KR100247290B1 - 다단승압용 플래시장치 - Google Patents

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Abstract

이 발명은 다단 승압용 플래시 장치에 관한 것으로, 인가되는 발진신호에 따라 구동되어 해당 발진 전압을 출력하는 발진 수단과; 상기 발진 전압을 다단계로 승압시켜 해당 승압 전압을 각각 출력하는 승압 수단과; 상기 승압 수단에서 출력되는 다단계의 승압 전압을 충전하는 충전 수단과; 상기 충전 수단의 충전 전압을 감지하고, 감지되는 충전 전압에 따라 단계별로 해당 발진 신호를 출력하는 충전 상태 감지 수단과; 상기 충전 수단의 충전이 완료된 경우에 인가되는 트리거 신호에 따라 구동되어 발광 신호를 출력하는 트리거 수단과; 상기 트리거 수단에서 출력되는 인가되는 발광 신호에 따라 구동되어 일정량의 섬광을 발광하는 발광 수단을 포함하여 이루어지며, 카메라등에 사용되는 플래시 장치에서 초기 발진시와 중간 전압에서 발진시의 승압비를 각각 다르게 설정하여 다단 승압 충전이 가능하게 함으로써, 계속되는 과전류에 의한 전기 소자의 파괴 및 오동작을 방지하고 충전 시간을 단축할 수 있다.

Description

다단 승압용 플래시 장치
제1도는 종래의 플래시 장치의 구성 블럭도이고,
제2도는 이 발명의 실시예에 따른 다단 승압용 플래시 장치의 구성 블록도이고,
제3a도는 이 발명의 실시예에 따른 다단 승압용 플래시 장치의 부분 상세 회로도이고,
제3b도는 이 발명의 실시예에 따른 다단 승압용 플래시 장치의 부분의 상세 회로도이고,
제4도는 일반적인 RC 충전 상태를 나타낸 그래프이고,
제5도는 이 발명의 실시예에 따른 전류 가변에 따른 RC 충전 상태를 나타낸 그래프이고,
제6도는 상기 제4도에 따른 전압 충전 상태를 조합한 그래프이고,
제7도의 (a)와 (b)는 이 발명의 실시예에 따른 충전 전압에 의한 전류 특성을 나타낸 그래프이다.
이 발명은 다단 승압용 플래시 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게 말하자면, 카메라 등에 사용되는 플래시 장치에 초기 충전시부터 충전이 완료될때까지 충전 전압에 따라 승압비를 각각 다르게 설정하여 단계별 승압 충전이 가능한 다단 승압용 플래시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 카메라 등을 이용하여 피사체를 촬영할 경우 주위 환경의 조도 상태에 따라 촬영 상태가 결정됨으로, 실내나 야간에 사진을 촬영할때에는 주변 조도가 매우 낮기 때문에, 임의로 광량이 크고 색온도가 높은 태양 광선과 거의 같은 성질을 가지는 섬광을 극히 짧은 시간 동안 만들어 내는 플래시를 이용하여, 사진 촬영시의 주위 조도를 개선시켜 적절 노출의 사진을 촬영할 수 있도록 하고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 종래의 플래시 장치의 작용을 설명하고자 한다.
제1도는 종래의 플래시 장치의 구성 블록도이다.
첨부한 제1도에 도시되어 있듯이 종래의 플래시 장치의 구성은, 발진부(1)와, 상기 발진부(1)의 출력단에 연결된 승압부(2)와, 상기 승압부(2)의 출력단에 연결된 충전부(3)와, 상기 충전부(3)의 출력단에 연결된 충전 상태 감지부(4)와, 상기 충전 상태 감지부(4)의 출력단에 연결된 트리거부(5)와, 상기 트리거부(5)의 출력단에 연결된 발광부(6)로 이루어진다.
상기와 같이 구성된 종래의 플래시 장치는, 인가되는 발진 신호에 따라 발진부(1)가 도시하지 않은 배터리로부터 출력되는 전압을 발진시켜 출력하고, 발진된 전압은 승압부(2)에 의하여 일정 전압으로 승압된 다음 정류되어 충전부(3)로 충전되기 시작한다.
상기 충전 상태 감지부(4)는 충전부(3)의 충전 상태를 감지하여 그에 해당하는 신호를 도시하지 않은 제어 장치로 출력하고, 제어 장치는 충전부(3)가 일정 전압까지 충전되면 발진 신호를 오프시켜 충전 동작을 종료하고, 발광 신호를 출력한다.
상기 제어 장치에서 출력되는 발광 신호에 따라 트리거부(5)가 구동되어 트리거 신호를 출력하면 발광부(50)가 동작하여 일정량의 섬광을 발광하게 된다.
그러나 상기와 같이 동작하는 종래의 플래시 장치는, 초기 충전시나 충전 완료시에도 동일한 승압비에 따라 승압된 전압이 충전부로 인가됨으로써, 충전 동작이 이루어지는 동안 계속되는 과전류에 의하여 구성 트랜지스터가 파괴되거나, 발진 트랜스의 과열 현상이 발생하여 회로가 오동작하는 문제점이 발생한다.
이 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 카메라 등에 사용되는 플래시 장치에서 초기 충전시부터 충전이 완료될때까지 충전 전압에 승압비를 각각 다르게 설정하여 단계별로 승압 충전을 함으로써, 계속되는 과전류에 의한 전기 소자의 파괴 및 오동작을 방지하고 충전 시간을 단축하기 위한 다단 승압용 플래시 장치를 제공하고자 하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은, 인가되는 발진 신호에 따라 구동되어 해당 발진 전압을 출력하는 발진 수단과; 상기 발진 전압을 다단계로 승압시켜 해당 승압 전압을 각각 출력하는 승압 수단과; 상기 승압 수단에서 출력되는 다단계의 승압 전압을 충전하는 충전수단과; 상기 충전 수단의 충전 전압을 감지하고, 감지되는 충전 전압에 따라 단계별도 해당 발진 신호를 출력하는 충전 상태 감지 수단과; 상기 충전 수단의 충전이 완료된 경우에 인가되는 트리거 신호에 따라 구동되어 발광 신호를 출력하는 트리거 수단과; 상기 트리거 수단에서 출력되는 인가되는 발광 신호에 따라 구동되어 일정량의 섬광을 발광하는 발광 수단을 포함하여 이루어진다.
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.
제2도는 이 발명의 실시예에 따른 다단 승압용 플래시 장치의 구성 블록도이고, 제3도의 (a)는 이 발명의 실시예에 따른 다단 승압용 플래시 장치의 부분 상세 회로도이고, 제3도의 (b)는 이 발명의 실시예에 따른 다단 승압용 플래시 장치의 부분의 상세 회로도이고, 제4도는 일반적인 RC 충전 상태를 나타낸 그래프이고, 제5도는 이 발명의 실시예에 따른 전류 가변에 따른 RC 충전 상태를 나타낸 그래프이고, 제6도는 상기 제4도에 따른 전압 충전 상태를 조합한 그래프이고, 제7도의 (a)와 (b)는 이 발명의 실시예에 따른 충전 전압에 의한 전류 특성을 나타낸 그래프이다.
첨부한 제2도 및 제3도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 다단 승압용 플래시 장치의 구성은, 인가되는 발진 신호에 따라 해당 발진 전압을 출력하는 발진부(10)와, 상기 발진부(10)의 출력단에 연결되어 인가되는 발진 전압을 단계별로 승압시켜 해당 승압 전압을 출력하는 승압부(20)와, 상기 승압부(20)의 출력단에 연결되어 인가되는 승압 전압을 충전하는 충전부(30)와, 상기 충전부(30)의 출력단에 연결되어 충전부(30)의 충전 상태에 따라 다단계에 해당하는 발진 신호를 출력하는 충전 상태 감지부(40)와, 상기 승압부(20)의 출력단에 연결되어 인가되는 트리거 신호에 따라 해당 발광 신호를 출력하는 트리거부(50)와, 상기 트리거부(50)의 출력단에 연결되어 인가되는 발광 신호에 따라 구동되어 일정량의 섬광을 발광하는 발광부(60)를 포함하여 이루어진다.
상기 발진부(10)는 인가되는 제1발진 신호에 따라 구동되어 인가되는 배터리 전압을 발진시켜 출력하는 제1발진부(11)와, 인가되는 제2발진신호에 따라 구동되어 인가되는 배터리 전압을 발진시켜 출력하는 제2발진부(13)와, 인가되는 제3발진 신호에 따라 구동되어 인가되는 배터리 전압을 발진시켜 출력하는 제3발진부(15)로 이루어진다.
상기 제1발진부(11)의 회로적 구성은 첨부한 제3도에 도시되어 있듯이, 에미터 단자가 배터리 전원에 연결되고 베이스 단자가 제1발진 신호단자(C)에 연결된 제1트랜지스터(Q1)와, 베이스 단자가 상기 제1트랜지스터(Q1)의 콜렉터 단자에 연결되고 에미터 단자가 접지된 제2트랜지스터(Q2)와, 베이스 단자가 상기 제2트랜지스터(Q2)의 콜렉터 단자에 연결되고 베이스 단자가 배터리 전원에 연결된 제3트랜지스터(Q3)로 이루어진다.
상기 제2발진부(13)의 회로적 구성은, 에미터 단자가 배터리 전원에 연결되고 베이스 단자가 제2발진 신호 단자(B)에 연결된 제4트랜지스터(Q4)와, 베이스 단자가 상기 제4트랜지스터(Q4)의 콜렉터 단자에 연결되고 에미터 단자가 접지된 제5트랜지스터(Q5)와, 베이스 단자가 상기 제5트랜지스터(Q5)의 콜렉터 단자에 연결되고 에미터 단자가 배터리 전원에 연결된 제6트랜지스터(Q6)로 이루어진다.
상기 제3발진부(15)의 회로적 구성, 에미터 단자가 배터리 전원에 연결되고 베이스 단자가 제3발진 신호 단자(A)에 연결된 제7트랜지스터(Q7)와, 베이스 단자가 상기 제7트랜지스터(Q7)의 콜렉터 단자에 연결되고 에미터 단자가 접지된 제8트랜지스터(Q8)와, 베이스 단자가 상기 제8트랜지스터(Q8)의 콜렉터 단자에 연결되고 에미터 단자가 배터리 전원에 연결된 제9트랜지스터(Q9)로 이루어진다.
상기 승압부(20)의 회로적 구성은, 일측 단자가 상기 제3트랜지스터(Q3)의 에미터 단자에 연결된 제1코일(L1)과, 일측 단자가 상기 상기 제1코일(L1)의 타측 단자와 상기 제6트랜지스터(Q6)의 콜렉터 단자에 연결된 제2코일(L2)과, 일측 단자가 상기 제2코일(L2)의 타측단자와 제9트랜지스터(Q9)의 콜렉터 단자에 연결되고 타측 단자가 접지된 제3코일(L3)과, 일측 단자가 접지된 제4코일(L4)과, 제5코일(L5)로 이루어진 트랜스(T1)와, 상기 트랜스(T1)의 제4코일(L4)의 타측 단자에 캐소드 단자가 연결된 제1다이오드(D1)로 이루어진다.
상기 충전부(30)의 회로적 구성은, 일측 단자가 상기 제1다이오드(D1)의 애노드 단자에 연결되고 타측 단자가 접지된 캐패시터(C1)와, 캐소드 단자가 상기 제5코일(L5)의 타측 단자에 연결되어 직렬로 연결된 제2다이오드(D2)와, 제3다이오드(D3)와, 일측 단자가 상기 제2다이오드(D2)와 제3다이오드(D3)의 공통 단자에 연결된 제2저항(R2)과, 일측 단자가 상기 제1다이오드(D1)의 애노드 단자에 연결된 제3저항(R3)으로 이루어진다.
상기 트리거부(50)의 회로적 구성은, 일측 단자가 상기 제3다이오드(D3)의 애노드 단자에 연결된 제4저항(R4)과, 일측 단자가 상기 제4저항(R4)의 타측 단자에 연결되고 타측 단자가 접지된 제3캐패시터(C3)와, 일측 단자가 상기 제1다이오드(D1)의 애노드 단자에 연결된 제5저항(R5)과, 상기 제3캐패시터(C3)와 병렬 연결되고 상기 제5저항(R5)과 직렬 연결된 제너 다이오드(ZD1)와, 일측 단자가 발광 신호 단자(G)에 연결된 제6저항(R6)과, 상기 제6저항(R6)에 각각 병렬 연결된 제4캐패시터(C4)와 제7저항(R7)과, 베이스 단자가 상기 제6저항(R6)의 타측 단자에 연결되고 에미터 단자가 접지된 제10트랜지스터(Q10)와, 베이스 단자가 상기 제10트랜지스터(Q10)의 콜렉터 단자에 연결되고 에미터 단자가 상기 제4저항(R4)의 타측 단자에 연결된 제11트랜지스터(Q11)와, 베잇 단자가 상기 제11트랜지스터(Q11)의 콜렉터 단자에 연결되고 콜렉터 단자가 상기 제4저항(R4)의 타측 단자에 연결된 제12트랜지스터(Q12)와, 일측 단자가 상기 제12트랜지스터(Q12)의 에미터 단자에 연결된 제8저항(R8)과, 에미터 단자가 상기 제8저항(R8)의 타측 단자에 연결된 제13트랜지스터(Q13)와, 일측 단자가 상기 제13트랜지스터(Q13)의 베이스 단자에 연결되어 서로 병렬 연결된 제9저항(R9)과 제5캐패시터(C5)와, 베이스 단자가 상기 제8저항(R8)의 타측 단자에 연결되고 에미터 단자가 접지된 제14트랜지스터(Q14)와, 애노드 단자가 상기 제14트랜지스터(Q14)의 콜렉터 단자에 연결되어 서로 병렬 연결된 제4다이오드(D4)와 제5다이오드(5)와, 일측 단자가 상기 제1다이오드(D1)의 애노드 단자에 연결되고 타측 단자가 상기 제14트랜지스터(Q14)의 콜렉터 단자에 연결된 제10저항(R10)과, 일측 단자가 상기 제10저항(R10)의 타측 단자에 연결된 제6캐패시터(C6)와, 상기 제6캐패시터(C6)와 직렬 연결되고 타측 단자가 상기 제4다이오드(D4)와 제5다이오드(D5)의 공통 캐소드 단자에 연결된 제11저항(R11)과, 상기 제6캐패시터(C6)와 병렬 연결된 제7캐패시터(C7)와, 일측 단자가 상기 제7캐패시터(C7)의 타측 단자에 연결되고 타측 단자가 접지된 제6코일(L6)과 상기 제6코일(L6)에 일측단자가 연결된 제7코일(L7)로 이루어진 제2트랜스(T2)와, 에미터 단자가 상기 제7저항(R7)의 타측 단자에 연결된 제15트랜지스터(Q15)와, 일측 단자가 상기 제15트랜지스터(Q15)의 콜렉터 단자에 연결된 제12저항(R12)과, 일측 단자가 상기 제15트랜지스터(Q15)의 베이스 단자에 연결된 제13저항(R13)과, 애노드 단자가 상기 제13저항(R13)과 제7캐패시터(C7)의 공통 단자에 연결되고 캐소드 단자가 접지된 제6다이오드(D6)로 이루어진다.
상기 발광부(60)의 회로적 구성은, 일측 단자가 상기 충전부(40)의 출력단에 연결되고 게이트 단자가 상기 제2트랜스(T2)에 연결된 크세논 방전관(XE)과, 상기 크세논 방전관(XE)의 타측 단자에 연결되어 접지된 제14저항(R14)으로 이루어진다.
상기 충전 상태 감지부(40)의 구성은, 상기 충전부(30)의 출력단에 연결되어 인가되는 신호에 따라 충전 완료 여부를 판단하여 해당하는 충전 완료 신호를 출력하는 충전 완료 감지부(41)와, 상기 충전 완료 감지부(41)의 출력단에 연결되어 인가되는 충전 완료 신호에 따라 구동되어 충정 완료 상태를 표시하는 충전 상태 표시부(43)와, 상기 충전완료 감지부(41)의 출력단에 연결되어 인가되는 충전 완료 신호에 따라 각각 해당하는 발진 신호를 출력하는 발진 신호 출력부(45)와, 상기 발진 신호 출력부(45)로 일정한 기준 전압을 공급하는 기준 전압 발생부(47)로 이루어진다.
상기 발진 신호 출력부(45)는 상기 충전 완료 감지부(41)의 출력단에 연결되어 제1발진 신호를 출력하는 제1발진 구동부(451)와, 제2발진신호를 출력하는 제2발진 구동부(453)와, 제3발진 신호를 출력하는 제3발진 구동부(455)로 이루어진다.
상기 충전 완료 감지부(41)의 회로적 구성은, 상기 제3저항(R3)의 타측 단자에 제1단자(a)가 연결되고 제2단자(b)와 제3단자(c)로 이루어진 제1스위치(S1)와, 베이스 단자가 상기 제1스위치(S1)의 제2단자(b)에 연결되고 에미터 단자가 접지된 제16트랜지스터(Q16)와, 일측 단자가 상기 제1스위치(S1)의 제3단자(c)에 연결된 제16저항(R16)과, 상기 제16저항(R16)에 병렬 연결되어 접지된 제8캐패시터(C8)와 제15저항(R15)과, 비반던 단자가 상기 제16저항(R16)의 타측 단자에 연결되고 반전 단자가 출력 단자에 연결된 제1연산 증폭기(A1)와, 제1단자(d)와 제2단자(e)와 제3단자(f)와 제4단자(g)로 이루어지고, 상기 제1단자(d)는 배터리 전원에 연결되고 제3단자(f)는 상기 제12저항(R12)의 타측 단자에 연결된 제2스위치(S2)와, 캐소드 단자가 상기 제2스위치(S2)의 제4단자(g)에 연결된 제7다이오드(D7)와, 상기 제7다이오드(D7)와 병렬 연결되고 캐소드 단자가 상기 제12저항(R12)의 타측 단자에 연결된 제8다이오드(D8)와, 일측 단자가 상기 다이오드(D7,D8)의 고통 애노드 단자에 연결되어 서로 병렬 연결된 제17저항(R17)과 제9캐패시터(C9)로 이루어진다.
상기 발진 구동부(75)의 제1발진 신호 출력부(451)의 회로적 구성은, 서로 직렬 연결된 제18저항(R18)과 제19저항(R19)과, 반전 단자가 상기 제19저항(R19)의 타측 단자에 연결되고 비반전 단자가 상기 제1연산증폭기(A1)의 출력 단자에 연결되고 출력 단자가 제1발진 신호 출력 단자(C)에 연결된 제2연산 증폭기(A2)와, 캐소드 단자가 상기 제19저항(R19)의 타측 단자에 연결된 제9다이오드(D9)로 이루어진다.
상기 발진 구동부(45)의 제2발진 신호 출력부(453)의 회로적 구성은, 상기 제1연산 증폭기(A1)의 출력 단자에 연결된 제20저항(R20)과, 비반전 단자가 상기 제18저항(R18)과 제19저항(R19)의 연결 단자에 연결되고 반전 단자가 상기 제20저항(R20)의 타측 단자에 연결되고 출력 단자가 제2발진 신호 단자(B)에 연결된 제3연산 증폭기(A3)와, 캐소드 단자가 상기 제20저항(R20)의 타측 단자에 연결된 제10다이오드(D10)와, 직렬 연결된 제21저항(R21)과 제22저항(R22)과, 캐소드 단자가 상기 제21저항(R21)의 타측 단자에 연결된 제11다이오드(D11)로 이루어진다.
상기 발진 구동부(45)의 제3발진 신호 출력부(455)의 회로적 구성은, 일측 단자가 상기 기준 전압 출력부(47)의 출력 단자에 연결된 제24저항(R24)과, 상기 제24저항(R24)과 병렬 연결되고 타측 단자가 상기 제3연산 증폭기(A3)의 비반전 단자와 제19저항(R19)과 제20저항(20)의 공통 단자에 연결된 제23저항(R23)과, 일측 단자가 상기 제1연산증폭기(A1)의 출력 단자에 연결된 제25저항(R25)과, 비반전 단자가 상기 제24저항(R24)의 일측 단자에 연결되고 반전 단자가 상기 제25저항(R25)의 타측 단자에 연결되고 출력 단자가 상기 제3발진 신호 단자(A)에 연결된 제4연산 증폭기(A4)와, 캐소드 단자가 상기 제25저항(R25)의 타측 단자에 연결된 제12다이오드(D12)와, 캐소드 단자가 상기 제20저항(R20)의 타측 단자에 연결된 제13다이오드(D13)로 이루어진다.
상기 충전 상태 표시부(43)의 회로적 구성은, 일측 단자가 상기 기준 전압 출력부(47)의 출력 단자에 연결된 제26저항(R26)과, 비반전 단자가 상기 제26저항(R26)의 타측 단자에 연결되고 반전 단자가 상기 제1연산 증폭기(A1)의 출력 단자에 연결된 제5연산 증폭기(A5)와, 베이스 단자가 상기 제5연산 증폭기(A5)의 출력 단자에 연결되고 에미터 단자가 상기 충전 상태 감지부(40)이 출력 단자(D)에 연결된 제17트랜지스터(Q17)와, 캐소드 단자가 상기 제17트랜지스터(Q17)의 콜렉터 단자에 연결된 발광 다이오드(LED1)와, 일측 단자가 상기 발광 다이오드(LED1)의 애노드 단자에 연결되고 타측 단자가 접지된 제28저항(R28)과, 베이스 단자가 상기 제17트랜지스터(Q17)의 콜렉터 단자에 연결되고 에미터 단자가 접지되고 콜렉터 단자가 상기 제12다이오드(D12)와 제13다이오드(D13)의 공통 애노드 단자에 연결된 제18트랜지스터(Q18)와, 일측 단자가 상기 제18트랜지스터(Q18)의 콜렉터 단자에 연결되고 타측 단자가 상기 제26저항(R26)의 타측 단자에 연결된 제27저항(R27)으로 이루어진다.
상기 기준 전압 발생부(47)의 회로적 구성은, 일측 단자가 상기 제24저항(R24)의 타측 단자에 연결된 제29저항(R29)과, 상기 제29저항(R29)과 병렬 연결된 제10캐패시터(C10)와, 일측 단자가 상기 제29저항(R29)과 제10캐패시터(C10)의 공통 단자에 연결된 제30저항(R30)과, 비반전 단자가 상기 제29저항(R29)과 제10캐패시터(C10)의 공통 단자에 연결되고 출력 단자가 상기 제24저항(R24)의 타측 단자에 연결된 제6연산 증폭기(A6)와, 일측 단자가 상기 제6연산 증폭기(A6)의 비반전 단자에 연결된 제31저항(R31)과, 일측 단자가 상기 제24저항(R24)의 타측 단자에 연결되고 타측 단자가 상기 제6연산 증폭기(A6)의 반전 단자에 연결된 제32저항(R32)과, 캐소드 단자가 상기 제32저항(R32)의 타측 단자에 연결되고 애노드 단자가 접지된 제14다이오드(D14)와, 캐소드 단자가 상기 제31저항(R31)의 타측 단자에 연결되고 애노드 단자가 접지된 제15다이오드(D15)로 이루어진다.
상기 구성에 의한 이 발명의 실시예에 따른 다단 승압용 플래시 장치의 작용은 다음과 같다.
일반적으로 승압 트랜스에서 1차측과 2차측의 유도 작용은 전력이 동일하게 전달된다. 이를 관계식으로 표현하면 다음과 같다.
Pi=Po 즉, P=Ⅳ(w) 식(1)
P : 전력(w), I : 전류(A), V : 전압(v), i : 입력, o : 출력
상기한 식(1)에 따라 1차측에 인가되는 전류와 2차측에 발생되는 전압과의 관계를 보면 다음과 같다.
Io=(Vi/Vo)Ii
η(n2/n1)Vi=Vo 식(2)
상기의 η은 전달 계수를 나타낸다.
이 때, Vi/Vo=η(n1/n2)
Io=KIi, K=η(n1/n2) 되고,
Io/Ii=Vi/Vo의 관계로 입출력의 전압비와 전류비는 반비례함을 알 수 있다.
Ii=Io(Vo/Vi) 식(3)
상기의 Ii를 제어하기 위해서는 상기 Vo를 작게하면 Ii를 줄일 수 있다. 첨부한 제5도에 도시되어 있듯이 RC 충전 특선 곡선에서 다음과 같은 식이 성립한다.
Vc(t)=Voc-t/RC+VA식(4)
상기 식(4)에서 RC를 고정하였을 때, 임의의 전압(VB)에 도달되는 시간은 상기의 Vo의 값에 의존됨으로, Vo의 값이 클수록 임의 전압(VB)에 도달하는 시간이 짧아지게 된다(t1<t2).
상기 식(3)과 식(4)에서 시간에 따라 전류의 흐름을 다르게 하면서 또한, Vo의 전압을 다르게 할 수 있으면 충전되는 시간내의 전류를 제어하면서 충전 전압을 변화시킬 수 있다.
첨부한 제6도에 도시되어 있듯이 3가지의 다른 상태를 가지는 컨덴서 충전 방식을 볼 수 있다. 제6도는 Vo를 각각 달리 했을 때의 충전 곡선이고, 제7도는 각각 다른 Vo를 가지는 충전 곡선을 조합한 상태를 나타낸 충전 곡선이다.
첨부한 제7도의 (b)는 각각의 Vo에 따른 전류 특성을 시간대별로 분류시켜 나타낸 곡선이다. 예를 들어, Vc3(t) 즉, ic3(t) 곡선에만 의존하는 경우에는 최초의 전류 Ii3는 매우 크게되어 주변 부품에 과전류가 인가된다.
그러나, 시간에 따라 Vo를 다르게 하는 경우에는 첨부한 제6도에 도시되어 있듯이 i(max) 차는 매우 적게 되고 유효 시간내에 전류는 어느 정도 일정하게 분배되어 흐른다. 상기에서 iX는 식(3)의 관계에 따라 Vo에 비례한다.
첨부한 제7도의 (a)는 초기에는 전류가 급격하게 흐르나 시간이 작을수록 전류량은 작아지는 형태이고, 첨부한 제7도의 (b)는 초기에는 전류량을 적게 하면서 어느 정도 시간이 경과되면 계속하여 전류가 흐르도록 하는 형태로, 상기 제7도의 (a)와 (b)에 도시되어 있는 형태의 총 에너지는 동일하다.
이 때, 세 번째의 Vc(t) 특성 중에서 Vo를 크게 하면 절대적 시간(?)을 줄일 수 있다.
이 발명에서는 캐패시터의 충전 곡선 즉, 시정수는 캐패시터의 초기 전압과 인가된 전압차가 클수록 일정 전압에 도달하게 되는 시간이 감소된다는 것을 이용한다.
상기 원리에 따라 승압부(20)의 1차측을 3단계로 나누어 1차측과 2차측의 승압비를 3단계로 설정한 다음, 충전부(30)의 충전 상태에 따라 승압비를 달리하여 승압 출력되는 전압값을 다단계로 가변시키고자 한다.
초기에 충전이 이루어지지 않은 경우에, 충전부(30)의 제2캐패시터(C2)에 전압이 충전되어 있지 않기 때문에 제3저항(R3)을 통하여 그에 해당하는 신호가 충전 상태 감지부(40)로 출력된다.
이 때, 충전부(30)의 충전 상태를 감지하기 위하여 상기 충전 상태 감지부(40)의 제1스위치(S1)의 제1단자(a)는 제3단자(c)에 연결된다.
상기 제3저항(R3)을 통하여 출력된 신호는 제1스위치(S1)를 통하여 제1연산 증폭기(A1)의 비반전 단자로 입력되고, 상기 제1연산 증폭기(A1)는 인가되는 신호를 증폭하여 그에 해당하는 충전 감지 신호를 출력한다.
상기 충전 상태 감지부(41)에서 출력된 충전 감지 신호는 발진 구동부(45)와 충전 상태 표시부(43)로 입력되고, 상기 발진 구동부(45)는 인가되는 충전 감지 신호에 따라 충전 상태를 판단하여 그에 해당하는 발진 신호를 출력한다.
상기 제1발진 구동부(451)의 제2연산 증폭기(A2)는 비반전 단자로 입력되는 충전 감지 신호와 반전 단자로 입력되는 제1기준 전압을 비교하여 그에 해당하는 제1발진 신호를 출력하고, 제2발진 구동부(453)의 제3연산 증폭기(A3)는 반전 단자로 입력되는 충전 감지 신호와 비반전 단자로 입력되는 제2기준 전압을 비교하여 그에 해당하는 제2발진 신호를 출력하고, 제3발진 구동부(457)의 제3연산 증폭기(A3)는 반전 단자로 입력되는 충전 감지 신호와 비반전 단자로 입력되는 제3기준 전압을 비교하여 그에 해당하는 제3발진 신호를 출력한다.
이 발명의 실시예에 따른 상기 발진 구동부(45)의 기준 전압 관계는 다음과 같이 성립되도록, 연산 증폭기(A2, A3, A4)의 기준 전압이 입력되는 해당 단자에 직렬 연결된 저항의 저항값을 설정한다.
제1기준 전압 < 제2기준 전압 < 제3기준 전압
상기에서 제2연산 증폭기(A2)는 기준 전압 발생부(47)에서 출력된 전압이 제19저항(R19)과 제18저항(R18)에 의해 분압되어 반전 단자로 인가되는 제1기준 전압과 비반전 단자로 인가되는 충전 감지 신호를 비교하고, 초기 충전시에는 충전 감지 신호가 제1기준 전압보다 작으므로 "L" 레벨의 제1발진 신호를 출력한다.
상기와 같은 초기 충전시에는 제2기준 전압과 제3기준 전압이 충전감지 신호보다 크게 설정되어 있으므로, 제3연산 증폭기(A3)와 제4연산 증폭기(A4)는 각각 "H" 레벨의 제2발진 신호와 제3발진 신호를 출력한다.
따라서, "L" 레벨의 제1발진 신호에 따라 제1트랜지스터(Q1)가 턴온되어 제1발진부(11)가 구동되고, "H" 레벨의 제2발진 신호와 제3발진신호에 따라 각각 제4트랜지스터(Q4)와 제7트랜지스터(Q7)가 턴오프됨으로써 상기 제2발진부(13)와 제3발진부(15)는 동작하지 않는다.
상기 제1발진부(11)의 제1트랜지스터(Q1)가 턴온됨에 따라 제2트랜지스터(Q2)와 제3트랜지스터(Q3)가 순차적으로 턴온되어, 배터리 전압이 상기 트랜지스터(Q1,Q2,Q3)를 통하여 승압부(20)로 출력된다.
상기 제1발진부(11)에서 출력된 발진 전압은 제1트랜스(T1)의 제1코일(L1)과 제2코일(L2)과 제3코일(L3)에 의해 설정된 승압비에 따라 제1승압 전압으로 승압된 다음, 제1다이오드(D1)를 통하여 정류되어 충전부(30)로 충전된다.
이 발명의 실시예에 따른 상기 제1승압 전압은 제1코일(L1)과 제2코일(L2)과 제3코일(L3)을 합한 권선비에 따라 승압된 값이고, 제2승압 전압은 제2코일(L2)과 제3코일(L3)을 합한 권선비에 따라 승압된 값이고, 제3승압 전압은 제3코일(L3)의 권선비에 따라 승압된 값으며, 상기 승압 전압의 관계는 다음과 같다.
제1승압 전압 < 제2승압 전압 < 제3승압 전압
상기와 같이 제1발진부(11)의 구동에 따라 제1승압 전압이 충전부(30)의 제1캐패시터(C1)로 충전됨에 따라, 충전부(30)의 충전 전압이 증가하기 시작한다.
다시 충전 상태 감지부(41)가 충전부(30)의 충전 상태를 감지하여 해당하는 충전 감지 신호를 출력하고, 상기 충전 동작에 따른 충전 감지 신호 즉, 충전 전압이 제1기준 전압보다 커지게 되면 상기 제2연산증폭기(A2)가 "H"레벨의 제1발진 신호를 출력하여 제1트랜지스터(Q1)가 턴오프됨으로써 제1발진부(11) 구동이 정지된다.
이 때 제1승압 전압에 따라 충전된 전압이 제2기준 전압보다 크고 제3기준 전압보다 작은 경우에는, 제2발진부(13)만 구동하고 제3발진부(15)는 동작하지 않게 된다.
다시 말하자면, 제2발진 신호 출력부(453)의 제3연산 증폭기(A3)가 제20저항(R20)을 통하여 반전 단자로 인가되는 충전 감지 신호가 비반전 단자로 인가되는 제2기준 전압보다 크면 "L" 레벨의 제2발진 신호를 출력함으로써, 제2발진부(13)의 제4트랜지스터(Q4)가 턴온되어 제2발진부(13)를 통하여 배터리 전압이 승압부(20)로 출력된다.
상기와 같이 충전 전압이 제2기준 전압 이상으로 증가된 경우에는 제1발진부(11)의 구동이 정지되고 제2발진부(13)가 구동됨으로써, 제2발진부(13)에서 출력된 발진 전압이 제2코일(L2)과 제3코일(L3)에 의한 승압비에 따라 제2승압 전압으로 승압된 다음 제1다이오드(D1)를 통하여 충전부(30)로 충전된다.
상기의 충전 동작에 따라 충전 전압이 제3기준 전압보다 크게 되면, 제3발진부(15)가 구동되어 제3승압 전압이 충전부(30)로 충전된다.
다시 말하자면, 제3발진 신호 출력부(455)의 제4연산 증폭기(A4)는 전압 발생부(47)에서 출력되어 저항(R24, R23, R18)에 의하여 분압되어 인가되는 제3기준 전압보다 반전 단자로 인가되는 충전 감지 신호가 큰 경우에는, "L" 레벨의 제3발진 신호를 출력함으로써, 제7트랜지스터(Q7)가 턴온되어 그에 따라 제9트랜지스터(Q9)가 턴온된다.
상기 제9트랜지스터(Q9)가 턴온됨에 따라 제3발진부(15)에서 출력된 발진 전압이 제3코일(L3)에 따른 승압비에 따라 제3승압 전압으로 승압되어 충전부(30)로 충전된다.
상기와 같이 초기에는 제1승압 전압으로 충전부(30)를 충전시키고, 충전 전압이 제2기준 전압 이상인 제2충전 전압에 도달한 경우에는 상기 제1승압 전압보다 높은 제2승압 전압으로 충전시키고, 충전부(30)의 충전 전압이 제3기준 전압 이상인 제3충전 전압에 도달한 경우에는 상기 제2승압 전압보다 높은 제3승압 전압으로 충전시킴으로써, 요구되는 충전 전압에 도달하는 충전 시간을 단축시킬 수 있다.
상기에서 충전부(30)의 전압이 요구되는 충전 전압에 도달한 경우에는 충전 상태 표시부(43)의 제5연산 증폭기(A5)가 "L" 레벨의 신호를 출력함으로써, 제17트랜지스터(Q17)가 턴온되어 발광 다이오드(LED1)가 발광하여 충전 완료 상태를 표시하고, "H" 레벨의 충전 완료 신호(NEC)가 도시하지 않은 제어 장치로 입력된다.
상기 제17트랜지스터(Q17)가 턴온됨에 따라 제18트랜지스터(Q18)가 턴온되어 제3연산 증폭기(A3)와 제4연산 증폭기(A4)의 반전 단자의 전위가 다운됨으로써, 제3연산 증폭기(A3)와 제4연산 증폭기(A4)는 "H"레벨의 신호를 출력하게 된다.
따라서 제4트랜지스터(Q4)와 제7트랜지스터(Q7)가 각각 턴오프되어 제2발진부(13)와 제3발진부(15)가 정지됨에 따라 충전 동작이 종료된다.
도시하지 않은 제어 장치는 "H" 레벨의 충전 완료 신호(NEC)가 입력되면 충전이 완료된 것으로 판단하여 플래시를 발광시키기 위하여 "H" 레벨의 트리거 신호(TRIG)를 트리거부(50)로 출력한다.
"H" 레벨의 트리거 신호(TRIG)가 인가됨에 따라 상기 제10트랜지스터(Q10)가 턴온되어 그에 따라 트랜지스터(Q11, Q12, Q14)가 순차적으로 턴온됨으로써, 제6캐패시터(C6)에 충전된 전압이 제14트랜지스터(Q14)를 통하여 방전된다.
상기에서 제6캐패시터(C6)에 충전된 전압이 제14트랜지스터(Q14)를 통하여 방전됨에 따라, 제2트랜스(T2)로 순간적인 고전압이 유기되어 크세논 방전관(XE)이 발광하게 된다.
이상에서와 같이 이 발명의 실시예에 따라, 카메라 등에 사용되는 플래시 장치에서 초기 발진시와 중간 전압에서 발진시의 승압비를 각각 다르게 설정하여 다단 승압 충전이 가능하게 함으로써, 계속되는 과전류에 의한 전기 소자의 파괴 및 오동작을 방지하고 충전 시간을 단축할 수 있는 효과를 가지는 다단 승압용 플래시 장치를 제공할 수 있다.

Claims (9)

  1. 인가되는 발진 신호에 따라 구동되어 해당 발진 전압을 출력하는 발진 수단과; 상기 발진 전압을 다단계로 승압시켜 다단계의 승압 전압을 각각 출력하는 승압 수단과; 상기 승압 수단에서 출력되는 다단계의 승압 전압을 이용하여 다단계로 충전하는 충전 수단과; 상기 충전 수단에서 다단계로 승압된 충전 전압을 감지하고, 감지되는 충전 전압에 따라 단계별로 해당 발진 신호를 출력하는 충전 상태 감지 수단과; 상기 충전 수단의 충전이 완료된 경우에 인가되는 트리거 신호에 따라 구동되어 발광 신호를 출력하는 트리거 수단과; 상기 트리거 수단에서 출력되어 인가되는 발광 신호에 따라 구동되어 일정량의 섬광을 발광하는 발광 수단을 포함하여 이루어지는 다단 승압용 플래시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기한 발진 수단은, 인가되는 제1발진 신호에 따라 해당 제1발진 전압을 출력하는 제1발진부와; 인가되는 제2발진 신호에 따라 해당 제2발진 전압을 출력하는 제2발진부와; 인가되는 제3발진 신호에 따라 해당 제3발진 전압을 출력하는 제3발진부를 포함하여 이루어지는 다단 승압용 플래시 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기한 충전 상태 감지 수단은, 상기 충전 수단의 충전 전압을 감지하여 그에 해당하는 충전 감지 신호를 출력하는 충전 완료 감지부와; 기준 전압을 생성하여 출력하는 기준 전압 출력부와; 인가되는 충전 감지 신호와 상기 기준 전압을 비교하여 단계별로 해당 발진 신호를 출력하는 발진 구동부와; 인가되는 충전 감지 신호에 따라 충전 완료 여부를 판단하고, 그에 해당하는 충전 완료 신호를 출력하는 충전 상태 표시부를 포함하여 이루어지는 다단 승압용 플래시 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기한 발진 구동부는, 인가되는 충전 감지 신호와 제1기준 전압을 비교하여 그에 해당하는 제1발진신호를 출력하는 제1발진 구동부와; 인가되는 충전 감지 신호와 제2기준 전압을 비교하여 그에 해당하는 제2발진 신호를 출력하는 제2발진 구동부와; 인가되는 충전 감지 신호와 제3기준 전압을 비교하여 그에 해당하는 제3발진 신호를 출력하는 제3발진 구동부를 포함하여 이루어지는 다단 승압용 플래시 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 다수 기준 전압은 다음과 같은 관계에 따라 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 다단 승압용 플래시 장치.
    제1기준 전압 < 제2기준 전압 < 제3기준 전압
  6. 제4항에 있어서, 인가되는 충전 감지 신호가 제1기준 전압 이상인 경우에는 제1발진 구동부가 작동되어 제1발진부가 해당하는 제1승압 전압을 출력하고, 인가되는 충전 감지 신호가 제2기준 전압 이상인 경우에는 제1발진 구동부의 작동이 정지되고 제2발진 구동부가 작동되어 제2발진부가 해당하는 제2승압 전압을 출력하고, 인가되는 충전 감지 신호가 제3기준 전압 이상인 경우에는 제3발진 구동부가 작동되어 제3발진부가 해당하는 제3승압 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 다단 승압용 플래시 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기한 다수의 승압 전압은 다음과 같은 관계에 따라 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 다단 승압용 플래시 장치.
    제1승압 전압 < 제2승압 전압 < 제3승압 전압
  8. 제3항에 있어서, 상기한 충전 상태 표시부는, 인가되는 충전 가지 신호와 제4기준 전압을 비교하여 그에 해당하는 신호를 출력하는 비교기와; 상기 비교기에서 출력되는 신호에 따라 구동 상태가 가변되어 그에 해당하는 신호를 출력하는 제17트랜지스터와; 상기 제17트랜지스터에서 출력되는 신호에 따라 구동 상태가 가변되어 일정량의 광을 발광하는 발광 다이오드와; 상기 제17트랜지스터에서 출력되는 신호에 따라 구동 상태가 가변되어 그에 해당하는 충전 종료 신호를 출력하는 제18트랜지스터를 포함하여 이루어지는 다단승압용 플래시 장치.
  9. 제6항 또는 제8항에 있어서, 상기 제2발진 구동부와 제3발진 구동부는 상기충전 상태 표시부에서 충전 종료 신호가 출력되면 구동이 정지되는 것을 특징으로 하는 다단 승압용 플래시 장치.
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