KR100225991B1 - 방전 램프 작동 회로 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방전 램프(4)를 작동시키기 위한 회로 장치에 관한 것이다. 상기 회로 장치에는 DC-AC 변환기(3)와 상기 DC-AC 변환기를 시동시키기 위한 시동기 회로(5)가 제공된다. 상기 시동기 회로는 용량성 수단(50)의 충전에 의하여 시동 펄스를 발생하기 위한 수단(50,52,53)을 포함한다. 본 발명에 따라, 상기 시동기 회로는 상기 용량성 수단을 방전시키기 위한 방전 수단(51)과 상기 시동기 회로를 분리된 상태로 유지하기 위한 분리 수단(54)을 포함한다. 상기 방식으로 상기 시동기 회로가 빨리 연속으로 스타팅 펄스를 발생시킬 수 있으며, 따라서 상기 램프의 광속은 폭 넓은 범위에 대해 제어 가능하게 된다.

Description

방전 램프 작동 회로 장치
제1도는 본 발명에 따른 회로 장치 도시도.
제2도는 제1도에 따른 상기 회로 장치의 일부를 형성하는 시동기 회로 도시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 스위치-모드 전원 장치 3 : DC-AC 변환기
4 : 형광등 5 : 시동기 회로
310 : 제어 회로
본 발명은 방전 램프를 동작시키며, DC-AC 변환기와, 상기 DC-AC 변환기를 시동시키고 용량성 수단의 충전에 의하여 시동 펄스를 발생하기 위해 제공되는 시동기 회로를 갖춘 회로 장치에 관한 것이다.
서두에 언급된 종류의 회로 장치는 미합중국 특허 제 4,042,852 호에서 공지되었다. 상기 공지된 회로 장치는 50 내지 60Hz의 AC-전압원에 접속되기에 적합하며, 공급 전압은 전-파 정류후에 버퍼 캐패시터를 통해 DC-AC 변환기에 전달된다. 그 결과로서, 상기 DC-AC 변환기를 시동시켜 상기 용량성 수단을 충전시키는 상기 시동기 회로만이 상기 공급 전압에 접속된 후에 상기 DC-AC 변환기를 시동시키는 시동 펄스를 발생시킨다.
상기 램프에 의해 발생된 광속을 제어하는 능력을 또한 포함하는 최신 회로 장치에 있어서는, 상기 DC-AC 변환기는 스위치-모드 전원 장치에 실현되는 비교적 높은 DC전압에 의해 공급된다. 그래서 상기 광속의 제어는 상기 DC-AC 변환기의 동작이 주기적으로 짧게 중단되는 것으로 실현된다. 이러한 상황하에서, 상기 시동기 회로는 빨리 연속으로 시동 펄스를 발생시키는 것이 필수적이다.
주기적 중단을 위해 대략 100Hz에서 대략 100KHz까지의 범위에 위치된 값을 가진 반복 주파수를 발생시키는 것이 보통이다. 상기 중단의 지속은 상기 반복 주파수의 0과 1시간 주기간에 존재한다.
본 발명의 목적은 특히, 서두에 언급된 종류의 스위칭 장치가 상기 램프의 광속을 제어하기에 또한 적합한 방책을 제공하는 것이다.
상기 서두에 언급된 종류의 스위칭 장치는 상기 목적을 위해 상기 시동기 회로가 상기 용량성 수단을 방전시키는 방전 수단과 상기 시동기 회로를 분리된 상태로 유지하기 위한 분리 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 용량성 수단을 방전시키기 위한 방전 수단의 사용은 상기 시동기 회로가 고주파수로 시동 펄스를 발생시킬 수 있게 한다. 그러나, 상기 DC-AC 변환기가 이미 동작하는 순간에 상기 시동기 회로가 시동 펄스를 발생시키는 것을 방지하기 위해, 시동 펄스의 발생은 상기 시동기 회로를 분리된 상태로 유지하기 위한 분리 수단의 사용에 의해 유리하게 억제된다. 오히려, 상기 분리 수단은 상기 시동기 회로가 제1시동 펄스의 발생후에 분리되고 상기 DC-AC 변환기의 동작이 중단될 때까지 분리된 상태로 유지되도록 그 규모가 정해진다.
시동 펄스를 발생하기 위한 수단이 상기 용량성 수단의 충전회로의 스위치를 포함하는 본 발명에 따른 회로 장치의 양호한 실시예에 있어서, 상기 분리 수단은 오히려 상기 충전회로의 스위치를 제어하기 위한 스위칭 소자를 포함한다. 상기 시동기 회로의 재현가능하고 확실한 분리는 상기 방식으로 단순한 수단에 의해 실현될 수 있다.
상기 시동기 회로의 상기 용량성 수단을 위한 빠른 방전 능력을 가질 필요성은 상기 용량성 수단을 분로하는 오옴 특성의 임피던스에 의한 본 발명의 양호한 실시예에 유리하게 부합된다. 상기는 상기 충전 회로가 중단되는 순간에 가능한 빠른 방전이 되게 한다.
상기 광속을 제어하는 능력을 또한 포함하는 본 발명에 따른 회로 장치는 형광등 및 소형 형광등을 작동시키는데 매우 적합하다. 특히, 이러한 회로는 전극이 없는 형광등을 작동시키는데 적합하다.
이하 첨부된 도면을 참조로하여 본원 명세서를 더욱 상세히 설명하기로 한다.
제1도에서, A 및 B는 상기 회로 장치를 전원 장치에 접속시키기 위한 접속 단자이다. 참조 부호 1는 고주파 맥동 직류를 발생하고 DC-AC 변환기(3)용 전원 장치로서 작용하는 스위치-모드 전원 장치를 나타낸다. 상기 DC-AC 변환기는 제어 회로(310)에 의해 교대로 도전되는 2개의 스위치(31,32)를 포함한다. 상기 DC-AC 변환기는 전극이 없는 형광등(4)이 그 사이에 접속되는 랩프 접속 수단(331,332)가 제공된 부하 브랜치(33)를 또한 포함한다.
상기 회로 장치에는 상기 DC-AC 변환기를 시동시키기 위한 시동기 회로(5)가 또한 제공된다.
제2도에는 상기 시동기 회로(5)가 보다 상세히 도시되었다. 상기 시동기 회로(5)에서, 용량성 수단을 시동펄스가 캐패시터(50)의 충전에 의하여 발생되는 수단에 의해 캐패시터(50)의 형태로 제공된다. 시동 펄스를 발생하기 위한 수단을 상기 캐패시터(50)의 충전 회로의 반도체 스위치(52)를 포함한다. 상기 충전 회로는 항복 소자(53)를 또한 포함하고 접속점(501)을 통해 제어 회로(310)에 접속된다.
상기 시동기 회로는 기술된 실시예에서 전극(540)이 반도체 스위치(52)의 제어 전극(520)에 접속되는 스위칭 소자(54)에 의해 형성되는 분리 수단을 또한 포함한다.
상기 캐패시터(50)은 오옴 특성을 가진 임피던스인 저항기(51)에 의해 형성된 방전 수단에 의해 분로된다. 상기 캐패시터(50), 저항기(51) 및, 스위칭 소자(54)는 접속점(502)을 통해 상기 스위치-모드 전원 장치에 접속된다. 스위칭 소자(54)에는 스위칭 소자(54)가 스위치되는 전압 레벨(스위칭 레벨)을 셋팅하기 위한 임피던스 회로망(550)이 제공된다. 저항기(521)는 전극(520)과 전극(540)간에 또한 제공되고 저항기(522)는 전극(54)과 스위치(52 및 54)의 스위칭 레벨을 셋팅하기 위한 접속점(502)간에 제공된다.
제너 다이오드(533)는 전극(520)과 과전압에 대한 보호로서의 항복 소자(53)간에 제공된다.
상기 시동기 회로의 동작은 다음과 같다. 접속점(502)으로의 DC 전압의 인가 직후에, 반도체 스위치(52)는 저항기(522 및 521)를 통해 도전되게 된다. 맥동 DC 전압이 항복 소자(53)의 전압 레벨에 도달된 순간에, 캐패시터(50)의 맥동 충전은 반도체 스위치(52), 항복 소자(53), 접속점(501), 제어 회로(310) 및, DC-AC 변환기(3)를 통해 발생된다. 상기는 상기 DC-AC 변환기를 시동시키는 제어 회로(310)에 전압 펄스를 제공한다. 상기 맥동 DC 전압의 값이 상기 항복 소자(53)의 항복 전압보다 더 큰 값에 도달되면, 스위칭 소자(54)의 스위칭 레벨이 상기 임피던스 회로망(55)을 통해 도달되며, 스위칭 소자(54)가 도전되게 되고 반도체 소자(52)가 비-도전 상태가 되게 된다. 그래서, 캐패시터(50)가 저항기(51)를 통해 방전될 것이다.
상기 기술된 회로 장치의 실제 실시예에서, 반도체 스위치(52) 및 스위칭 소자(54)는 파워 MOSFETs(BST78형)로서 구성된다. 캐패시터(50)는 3.9nF값 220KΩ의 저항기(51)를 갖는다. 항복 소자(53)는 BR100형의 디아크(Diac)이다.
상기 임피던스 회로망(550)은 120KΩ 저항기, 560pF 캐패시터 및, 12V의 제너 전압을 가진 보호 제너 다이오드의 병렬 회로와 직렬로 6.8MΩ의 저항기로서 조립된다. 상기 저항기(521 및 522)는 각기 1MΩ 및 2.7MΩ의 값을 갖는다.
상기 실시예에서, 220V, 50Hz 전원 장치에 접속된 상기 스위치-모드 전원 장치(1)는 380V의 맥동 DC 전압을 제공하고 200Hz의 반복 주파수를 갖는다. 상기 펄스 폭은 0ms 및 5ms간에 즉, 상기 반복 주파수의 0 및 1 시간 주기간에 가변될 수 있다. 상기 DC-AC 변환기는 스위치(31,32)는 2.65MHz의 주파수로 교대로 도전된다. 상기 기술된 회로 장치에 의해 동작되는 전극이 없는 형광등의 광속이 10%와 100%의 비율값 간에 제어될 수 있다.

Claims (3)

  1. 방전 램프를 동작시키며, DC-AC 변환기와, 상기 DC-AC 변환기를 시동시키고 용량성 수단의 충전에 의하여 시동 펄스를 발생하기 위해 제공되는 시동기 회로를 갖춘 회로 장치에 있어서, 상기 시동기 회로가 상기 용량성 수단을 방전시키는 방전 수단과 상기 시동기 회로를 분리된 상태로 유지하기 위한 분리 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 방전 램프 작동 회로 장치.
  2. 제1항에 있어서, 시동 펄스를 발생하기 위한 상기 수단이 상기 용량성 수단의 충전회로의 스위치를 포함하며, 상기 분리 수단이 상기 용량성 수단의 상기 충전 회로의 스위치를 제어하기 위한 스위칭 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 방전 램프 작동 회로 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 방전 수단이 상기 용량성 수단을 분로하는 오옴 특성의 임피던스를 포함하는 것을 특징으로 하는 방전 램프 작동 회로 장치.
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