TR1,TR2)는 교번동작을 반복하면서 제1 및 제2형광등(41,42)을 지속적으로 점등시킨다.

이때, 전류의 흐름을 설명하면 트랜지스터(TR1)의 온시에는 트랜지스터(TR1)→인덕턴스(L1,L2)→제1 및 제2형광등(41,42)→캐패시터(C2)의 방향으로 전류가 흐르게 되고, 트랜지스터(TR2)가 온될때는 캐패시터(1C)→제1 및 제2형광등(41,42)→인덕턴스(L1,L2)→트랜지스터(TR2)의 방향으로 전류가 흐르게 된다.

만약, 상기 제1 및 제2형광등(41,42) 가운데 하나가 불량상태이거나 수명이 다한 경우에는 상기 인덕턴스(L1,L2)의 2차측(L1',L2')에 발생한 유기전류를 과전압검출수단(60)의 다이오드(D7)를 통해 반파정류하고, 그 반파정류된 전압에 포함되어 있는 맥류 성분을 평활용 캐패시터(C6)에서 필터링하여 그 필터링된 전압은 저항(R7)을 통해 비교기(COM)의 비반전단자(+)에 입력된다.

상기 비교기(COM)는 평활용 캐패시터(C6)에서 필터링된 직류 전압을 저항(R7)을 통해 비반전단자(+)에서 입력받음과 동시에 기준전압발생수단(50)의 분압저항(R5,R6)을 통해 일정한 기준전압(Vref)을 반전단자(-)에서 받아서 이를 비교한다.

상기 비교기(COM)의 비반전단자(+)에 입력된 직류 전압이 반전단자(-)에 입력된 기준전압(Vref)보다 높게 되면, 비교기(COM)의 출력단에는 하이레벨의 신호가 출력되어 그 출력된 하이레벨의 신호는 저항(R8)을 통해 트랜지스터(TR3)의 베이스 단자에 인가되어 상기 트랜지스터(TR3)를 온시킨다.

상기 트랜지스터(TR3)가 온되면, 브리지정류수단(10)으로부터 출력되는 직류전압은 저항(R9)을 통해 보호수단(70)의 발광다이오드(LED)의 에노드 단자에 인가되어 발광다이오드(LED)에 불이 들어오면서 포토트라이악(PT)이 온되어 인덕턴스(L1,L2)를 병렬로 접속시킨다.

따라서, 형광등(40) 가운데 하나가 불량이거나 수명이 다한 상태에서도 인덕턴스(L1,L2)의 접속을 항상 병렬로 유지시킴으로써 공진주파수(fo)를 일정하게 유지시킴으로써 형광등(40)의 안정된 구동상태를 유지할 수 있다.

상기의 설명에서와 같이 본 고안에 의한 형광등의 안정구동장치에 의하면, 과전압검출수단 및 보호수단을 이용하여 형광등의 불량 상태를 검출함으로써 일정한 공진점으로 상기 형광등을 점등시킬 수가 있기 때문에 형광등의 안정된 조도 출력을 얻을 수 있을뿐만 아니라, 형광등의 점등을 제어하는 스윗칭소자의 파괴를 방지할 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.

Claims

브리지정류수단(10)으로부터 출력되는 직류전압을 받아서 일정한 기준전압신호(Vref)를 발생하는 기준전압발생수단(50)과, 상기 기준전압발생수단(50)으로부터 출력되는 기준전압신호(Vref)를 입력받음과 동시에 형광등 구동수단(30)으로부터 출력되는 구동신호를 받아서 형광등(40)의 불량상태에 의한 과전압을 검출하는 과전압검출수단(60)과, 상기 과전압검출수단(60)으로부터 출력되는 과전압검출신호를 받아서 상기 형광등(40)의 안정된 점등을 위한 보호신호를 상기 형광등(40)에 출력하는 보호수단(70)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 형광등의 구동장치.
제1항에 있어서, 상기 기준전압발생수단(50)은 상기 브리지정류수단(10)에 병렬로 접속되어 브리지정류수단(10)으로부터 출력되는 직류 전압을 받아서 일정한 레벨의 기준전압신호(Vref)로 분압하는 분압저항(R5,R6)으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 형광등의 안정구동장치.
제1항에 있어서, 상기 과전압검출수단(60)은 상기 형광등구동수단(30)의 1차코일(L1,L2)에서 2차코일(L1',L2')로 유기된 전압을 반파정류하는 다이오드(D7)와, 상기 다이오드(D7)에서 반파정류된 전압에 포함되어 있는 맥류 성분을 필터링하는 평활용 캐패시터(C6)와, 상기 평활용 캐패시터(C6)에서 필터링된 직류전압을 저항(R7)을 통해 비반전단자(+)에 입력받음과 동시에 상기 기준전압발생수단(50)으로부터 출력되는 일정한 기준전압(Vref)을 분압저항(R5,R6)을 통해 반전단자(-)에서 받아서 이를 비교하는 비교기(COM)와, 상기 비교기(COM)로부터 출력되는 비교신호를 저항(R8)을 통해 받아서 동작하는 트랜지스터(TR3)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 형광등의 안정구동장치.
제1항에 있어서, 상기 보호수단(70)은 상기 브리지정류수단(10)으로부터 출력되는 직류전압을 저항(R9)을 통해 받아서 상기 과전압검출수단(60)의 트랜지스터(TR3) 온시에 동작하는 발광다이오드(LED)과, 상기 발광다이오드(LED)의 온시에 동작하는 포토트라이악(PT)으로 이루어진 포토커플러(PC)인 것을 특징으로 하는 형광등의 안정구동장치.