KR100289214B1 - 형광램프 점등장치 - Google Patents

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KR100289214B1
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데츠야 다하라
요우지 다시로
마사타카 오자와
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모리시타 요이찌
마쯔시다 덴기 산교 가부시키가이샤
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Abstract

커런트 트랜스를 사용하지 않고, 소형 또한 간단하고 염가인 구성의 형광램프 점등장치를 제공한다.
전원회로에 접속된 제 1 스위칭소자 및 제 2 스위칭소자로 이루어지는 제 1 직렬체와, 전원회로의 한쪽 단자와, 제 1 스위칭소자 및 제 2 스위칭소자의 중간점과의 사이에 접속된, 제 1 인덕터, 제 1 캐패시터 및 형광램프로 이루어지는 제 2 직렬체와, 제 1 스위칭소자의 제어단자 또는 제 2 스위칭소자의 제어단자에 제어전압을 공급한다. 제 2 인덕터, 제 2 캐패시터, 및 제 1 인덕터와 전자적으로 결합된 제 3 인덕터로 이루어지는 제 3 직렬체와, 제 2 캐패시터에 병렬로 접속된 정전압소자를 구비하고 있고, 정전압소자는 제어단자에 대응하는 음극단자에 대하여, 양(positive)의 제어전압 및 음(negative)의 제어전압을 제어단자에 공급하고, 양의 제어전압의 절대값은, 음의 제어전압의 절대값보다도 크다.

Description

형광램프 점등장치
본 발명은, 형광램프 점등장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 복수의 스위칭소자에 의해서 형광램프를 구동하는 점등장치에 관한 것이다.
종래의 기술에 의한 형광램프 점등장치로서는, 예를 들면, 제6도에 나타내는 이른바 「시리즈 인버터」가 있다. 제6도의 회로에 있어서, 형광램프(8)의 시동전에, 전류는 교류전원(1)으로부터 정류회로(3)를 흐르고, 이 정류회로(3)에 의해서, 교류전압은 정류되어, 평활 캐패시터(4)에 충전됨과 동시에, 저항기(11), 저항기(23), 커런트 트랜스(25)의 2차 권선(25c)을 거쳐 흘러 트리거 캐패시터(14)에 충전된다. 트리거 캐패시터(14)의 전압이 FET(6)의 게이트 임계전압에 도달하면, 트리거 캐패시터(14)의 전하가 FET(6)의 게이트에 공급되어 FET(6)가 온(on)한다.
FET(6)가 온 하면, 교류전원(1)으로부터 정류회로(3)를 거쳐서, 공진 캐패시터(7), 형광램프(8)의 한쪽 전극(8a), 예열 캐패시터(9), 형광램프(8)의 다른 쪽 전극(8b), 인덕터(24), 커런트 트랜스(25)의 1차 권선(25b), FET(6)의 드레인, 정류회로(3), 교류전원(1)에 전류가 증가하면서 흐른다.
이어서 커런트 트랜스(25)의 1차 권선(25b)에 흐르는 전류에 의해서 커런트 트랜스(25)의 2차 권선(25c)에 전압이 발생하고, FET(6)의 게이트전압을 공급하여, FET(6)는 온을 유지한다. 이때, 커런트 트랜스(25)의 1차 권선(25b)을 흐르는 전류도 증가를 계속하지만, 어느 시점에서 커런트 트랜스(25)의 코어가 자기포화하여, 인덕턴스로서의 기능을 잃는다.
커런트 트랜스(25)의 코어가 자기포화하면, 커런트 트랜스(25)의 2차 권선(25c)의 출력이 없어지고, FET(6)의 게이트·소스간 사이에 공급되는 전압이 임계 전압이하로 되는 동시에, FET(6)는 오프한다.
또한, 커런트 트랜스(25)에 축적된 에너지에 의한 전류는 시간과 동시에 변화하는 전류이기 때문에, 커런트 트랜스(25)의 코어의 자기포화를 경계로 하여, 2차 권선의 출력극성이 반전한다. 즉, FET(5)의 게이트·소스 사이에 공급되는 전압이 상승하기 때문에, 결국 FET(5)가 온한다.
FET(5)가 온하면, 전류는 공진 캐패시터(7), FET(5), 커런트 트랜스(25)의 1차 권선(25b), 인덕터(24), 형광램프(8)의 한쪽 전극(8b), 예열 캐패시터(9), 형광램프(8)의 다른쪽 전극(8a), 공진 캐패시터(7)에 흘러, 이 전류는 공진 캐패시터(7), FET(5), 커런트 트랜스(25), 인덕터(24), 형광램프(8)의 한쪽 전극(8b), 예열 캐패시터(9), 형광램프(8)의 다른쪽 전극(8a)을 포함하는 폐쇄회로로 공진한다.
이 전류가 반전하여 커런트 트랜스(25)의 코어가 다시 자기포화하면, 커런트 트랜스(25)의 2차 권선(25a)의 출력이 없어지고, FET(5)의 게이트·소스 사이에 공급되는 전압이 임계전압이하가 되기 때문에, FET(5)는 오프하고, 이어서 커런트 트랜스(25)의 2차 권선의 출력극성의 반전에 의해, 다시 FET(6)가 온한다. 이후 이 동작을 반복한다.
상기의 전류는, 형광램프(8)의 전극(8a,8b)을 흘러 전극(8a,8b)을 가열한다. 동시에 형광램프(8)는, 그 전극 사이의 공진에 의해서 큰 전압이 인가되기 때문에, 전극온도가 상승하여 점등한다.
상기한 바와 같이 종래의 형광램프 점등장치는, 형광램프를 고주파로 스위칭하기 위해서 커런트 트랜스를 사용한다. 그러나, 이러한 종래의 형광램프 점등장치는, 커런트 트랜스를 사용하고 있기 때문에 점등장치의 소형화를 저해하고 있는 동시에, 커런트 트랜스가 고가이기 때문에 제조비용이 커지는 문제가 있다.
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해서 행해진 것으로서, 그 목적은, 커런트 트랜스를 사용하지 않고, 소형 또한 간단하고 염가인 구성으로, 형광램프를 시동·점등시킬 수 있는 형광램프 점등장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 형광램프 점등장치는, 전원회로에 접속된, 제 1 스위칭소자 및 제 2 스위칭소자로 이루어지는 제 1 직렬체와, 전원회로의 한쪽 단자와, 제 1 스위칭소자 및 제 2 스위칭소자의 중간점과의 사이에 접속된, 제 1 인덕터, 제 1 캐패시터 및 형광램프로 이루어지는 제 2 직렬체와, 제 1 스위칭소자의 제어단자 또는 제 2 스위칭소자의 제어단자에 제어전압을 공급한다. 제 2 인덕터, 제 2 캐패시터, 및 제 1 인덕터와 전자(電磁)적으로 결합된 제 3 인덕터로 이루어지는 제 3 직렬체와, 제 2 캐패시터에 병렬로 접속된 정전압소자를 구비하고 있고, 정전압 소자는, 제어단자에 대응하는 음극단자에 대하여, 양의 제어전압 및 음의 제어전압을 제어단자에 공급하고, 양의 제어전압의 절대값은, 음의 제어전압의 절대값보다도 크고, 그것에 의해 상기 목적이 달성된다.
어느 실시예에서는, 제 2 인덕터 및 제 2 캐패시터의 공진주파수는, 제 1 스위칭소자 및 제 2 스위칭소자가 스위칭하는 주파수보다도 높다.
제1도는 본 발명에 의한 형광램프 점등장치의 실시예 1의 회로도.
제2도는 직렬접속된 2개의 제너 다이오드의 양단의 전압(VZD)과, 2개의 제너 다이오드를 흐르는 전류(IZD)와의 방향을 나타내는 회로도.
제3도는 직렬접속된 제너 다이오드의 특성을, 전압(VZD) 및 전류(IZD)의 관계에 의해서 나타내는 도면.
제4도는 실시예 1에 있어서의 FET(5 및 6)의 게이트·소스간 전압(VGS) 및 드레인 전류(ID)를 나타내는 그래프.
제5도는 실시예 2에 있어서의 FET(5 및 6)의 게이트·소스간 전압(VGS) 및 드레인 전류(ID)를 나타내는 그래프.
제6도는 종래의 기술에 의한 형광램프 점등장치의 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
4 : 평활 캐패시터 5,6 : FET
7 : 공진 캐패시터 8 : 형광램프
9 : 예열 캐패시터 10 : 2차 권선부착 공진인덕터
10a, 10c : 2차 권선 10b : 1차 권선
14 : 트리거 캐패시터 15, 21 : 인덕터
16, 22 : 캐패시터 17, 18, 19, 20 : 제너 다이오드
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 이용하여 설명한다.
본 명세서에 있어서, 스위칭소자의 「제어단자」는, FET (전계 효과 트랜지스터)의 게이트, 바이폴러 트랜지스터의 베이스, IGBT(절연게이트 바이폴러 트랜지스터)의 게이트를 총칭한다. 스위칭소자의 「양극단자」는, FET의 드레인, 바이폴러 트랜지스터의 콜렉터, IGBT의 콜렉터를 총칭하며, 스위칭소자의 「음극단자」는, FET의 소스, 바이폴러 트랜지스터의 이미터, IGBT의 이미터를 총칭한다.
[실시예 1]
제1도는, 본 발명에 의한 형광램프 점등장치의 실시예 1의 회로도이다. 형광램프 점등장치(100)는, 예를들면, 교류전원(1)으로부터 형광램프(8)를 점등시키는 에너지를 받아들인다. 교류전원(1)은 전형적으로는 가정의 콘센트이고, 실효치(100V)의 교류전압을 정류회로(3)에 출력한다. 잡음방지 캐패시터(2)는, 교류전원(1)과, 정류회로(3)와의 사이에 설치됨으로써, 형광램프 점등장치(100)가 발생하는 스위칭잡음이 교류전원(1)으로 누설되는 것을 방지한다.
정류회로(3)는 교류를 받아들이어, 전파정류하고 나서 맥류를 평활 캐패시터(4)에 출력한다. 평활 캐패시터(4)는, 전파정류된 맥류를 받아들이어, 전하를 축적함으로써, 리플성분을 감소시킨다. 결국, 거의 직류로 변환된 전압이, 단자 VIN 및 단자GND 사이에 발생한다. 실효값(100V)의 교류전원(1)을 사용하면, 단자 GND에 대한 단자 VIN의 전압은 약 140V가 된다.
FET(5의) 드레인(양극단자)은 단자 VIN에 접속되고, FET(5)의 소스(음극단자)는 FET(6)의 드레인(양극단자)에 접속되며, FET(6)의 소스(음극단자)는 단자 GND에 접속된다. 즉, FET(5) 및 FET(6)은 직렬로 접속된다.
단자 VIN 및 단자 INT의 사이에는, 상기 순으로 직렬로 접속된 공진 캐패시터(7), 형광램프의 전극(8a), 예열 캐패시터(9), 형광램프의 전극(8b) 및 초크 코일(10)의 1차 권선(10b)이 접속된다. 단자 INT는, FET(5) 및 FET(6)의 중간점 즉, FET(5)의 소스 및 FET(6)의 드레인이 접속되는 점이다. 본 명세서에 있어서, 「단자」는 외부와의 접속을 위한 물리적인 단자의 구조를 반드시 필요로 하지 않는 데에 주의를 요한다. 예를들면, 회로도에 있어서의 단자 VIN, INT 및 GND 등은, 어느 것이나 실제의 제품에 있어서는 프린트 기판상의 동박(銅箔) 패턴의 일부에 대응한다.
형광램프 점등장치(100)는 형광램프(8) 한 쌍의 전극(8a 및 8b) 사이에 설치된 예열 캐패시터(9)를 포함시키며, 전체로서 고주파 인버터회로를 구성한다. 형광램프 점등장치(100)는, 교류전원(1)으로부터 단자 VIN 및 GND까지의 교류로부터 직류로의 변환회로를 포함하지만, 이 회로를 포함하지 않더라도 본 발명에 포함된다. 예를들면, 형광램프 점등장치(100)로부터 교류·직류변환회로를 제외하고, 단자 VIN 및 GND에서 직류전압을 받아들여도 무방하다. 받아들여진 직류전류는 교대로 온하는 FET(5 및 6)을 거쳐서, 직렬로 접속된 공진 캐패시터(7), 형광램프(8) 및 1차 권선(10b)을 흐름으로써 형광램프를 점등시킨다.
이하에 FET(5 및 6)의 게이트를 구동하는 회로를 설명한다. 초크 코일(10)은, 1차 권선(10b)과, 2차 권선(10a 및 10c)을 갖는다. 1차 권선(10b)에 전류가 흐름으로써, 2차 권선(10a 및 10c)은, 각각 FET(5 및 6)의 게이트를 구동하는 전압을 발생하여, 자려 발진을 가능하게 한다.
FET(5)의 게이트 및 단자 INT의 사이에는, 직렬로 접속된 2차 권선(10a) 및 인덕터(21)와, 직렬로 접속된 제너 다이오드(19 및 20)와, 캐패시터(22)가 각각 병렬로 접속된다. FET(5)의 드레인 및 소스에는, 병렬로 저항기(11) 및 캐패시터(12)가 접속된다.
FET(6)의 게이트 및 단자 VL의 사이에는, 직렬로 접속된 2차 권선(10c) 및 인덕터(15)와, 직렬로 접속된 제너 다이오드(17 및 18)와, 캐패시터(16)가 각각 병렬로 접속된다. FET(6)의 게이트 및 단자 INT에는 저항기(23)가 접속된다. 단자 VL 및 단자 GND의 사이에는, 트리거 캐패시터(14)가 접속된다.
단자 VIN에서의 전하는, 저항기(11) 및 저항기(23)를 거쳐, 트리거 캐패시터(14)에 충전된다. 역으로, 제너 다이오드(17 및 18)의 중간점과, 단자 GND의 사이에는, 트리거 캐패시터(14)에 축적된 전하를 방전하기 위한 저항기(13)가 접속된다.
여기에서 제너 다이오드(17 및 18과, 19 및 20)를 설명한다. 제2도는 직렬접속된 2개의 제너 다이오드의 양단의 전압(VZD)과, 2개의 제너 다이오드를 흐르는 전류(IZD)와의 방향을 나타내는 회로도이다. 제3도는, 직렬접속된 제너 다이오드의 특성을, 전압(VZD) 및 전류(IZD)의 관계에 의해서 나타내는 도면이다. 제2도와 같이 전압(VZD) 및 전류(IZD)를 정하면, 제3도에 나타낸 바와 같이, 양의 제어전압(VP) 및 음의 제어전압(VN)의 범위에서는, 저항은 실질적으로 무한대이고, 양의 제어전압(VP) 또는 음의 제어전압(VN)을 초과하면, 저항은 실질적으로 제로이다. 따라서 제3도에 나타낸 바와 같이, 제너 다이오드(17 및 18)는, FET(6)의 게이트에 인가되는 제어전압을 양의 제어전압(VP) 및 음의 제어전압(VN)에서 클립(clip)한다. 바꿔 말하면, 제너 다이오드(17 및 18)는, FET(6)의 제어단자인 게이트에, 같은 FET(6)의 음극단자인 소스에 대하여, 양의 제어전압(VP) 및 음의 제어전압(VN)을 공급한다.
형광램프 점등장치(100)에 있어서는, 양의 제어전압(VP)의 절대값이 음의 제어전압(VN)의 절대값과 같더라도 좋지만, 실시예 2에서 후술하는 바와 같이, 바람직하게는 양의 제어전압(VP)의 절대값은, 음의 제어전압(VN)의 절대값보다도 크다. 제너 다이오드(19 및 20)도, 제너 다이오드(17 및 18)와 같은 특성을 갖는다.
다음에, 형광램프 점등장치(100)의 동작을 설명한다. 형광램프(8)의 시동이전에는, 교류전원(1)(예를들면, 콘센트)에서 공급되는 상용 교류전압은, 잡음방지 캐패시터(2), 정류회로(3) 및 평활 캐패시터(4)를 통과, 거의 직류의 전압으로 변환된다. 단자 VIN 및 GND의 사이에 발생하는 직류전압에 의해서, 공진 캐패시터(7), 형광램프(8) 한쪽의 전극(8a), 예열 캐패시터(9), 형광램프(8)의 다른쪽 전극(8b), 초크 코일(10)의 1차 권선(10b), 및 FET(6)를 전류가 흐른다. 그 결과, 평활 캐패시터(4)는, 교류전원(1)이 공급하는 전압의 파고치(예를들면, 140V)까지 충전된다. 그 결과, 트리거 캐패시터(14)는 저항기(11), 저항기(23), 인덕터(15) 및 초크 코일(10)의 2차 권선(10c)을 통해서 충전된다.
트리거 캐패시터(14) 양단의 전압이 F7f(6)의 게이트 임계전압에 도달하면, 트리거 캐패시터(14)의 전하가 FET(6)의 게이트에 공급되어 FET(6)가 온한다. FET(6)가 일단 온하면, 단자 VIN 및 단자 GND 사이에 인가된 전압에 의해서, 공진 캐패시터(7), 형광램프(8) 한쪽의 전극(8a), 예열 캐패시터(9), 형광램프(8)의 다른 쪽 전극(8b), 초크 코일(10)의 1차 권선(10b) 및 FET(6)를 흐르는 전류가 증가한다.
초크 코일(10)의 1차 권선(10b)에 전류가 흐르기 때문에, 초크 코일(10)의 2 차 권선(10c)의 양단에 전압이 발생한다. 그 결과, FET(6)의 게이트 전압이 보다 높아져, FET(6)는 온을 유지한다.
이윽고 초크 코일(10)의 2차 권선(lOc)을 흐르는 전류는, 2차 권선(10c)에 접속되는 인덕터(15) 및 캐패시터(16)의 공진에 의해서 역방향으로 흐르기 시작한다. 그 결과, FET(6)의 게이트·소스 사이에 공급되는 전압이, FET(6)의 게이트 임계전압보다 작아지기 때문에 FET(6)는 오프한다.
제1도에 나타낸 바와 같이 초크 코일(10)의 2차 권선(10a)은 2차 권선(10c)과는 반대 방향으로 감기고 있기 때문에, 2차 권선(lOc) 양단의 전압이 작아지면, 반대로 2차 권선(10a)의 양단 전압은 커진다. 그 결과, FET(6)가 오프한 후에는, FET(5)의 게이트·소스 사이에 공급되는 전압도 커지고, FET(5)가 온한다.
FET(5)가 온하면, 공진 캐패시터(7)에 축적된 전하가, FET(5), 초크 코일(10), 형광램프(8) 한쪽의 전극(8b), 예열 캐패시터(9) 및 형광램프(8)의 다른 쪽 전극(8a)을 포함하는 폐쇄회로를 이동한다. 이 전류는, 초크 코일(10)의 1차 권선(10b), 공진 캐패시터(7) 및 예열 캐패시터(9)를 가지는 직렬공진회로에 의해서 공진한다.
이윽고 초크 코일(10)의 2차 권선(10a)을 흐르는 전류는, 2차 권선(10a)에 접속되는 인덕터(21) 및 캐패시터(22)의 공진에 의해서 역방향으로 흐르기 시작한다. 그 결과, FET(5)의 게이트·소스 사이에 공급되는 전압이, FET(5)의 게이트 임계전압보다 작아지기 때문에 FET(5)는 오프한다.
제1도에 나타낸 바와 같이 초크 코일(10)의 2차 권선(1Oc)은, 2차 권선(10a)과는 반대 방향으로 감기고 있기 때문에, 2차 권선(10a) 양단의 전압이 작아지면, 반대로 2차 권선(1Oc)의 양단 전압은 커진다 그 결과, FET(5)가 오프한 후에는, FET(6)의 게이트·소스 사이에 공급되는 전압도 커지고 FET(6)가 온한다. 이후, 상술한 동작을 반복함으로써, FET(5) 및 FET(6)은 교대로 온한다.
FET(5) 및 FET(6)를 교대로 흐르는 전류는, 형광램프(8)의 전극(8a 및 8b)을 흐름으로써, 전극(8a 및 8b)을 가열한다. 그것과 동시에 형광램프(8)의 전극(8a 및 8b) 사이에는, 공진에 의한 큰 진폭을 갖는 전압이 인가된다. 전극의 가열과, 전극 사이의 고전압에 의해서, 형광램프(8)는 점등하고, 그 후, 점등을 유지하기를 계속한다.
본 발명에 의한 형광램프 점등장치의 실시예 1은, 스위칭소자인 FET(5) 및 FET(6)의 게이트의 고주파 구동을, 각각 인덕터(21) 및 캐패시터(22) 및 인덕터(15) 및 캐패시터(16)의 공진에 의해서 실현하고 있다. 따라서, 종래의 기술과는 달리 커런트 트랜스를 사용하지 않고, 형광램프를 시동·점등할 수 있다. 그 결과, 보다 소형 또한 간단하고 염가인 구성의 형광램프 점등장치를 제공할 수 있다.
형광램프 점등장치(100)의 회로정수를 아래에 예시한다.
교류전원(1)의 출력전압의 실효치 : 100V,
1차 권선(10b)의 인덕턴스 : 0.7mH,
1차 권선(10b)의 권수 : 136회,
2차 권선(10a 및 c)의 권수 : 10회,
공진 캐패시터(7)의 캐패시턴스 : 0.1μF,
예열 캐패시터(9)의 캐패시턴스 : 9100pF,
평활 캐패시터(4)의 캐패시턴스 : 33μF,
트리거 캐패시터(14)의 캐패시턴스 : 0.033μF, 및
제너 다이오드(17∼20)의 제너 전압 : 10.0V(즉 양의 제어전압 VP=+10.0V, 음의 제어전압 VN=-10.0V).
본 발명에 의한 형광램프 점등장치의 회로정수는, 상기의 값에 한정되지 않지만, 예를들면, 상기 정수를 사용하면, 양호하게 램프를 시동·점등할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 인덕터(15) 및 캐패시터(16)의 공진주파수는, FET(5 및 6)의 스위칭 주파수보다도 높다. 예를들면, 인덕터(15) 및 캐패시터(16)의 공진주파수는, 약 100kHz이고, FET(5 및 6)의 스위칭 주파수는, 약 10kHz∼약 75kHz의 범위에 있다. 인덕터(21) 및 캐패시터(22)의 공진주파수에 대하여도 같다고 할 수 있다.
[실시예 2]
본 발명에 의한 형광램프 점등장치의 실시예 2는, 실시예 1의 효과에 덧붙여, 관통전류를 확실하게 방지할 수 있다고 하는 효과를 갖는다. 이 관통전류는, 램프 점등장치(100)의 FET(5 및 6)가 동시에 온함으로써, 단자 VIN 및 단자 GND가 단락되어 흐르는 전류이다. 실시예 1은, 원래, FET(5 및 6)가 동시에 온하지 않는 구성이다. 그러나 회로를 구성하는 부품의 정수의 불일치라든지, 부품의 온도 특성 등에 기인하여, FET(5 및 6)가 동시에 온하는 것도 있을 수 있다.
제4도는 실시예 1에 있어서의 FET(5 및 6)의, 게이트·소스간 전압(VGS) 및 드레인 전류(ID)를 나타내는 그래프이다. 횡축은 시간을 나타내고, 세로축은 게이트·소스간 전압(VGS)에 관하여는 전압을 나타내고, 드레인전류(ID)에 관하여는 전류를 나타낸다. 실시예 1에 있어서는, 양의 제어전압(VN) (예를들면, +10.0V)의 절대값은, 음의 제어전압(VN)(-10.0V)의 절대값과 같다. 따라서, 제4도에 나타낸 바와 같이 FBT(5)의 온 기간(TON5) 및 FET(6)의 온 기간(TON6) 사이에는, 이른바 데드타임(TD)이 존재하지 않는다. 이론상은, 제4도의 타이밍이면, 관통전류는 흐르지 않는다. 그러나 실제의 제품에 있어서는, 부품의 불일치라든지, 온도 특성 등에 의해, 온 기간(TON5 및 TON6)이 시간축상에서 겹칠 수 있다. 상기의 경우, FET(5 및 6)가 동시에 온하고 있는 기간이 될 수 있고, 관통전류가 흘러, FET(5 및 6)에 있어서의 전력 손실이 커진다. 또한 FET(5 및 6)에 있어서의 발열을 위해 FET(5 및 6)의 열화가 가속될 수 있다.
제5도는 실시예 2에 있어서의 FET(5 및 6)의, 게이트·소스간 전압(VGS) 및 드레인 전류(ID)를 나타내는 그래프이다. 횡축은 시간을 나타내고, 세로축은 게이트·소스간 전압(VGS)에 있어서는 전압을 나타내고, 드레인 전류(ID)에 있어서는 전류를 나타낸다. 실시예 2에 있어서는, 양의 제어전압(VN)(예를들면, +10.0V)의 절대값은, 음의 제어전압(VN)(-8.2V)의 절대값보다도 크다. 제5도에 나타낸 바와 같이 FET(5)의 온 기간(TON5) 및 FET(6)의 온 기간(TON6)의 사이에는 데드타임(TD)이 존재한다.
실시예 2에 있어서는, 양의 제어전압(VP)의 절대값은, 음의 제어전압(VN)의 절대값보다도 크다. 바꿔 말하면, 실시예 2의 형광램프 점등장치는, 실시예 1의 형광램프 점등장치(100)와 같은 회로구성이기는 하지만, 제너 다이오드(17∼20)의 제너전압 V17∼V20이, 「V17＜V18 또한 V19＜V20」이라는 관계를 충족시킨다. 제너다이오드(17∼20)의 제너 전압을 상기 관계를 충족하도록 설정함으로써, 제5도에 나타내는 데드타임(TD)을 설치할 수 있다. 즉, FET(5 및 6)가 동시에 온하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이 실시예 2는, 아주 간단한 구성에 의해서, 2개의 스위칭소자의 동시 온을 방지할 수 있고, 이 때문에 스위칭소자가 조기에 열화하는 것을 방지할 수 있다.
실시예 2의 회로정수는, 제너 다이오드의 그것을 제외하고, 예를들면, 실시예 1과 동일하다. 즉,
교류전원(1)의 출력전압의 실효치 : 100V,
1차 권선(10b)의 인덕턴스 : 0.7mH,
1차 권선(10b)의 권수 : 136회,
2차 권선(10a 및 c)의 권수 : 10회,
공진 캐패시터(7)의 캐패시턴스 : 0.1μF,
예열 캐패시터(9)의 캐패시턴스 : 9100pF,
평활 캐패시터(4)의 캐패시턴스 : 33μF,
트리거 캐패시터(14)의 캐패시턴스 : 0.033μF,
제너 다이오드(17 및 19)의 제너 전압 : 8.2V(즉, 음의 제어전압VN=-8.2V), 및 제너 다이오드(18 및 20)의 제너 전압 : 10.0V(즉, 양의 제어전압VN=10.0V).
본 발명에 의한 형광램프 점등장치의 회로정수는, 상기의 값에 한정되지 않지만, 예를들면, 상기 정수를 사용하면, 양호하게 램프를 시동·점등할 수 있고, 또한 확실하게 관통전류를 방지할 수 있다.
또한, 상기 실시예 1 및 2에서는, 제어단자를 갖는 스위칭소자로서, FET를 사용하였지만, 바이폴러 트랜지스터, IGBT 등, 그 밖의 제어단자를 갖는 스위칭소자를 사용하더라도 같은 효과를 얻을 수 있다. 또한, 점등회로로서, 시리즈 인버터를 사용하였지만, 제어단자를 갖는 스위칭소자를 LC 공진에 의해 구동하면, 다른 구성, 예를들면 일석(一石) 인버터 등을 사용하더라도 같은 효과가 얻어진다. 또한, 예열 캐패시터(9)를 형광램프(8)의 반(反)전원측에 설치하였지만, 전원측에 설치하더라도 같은 효과가 얻어진다.
본 발명에 의하면, 커런트 트랜스를 사용하지 않고, 소형 또한 간단하고 염가인 구성의 형광램프 점등장치를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 2개의 스위칭소자의 온 기간이 시간축상에서 겹치지않도록 스위칭소자를 구동할 수 있기 때문에, 스위칭소자의 동시 온을 방지하고, 스위칭소자의 손실을 억제하여, 스위칭소자의 열에 의한 부품의 조기열화를 방지할 수 있는 소형 또한 간단하고 염가인 형광램프 점등장치를 제공할 수 있다.

Claims (2)

  1. 형광램프 점등장치에 있어서, 전원회로에 접속되는 제 1 스위칭소자 및 제 2 스위칭소자를 포함하는 제 1 직렬체와, 상기 전원회로의 한쪽 단자와, 상기 제 1 스위칭소자 및 상기 제 2 스위칭소자의 중간점 사이에 접속되는, 제 1 인덕터, 제 1 캐패시터 및 형광램프를 포함하는 제 2 직렬체와, 제 2 인덕터, 제 2 캐패시터, 및 상기 제 1 인덕터와 전자기적으로 결합되는 제 3 인덕터를 포함하고, 상기 제 1 스위칭소자의 제어단자 또는 상기 제 2 스위칭소자의 제어단자에, 상기 제 2 인턱터 및 상기 제 2 캐패시터의 공진에 기초한 제어전압을 공급하는 제 3 직렬체와, 상기 제 2 캐패시터에 병렬로 접속된 정전압소자를 포함하며, 상기 정전압소자는, 상기 제어 단자에 양(positive)의 제어전압 및 음(negative)의 제어전압을 공급하며, 상기 양의 제어전압은 상기 제어단자에 대응하는 음극단자에 대하여 양이고, 상기 음의 제어전압은 상기 음극단자에 대하여 음이고, 상기 양의 제어전압의 절대값은 상기 음의 제어전압의 절대값 보다 큰 형광램프 점등장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제 2 인덕터 및 상기 제 2 캐패시터의 공진주파수는, 상기 제 1 스위칭소자 및 상기 제 2 스위칭소자가 스위칭하는 주파수보다도 높은 형광램프 점등장치.
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