KR0169367B1 - Electronic ballast control system of input current control circuit - Google Patents
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Abstract
이 발명은 전자식 안정기 제어 시스템의 입력전류 제어회로에 관한 것으로서, 출력이 저항을 거쳐 (-)단자로 궤환되며, (+)단자는 저항을 거쳐 접지되고, 외부의 입력전류 검출회로에서 출력되어, 저항을 거쳐 입력된 전류신호를 증폭하여 출력하는 오피 앰프와; 출력이 저항을 거쳐 (-)단자로 궤환되며, (-)단자로 상기한 오피 앰프의 출력을 저항을 거쳐 입력받고, (+)단자로 기준 전압을 입력받아, 두 입력의 오차를 증폭하여 출력하는 에러 앰프와; 상기한 에러 앰프의 출력을 저주파 통과 필터를 거쳐 입력받고, 특정 신호를 출력하는 전압제어 발진기와; 상기한 오피 앰프의 출력이 음극 단자에 연결된 오프셋 전원의 양극 단자가 (-)단자에 연결되고, 상기한 에러 앰프의 출력이 저항을 거쳐 (+)단자에 연결되며, 특정 신호를 출력하는 비교기와; 상기한 비교기의 출력을 입력받으며, 상기한 전압제어 발진기의 신호를 입력받아 특정 부하에 흐르는 전력 양을 조절할 수 있는 신호를 출력하는 게이트 드라이브 회로를 포함하여 이루어져서, 입력전류(Iin)의 제어를 통해 형광등의 불밝기 조절기능을 하고, 초기 점등시 소프트-스타트기능, 무부하 보호기능 등을 간단한 제어회로로써 구현하여, 전자식 안정기 제어 시스템의 제조 원가를 대폭적으로 낮출 수 있는 효과를 가진, 전자식 안정기 제어 시스템의 입력전류 제어회로에 관한 것이다.The present invention relates to an input current control circuit of an electronic ballast control system, the output of which is fed back to the negative terminal through a resistor, the (+) terminal is grounded through a resistor and output from an external input current detection circuit, An operational amplifier for amplifying and outputting an input current signal through a resistor; The output is fed back through the resistor to the negative terminal.The output of the op amp is input through the resistor through the resistor and the reference voltage is input through the positive terminal to amplify the error between the two inputs. An error amplifier; A voltage controlled oscillator for receiving the output of the error amplifier through a low pass filter and outputting a specific signal; The positive terminal of the offset power supply in which the output of the op amp is connected to the negative terminal is connected to the negative terminal, the output of the error amplifier is connected to the positive terminal through a resistor, and outputs a specific signal. ; It includes a gate drive circuit that receives the output of the comparator, and outputs a signal for receiving the signal of the voltage controlled oscillator and outputs a signal for adjusting the amount of power flowing to a specific load, through the control of the input current (Iin) Electronic ballast control system, which can control the brightness of fluorescent lamps and implements soft-start function and no-load protection function at the initial lighting as a simple control circuit, which can greatly reduce the manufacturing cost of the electronic ballast control system. It relates to an input current control circuit of.
Description
제1도는 이 발명의 실시예에 따른 입력전류 제어회로를 사용한 전자식 안정기 제어 시스템을 나타낸 블럭도이다.1 is a block diagram showing an electronic ballast control system using an input current control circuit according to an embodiment of the present invention.
제2도는 전자식 안정기 제어 시스템의 공진형 컨버터 전력회로를 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a resonant converter power circuit of an electronic ballast control system.
제3도는 이 발명의 실시예에 따른, 전자식 안정기 제어 시스템의 입력전류 제어회로를 나타낸 도면이다.3 is a view showing an input current control circuit of the electronic ballast control system according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
100 : 교류/직류 정류회로 200 : 공진형 컨버터 전력회로100: AC / DC rectifier circuit 200: resonant converter power circuit
300 : 입력전류 제어회로 400 : 형광등 부하300: input current control circuit 400: fluorescent load
320 : 오피 앰프 330 : 에러 앰프320: op amp 330: error amplifier
340 : 전압제어 발진기 350 : 비교기340: voltage controlled oscillator 350: comparator
360 : 게이트 드라이브 회로 500 : 입력전류 검출회로360: gate drive circuit 500: input current detection circuit
이 발명은 전자식 안정기 제어 시스템의 입력전류 제어회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면, 공진형 컨버터를 이용한 전자식 안정기의 입력전류를 검출하여 부하 소비 전력을 제어하는, 전자식 안정기 제어 시스템의 입력전류 제어회로에 관한 것이다.The present invention relates to an input current control circuit of an electronic ballast control system, and more specifically, to an input current control circuit of an electronic ballast control system that detects an input current of an electronic ballast using a resonant converter to control load power consumption. It is about.
이 발명과 관련된 공지 기술로는 1) 형광 램프 구동에 적합한 영전압 스위칭 방식의 공진형 컨버터에 관한 연구(1991년, P1∼P59, KAIST)와 2) Zero-Voltage-Switched Resonant Half-Bridge High-Voltage DC/DC Converter(1988년, P332∼P343, HFPC, ATT Bell Lab)가 있다.Known techniques related to this invention include 1) a study on a zero voltage switching type resonant converter suitable for driving a fluorescent lamp (1991, P1 to P59, KAIST) and 2) a zero-voltage-switched resonant half-bridge high- Voltage DC / DC Converter (1988, P332 ~ P343, HFPC, ATT Bell Lab).
종래의 자려식 전자식 안정기에서는 입력 전압, 부하 임피던스, 주변 소자 값들이 변할 경우, 형광등에 전달되는 전력이, 상기한 값에 따라 변화하여 불빛이 일정하게 유지되지 못하는 단점이 있다.In the conventional self-ballasting electronic ballast, when the input voltage, load impedance, and peripheral device values are changed, the power delivered to the fluorescent lamp is changed according to the above value, so that the light is not kept constant.
120Hz 전원 리플(Ripple)에 대한 광 리플은 자려식 전자식 안정기에서는 피할 수 없는 문제점이기도 하다. 또, 형광등 수명 말기의 관(형광등 Lamp) 특성 변화에 따른 형광등 소비 전력 변화는 일정한 불밝기 유지 측면뿐만 아니라 에너지 소비 효율 측면에서도 바람직하지 못한 현상이다.Optical ripple to 120Hz power ripple is also an unavoidable problem for self-contained electronic ballasts. In addition, the change in the power consumption of the fluorescent lamp according to the change in the tube (fluorescent lamp lamp) characteristics at the end of the fluorescent lamp lifetime is an undesirable phenomenon not only in terms of maintaining a constant brightness but also in terms of energy consumption efficiency.
그리고, 종래의 일부 타려식 전자식 안정기에서는 입력전압과 입력전류의 곱인 입력 전력을 집적 제어하며, 자려식 전자식 안정기의 불밝기 변화 등의 문제점을 해결하였으나, 제어 시스템이 복잡해지므로 해서 전체 시스템의 제조 원가가 상승하는 문제점이 있다.In addition, some conventional electronic ballasts control the input power, which is the product of the input voltage and the input current, and solve the problems such as changes in the brightness of the self-ballasted electronic ballasts. However, since the control system becomes complicated, the manufacturing cost of the entire system is complicated. There is a problem that rises.
따라서, 이 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 공진형 컨버터를 이용한 전자식 안정기 제어 시스템에 있어서, 입력 전류를 제어하여, 형광등에 전달되는 전력(형광등의 불밝기)을 원하는 양으로 조절하기 위한, 전자식 안정기 제어 시스템의 입력전류 제어회로를 제공하기 위한 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems, in the electronic ballast control system using a resonant converter, by controlling the input current, the desired amount of power (lightness of the fluorescent lamp) to be delivered to the fluorescent lamp To provide an input current control circuit of the electronic ballast control system for adjusting to.
한편, 이 발명의 또 다른 목적은, 입력전류의 제어를 통해 형광등 초기점등 시의 소프트-스타트(Soft-start) 및 무부하시의 시스템 보호 기능을 별도 제어 시스템의 추가없이 입력전류 제어회로 블럭내에서 간단하게 구현하는데 있다.Meanwhile, another object of the present invention is to provide a soft-start and no-load system protection function at the time of initial lighting of a fluorescent lamp by controlling the input current in the input current control circuit block without the addition of a separate control system. It's simple to implement.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로써, 이 발명의 구성은, 출력이 저항을 거쳐 (-)단자로 궤환(Feedback)되며, (+)단자는 저항을 거쳐 접지되고, 외부의 입력전류 검출회로에서 출력되어, 저항을 거쳐 입력된 전류신호를 증폭하여 출력하는 오피 앰프(OP AMP)와; 출력이 저항을 거쳐 (-)단자로 궤환되며, (-)단자로 상기한 오피 앰프의 출력을 저항을 거쳐 입력받고, (+)단자로 기준 전압을 입력받아, 두 입력의 오차를 증폭하여 출력하는 에러 앰프(Error AMP)와; 상기한 에러 앰프의 출력을 저주파 통과 필터를 거쳐 입력받고, 특정 신호를 출력하는 전압제어 발진기(VCO; Voltage Controlled Oscillator)와; 상기한 오피 앰프의 출력이 음극 단자에 연결된 오프셋 전원의 양극 단자가 (-)단자에 연결되고, 상기한 에러 앰프의 출력이 저항을 거쳐 (+)단자에 연결되며, 특정 신호를 출력하는 비교기와; 상기한 비교기의 출력을 입력받으며, 상기한 전압제어 발진기의 신호를 입력받아 특정 부하에 흐르는 전력 양을 조절할 수 있는 신호를 출력하는 게이트 드라이브(Gate Drive) 회로를 포함하여 이루어진다.As a means for achieving the above object, in the configuration of the present invention, the output is fed back through the resistor to the negative terminal, the positive terminal is grounded through the resistor, and the external input current detection circuit An op amp which is output and amplifies and outputs an input current signal through a resistor; The output is fed back through the resistor to the negative terminal.The output of the op amp is input through the resistor through the resistor and the reference voltage is input through the positive terminal to amplify the error between the two inputs. An error AMP; A voltage controlled oscillator (VCO) for receiving the output of the error amplifier through a low pass filter and outputting a specific signal; The positive terminal of the offset power supply in which the output of the op amp is connected to the negative terminal is connected to the negative terminal, the output of the error amplifier is connected to the positive terminal through a resistor, and outputs a specific signal. ; It includes a gate drive circuit that receives the output of the comparator, and receives a signal of the voltage controlled oscillator and outputs a signal for adjusting the amount of power flowing to a specific load.
상기한 구성에 의하여, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.By the above configuration, the most preferred embodiment that can be easily carried out by those skilled in the art with reference to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제3도는 이 발명의 실시예에 따른, 전자식 안정기 제어 시스템의 입력전류 제어회로를 나타낸 도면이다.3 is a view showing an input current control circuit of the electronic ballast control system according to an embodiment of the present invention.
제3도에 도시되어 있듯이, 전자식 안정기 제어 시스템의 입력전류 제어회로(300)는, 출력이 저항(R24)을 거쳐 (-)단자로 궤환되며, (+)단자는 저항(R23)을 거쳐 접지되고, 외부의 입력전류 검출회로(500)에서 출력되어, 저항(R21,R22)을 거쳐 두 단자(-,+)로 각각 입력된 전류신호를 증폭하여 출력하는 오피 앰프(320)와; 출력이 저항(R32)을 거쳐 (-)단자로 궤환되며, (-)단자로 상기한 오피 앰프(320)의 출력을 저항(R31)을 거쳐 입력받고, (+)단자로 기준 전압(VREF)을 입력받아, 두 입력의 오차를 증폭하여 출력하는 에러 앰프(330)와; 상기한 에러 앰프(330)의 출력을 저주파 통과 필터(R41,C41)를 거쳐 입력받고, 전압에 반비례하는 주파수의 톱니파를 출력하는 전압제어 발진기(340)와; 상기한 오피 앰프(320)의 출력이 음극 단자에 연결된 오프셋 전원(VOFFSET)의 양극 단자가 (-)단자에 연결되고, 상기한 에러 앰프(330)의 출력이 저항(R41)을 거쳐 (+)단자에 연결되며, 셧-다운(Shut-Down) 신호를 출력하는 비교기(350)와; 상기한 비교기(350)의 출력을 입력받으며, 상기한 전압제어 발진기(340)의 신호를 입력받아 형광등 부하에 흐르는 전력 양을 조절할 수 있는 구형파 신호를 출력하는 게이트 드라이브 회로(360)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 3, in the input current control circuit 300 of the electronic ballast control system, the output is fed back to the negative terminal through the resistor R24, and the positive terminal is grounded through the resistor R23. An op amp 320 output from an external input current detection circuit 500 to amplify and output current signals respectively input to two terminals (-, +) through resistors R21 and R22; The output is fed back through the resistor R32 to the negative terminal, and the output of the op amp 320 is input via the resistor R31 through the negative terminal, and the reference voltage VREF is connected to the positive terminal. An error amplifier 330 for receiving an input and amplifying the error between the two inputs; A voltage controlled oscillator 340 which receives the output of the error amplifier 330 through low pass filters R41 and C41 and outputs a sawtooth wave having a frequency in inverse proportion to the voltage; The positive terminal of the offset power supply V OFFSET connected to the negative terminal of the output of the op amp 320 is connected to the negative terminal, and the output of the error amplifier 330 passes through the resistor R41 (+). A comparator 350 connected to the terminal and outputting a shut-down signal; And a gate drive circuit 360 which receives the output of the comparator 350 and receives the signal of the voltage controlled oscillator 340 and outputs a square wave signal capable of adjusting the amount of power flowing in the fluorescent load. .
여기에서, 상기한 저주파 통과 필터(R41,C41)는, 한쪽단이 상기한 에러 앰프(33)에 연결되고, 다른 한쪽단이 상기한 전압제어 발진기(340)에 연결된 저항(R41)과; (+)단이 상기한 저항(R41)과 상기한 비교기(350)의 (+)단자와 상기한 전압제어 발진기(340)의 접점에 연결되고, (-)단이 접지된 커패시터(C41)로 이루어진다.Here, the low pass filters R41 and C41 include a resistor R41 having one end connected to the error amplifier 33 and the other end connected to the voltage controlled oscillator 340; The positive terminal is connected to the resistor R41 and the positive terminal of the comparator 350 and the contact of the voltage controlled oscillator 340, and the negative terminal is connected to the grounded capacitor C41. Is done.
또, 상기한 전자식 안정기 제어 시스템의 입력전류 제어회로(300)는, 상기한 전압제어 발진기(340)의 전단에, 캐소드(cathode)가 상기한 전압제어 발진기(340)에 연결되고, 애노드(anode)가 접지된 제너 다이오드(ZD)를 더 포함한다.In addition, the input current control circuit 300 of the electronic ballast control system, the cathode is connected to the voltage controlled oscillator 340 in front of the voltage controlled oscillator 340, the anode (anode) ) Further includes a grounded Zener diode (ZD).
한편, 제1도는 이 발명의 실시예에 따른 입력전류 제어회로를 사용한 전자식 안정기 제어 시스템을 나타낸 블럭도이다.1 is a block diagram showing an electronic ballast control system using an input current control circuit according to an embodiment of the present invention.
제1도에 도시되어 있듯이, 이 발명의 실시예에 따른 입력전류 제어회로를 사용한 전자식 안정기 제어 시스템은, 교류전원에서 입력된 교류를 직류전압으로 변환하여 출력하는 교류/직류 정류회로(100)와; 상기한 교류/직류 정류회로(100)에서 입력된 직류전압을 교류전압으로 변환하여 출력하는 공진형 컨버터 전력회로(200)와; 상기한 교류/직류 정류회로(100)와 상기한 공진형 컨버터 전력회로(200)사이에 연결되어 입력전류(Iin)를 검출하는 입력전류 검출회로(500)와; 상기한 입력전류 검출회로(500)에서 입력전류(Iin)를 입력받아, 상기한 공진형 컨버터 전력회로(200) 내의 스위칭 주파수를 제어하는 구형파를 출력하는 입력전류 제어회로(300)와; 상기한 입력전류 제어회로(300)의 제어신호 출력을, 상기한 공진형 컨버터 전력회로(200)를 통해서 입력받아, 전력(형광등 불밝기)이 조절되는 형광등 부하(400)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 1, an electronic ballast control system using an input current control circuit according to an embodiment of the present invention includes an AC / DC rectifying circuit 100 for converting and outputting an AC input from an AC power source into a DC voltage. ; A resonant converter power circuit 200 for converting and outputting a DC voltage input from the AC / DC rectifier circuit 100 into an AC voltage; An input current detection circuit 500 connected between the AC / DC rectifier circuit 100 and the resonant converter power circuit 200 to detect an input current Iin; An input current control circuit 300 which receives an input current Iin from the input current detection circuit 500 and outputs a square wave for controlling a switching frequency in the resonant converter power circuit 200; It includes a fluorescent load 400 that receives the control signal output of the input current control circuit 300 through the resonant converter power circuit 200, the power (fluorescent light brightness) is adjusted.
상기한 구성에 의한, 이 발명의 실시예에 따른 작용을 도면을 참조하여 설명한다.The operation according to the embodiment of the present invention by the above configuration will be described with reference to the drawings.
제1도는 이 발명의 실시예에 따른 입력전류 제어회로를 사용한 전자식 안정기 제어 시스템을 나타낸 블럭도이고,1 is a block diagram showing an electronic ballast control system using an input current control circuit according to an embodiment of the present invention,
제2도는 전자식 안정기 제어 시스템의 공진형 컨버터 전력회로를 나타낸 도면이고,2 is a view showing a resonant converter power circuit of the electronic ballast control system,
제3도는 이 발명의 실시예에 따른, 전자식 안정기 제어 시스템의 입력전류 제어회로를 나타낸 도면이다.3 is a view showing an input current control circuit of the electronic ballast control system according to an embodiment of the present invention.
제1도에 도시되어 있듯이, 전원이 인가되어 회로의 동작이 시작되면, 교류 전원은 교류/직류 정류회로(100)를 거치면서 직류전압으로 변환된다. 공진형 컨버터 전력 회로(200)는 직류전압을 교류 전압으로 변환시켜 형광등 부하(400)에 공급해준다. 형광등 부하(400)에 전달되는 전력 양은 공진형 컨버터 전력 회로(200) 내의 스위치의 스위칭 주파수에 따라 조절된다. 입력전류 제어회로(300)는 공진형 컨버터 전력 회로(200)로 입력되는 입력 전류(Iin)를 입력전류 검출회로(500)를 통해서 감지하여 스위칭 주파수를 적절하게 바꾸어 준다.As shown in FIG. 1, when power is applied and the operation of the circuit starts, the AC power is converted into a DC voltage while passing through the AC / DC rectifier circuit 100. The resonant converter power circuit 200 converts a DC voltage into an AC voltage to supply the fluorescent lamp load 400. The amount of power delivered to the fluorescent load 400 is adjusted according to the switching frequency of the switch in the resonant converter power circuit 200. The input current control circuit 300 detects the input current Iin input to the resonant converter power circuit 200 through the input current detection circuit 500 and changes the switching frequency appropriately.
또, 제2도에 도시되어 있듯이, 전자식 안정기 제어 시스템의 공진형 컨버터 전력회로(200)는 두 개의 스위치(T1,T2; NMOS Transistor)로 이루어진 하프-브리지(Half-Bridge)로 되어 있다. 두 개의 스위치(T1,T2)가 같은 주기로 번갈아 스위칭하면서 코일(CL)과 3개의 커패시터(C3,C4,C5)가 서로 공진한다.As shown in FIG. 2, the resonant converter power circuit 200 of the electronic ballast control system is a half-bridge consisting of two switches T1 and T2 (NMOS transistor). As the two switches T1 and T2 alternately switch in the same cycle, the coil CL and the three capacitors C3, C4 and C5 resonate with each other.
공진 전류(IL)는 형광등 부하(400)에 흐르게 되는데, 스위칭 주파수에 따라 형광등 부하(400)에 흐르는 공진 전류(IL)의 양이 조절되어 형광등 부하(400)에 공급되는 전력 양이 바뀌게 된다. 두 다이오드(D1,D2)는 영전압 스위칭 조건(스위치의 발열방지, 수명연장, 노이즈방지)을 만들어 주는 역할을 하며, 두 커패시터(C1,C2)는 스위치 턴 오프(Turn Off)시에 스위치 손실을 저감시키는 스너버 커패시터이다. 제3커패시터(C3)는 무부하시 형광등 방전 개시 전압 이상의 높은 전압을 유기시켜 형광등을 초기 점등시키는 역할과 아울러 점등 동작 중에는 부하에 흐르는 순환 전류의 통로 역할도 한다. 두 다이오드(D3,D4)는 스위치 턴 오프 시간을 짧게 해주는 역할을 한다. 두 저항(R1,R2)은 스위치 턴 온(Turn On) 시간을 적절히 조정해 주어 두 스위치(T1,T2)가 동시에 꺼지는 데드 타임(Dead Time)을 확보해 준다.The resonant current I L flows in the fluorescent load 400, and the amount of resonant current I L flowing in the fluorescent load 400 is adjusted according to the switching frequency so that the amount of power supplied to the fluorescent load 400 is changed. do. Two diodes (D1, D2) play a role in creating zero voltage switching conditions (preventing heat generation of the switch, extending the life, and preventing noise), and the two capacitors (C1, C2) lose the switch when the switch is turned off. Snubber capacitor to reduce the The third capacitor C3 induces a high voltage equal to or higher than the fluorescent lamp discharge starting voltage at no load to initially turn on the fluorescent lamp, and also serves as a path of the circulating current flowing to the load during the lighting operation. The two diodes (D3, D4) serve to shorten the switch turn off time. Both resistors R1 and R2 adjust the turn on time appropriately to ensure dead time when both switches T1 and T2 are turned off at the same time.
그리고, 제3도에 도시되어 있듯이, 공진형 컨버터 전력 회로(200)의 입력전류(Iin)는 입력전류 검출회로(500)에 의해 검출된다. 이 전류 신호는 크기가 작기 때문에 오피 앰프(320)에 의해 증폭된다. 증폭된 전류 신호는 입력전류의 양을 갖는 전압신호가 되는데, 에러 앰프(330)에 의해 기준 전압(VREF)과의 오차가 증폭된다. 결국 에러 앰프(330)의 출력 전압은 공진형 컨버터 전력 회로(200)의 입력전류(Iin)의 양과 기준 전류값인 기준 전압(VREF)과의 오차가 증폭된 신호로 나타난다. RC 회로(R41,C41)는 저주파 통과 필터를 구성하며, 스위칭 주파수 대역과 120Hz 전원 리플(Ripple) 신호를 제거하는 것이 목적이다. 에러 앰프(330)의 출력 전압은 전압제어 발진기(340)를 거치면서 전압에 반비례하는 주파수의 톱니파로 변환된다. 즉, 오차값이 크면 낮은 주파수 값의 톱니파가 되고, 오차값이 작으면 높은 주파수 값의 톱니파가 된다. 전압제어 발진기(340)의 전압/주파수 반비례 특성은 공진형 컨버터 전력 회로(200)의 주파수 대 전력 특성에 기인한다. 스위칭 주파수는 공진형 컨버터 전력 회로(200)의 공진 주파수 보다 큰 영역에서 변화되는데, 형광등 부하(400)에 공급되는 전력은 주파수에 반비례하게 된다. 전압제어 발진기(340)의 출력인 톱니파 파형은 적절한 게이트 로직을 거쳐 게이트 드라이브 회로(360)에서 구형파로 바뀌게 되면서 공진형 컨버터 전력 회로(200)의 두 스위치(T1,T2)의 게이트 단자에 입력된다. 비교기(350)는 무부하 시에 게이트 드라이브 회로(360)의 출력을 셧-다운(Shut-down)시켜 전자식 안정기 시스템을 보호해 주는 기능을 한다. 즉, 입력전류 검출회로(500)에서 입력전류(Iin)를 검출했을 때, 무부하시에는 입력전류(Iin)가 거의 흐르지 않기 때문에 오피 앰프(320)의 출력 전압은 낮아지고, 따라서 에러 앰프(330)의 출력 전압이 높아진다. 이 때 비교기(350)의 출력이 하이(High)가 되면서 셧-다운이 된다. 오프셋 전원(VOFFSET)의 오프셋 전압은 정상 동작 초기시의 셧-다운을 방지해 준다. 베너 다이오드(ZD)는 에러 앰프(330)의 출력 전압을 제한하면서 최소 스위칭 주파수를 결정해 준다. 최소 스위칭 주파수로 인해 형광등 부하(400)에 전달되는 최대 전력은 제한이 되어, 비정상적인 동작시의 전력 상승을 방지해 준다.As shown in FIG. 3, the input current Iin of the resonant converter power circuit 200 is detected by the input current detection circuit 500. Since the current signal is small in size, it is amplified by the operational amplifier 320. The amplified current signal becomes a voltage signal having an amount of input current, and an error from the reference voltage V REF is amplified by the error amplifier 330. As a result, the output voltage of the error amplifier 330 is a signal obtained by amplifying an error between the amount of the input current Iin of the resonant converter power circuit 200 and the reference voltage VREF which is a reference current value. The RC circuits R41 and C41 constitute a low pass filter and aim to remove the switching frequency band and the 120Hz power supply ripple signal. The output voltage of the error amplifier 330 is converted into a sawtooth wave having a frequency inversely proportional to the voltage while passing through the voltage controlled oscillator 340. In other words, if the error value is large, it is a sawtooth wave of low frequency value, and if the error value is small, it is a sawtooth wave of high frequency value. The voltage / frequency inversely proportional characteristic of the voltage controlled oscillator 340 is due to the frequency versus power characteristic of the resonant converter power circuit 200. The switching frequency is changed in an area larger than the resonant frequency of the resonant converter power circuit 200, and the power supplied to the fluorescent load 400 is inversely proportional to the frequency. The sawtooth waveform, which is the output of the voltage controlled oscillator 340, is converted into a square wave in the gate drive circuit 360 through appropriate gate logic and input to the gate terminals of the two switches T1 and T2 of the resonant converter power circuit 200. . The comparator 350 shuts down the output of the gate drive circuit 360 at no load to protect the electronic ballast system. That is, when the input current Iin is detected by the input current detection circuit 500, since the input current Iin hardly flows at no load, the output voltage of the operational amplifier 320 is lowered, and thus the error amplifier 330 ), The output voltage increases. At this time, the output of the comparator 350 becomes high and shut-down. The offset voltage of the offset power supply (V OFFSET ) prevents shut-down at the beginning of normal operation. The vener diode ZD determines the minimum switching frequency while limiting the output voltage of the error amplifier 330. Due to the minimum switching frequency, the maximum power delivered to the fluorescent load 400 is limited, thereby preventing power rise during abnormal operation.
이상에서 각 도면을 기준으로 설명한 작용을 종합적으로 좀 더 상세하게 설명한다.The above-described operation based on each drawing will be described in more detail in general.
공진형 컨버터 전력 회로(200)의 입력 전류(Iin)는 입력전류 제어회로(300)에 의해 검출되고, 에러 앰프(330)의 기준 전압(VREF)과의 오차만큼 주파수가 변하면서 스위칭 주파수가 바뀌게 된다. 피드백 루프의 동작에 의해 입력전류(Iin)는 기준 전압(VREF)에 대응하는 기준 전류값으로 계속 쫓아 가면서 스위칭 주파수가 바뀌게 된다. 즉, 입력전류(Iin)는 입력전류 제어회로(300)에 의해 일정한 값으로 제어된다. 형광등 부하(400)에 전달되는 전력을 조절하여, 형광등의 불밝기를 바꾸고 싶을 때는 에러 앰프(330)의 기준 전압(VREF)을 조정해 주면 그 값으로 입력전류(Iin)가 따라 가기 때문에 자동적으로 불밝기가 조절(dimming)된다.The input current Iin of the resonant converter power circuit 200 is detected by the input current control circuit 300, and the switching frequency is changed while the frequency is changed by an error with the reference voltage V REF of the error amplifier 330. Will change. As a result of the operation of the feedback loop, the switching current is changed while the input current Iin continues to follow the reference current value corresponding to the reference voltage V REF . That is, the input current Iin is controlled to a constant value by the input current control circuit 300. If you want to change the brightness of the fluorescent lamp by adjusting the power delivered to the fluorescent load 400, adjust the reference voltage V REF of the error amplifier 330, so that the input current Iin follows the value automatically. The brightness is adjusted with.
한편, 초기 형광등 점등 시에, 전압제어 발진기(340)의 입력전압이 저주파 통과 필터(R41,C41)의 시정수에 의해 영 전압부터 정상 전압까지 상승하는데, 이 때 전압제어 발진기(340)의 출력 주파수는 반대로 아주 높은 주파수에서부터 정상 주파수까지 감소하게 된다. 결국 형광등 양단의 필라멘트에 적절한 열을 가해주는 결과가 되어 방전 개시 전압이 낮아지면서 소프트-스타트가 이루어진다.On the other hand, when the initial fluorescent lamp is turned on, the input voltage of the voltage controlled oscillator 340 rises from zero voltage to the normal voltage by the time constants of the low pass filters R41 and C41, at which time the output of the voltage controlled oscillator 340 is output. The frequency, on the contrary, decreases from very high frequencies to normal frequencies. The result is that the filaments at both ends of the fluorescent lamp are properly heated, resulting in a soft-start with a low discharge start voltage.
또, 무부하 시에는 입력전류(Iin)가 작아지는 성질을 이용하여 비교기(350)를 통해 게이트 드라이브 회로(360)의 출력을 셧-다운 시켜준다.In addition, when no load is used, the output of the gate drive circuit 360 is shut down through the comparator 350 using the property of decreasing the input current Iin.
이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 입력전류(Iin)의 제어를 통해 형광등의 불밝기 조절기능을 하고, 초기 점등시 소프트-스타트기능, 무부하 보호기능 등을 간단한 제어회로로써 구현하여, 전자식 안정기 제어 시스템의 제조 원가를 대폭적으로 낮출 수 있는 효과를 가진, 전자식 안정기 제어 시스템의 입력전류 제어회로를 제공할 수 있다.As described above, in the embodiment of the present invention, by controlling the input current (Iin) to control the brightness of the fluorescent lamp, and implements a soft-start function, no-load protection function, etc. as a simple control circuit at the initial lighting, electronic An input current control circuit of an electronic ballast control system can be provided, which has an effect of significantly lowering the manufacturing cost of the ballast control system.
이 발명의 이러한 효과는 모든 전자식 안정기 제어 시스템에 이용될 수 있다.This effect of this invention can be used in all electronic ballast control systems.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950046789A KR0169367B1 (en) | 1995-12-05 | 1995-12-05 | Electronic ballast control system of input current control circuit |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950046789A KR0169367B1 (en) | 1995-12-05 | 1995-12-05 | Electronic ballast control system of input current control circuit |
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| Publication Number | Publication Date |
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| KR970058377A KR970058377A (en) | 1997-07-31 |
| KR0169367B1 true KR0169367B1 (en) | 1999-04-15 |
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ID=19437828
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019950046789A KR0169367B1 (en) | 1995-12-05 | 1995-12-05 | Electronic ballast control system of input current control circuit |
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| Country | Link |
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| KR (1) | KR0169367B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100593760B1 (en) * | 1998-12-11 | 2006-10-04 | 페어차일드코리아반도체 주식회사 | Input current control device of electronic ballast control system |
-
1995
- 1995-12-05 KR KR1019950046789A patent/KR0169367B1/en not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100593760B1 (en) * | 1998-12-11 | 2006-10-04 | 페어차일드코리아반도체 주식회사 | Input current control device of electronic ballast control system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970058377A (en) | 1997-07-31 |
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