KR0163903B1 - 전자식 안정기의 피드백 제어시스템 - Google Patents

전자식 안정기의 피드백 제어시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR0163903B1
KR0163903B1 KR1019950014844A KR19950014844A KR0163903B1 KR 0163903 B1 KR0163903 B1 KR 0163903B1 KR 1019950014844 A KR1019950014844 A KR 1019950014844A KR 19950014844 A KR19950014844 A KR 19950014844A KR 0163903 B1 KR0163903 B1 KR 0163903B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
current
voltage
ballast
transistor
feedback
Prior art date
Application number
KR1019950014844A
Other languages
English (en)
Other versions
KR970004972A (ko
Inventor
서맹호
Original Assignee
김광호
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김광호, 삼성전자주식회사 filed Critical 김광호
Priority to KR1019950014844A priority Critical patent/KR0163903B1/ko
Priority to TW085104475A priority patent/TW322678B/zh
Priority to DE19615665A priority patent/DE19615665B9/de
Priority to CN96105009A priority patent/CN1084135C/zh
Priority to US08/636,263 priority patent/US5726534A/en
Priority to JP14287496A priority patent/JP3903394B2/ja
Publication of KR970004972A publication Critical patent/KR970004972A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR0163903B1 publication Critical patent/KR0163903B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/36—Controlling
    • H05B41/38—Controlling the intensity of light
    • H05B41/39—Controlling the intensity of light continuously
    • H05B41/392—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/36—Controlling
    • H05B41/38—Controlling the intensity of light
    • H05B41/39—Controlling the intensity of light continuously

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

이 발명은 형광램프 등의 안정기를 제어하기 위한 집적회로에 적용되는 등감지 기능을 갖는 전자식 안정기의 피드백 제어시스템에 관한 것으로서,
n램프 감지기 및 소프트 스타트 제어기에 의해 등감지 기능 및 안정기의 연속적인 제어가 가능하고, 피드백 전류 및 직류링크전압으로부터 보정된 전류명령을 생성함으로써 안정기의 피드백 제어를 가능하게 할 수 있는 등감지기능을 갖는 전자식 안정기의 피드백 제어시스템을 제공함으로써,
입력전압의 변동 또는 등의 개수변화에 따른 부하 조건에 변화에 대해서도 전자식 안정기를 정확하게 제어할 수 있다.

Description

전자식 안정기의 피드백 제어시스템
제1도는 일반적인 전자식 안정기의 상세 회로도이고,
제2도는 이 발명의 실시예에 따른 전자식 안정기 제어시스템의 제어 블록도이고,
제3도는 상기 제2도의 제어블록의 상세 회로도이고,
제4도 및 제5도는 상기 제2도의 소프트 스타트 제어기에 의해 수행되는 전류제어 및 전력제어를 도시한 그래프이고,
제6도 및 제7도는 상기 제2도의 소프트 스타트 제어기의 상세 회로도 및 전류 흐름도이고,
제8도는 상기 제2도의 램프수 감지기의 상세 회로도이고,
제9도는 상기 제3도의 출력신호 구동회로의 신호 파형도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 안정기 21 : 곱셈기
22, 24 : 가산기 23 : 전류/전압 변환기
25 : 전압/전류 변환기 3 : 제어블록
31 : 인덕터 회로 4 : 소프트 스타트 제어기
41 : 타임 제어기 5 : n램프 감지기
6 : 기준전압 발생부 Lp : 램프
이 발명은 전자식 안정기의 피드백 제어시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 형광램프 등의 안정기를 제어하기 위한 집적회로에 적용되는 등감지 기능을 갖는 전자식 안정기의 피드백 제어시스템에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기존의 일반적인 전자식 안정기를 설명한다.
제1도는 일반적인 전자식 안정기의 상세 회로도이다.
제1도에 도시된 바와 같이, 일반적인 전자식 안정기는 드레인단과 소스단이 서로 연결된 두 개의 스위칭 트랜지스터(M1, M2)와, 스위칭 트랜지스터(M1, M2) 각각의 드레인-소스 간에 차례로 연결된 콘덴서(C1, C2) 및 콘덴서(C4, C5)와, 상기 콘덴서(C1, C2)의 중간접점과 상기 콘덴서(C4, C5)의 중간접점에 직렬로 연결된 인덕터(Lr) 및 램프로 이루어지며, 상기 램프의 양단에는 콘덴서(C3)가 연결된다.
상기와 같이 구성된 전자식 안정기는 스위칭 방식의 LC공진형 컨버터로서, 스위칭 트랜지스터(M1, M2)는 게이트 단에 인가되는 구동신호(Out1, Out2)에 의해 스위칭되어 램프에 흐르는 전류경로를 제어하며, 직류링크전압(E)에 의한 전류가 정해진 전류경로를 통해 흐른다.
상기 스위칭 트랜지스터(M1, M2)의 온/오프 주파수를 스위칭 주파수라 하며, 스위칭 주파수를 제어함으로써 안정기가 초기예열모드, 순간방전모드, 방전유지모드로 동작하도록 할 수 있다.
한편, 안정기 고유의 LC 공진주파수를 언급함에 있어서, L은 인덕터(Lr)의 인덕턴스(inductance)이며, C는 콘덴서(C1∼C5)의 합성 커패시턴스(capacitance)이다.
위와 같은 전자식 안정기에서, 스위칭 주파수가 LC 공진주파수보다 높게 제어되면 스위칭 주파수가 안정기 시스템의 입력전력에 반비례하는 특성을 가진다.
따라서, 방전유지를 위한 100% 입력전력에 대한 주파수에 비해 예열시 스위칭 주파수는 상대적으로 높아야 한다.
이 발명에 따른 전자식 안정기의 제어시스템은 피드백 제어를 바탕으로 등의 개수에 따른 초기예열 주파수 제어와 순간방전 및 방전유지를 위한 주파수 제어를 제공하기 위한 것이다.
전자식 안정기 시스템에 있어서, 피드백 제어시스템은 많은 잇점을 제공한다.
상기 피드백 제어시스템은 불규칙적인 램프로부터의 부하 특성에 대해서 안정하게 제어할 수 있는 능력을 가지며, 에너지 절약효과 및 램프의 수명연장 등의 큰 효과를 얻을 수 있다.
종래의 전자식 안정기의 제어시스템으로서 소프트 스타트(soft start)방식이 공지된 바 있으며, 소프트 스타트 방식에는 입력전원을 감지하는 피드 포워드(feed forward)를 이용한 방식과 일정한 구동 주파수를 세팅하도록 프로그램(program)한 방식이 있다.
그러나, 이러한 소프트 스타트 방식은 입력전압의 심한 변동 등 외부환경의 변화에 대해 정확하게 제어할 수 없는 단점을 가지고 있다.
또한, 등의 개수 변화에 따른 부하 변동에 대해 적절한 제어를 할 수 없으며, 피드포워드가 적절하게 맞춰지지 못하면 소프트 스타트 동작이 수행되지 않는 경우가 발생할 수 있다.
그러므로, 램프의 유무나 등의 개수를 감지하는 메카니즘에서는 변화되는 매개변수가 더욱 많아지므로 이러한 제어가 불확실해질 수 있다.
이 발명의 목적은 상기한 종래의 기술적 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전자식 안정기에 등감지 기능을 갖는 연속적인 피드백 제어시스템을 제공하는데 있으며, 특히 소프트 스타트 및 최대 출력(full power)시 피드백 제어시스템을 통해 등의 개수에 맞는 소프트 스타트 및 최대 출력모드를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명은,
스위칭 방식의 안정기를 구비한 전자식 안정기 제어시스템에 있어서,
안정기에 장착된 램프의 개수를 검출하는 램프수 감지수단과;
상기 램프수 감지수단에서 검출된 램프수에 대응하는 기준전압을 생성하는 기준전압 발생부와;
예열주기, 방전주기 및 방전유지주기에 따라 상기 램프수 감지수단에서 검출된 램프수에 대응하는 크기의 전류명령을 생성하는 소프트 스타트 제어수단(100)과;
안정기에 흐르는 전류와 안정기에 인가되는 직류링크전압을 입력받아 피드백 전류를 생성한 후, 이를 상기 소프트 스타트 제어수단에서 생성된 전류명령과 합산하는 제1피드백 수단(200)과;
상기 제1 피스백 수단에 의해 합산된 전류를 전압으로 변환하고, 상기 기준전압 발생부에서 생성된 기준전압으로부터 변환된 전압을 감산하여 오차전압을 생성한 후, 상기 오차전압을 전류로 변환하여 출력하는 제2피드백 수단(300)과;
상기 제2피드백 수단에서 출력되는 전류와 직류링크전압으로부터 피드 포워드된 전류를 합산한 후, 합산된 전류로부터 안정기 구동신호의 제어 주파수를 결정하는 주제어수단(400)으로 이루어진다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 이 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
제2도는 이 발명의 실시예에 따른 전자식 안정기 제어시스템의 제어 블록도이고,
제3도는 상기 제2도의 제어블록의 상세 회로도이고,
제4도 및 제5도는 상기 제2도의 소프트 스타트 제어기에 의해 수행되는 전류제어 및 전력제어를 도시한 그래프이고,
제6도 및 제7도는 상기 제2도의 소프트 스타트 제어기의 상세 회로도 및 전류흐름도이고,
제8도는 상기 제2도의 램프수 감지기의 상세 회로도이고,
제9도는 상기 제3도의 출력신호 구동회로의 신호 파형도이다.
제2도에 도시된 바와 같이, 이 발명의 실시예에 따른 전자식 안정기의 피드백 제어시스템은 램프(Lp)가 장착된 안정기(1)와; n램프 감지기(5)와; n램프 감지기(5)의 출력신호(n)를 입력으로 하는 기준전압 발생부(6)와; n램프 감지기(5)의 출력신호(n)를 입력으로 하고 타임 제어기(41)를 구비한 소프트 스타트 제어기(4)와; 안정기(1)의 직류링크전압(E)과 피드백 전류(nifb)를 입력받는 곱셈기(21)와; 소프트 스타트 제어기(4)와 곱셈기(21)의 출력신호를 입력받는 가산기(22)와; 가산기(22)의 출력신호(imo1)를 입력받는 전류/전압 변환기(23)와; 기준전압 발생부(6)의 출력신호(nVref)와 전류/전압 변환기(23)의 출력신호(Vmo)를 입력받는 가산기(24)와; 가산기(24)의 출력신호(Verr)를 입력받는 전압/전류변환기(25)와; 전압/전류 변환기(25)의 출력신호(Iin)와 인덕터 회로(31)의 출력신호(ie)를 입력받아 구동신호를 생성한 후, 생성된 구동신호를 안정기(1)에 출력하는 제어블록(3)으로 구성된다.
다음으로, 위와 같이 구성된 이 발명의 실시예에 따른 전자식 안정기의 피드백 제어시스템의 동작을 설명한다.
안정기(1)에 인가되는 직류링크전압(E)과 안정기(1)에 실제흐르는 전류인 피드백 전류(nifb)는 곱셈기(21)에 입력된다. 곱셈기(21)는 두 입력을 곱하여 출력전류(imo)를 생성하며, 이를 수식으로 표현하면 imo = Km×nifb×E 로 된다. 여기서, Km은 곱셈 상수이다. 곱셈기(21)의 출력신호(imo)는 가산기(22)에 입력된다.
n램프 감지기(5)는 안정기(1)에 장착된 램프의(Lp)의 개수를 검출하여 전압형태의 출력신호(n)를 기준전압 발생부(6)와 소프트 스타트 제어기(4)에 출력한다.
기준전압 발생부(6)는 n램프 감지기(5)의 출력신호(n)로부터 램프의 개수에 대응하는 기준전압(nVref)을 생성하며, 상기 기준전압(nVref)은 안정기(1)의 입력전력을 결정하기 위한 기준으로서 사용된다. 상기 기준전압(nVref)은 가산기(24)에 입력된다.
소프트 스타트 제어기(4)는 n램프 감지기(5)의 출력신호(n)와 타임 제어기(41)의 출력신호를 입력받아 시간 및 램프수에 대응하는 전류명령 신호(nip)를 생성한 후, 이를 가산기(22)에 출력한다.
상기 타임 제어기(41)는 소프트 스타트 제어기(4)에 시간에 비례하는 전압을 출력한다.
소프트 스타트 제어기(4)는 출력되는 전류명령 신호(nip)의 크기가 시간에 따라 예열주기, 순간방전 주기, 방전유지 주기에서 요구되는 양을 가지도록 제어한다. 이에 관해서는 아래에 보다 상세하게 설명한다.
가산기(22)는 소프트 스타트 제어기(4)의 전류명령 신호(nip)와 곱셈기(21)의 출력신호(imo)를 합산한 후, 합산된 전류신호(imo1)를 전류/전압 변환기(23)로 출력한다.
전류/전압 변환기(23)는 입력전류(imo1)를 전압(Vmo)으로 변환하여 가산기(24)로 출력한다.
가산기(24)는 기준전압 발생부(6)에서 출력되는 기준전압(nVref)과 전류/전압변환기(23)에서 출력되는 전압(Vmo)를 입력받아서 기준전압(nVref)으로부터 전압(Vmo)을 감산하는 연산을 수행하여 오차전압(Verr)을 생성하며, 생성된 오차전압(Verr)을 전압/전류 변환기(25)에 출력한다.
상기 전압/전류 변환기(25)는 전달 콘덕턴스(transconductance)가 Gm인 오차증폭기(error amplifier)로 구현될 수 있으며, 입력전압(Verr)을 전류(Iin)로 변환한 후 제어블록(3)에 출력한다.
제어블록(3)은 인덕터 회로(31)에서 직류링크전압(E)을 피드 포워드시켜 얻어진 전류(ie)와 전압/전류 변환기(25)에서 출력되는 전류(Iin)를 입력받아 안정기(1)의 구동신호(f1)를 생성한 후, 이를 안정기(1)에 출력한다.
제어블록(3)은 구동신호(f1)의 제어주파수를 결정함으로써 안정기(1)의 내부 스위칭 소자가 구동신호(f1)의 주파수에 따라 스위칭 되도록 한다.
제어블록(3)에 관해서는 제3도를 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
제3도에는 제어블록(3)의 보다 상세한 구성이 도시되어 있으며, 제3도에 도시된 제어블록(3)은 입력전류(Iin)를 적분하는 적분기(311)와; 적분에 의해 생성된 전압(Vin)을 입력받아 전류(i1)를 생성하는 전압제어 전류원(312)과; 전압제어 전류원(312)에서 출력되는 전류(i1)와 내부에서 생성된 기준전류(Iref)와 인덕터회로(31)에서 피드 포워드된 전류(ie)를 가감하여 전체 전류(it)를 생성하는 가감기(313)와; 가감기(313)에서 생성된 전체 전류(it)로부터 안정기(1)의 구동신호(f1)를 생성하는 오실레이터 및 구동회로(314)로 구성된다. 다음으로, 위와 같이 구성된 제어블록(3)의 동작을 설명한다.
전압/전류 변환기(25)에서 생성된 전류(Iin)는 적분기(311)에 입력되어 적분되고, 적분에 의해 전압(Vin)이 생성된다.
상기 적분기(311)의 전압(Vin)은 전압제어 전류원(312)에 입력되며, 전압제어 전류원(312)에서는 전압(Vin)의 크기에 대응하는 전류(i1)가 생성된다.
전압제어 전류원(312)에서 생성된 전류(i1)는 가감기(313)에 입력되며, 가감기(313)에는 이외에 인덕터 회로(31)의 출력전류(ie)와 제어블록(3)의 내부에서 생성된 기준전류(Iref)가 입력된다.
가감기(313)에서는 인덕터 회로(31)의 출력전류(ie)와 기준전류(Iref)는 가산되며, 전압제어 전류원(312)에서 생성된 전류(i1)는 감산된다. 이러한 연산에 의해 가감기(313)에서는 전체 전류(it)가 생성되며, 이 전류(it)는 오실레이터 및 구동회로(314)에 출력된다.
상기 오실레이터 및 구동회로(314)는 전체 전류(it)를 콘덴서(Ct)에 충전되도록하여 구동신호(f1)를 생성하며, 특히 구동신호(f1)의 제어 주파수를 결정한다.
오실레이터 및 구동회로(314)에서 출력되는 구동신호(f1)의 제어 주파수는 전자식 안정기 시스템의 입력전력을 결정하며, 결정된 입력전력은 안정기(1)의 피드백 전류(nifb)에 비례하게 되어 전체 제어시스템이 피드백 제어가 된다.
이 발명의 실시예에 따르면, 전자식 안정기의 피드백 제어시스템에서 기준전압 발생부(6)의 기준전압(nVref)이 입력전력을 결정하는 기준으로 사용된다는 것은 이미 설명되었다.
전류/전압 변환기(23)에서 출력되는 전압(Vmo)은 기준전압(nVef)과 같아지도록, 전압(Vmo)을 결정하는 인자(factor)인 피드백 전류(nifb)와 직류링크전압(E)의 변화가 제어된다.
따라서, 가감기(22)에서는 소프트 스타트 제어기(4)의 전류명령(nip)이 증가하면 곱셈기(21)의 출력 전류(imo)는 감소하게 된다.
만약 직류링크전압(E)이 일정하다면, 피드백 전류(nifb)가 감소된다. 피드백 전류(nifb)의 감소는 전자식 안정기 시스템의 소모전력을 감소시키도록 제어블록(3)의 구동신호(f1)의 제어 주파수가 제어됨을 의미한다.
이상과 같은 피드백 제어시스템은 램프를 예열시키는 초기 스타트시에 응용된다. 소프트 스타트 제어기(4)에서 출력되는 전류명령(nip)의 전류량을 증가시켜 피드백 전류(nifb)의 전류량을 감소시키면 램프(Lp)는 방전되지 않은 상태로 구동되어 예열작용을 한다.
이후, 일정시간 예열을 마치면 전류명령(nip)의 전류량을 감소시켜 방전에 필요한 전력이 되도록 피드백 전류(nifb)를 제어하고 방전유지구간 동안 전류명령(nip)의 전류량을 영(zero)으로 가져 가도록 한다.
이렇게 하면, 예열과 방전 및 방전유지가 연속적인 피드백 제어가 되어 전자식 안정기 시스템을 최적 제어할 수 있게 된다.
제4도는 소프트 스타트 제어기(4)의 전류제어도이고, 제5도는 전류제어시 전력의 변화도이다.
제4도에 도시되어 있듯이, 소프트 스타트 제어기(4)의 전류명령(nip)은 램프의 개수에 따라 전류명령(nip)의 크기가 등간격으로 변화되며, 제5도에는 전력 또한 등간격으로 변환되고 있음이 도시되어 있다.
소프트 스타트 제어기(4)의 전류명령(nip)을 예열주기의 전류량으로서 제어하면 전자식 안정기의 시스템 전력(nWp)은 이에 대응하는 양으로 제어되며, 예열주기 후 방전주기가 되면 전류명령(nip)은 (-) 기울기로 감소하도록 제어되고 시스템 전력(nWp)은 반대로 (+)기울기로 증가하도록 제어된다.
이때, 방전주기 동안 전류가 (-)기울기로 제어되는 것은 램프의 방전순간 전력을 충분히 공급하도록 제어하기 위한 것이다.
전류명령(nip)의 전류량이 영(zero)이 되면 예열주기와 방전주기가 완전히 끝난 것으로 방전유지 주기가 된다. 이때의 전력은 전자식 안정기 시스템의 최적제어전력이 되도록 한다.
제6도 및 제7도에는 소프트 스타트 제어기(4)의 상세 회로도 및 전류흐름도가 도시되어 있다.
제6도에 도시된 바와 같이, 소프트 스타트 제어기(4)는 n개의 셀(411∼41n)과 각 셀에 전류를 공급하기 위한 전류원(42) 및 트랜지스터(Q7)로 구성된다. 전류원(42)과 트랜지스터(Q7)는 전류미러(current mirror) 또는 전류렌즈(current lens)방식으로 각 셀에 전류를 공급한다.
임의의 한 셀(411)을 예를 들어 셀 내부의 구조를 살펴본다.
트랜지스터(Q6)의 베이스단은 트랜지스터(Q7)의 베이스단과 연결되고, 에미터단은 트랜지스터(Q7)의 에미터단과 연결되며, 에미터-컬렉터 전류는 전류원(42)에 의한 전류와 비례한다.
상기 트랜지스터(Q6)의 컬렉터단에는 베이스단과 컬렉터단이 연결된 트랜지스터(Q5)의 컬렉터단이 연결되며, 트랜지스터(Q5)의 에미터단은 전류원(42)과 연결된다.
트랜지스터(Q5)의 베이스단에는 트랜지스터(Q3)의 베이스단이 연결되며, 상기 트랜지스터(Q3)의 베이스단과 에미터단 사이에는 베이스단을 통해 n램프 감지기(5)의 출력전압이 인가되는 트랜지스터(Q4)의 컬렉터단과 에미터단이 연결된다.
즉, n램프 감지기(5)의 출력전압에 의해 트랜지스터(Q4)가 턴온됨으로써 트랜지스터(Q3)가 턴온될 수 있다.
트랜지스터(Q3)와 트랜지스터(Q5)는 미러 또는 렌즈 관계에 있으므로, 트랜지스터(Q6)의 컬렉터단에 흐르는 전류의 크기에 비례하는 전류가 트랜지스터(Q3)의 컬렉터단에 흐른다.
트랜지스터(Q3)의 컬렉터단에는 트랜지스터(Q2)의 베이스단을 통해 일정전압(Vr2)이 인가되고, 가산기(22)와 연결된 트랜지스터(Q2)의 에미터단이 트랜지스터(Q3)의 컬렉터단에 연결될 뿐만아니라, 베이스단을 통해 타임제어기(41)의 출력전압(Vcs)이 공급되는 트랜지스터(Q1)의 이미터단이 저항(R1)을 매개로 하여 트랜지스터(Q3)의 컬렉터단에 연결된다.
상기한 구성에서, 트랜지스터(Q2)의 컬렉터 전류는 출력전류로서 가산기(22)에 제공되고, 타임 제어기(41)의 시간에 비례하는 전압(Vcs)은 트랜지스터(Q1)의 베이스단에 입력되며, 해당 셀(411)의 동작여부를 결정하기 위한 n램프 감지기(5)의 출력전압은 트랜지스터(Q4)의 베이스단에 입력된다.
여기서, 트랜지스터(Q1)의 컬렉터 전류(ip3)와 트랜지스터(Q2)의 컬렉터 전류(ip2)의 합은 트랜지스터(Q3)의 컬렉터 전류(ip1)와 같은 양이며, 트랜지스터(Q3)의 컬렉터 전류의 크기는 전류원(42)에 의해 결정된다.
먼저, 두 트랜지스터(Q6, Q7) 및 두 트랜지스터(Q3, Q5)의 미러 또는 렌즈관계와 전류원(42)에 의해 결정된 전류(ip1)가 트랜지스터(Q3)의 이미터단에 흐른다. 이때, n램프 감지기(5)의 출력전압에 의해 트랜지스터(Q4)가 턴온되고 이로 인해 두 트랜지스터(Q3, Q5) 또한 턴온된 것으로 한다.
타임 제어기(41)의 전압(Vcs)이 시간에 비례하여 증가하여 트랜지스터(Q2)의 베이스단에 인가되는 전압(Vr2)에 이르게 되면, 트랜지스터(Q1)가 턴온되기 시작한다. 이때가 제7도에서 시간(t1)에 해당한다.
시간(t1)이전에는 트랜지스터(Q1)가 턴오프된 상태이므로 트랜지스터(Q3)의 컬렉터 전류(ip1)는 트랜지스터(Q2)의 컬렉터 전류(ip2)와 거의 동일하다.
시간(t1)이후에는 트랜지스터(Q1)의 컬렉터 전류(ip3)가 비례적으로 증가하며, 트랜지스터(Q2)의 컬렉터 전류(ip2)는 비례적으로 감소한다. 이때, 전류(ip3)의 증가하는 기울기는 저항(R1)의 크기에 의해 결정되며, 저항(R1)의 크기가 클수록 기울기가 완만해진다.
시간이 지나 트랜지스터(Q1)의 컬렉터 전류(ip3)가 트랜지스터(Q3)의 컬렉터 전류(ip1)와 거의 같아지면 트랜지스터(Q2)의 컬렉터 전류(ip2)는 영(zero)이 된다. 이때가 제7도에서 시간(t2)에 해당한다.
위와 같이, 전류명령(ip)인 트랜지스터(Q2)의 컬렉터 전류(ip2)를 제어함으로써 전자식 안정기가 예열-방전-방전유지의 순서로 연속적으로 제어되게 할 수 있다.
제8도에는 n램프 감지기(5)의 상세한 구성이 도시되어 있다.
제8도에 도시된 바와 같이, n램프 감지기(5)는 램프 한등당 하나의 비교기가 연결되어 있으며, 각 비교기의 기준전압(V)보다 낮은 센싱 전압(sensing voltage)이 입력되면 해당하는 비교기의 출력단에서 전압(Vlamp)이 출력된다.
각 비교기의 출력전압은 합성부에 의해 합성되어 등의 개수에 맞는 전압(nVlamp)을 기준전압 발생부(6)와 소프트 스타트 제어기(4)에 제공한다.
소프트 스타트 제어기(4)를 예를 들면, 3개의 등이 있다면 합성부에서 3Vlamp의 전압이 소프트 스타트 제어기(4)에 입력되며, 소프트 스타트 제어기(4) 내의 3개의 셀 각각에 Vlamp의 전압이 제공된다. 따라서, 소프트 스타트 제어기(4) 내의 해당하는 세 개의 셀은 동작가능하게 된다.
제9도에는 제3도에 도시된 제어블록(3) 각부의 상세 파형도가 도시되어 있다.
제9도의 (a)에 도시된 것은 오실레이터 및 구동회로(314)에 연결된 콘덴서(Ct)에 충전되는 전압 파형이며, 제9도의 (b)에 도시된 것은 오실레이터 및 구동회로(314) 내부의 비교기 출력전압의 파형이며, 제9도의 (c) 및 (d)는 구동신호(out1, out2)로서 오실레이터 및 구동회로(314)에서 생성되어 안정기(1)내의 스위칭 소자 게이트단에 인가된다.
제9도의 (a)에 도시된 △V 는 콘덴서(Ct)에서 생성되는 톱니파의 크기이며, 전체 전류(it), 톱니파의 크기(△V), 제어블록(3)에서 생성되는 구동신호의 제어주파수(f1) 및 콘덴서(Ct)의 커패시턴스와의 관계는 아래의 수식으로 나타난다.
2×f1it/Ct×△V
위 식을 통해 제어 주파수(f1)는 전체 전류(it)의 크기에 비례함을 알 수 있다.
제9도의 (a)에 점선으로 표시된 것은 오실레이터 및 구동회로(314)의 내부 비교기의 기준전압이며, 위 기준전압으로 제9도의 (a)에 도시된 파형을 비교함으로써 제9도의 (b)와 같은 비교기 출력파형이 얻어질 수 있다.
제9도의 (b)에 도시된 비교기 출력파형은 오실레이터 및 구동회로(314) 내부의 플립플롭에 의해 분주되어 제9도의 (c) 및 (d)에 도시된 바와 같은 안정기를 구동하기 위한 신호가 생성된다.
제9도의 (c) 및 (d)에 도시된 파형은 한쪽단을 기준으로 주파수가 f1이 된다.
이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서, n램프 감지기 및 소프트 스타트 제어기에 의해 등감지 기능 및 안정기의 연속적인 제어가 가능하고, 피드백 전류 및 직류링크전압으로부터 보정된 전류명령을 생성함으로써 안정기의 피드백 제어를 가능하게 할 수 있는 등감지 기능을 갖는 전자식 안정기의 피드백 제어시스템을 제공할 수 있다.
이에 따라, 이 발명의 실시예에 따른 전자식 안정기의 피드백 제어시스템은 입력전압의 변동 또는 등의 개수변화에 따른 부하 조건에 변화에 대해서도 전자식 안정기를 정확하게 제어할 수 있다.

Claims (10)

  1. 스위칭 방식의 안정기를 구비한 전자식 안정기 제어시스템에 있어서, 램프가 장착된 안정기와; 상기 안정기에 장착된 램프의 개수를 검출하는 램프수 감지수단과; 상기 램프수 감지수단에서 검출된 램프수에 대응하는 기준전압을 생성하는 기준전압 발생부와; 예열주기, 방전주기 및 방전유지주기에 따라 상기 램프수 감지수단에서 검출된 램프수에 대응하는 크기의 전류명령을 생성하는 소프트 스타트 제어수단과; 상기 안정기에 흐르는 전류와 상기 안정기에 인가되는 직류링크전압을 입력받아 피드백 전류를 생성한 후, 이를 상기 소프트 스타트 제어수단에서 생성된 전류명령과 합산하는 제1피드백 수단과; 상기 제1피드백 수단에 의해 합산된 전류를 전압으로 변환하고, 상기 기준전압 발생부에서 생성된 기준전압으로부터 변환된 전압을 감산하여 오차전압을 생성한 후, 상기 오차전압을 전류로 변환하여 출력하는 제2피드백 수단과; 상기 제2피드백 수단에서 출력되는 전류와 직류링크전압으로부터 피드 포워드된 전류를 합산한 후, 합산된 전류로부터 안정기 구동신호의 제어 주파수를 결정하는 주제어수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 등감지 기능을 갖는 전자식 안정기의 피드백 제어시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기한 소프트 스타트 제어수단은 크기가 시간에 비례하는 전압을 생성하여 제공하기 위한 타임 제어기와; 상기 타임 제어기에서 공급되는 전압으로부터 예열주기, 방전주기 및 방전유지주기를 구분한 후, 해당하는 주기에 따라 상기 램프수 감지수단에서 검출된 램프수에 대응하는 크기의 전류명령을 생성하는 소프트 스타트 제어기로 구성되는 것을 특징으로 하는 등감지 기능을 갖는 전자식 안정기의 피드백 제어시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기한 주제어수단은 안정기에 공급되는 직류링크전압을 피드포워드 시키기 위한 인덕터 회로(31)와; 상기 제2피드백 수단에서 출력되는 전류와 상기 인덕터 회로의 피드 포워드된 전류를 합산한 후, 합산된 전류로부터 안정기 구동신호의 제어 주파수를 결정하는 제어블록으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 등감지 기능을 갖는 전자식 안정기의 피드백 제어시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기한 제1피드백 수단은 안정기에 흐르는 전류와 직류링크전압을 곱셈연산하여 피드백 전류를 생성하기 위한 곱셈기와; 상기 곱셈기에서 출력되는 피드백 전류와 상기 소프트 스타트 제어수단에서 생성된 전류명령과 합산하는 가산기로 구성되는 것을 특징으로 하는 등감지 기능을 갖는 전자식 안정기의 피드백 제어시스템.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기한 제2피드백 수단은 상기 제1피드백 수단에서 출력되는 전류를 전압으로 변환하기 위한 전류/전압 변환기와; 상기 기준전압 발생부의 기준전압으로부터 상기 전류/전압 변환기에서 출력되는 전압을 감산하여 오차전압을 생성하기 위한 가산기와; 상기 가산기에서 출력되는 오차전압을 전류로 변환하기 위한 전압/전류 변환기로 구성되는 것을 특징으로 하는 등감지 기능을 갖는 전자식 안정기의 피드백 제어시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기한 램프수 감지수단은 램프의 센싱전압을 내부 기준전압과 비교하여 램프의 장착여부를 감지하기 위한 n개의 비교기와; n개의 비교기의 출력전압을 합성하여 상기 소프트 스타트 제어수단과 기준전압 발생부에 출력하기 위한 합성부로 구성되는 것을 특징으로 하는 등감지 기능을 갖는 전자식 안정기의 피드백 제어시스템.
  7. 제2항에 있어서, 상기한 소프트 스타트 제어기는 회로 내부로 n개의 분배전류를 공급하기 위한 전류공급수단과; 상기 램프수 감지수단의 출력전압에 의해 각각의 동작이 개시되며, 타임제어기로부터 입력되는 시간에 비례하는 전압에 대응하여 예열주기 동안에는 일정전류를 생성하고 방전주기 동안에는 비례적으로 감소하는 전류를 생성하고 방전유지 주기 동안에는 영전류를 생성하도록 각각 동작하는 n개의 셀로 구성되는 것을 특징으로 하는 등감지 기능을 갖는 전자식 안정기의 피드백 제어시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기한 전류공급 수단은 전류를 생성하기 위한 전류원과; 미러 또는 렌즈 방식에 의해 상기 전류원에서 생성된 전류를 n개의 분배전류로서 상기 n개의 셀에 공급하기 위한 트랜지스터로 구성되는 것을 특징으로 하는 등감지 기능를 갖는 전자식 안정기의 피드백 제어시스템.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기한 n개의 셀 각각은 상기 전류공급 수단에 의한 분배전류를 컬렉터단에 흐르게 하기 위한 제1트랜지스터와; 베이스 및 컬렉터단이 서로 연결되고 컬렉터단이 상기 제1트랜지스터의 컬렉터단과 연결되도록 한 제2트랜지스터와, 베이스단이 상기 제2트랜지스터의 베이스단과 연결되면 컬렉터단에 분배전류로 인한 전류가 흐르도록 하기 위한 제3트랜지스터와; 베이스단을 통해 방전주기를 결정하기 위한 비교전압이 인가되고 컬렉터단을 통해 셀의 전류명령이 제공되도록 하며, 에미터단이 상기 제3트랜지스터의 컬렉터단과 연결되도록 한 제4트랜지스터와; 에미터단이 저항을 매개로 하여 트랜지스터의 컬렉터단과 연결되고 컬렉터단은 제1트랜지스터의 에미터단과 연결되며, 베이스단을 통해 상기 타임 제어기의 시간에 비례하는 전압이 인가되도록 하는 제5트랜지스터와; 베이스단을 통해 상기 램프수 감지수단의 출력전압이 인가되고 상기 제3트랜지스터의 베이스단과 에미터단에 컬렉터단과 에미터단이 각각 연결되도록하여 상기 램프수 감지수단의 출력전압에 따라 상기 제3트랜지스터의 턴온/턴오프를 제어하기 위한 제6트랜지스터로 구성되는 것을 특징으로 하는 등감지 기능을 갖는 전자식 안정기의 피드백 제어시스템.
  10. 제3항에 있어서, 상기한 제어블록은 상기 제2피드백 수단에서 출력되는 전류를 적분하기 위한 적분기와; 상기 적분기의 적분에 의해 생성된 전압에 대응하는 전류를 생성하기 위한 전압제어 전류원과; 상기 인덕터 회로의 피드 포워드된 전류와 내부에서 생성된 기준전류를 합산한 후, 상기 전압제어 전류원에서 출력되는 전류를 상기 합산된 전류에서 감산하여 전체 전류를 생성하기 위한 가감기와; 상기 가감기에서 출력되는 전류를 충전하여 내부 기준전압으로써 비교하고, 비교된 파형을 분주하여 안정기의 스위칭 소자를 구동하기 위한 신호를 생성하기 위한 오실레이터 및 구동회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 등감지 기능을 갖는 전자식 안정기의 피드백 제어시스템.
KR1019950014844A 1995-06-05 1995-06-05 전자식 안정기의 피드백 제어시스템 KR0163903B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019950014844A KR0163903B1 (ko) 1995-06-05 1995-06-05 전자식 안정기의 피드백 제어시스템
TW085104475A TW322678B (ko) 1995-06-05 1996-04-15
DE19615665A DE19615665B9 (de) 1995-06-05 1996-04-19 Rückkopplungssteuersystem für eine Last
CN96105009A CN1084135C (zh) 1995-06-05 1996-04-22 镇流器的反馈控制装置
US08/636,263 US5726534A (en) 1995-06-05 1996-04-24 Preheat current control circuit based upon the number of lamps detected
JP14287496A JP3903394B2 (ja) 1995-06-05 1996-06-05 電子式安定器のフィードバック制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019950014844A KR0163903B1 (ko) 1995-06-05 1995-06-05 전자식 안정기의 피드백 제어시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR970004972A KR970004972A (ko) 1997-01-29
KR0163903B1 true KR0163903B1 (ko) 1999-04-15

Family

ID=19416539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019950014844A KR0163903B1 (ko) 1995-06-05 1995-06-05 전자식 안정기의 피드백 제어시스템

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5726534A (ko)
JP (1) JP3903394B2 (ko)
KR (1) KR0163903B1 (ko)
CN (1) CN1084135C (ko)
DE (1) DE19615665B9 (ko)
TW (1) TW322678B (ko)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0149315B1 (ko) * 1995-09-04 1998-12-15 김광호 전자식 안정기의 연속 피드백 제어 시스템과 그 제어 방법
US8982856B2 (en) 1996-12-06 2015-03-17 Ipco, Llc Systems and methods for facilitating wireless network communication, satellite-based wireless network systems, and aircraft-based wireless network systems, and related methods
US7054271B2 (en) 1996-12-06 2006-05-30 Ipco, Llc Wireless network system and method for providing same
US5973455A (en) * 1998-05-15 1999-10-26 Energy Savings, Inc. Electronic ballast with filament cut-out
US8410931B2 (en) 1998-06-22 2013-04-02 Sipco, Llc Mobile inventory unit monitoring systems and methods
US6914893B2 (en) 1998-06-22 2005-07-05 Statsignal Ipc, Llc System and method for monitoring and controlling remote devices
US6437692B1 (en) 1998-06-22 2002-08-20 Statsignal Systems, Inc. System and method for monitoring and controlling remote devices
KR20000009652A (ko) * 1998-07-27 2000-02-15 성재갑 식기 세정용 액체세정제 조성물
US7650425B2 (en) 1999-03-18 2010-01-19 Sipco, Llc System and method for controlling communication between a host computer and communication devices associated with remote devices in an automated monitoring system
AU6794000A (en) * 1999-08-23 2001-03-19 Bausch & Lomb Incorporated Method of and system for closed loop control of fluorescent lamps
US6329802B1 (en) 2000-05-23 2001-12-11 Honeywell International Inc. Method and apparatus for programmable power curve and wave generator
US7480501B2 (en) 2001-10-24 2009-01-20 Statsignal Ipc, Llc System and method for transmitting an emergency message over an integrated wireless network
US8489063B2 (en) 2001-10-24 2013-07-16 Sipco, Llc Systems and methods for providing emergency messages to a mobile device
US7424527B2 (en) 2001-10-30 2008-09-09 Sipco, Llc System and method for transmitting pollution information over an integrated wireless network
US7756086B2 (en) 2004-03-03 2010-07-13 Sipco, Llc Method for communicating in dual-modes
US8031650B2 (en) 2004-03-03 2011-10-04 Sipco, Llc System and method for monitoring remote devices with a dual-mode wireless communication protocol
WO2006081206A1 (en) 2005-01-25 2006-08-03 Sipco, Llc Wireless network protocol systems and methods
CN101213884B (zh) * 2005-06-30 2012-06-06 皇家飞利浦电子股份有限公司 驱动投射系统中的放电灯的方法以及驱动单元
US7560867B2 (en) * 2006-10-17 2009-07-14 Access Business Group International, Llc Starter for a gas discharge light source
CN102056385A (zh) * 2009-11-04 2011-05-11 广闳科技股份有限公司 具有回授及保护的镇流器的驱动器
TW201206252A (en) * 2010-07-26 2012-02-01 Grenergy Opto Inc Gas discharge lamp controller adopting novel preheating frequency generating mechanism

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH663508A5 (de) * 1983-09-06 1987-12-15 Knobel Elektro App Elektronisches vorschaltgeraet fuer fluoreszenzlampen sowie verfahren zu dessen betrieb.
DE3888675D1 (de) * 1988-04-20 1994-04-28 Zumtobel Ag Dornbirn Vorschaltgerät für eine Entladungslampe.
US4952849A (en) * 1988-07-15 1990-08-28 North American Philips Corporation Fluorescent lamp controllers
WO1990011672A1 (en) * 1989-03-27 1990-10-04 Toshiba Lighting & Technology Corporation Device for lighting a discharge lamp
ATE172333T1 (de) * 1990-08-13 1998-10-15 Electronic Ballast Tech Fernsteuerung für ein elektrisches gerät
JPH05242982A (ja) * 1992-02-28 1993-09-21 Toshiba Lighting & Technol Corp 放電灯点灯装置及びこれを用いた照明器具
ATE194749T1 (de) * 1994-04-15 2000-07-15 Knobel Lichttech Vorschaltgerät mit lampenwechselerkennung für entladungslampen

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08330078A (ja) 1996-12-13
KR970004972A (ko) 1997-01-29
DE19615665B9 (de) 2012-01-12
DE19615665B4 (de) 2011-12-15
JP3903394B2 (ja) 2007-04-11
CN1141569A (zh) 1997-01-29
US5726534A (en) 1998-03-10
CN1084135C (zh) 2002-05-01
TW322678B (ko) 1997-12-11
DE19615665A1 (de) 1996-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0163903B1 (ko) 전자식 안정기의 피드백 제어시스템
US7880397B2 (en) Method for starting a discharge lamp using high energy initial pulse
US6664772B2 (en) DC to DC converter producing output voltage exhibiting rise and fall characteristics independent of load thereon
US7291990B2 (en) Discharge lamp lighting circuit
US8264161B2 (en) Lighting apparatus for high-voltage discharge lamp
CN100592839C (zh) 操作放电灯的设备和方法
US6525491B2 (en) Stabilizing the operation of gas discharged lamps
KR100342588B1 (ko) 안정기를 구비한 램프 시스템
US20060197467A1 (en) Discharge lamp lighting circuit
KR0149303B1 (ko) 전자식 안정기를 연속적으로 궤환 제어하는 시스템
KR0149315B1 (ko) 전자식 안정기의 연속 피드백 제어 시스템과 그 제어 방법
KR20100002142A (ko) 무전극방전등 점등장치 및 조명 기구
JPH07169584A (ja) 放電灯の点灯回路
JP2004527896A (ja) 高効率高力率電子安定器
JPH0992481A (ja) 放電灯点灯装置
US8305009B2 (en) Inverter driver and lamp driver using the same
JPH09237691A (ja) 放電灯点灯回路
JPH07106085A (ja) 放電灯点灯装置
JPH11260586A (ja) 放電灯点灯装置
JP2000357596A (ja) 放電ランプ点灯装置
JPH0878176A (ja) 放電灯の点灯回路
JPS6052874A (ja) 複写機の露光装置
JPH11285269A (ja) 電源装置
JPH113794A (ja) 照明用点灯装置
JPH08288083A (ja) 放電管点灯装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110823

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120816

Year of fee payment: 15

LAPS Lapse due to unpaid annual fee