KR0129227B1

KR0129227B1 - 전구형 형광등용 전자식 안정기

Info

Publication number: KR0129227B1
Application number: KR1019940005352A
Authority: KR
Inventors: 조길형
Original assignee: 백중영; 금성계전 주식회사
Priority date: 1994-03-17
Filing date: 1994-03-17
Publication date: 1998-04-09

Abstract

본 발명은 전구형 형광등의 전자식 안정기 제어기술에 관한 것으로, 전자식 안정기에 있어서는 회로방식이 높은 전류를 필요로 하는 트랜지스터를 사용하는 방식이므로, 턴온시 램프에 순간적으로 높은 전압을 유기시켜 램프의 수명이 단축되고, 스위칭 트랜지스터의 전류증폭률이 일정한 것을 사용하지 않는 경우 스위칭 동작이 부정확하여 스위칭 트랜지스터가 파손되는 결함이 있었는 바, 본 발명은 이를 해결하기 위하여 소신호용 트랜지스터를 이용하여 램프를 부드럽게 점등시키고, 스타터 내장형 램프 및 스타터가 없는 전자식 램프에서 간단하게 회로를 변경하여 적용할 수 있게 하였다.

Description

전구형 형광등용 전자식 안정기

제1도는 일반적인 전구형 형광등용 전자식 안정기의 회로도.

제2도는 본 발명 전구형 형광등용 전자식 안정기의 회로도.

제3도의 (a)는 램프의 전류파형도.

(b)는 트랜지스터(Q₁₂)의 콜렉터전류 파형도.

(c)는 트랜지스터(Q₁₂) 베이스-에미터간 전압 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 전원입력부 2 : 정류부

3 : 역률개선부 4 : 스위칭부

5 : 출력부

본 발명은 전구형 형광등의 전자식 안정기 제어기술에 관한 것으로, 특히 변형된 플라이백 방식으로 방전등의 초기 점등시 부드러운 점등을 구현하여 흑화현상을 줄일 수 있게 하고, 점등 후에는 방전등에 흐르는 전류를 제한하여 일정한 밝기를 유지할 수 있게 한 전구형 형광등용 전자식 안정기에 관한 것이다.

제1도는 일반적인 전규형 형광등용 전자식 안정기의 회로도로서 이의 작용을 설명하면 다음과 같다.

이 회로는 하프 브리지(Half bridge) 방식으로 입력교류전원(V_AC)이 퓨즈(F₁) 및 다이오드(D₁)를 통해 평활용 콘덴서(C₂)에 충전되고, 여기서 초기 시동시 상기 다이오드(D₁)를 통해 정류된 정류전압이 인덕터(L₁) 및 공진용 콘덴서(C₇)를 통해 램프(LAMP)에 공급되는 데, 이 전압이 저항(R₁) 및 콘덴서(C₃)에 의해 일정시간 경과되면 다이액(BD₁)을 통해 트랜지스터(Q₂)의 베이스측으로 공급된다.

상기 트랜지스터(Q₂)의 베이스에 턴온전압이 공급되면 트랜스(T₁)의 도트(·)부분의 전위가 상대측 전위보다 높아 전류가 상기 램프(LAMP)→트랜스(T₁)→트랜지스터(Q₂)를 통해 흐르게 된다.

이로부터 소정시간이 경과되면 상기 트랜스(T₁)에 유기되는 전압가 되어 인덕터 가 -방향으로 유기되며, 도트(·)반대방향의 전위가 높아지게 된다. 이로 인하여 상기 트랜지스터(Q₂)에 턴온전압을 제공하던 인덕터(L₃)의 도트방향이 절환되어 그 트랜지스터(Q₂)가 오프되면서 트랜지스터(Q₁)의 베이스에 턴온전압이 공급되어 그 트랜지스터(Q₁)가 턴온된다. 이에 따라 전류는 트랜스(T₁)→램프(LAMP)→콘덴서(C₇)→트랜지스터(Q₁)→트랜스(T₁)를 통해 흐르게 된다.

이후에도 상기 트랜스(T₁)의 역기전력에 의하여 상기 트랜지스터(Q₁),(Q₂)가 교대론 온,오프 되면서 상기 콘덴서(C₇)에 의하여 제한된 전류가 램프(LAMP)에 공급되어 그 램프(LAMP)가 점등된다.

그러나 이와 같은 전자식 안정기에 있어서는 회로방식이 높은 전류를 필요로 하는 트랜지스터를 사용하는 방식이므로 턴온시 램프에 순간적으로 높은 전압을 유기시켜 램프의 수명이 단축되고, 스위칭 트랜지스터의 전류증폭률이 일정한 것을 사용하지 않는 경우 스위칭 동작이 부정확하여 스위칭 트랜지스터가 파손되는 결함이 있었다.

본 발명은 이와 같은 결함을 해결하기 위하여 변형된 플라이 백 방식을 적용하여 방전등의 초기 점등시 부드러운 점등을 가능하게 함과 아울러 흑화현상을 줄이고, 점등 후에는 방전등에 흐르는 전류를 제한하여 일정한 밝기를 유지할 수 있게 창안한 것으로, 이를 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명 전구형 형과등용 전자식 안정기의 회로도로서 이에 도시한 바와 같이, 바리스터 및 콘덴서를 이용하여 서지전압에 의해 회로가 파손되는 것을 방지하고, 입력교류전원(V_AC)에 혼입된 고주파에 의해 전파방해를 방지하는 전원입력부(1)와, 상기 전원입력부(1)의 출력전압을 전파정류하는 정류부(2)와, 상기 정류부의 출력전압을 공급받아 콘덴서 및 다이오드를 이용하여 역률을 개선하는 역률개선부(3)와, 상기 역률개선부(3)의 출력전압을 구동전원으로 공급받고, 트랜스(T₁₁)에 유기되는 기전력에 의해 반주기동안 하나의 트랜지스터를 온시킨 후 역기전력을 이용하여 나머지 반주기동안 램프구동용 트래지스터를 구동시키는 방식으로 램프(LAMP₁₁)를 부드럽게 점등시키는 스위칭부(4)와, 상기 스위칭부(4)의 제어에 따라 구동되는 트랜스(T)를 통해 구동전원을 공급받아 램프(LAMP₁₁)를 점등시키는 출력부(5)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 제3도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

입력교류전원(V_AC)이 퓨즈(F₁₁)와 브리지다이오드(D₁₁-D₁₄)를 통해 전파정류된 후 평활용 콘덴서(C₁₈)에 충전되는데, 여기서, 입력교류전원(V_AC)양단에 병렬접속된 바리스터(ZNR₁₁) 및 콘덴서(C₁₁)는 서지전압에 의해 회로가 파손되는 것을 방지하고, 입력교류전원(V_AC)에 혼입된 고주파에 의해 전파방해를 받게 되는 것을 방지하기 위함이다.

이때, 초기점등 작용을 설명하면, 상기 브리지다이오드(D₁₁-D₁₄)에 의해 전파정류된 후 저항(R₁₁)을 통해 직접 램프(LAMP₁₁)의 일측단자(LP₁)에 공급되고; 저항(R₁₃)(R₁₄)에 의해 소정 레벨로 분배된 전압이 콘덴서(C₁₄)를 통해 트랜지스터(Q₁₁)의 베이스에 공급되는데, 이 전압이 저항(R₁₃) 및 콘덴서(C₁₄)에 의해 일정시간이 경과되면 다이액(BD₁₁)을 통해 그 트랜지스터(Q₁₁)의 베이스에 공급되고, 그 전압이 일정치 이상으로 될 때 그 트랜지스터(Q₁₁)가 온된다.이에 따라 트랜스(T₁₁) 2차코일의 4:번 단자의 도트(·)부분이 높은 정극성(+) 전압으로 유기된다.

이로부터 소정시간이 경과되면 상기 트랜스(T₁₁)의 2차코일에 순간적으로 역기 전력가 생성되고, 이에 의해 상기 도트 부분이 4:번에서 3:으로 절환되면서 그 4:번 단자의 전위가 하강되고, 이로 인하여 상기 트랜지스터(Q₁₁)의 베이스에 저전위가 공급되어 그 트랜지스터(Q₁₁)가 오프된다. 이때, 저항(R₁₆)을 통해 트랜지스터(Q₁₂)의 베이스에 고전위가 공급되어 그 트랜지스터(Q₁₂)가 턴온되므로 전류는 램프(LAMP₁₁)의 단자(LP₁)→(LP₂)→콘덴서(C₁₇)에 충전 후→코일(L₁₂)→램프(LAMP₁₁)의 단지(LP₃₄)→(LP₃)→트랜스(T₁₁)의 일차코일(1:→2:)→트랜지스터(Q₁₂)→접지로 흐르게 된다.

이와같이 초기상태에서 1차적으로 트랜지스터(Q₁₁)를 온시킨 후 역기 전력을 이용하여 2차적으로 트랜지스터(Q₁₂)를 온시켜 램프(LAMP₁₁)가 부드럽게 점등된다.

이후, 상기 트랜스(T₁₁)의 1차코일에 발생되는 역기 전력에 의해 콘덴서(C₁₅),(C₁₆),(C₁₇)와 트랜스(T₁₁)가 공진하게 되므로 정상적인 전압이 유기되어 상기 트랜지스터(Q₁₁)가 온된 후 반주기가 경과되면서 스위칭 트랜지스터(Q₁₂)가 온되는 과정이 반복적으로 수행되어 램프(LAMP₁₁)가 점등된다.

여기서, 역률개선부(3)의 콘덴서(C₁₂),(C₁₃) 저항(R₁₂) 및 다이오드(D₁₅)(D₁₆)에 의하여 역률이 개선되고, 고주파 함유율(THD)이 감소된다.

즉, 제2도에서 전류가 다이오드(D₁₁)→저항(R₁₁)→콘덴서(C₁₂)→다이오드(D₁₄)를 통해 흐르고, 다른 한편으로는 다이오드(D₁₁)→저항(R₁₁)→콘덴서(C₁₂)→저항(R₁₂)→다이오드(D₁₆)를 통해 흐르게 된다. 또한, 이때, 콘덴서(C₁₁)에도 전류가 공급되어 충전된다. 그러므로, 다이오드(D₁₃)의 도통각에 의해 역률이 개선된다. 여기서 주목할 사항은 전파정류된 다이오드의 도통각이 아닌 교류전원을 이용하여 역률을 개선한다는 것이다.

또한, 램프(LAMP₁₁)에 병렬접속한 코일(L₁₂)과 콘덴서(C₁₇) 대신 스타터를 사용해도 무방하다.

상기 트랜지스터(Q₁₂)의 베이스측에 제너다이오드(ZD₁₁)를 접속하여 그 트랜지스터(Q₁₂)의 베이스측에 공급되는 전압을 일정레벨 이하로 제어하고 있으며, 그 트랜지스터(Q₁₂)에 다이오드(D₁₈)를 병렬로 접속하여 역기전력 발생시 순간적으로 트랜지스터(Q₁₂)의 에미터에서 콜렉터측으로 흐르는 전류를 분산시킴으로써 그 트랜지스터(Q₁₂)를 보호할 수 있게 하였다.

여기서, 미설명되 제3도의 (a)는 램프(LAMP₁₁)의 전류파현도이고, (b)는 트랜지스터(Q₁₂)의 콜렉터전류 파형도이며, (c)는 트랜지스터(Q₁₂)의 베이스-에미터간 전압 파형도이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 소신호용 트랜지스터를 이용하여 램프를 부드럽게 점등시킬 수 있는 효과가 있고, 스타터 내장형 램프 및 스타터가 없는 전자식 램프에서 간단하게 회로를 변경하여 적용할 수 있게 함으로써 설치시 편리함과 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims

(정정) 전구형 형광등의 전자식 안정기회로를 보호하고 전파방해를 방지하는 전원입력부; 상기 전원입력부의 출력전압을 전파정류하는 정류부와; 상기 전류부의 출력전압을 입력받아 역률을 개선하는 역률개선부의 출력전압을 구동전압으로 하여 램프를 점등시키는 스위칭부 및 출력부로 구성된 전구형 형광등형 전자식 안정기에 있어서, 상기 정류부의 출력단자 양측에 직렬접속된 콘덴서(C₁₂),(C₁₃)와 콘덴서(C₁₈)를 병렬로 접속하고, 상기 콘덴서(C₁₂),(C₁₃)의 공통 접속점을 저항(R₁₂)을 통한 후 역방향으로 병렬접속된 다이오드(D₁₅)(D₁₆)를 통해 상기 정류부의 일측에 접속하여 구성된 역률개선부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 전구형 형광등용 전자식 안정기.
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