KR100292401B1 - 밸러스트 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 역률개선기능을 가지는 밸러스트 시스템관한 것으로, 교류전원을 정류하여 역률개선회로에 의해 역률이 개선된 소정의 직류전압을 출력하는 전원공급부와, 분할된 직류전압을 기준전압과 비교하여 직류전압이 안정화되었는지를 검출하는 안정화 검출부와, 안정화검출부의 출력에 따라 직류전압이 안정화된 후에 동작모드에 따라 소정의 주파수로 발진하고, 발진된 신호를 비교하여 구동신호를 출력하는 밸러스트 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

밸러스트 시스템

제1도는 역률제어용IC를 사용한 부스트형 컨버터를 도시한 회로도이고,

제2도는 전원을 인가하고부터 안정화되기까지 제2도의 출력전압을 도시한 도면이고,

제3도는 밸러스트 제어IC를 사용한 형광등 시스템을 도시한 회로도이고,

제4도는 제3도의 밸러스트IC를 상세히 도시한 세부블럭도이고,

제5도는 제3도에 도시된 시스템의 동작모드에 따른 동작주파수를 도시한 그래프이고,

제6도는 본 발명에 의한 역률개선기능을 가지는 밸러스트시스탬을 도시한 회로도이고,

제7도는 제6도에 도시된 안정화검출기를 구현한 예이고,

제8도는 제6도에 도시된 안정화검출기를 구현한 다른예이다.

본 발명은 역률제어회로를 사용하는 전원부를 밸러스트(ballast) 제어기를 사용하는 형광등 시스템에 적용하여 역률을 개선한 밸러스트 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 형광등 시스템에 사용되는 전자식 안정기(밸러스트 제어기)는 다양한 주파수로 발진하는 오실레이터를 사용하여 예열(Preheating), 전광(Full Power) 및 조광(Dimming)단계를 구현한다. 이와 같이 밸러스트 시스템에 예열기간을 두는 이유는 형광등 방전시 흑화현상을 방지하여 수명을 연장하기 위한 것이고, 조광(dimming) 기능은 주위조도 및 필요에 따라 형광등의 밝기를 조절하여 효율적으로 전력을 사용하기 위한 것이다.

한편, 일반적인 전원회로의 역률은 cosØ로 표시되며(여기서, 7는 전압과 전류의 위상차이다), 역률을 개선하기 위하여 역률제어 (PFC : Power Factor Control)회로를 사용한다.

제1도는 역률제어IC를 사용한 부스트형 컨버터를 도시한 회로도이다. 이러한 컨버터는 교류전원을 입력하여 직류로 정류하는 정류기(10), 입력분할저항(Rl,R2), 트랜스포머(T1), 트랜지스터(TR1), 역률제어IC(20), 다이오드(Do), 커패시터(Co), 출력 분할저항(R3,R4) 및 저항(Rcs)를 구비하여 부하(R_L)에 안정된 직류전압V_L을 공급한다.

역률제어IC(20)는 출력분할저항(R3,R4)과 입력분할저항(Rl,R2)들을 통해 분할된 각 전압을 입력하고, 트랜스포머(T1)의 2차측권선(Tlb)에 저항(R5)을 통해 연결되며 트랜지스터(TRI)를 온, 오프하여 역률을 개선한다.

정류기(10)를 통과한 입력전압의 파형은 정현파가 전파 정류된 것으로 예를 들어, 교류입력전압이 60Hz이면 120Hz의 주파수성분을 가진다. 트랜지스터(TRI)가 역률제어용IC(20)에 의해 고주파로 스위칭할때 트랜스포머 (71)의 일차 권선(Tla)에 흐르는 전류 I_L은 그 피크치가 입력전압(V_in)의 파형과 역률개선회로의 출력전압(V_L)을 고려하여 역률제어IC(20) 내부에서 형성되는 전압파형을 따라가며 고주파로 스위칭하도록 한다. 따라서, 전류I_L의 평균치의 파형은 전압의 파형과 거의 유사하여 그 위상차가 '0'에 가깝도록 한다. 즉, 입력전압과 입력전류의 위상차가 '0'에 가까워져 역률이 '1'에 근접하게 개선된다.

역률개선된 출력전압 V_L은 정류다이오드(Do)가 '온'되고 트랜지스터(TRI)가 '오프' 되었을 때, 트랜스포머(T1)의 일차측 권선(Tla)을 통해 흐르는 전류 I_L가 커패시터(Co)를 충전하면서 안정된 높은 값의 전압에 이르게 된다. 전원이 인가된 후 출력전압 V_L이 안정화 되기까지 시간에 따른 변화를 제2도에 도시하였다.

제2도는 제1도의 장치에서 전원인가 후 출력전압이 '0'부터 안정된 높은 전압에 이를 때까지의 변화를 도시한 도면이다. 제2도에 있어서, 횡축은 입력전원인가 후의 시간경과(t)를 나타내고, 종축은 출력전압의 크기(V_L)를 나타낸다. 출력전압 V_L은 전원이 인가되면, '0'부터 증가하여 레벨1(level 1)의 전압에 도달하여 일시 유지되다가 다시 중가하여 Ic에서 레벨2(level 2)의 전압으로 안정된다. 이와 같이 역률제어회로를 사용하면, 출력전압이 안정되기까지 Ic의 시간경과가 요구된다. 예를 들면, 500ms정도의 tc 시간이 지나서 400V(level 2)로 안정화된다.

제3도는 종래의 밸러스트 제어IC를 사용하여 영전압 스위칭(Zero Voltage Switching)방식으로 제어되는 밸러스트 시스템을 도시한 회로도이다.

종래의 밸러스 시스템은 교류입력을 정류하여 직류전압을 출력하는 정류부(100)와, 동작모드에 따라 발진주파수를 조절하여 구동신호를 발생하는 밸러스트 제어부(110)와, 밸러스트 제어부(110)의 구동신호에 따라 직류전압을 스위칭하는 스위칭부(130)와, 스위칭된 고주파전원을 부하(즉, 형광램프(F/L))에 인가하는 공진부(140)를 포함하여 구성된다.

정류부(100)는 상용 교류전원을 입력하여 정류하는 전파정류기(105)와, 정류된 직류전압을 평활하는 평활커패시터(Cf)를 포함하고, 밸러스트 제어부(110)는 밸러스트 제어IC(110)와 커패시터 (C5,C6) 및 저항(R6,R7)을 포함한다. 또한, 스위칭부(130)는 밸러스트 제어부(110)의 구동신호를 일차측권선(T2a)으로 연결하고 이차측권선(T2b,T2c)의 양단이 직류전압 라인 120 및 접지 라인에 연결된 제어트랜스(72)와, 제어트랜스(72)에 연결되어 구동신호에 따라 상호 반대로 온,오프하는 트랜지스터쌍(TR2,TR3)과 각각의 트랜지스터(TR2,TR3)에 병렬로 연결되는 다이오드(Dl,D2) 및 커패시터(Cl,C2)로 구성된다. 공진부(140)는 제어트랜스(72)에 직렬 연결되는 공진 인덕터(Lr) 및 공진커패시터(Cr)와, 공진 커패시터(Cr)와 직류전원사이에 연결되는 커패시터(C3,C4) 및 다이오드(D3,D4)로구성된다.

이러한 종래의 밸러스트 시스템의 동작을 다음에 설명한다.

교류입력은 전파정류기(105)에 의해서 전파 정류되고, 평활 커패시터(Cf)에 의하여 직류전압으로 바뀌어져 라인 120상에 직류전원을 제공하게 된다. 밸러스트 제어IC(110)의 두 출력단자(a,b)에는 소정의 데드타임(dead time : 2개의 스위칭소자를 동시에 '오프' 하는 시간)을 가지고, 교대로 펄스파(구동신호)가 발생되어 제어트랜스(77)의 일차측 권선(T2a)으로 출력된다. 이 구동신호는 동일 코어에 감긴 제어트랜스(T2)의 이차측 권선(T2a,T2b)에 각각 유도되어 스위칭소자(TR2,TR3)를 교대로 '온 오프'시킨다 즉, 구동신호가 'a'로부터 'b'로 흐르면, 이에 따라 이차측권선(T2b)에 순방향의 전압이 유도되어 제1스위칭소자(TR2)를 도통(온)시키고, 이차측권선(T2c)에 역방향의 전압이 유도되어 제2스위칭소자(TR2)를 불통(오프)시킨다. 따라서, 라인 120의 부하전류는 도통된 제1스위칭소자(TR2), 인덕터 (Lr)및 커패시터(Cr), 커패시터(C4)를 따라 흐르며 공진주파수로 공진한다.

이어서, 공진 반주기가 끝나기 전에 구동신호가 데드타임신호(출력단a, b가 동시에 로우)를 출력하면, 제1 및 제2스위칭소자(TR2,TR3)는 동시에 '오프'된다. 이때 제2스위칭소자(TR3)의 다이오드(D2)가 도통되어 전류공진 패스를 만들어 준다.

이어서, 구동신호가 'b'에서 'a'로 전류를 흐르게 하면, 이차측권선(T2b)에 역방향의 전압이 인가되어 제1스위칭소자(TR2)는 계속 '오프'시키고, 이차측권선(T2c)에는 순방향의 전압이 인가되어 제2스위칭소자(TR3)를 '온'시킨다. 이때 제2스위칭소자(TR3)의 양단은 다이오드(D2)가 도통되어 거의 영전압에 가깝다. 따라서 영전압 스위칭율 구현하며, 이러한 영전압 스위칭에 의해 스위칭소자를 보호하고, 불필요한 전력소모를 방지한다. 이러한 동작은 구동신호에 따라 반복적으로 일어난다. 즉, 제1스위칭소자(TR2)가 도통되는 순간에는 다이오드(Dl)가 도통상태에 있고, 제2스위칭소자(TR2)가 도롱되는 순간에는 다이오드(D2)가 도통되어 있어서 스위칭시 스위칭소자(TRI,TR2)에 소모되는 전력이 작게 되고, 제1 및 제2스위칭소자(TR2,TR3)가 스트레스를 덜 받게 된다. 이와 같이 형광램프(F/L)에 인가되는 전력의 크기는 구동신호의 발진주파수에 따라 변화하며, 통상 발진주파수가 높으면 형광램프(F/L)에 인가되는 전력은 작아지고, 발진주파수가 낮아지면 형광램프(F/L)에 인가되는 전력은 커진다.

제4도는 제3도에 도시된 밸러스트 제어부를 도시한 회로도이다.

밸러스트 제어부(110)는 밸러스트 제어IC(110)와 용량이 커 단일칩상에 구현하기 어려워 분리한 개별소자들(C5,C6,R7,R6)로 구성된다. 이러한 개별소자들(C5,C6,R7,R6)은 실질적으로 밸러스트 제어회로에 포함된다. 밸러스트 제어용IC(110)는 칩내에 기준전압(Vref2)을 공급하며 입력전압이 소정전압 이하가 되면 저전압록아웃(UVLO)신호를 발생하는 기준전압공급기(711)와, 기준전압공급기(111)의 기준전압(Vref2)을 입력하여 3단계로 발진하는 발진기 (112)와 발진기(112)의 출력을 전압가변하는 전압가변회로(113)와, 발진기(112)의 출력과 전압가변회로(113)의 출력을 비교하는 비교기(114)와, 비교기(114)의 출력율 분주하여 논리합한 후 구동신호를 출력하는 구동신호 출력부(115,116, AND1, AND2, 117, 118)를 구비 한다. 또한, 3단 발진기(112)는 UVLO신호에 따라 '온, 오프' 하는 트랜지스터(Q1)와 이에 병렬 연결된 예열 커패시터(C5)와 조광(dimming)모드에서 밝기를 조절하는 저항(R7)과, 저항(R6)과 발진 커패시터(C6)를 포함한다. 즉 3단발진기(112)는 초기에 전원이 인가 되면, UVLO신호에 따라 예열 커패시터(C5)를 방전하고, 이를 충전하기 위하여 증가되는 전류가 발진기 내부의 전류미러에 의해 발진 커패시터(C6)을 충전하는 전류의 크기를 증가시킨다. 따라서, 전원인가 초기에는 높은 예열 주파수fl으로 동작하게 된다.

이러한, 구성의 밸러스트 제어IC의 동작을 개략적으로 살펴보자. 기준전압발생기(111)의 동작은 소정전압 이상이 입력되면, 기준전압(Vref2)를 발생시켜 3단발진기(112)와 비교기(114)에 공급한다. UVLO신호는 기준전압발생기(111)에 공급되는 전압이 소정의 값에 도달하기전에 피크성으로 한번 발생했다가 사라지는 신호이다. 이 UVLO신호에 의하여 3단발진기(112)에 연결되어 있는 예열 커패시터(C5)는 방전하여 '0'전위가 된다. 비교기(114)는 부의 입력단자에 3단발진기(112)의 출력파형인 톱니파가 인가되고, 정의 입력단자에는 전압가변회로(113)에 의하여 주파수변화에 따라 바뀌어진 전압이 인가된다. 2개의 D플립플롭(115,116)은 비교기(114)의 출력을 2분주시키는 기능을 하며, 이들 각각은 앤드게이트(ANDI,AND2)와 제1 및 제2출력단(117,118)을 통해서 구동신호를 생성하여 출력단라인 a,b상에 출력한다. 3단발진기(112)는 여기에 연결되는 커패시터(C5)의 전위가 '0'에서부터 상승함에 따라 커패시터(C6)를 충전시키는 전류의 크기를 변화시켜 예열(Preheating), 전광(Full power), 조광(Dimming)모드에서 각기 다른 주파수를 갖는 톱니파를 발생시킨다.

제5도는 제3도에 도시된 밸러스트 시스템에 있어서, 동작모드(예열, 전광, 조광)에 따른 3단발진기(112)의 출력파형인 톱니파의 주파수변화를 도시한 그래프이다. 제5도에 있어서, 횡축은 시간경과(t)를 나타내고, 종축은 발진주파수(f)를 나타낸다.

제5도에 도시된 그래프를 보면, tO∼tl 구간은 예열모드 구간으로 예열주파수 fl을 유지한다 이때 전광주파수 f2보다 높게 하여 형광등 방전시 흑화현상을 방비하여 수명을 연장시킬 수 있다. tl∼t2구간은 예열주파수 f1에서 전광주파수 f2로 바뀌는 단계이며, 소정의 기울기를 가지고 완만하게 떨어지게 하므로써 순간적으로 큰 방전전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 시스템소자들에 무리한 전압이 순간적으로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 12∼13구간은 전광모드 구간이며, 조광모드에 들어가기전 단계로서, 전광주파수 f2에서 가장 큰 전력이 부하에 인가된다. t3-t4 구간은 전광모드에서 조광모드로 들어가는 중간단계로서 주파수가 소정의 기울기를 가지고 증가한다. t4 이후에는 조광모드 구간으로, 이때의 디밍주파수 f3는 전광주파수 f2보다 높으며, 제4도의 3단발진기(112)에 연결되어 있는 저항(R7)의 값을 조절하여 조광시 주파수를 바꿔주므로써 형광램프(F/L)와 밝기를 조절할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 종래의 역률개선회로와 밸러스트제어기는 별도의 IC로서 각각의 회로에 사용되었었다. 따라서, 밸러스트 시스템의 역률개선을 위해 역률개선IC를 사용할 필요가 있는데, 종래의 역률개선회로에 있어서는 앞서 설명한 바와 같이 출력전압이 안정된 높은 전압에 도달하기까지 시간(tc)이 걸렸기 때문에, 이를 그대로 밸러스트 시스템에 적용하게 되면 램프구동회로의 직류전압이 안정화되기 전에 발진기가 예열주파수로 동작을 시작하여 예열구간내에 형광램프가 켜지지 못하고, 전광구간에서 켜질 수 있어 형광램프의 수명을 단축시키는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 밸러스트 제어회로와 역률개선회로를 결합하여 역률을 개선하고, 안정된 스타트를 보장하여 형광램프의 수명을 연장시킬 수있는 밸러스트 시스템을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는 정류된 전압을 밸러스트 제어기의 구동신호에 따라 스위칭하여 램프에 인가하는 역률개선기능을 가지는 밸러스트 시스템에 있어서, 교류전원을 정류하여 역률개선회로에 의해 역률이 개선된 소정의 직류전압을 출력하는 전원공급부; 분할된 상기 직류전압을 기준전압과 비교하여 상기 직류전압이 안정화되었는지를 검출하는 안정화검출수단: 및 상기 안정화검출수단의 출력에 따라 상기 직류전압이 안정화된 후에 동작모드에 따라 소정의 주파수로 발진하고, 상기 발진된 신호를 비교하여 상기 구동신호를 출력하는 밸러스트 제어수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 안정화검출수단은 상기 전원공급부로부터 분할된 직류전압을 입력하여 기준전압과 비교하는 비교기와, 상기 비교기의 출력과 저전압록아웃(UVLO)신호 입력을 래치하는 래치회로와, 상기 래치회로의 출력에 따라 상기 밸러스트 제어수단의 구동신호를 록아웃시키는 록아옷수단을 구비하여 상기 직류전압이 안정화되기 전에 상기 램프가 작동하는 것을 방지하여 램프를 보호하는 것을 특징으로 한다.

이어서, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

제6도는 본 발명에 의한 밸러스트 시스템을 도시한 회로도이다.

본 발명에 의한 밸러스트 시스템은 교류전원을 정류하여 역률개선회로에 의해 역률이 개선된 소정의 직류전압V_L을 라인120에 출력하는 전원공급부(200)와, 분할된 직류전압V_L을 기준전압(Vrefl)과 비교하여 직류전압V_L이 안정화되었는지를 검출하는 안정화 검출부(300)와, 안정화검출부(300)의 출력에 따라 직류전압V_L이 안정화된 후에 동작모드(예열, 전광, 조광)에 따라 소정의 주파수로 발진하고, 발진된 신호를 비교하여 구동신호를 출력하는 밸러스트 제어부(110')와, 밸러스트 제어부(110')의 구동신호에 따라 스위칭하는 스위칭부(130)와, 스위칭부(130)에 연결되어 부하(형광램프(F/L))에 전력을 전달하는 공진부(140)를 구비한다.

제6도에 있어서, 전원공급부(200)는 제1도에 도시된 종래의 역률개선IC를 사용한 전원부와 유사하다. 또한, 밸러스트 제어부(110')는 제3도에 도시하여 설명한 종래의 밸러스트 시스템과 유사하다. 따라서 종래와 유사한 회로의 동작은 중복을 피하기 위하여 설명을 생략하고, 본 발명에서 역률개선IC와 밸러스트 제어IC를 하나로 결합하기 위하여 부가되는 안정화검출부(300)를 중심으로 설명한다.

안정화 검출부(300)는 전원공급부(200)로부터 분할된 직류전압V_L'을 입력하여 기준전압(Vrefl)과 비교하는 비교기(310)와, 비교기(310)의 출력과 저전압록아웃(UVLO)신호 입력을 래치하는 래치회로(320)와, 래치회로(320)의 출력에 따라 밸러스트 제어부(110')의 구동신호를 록아웃시키는 록아웃부(330)를 구비하여 직류전압 V_L이 안정화되기 전에 형광램프(F/L)가 작동하는 것을 방지하여 형광램프(F/L)를 보호한다.

제7도는 제6도에 도시된 안정화검출기(300)를 구현한 구체적인 일 실시예이다.

제7도에 있어서, 안정화검출기(300)는 기준전압(Vrefl)을 비반전 단자로 입력하고, 분할된 직류전압 V_L'을 반전단자로 입력하는 비교기(310)와, 밸러스트 제어IC(110)로부터 UVLO신호를 인버터(305)에서 반전하여 입력하고 비교기(310)의 출력을 입력하는 래치회로(320)와, 래치회로(320)의 출력에 따라 예열 커패시터(C5)를 방전시키는 제1트랜지스터(02)와 발진 커패시터(C6)를 방전시키는 제2트랜지스터(73) 및 인버터(325)를 구비한 록아웃부(330)를 포함한다.

이와 같은 안정화검출기 (300)의 일 실시예의 동작은 다음과 같다.

비교기 (310)는 직류전압 VL이 분할된 전압 VL'을 소정의 기준전압 Vrefl과 비교한다. 기준전압 Vrefl은 전원공급부(200)의 출력이 안정되었다고 판단할 수 있는 전압으로서, 개략적으로 제2도의 레벨2의 전압에 근사하게 설정한다. 따라서 비교기 (310)는 분할된 직류전압 V_L'이 기준전압 Vrefl보다 낮을때는 '하이 '를 출력하고, 높으면 안정화되엇.다고 판단하여 '로우' 출력한다. 동작 초기에 UVLO신호가 인버터(305)에 의하여 반전되어 래치회로(320)의 한 입력에 인가되고 래치회로(320)의 다른 한 입력에는 비교기(310)의 출력이 인가된다. 비교기(310)의 부(-)의 입력에 인가되는 전압신호(V_L')가 기준전압 Vrefl보다 낮을 때에는 비교기(310)의 출력이 '하이 '상태이므로 래치회로(320)의 출력을 '로우'로 만들며 이 신호가 인버터(325)를 통과하면 '하이 '상태이므로 제1 및 제2트랜지스터(Q2,Q3)가 '온'상태에 있게 된다. 상기한 바와 같이 커패시터(C5)는 예광, 전광 그리고 조광구간율 결정하고 커패시터(C6)는 저항(R6)과 함께 발진주파수를 결정한다. 제1 및 제2트랜지스터(Q2,Q3)가 '온'되어 있으면 커패시터(C5)와 커패시터 (C6)의 전위가 '로우' 상태를 유지하므로 예열모드로 들어가지도 않고 발진기(112)가 동작을 하지 않아 구동신호가 모두 '로우'가 되어 스위칭소자(제6도의 Tr2,Tr3)를 모두 '오프'한다. 이에 따라 형광램프(F/L)에 전압이 인가되지 않음은 자명하다. 만일 일정시간이 경과하여 전원공급부(200)의 출력이 안정화되면, 비교기(310)는 '로우'를 출력하게 되고, 이때 인버터(305)를 통과한 UVLO신호가 '하이' 상태이므로 래치회로(320)의 출력은 '하이' 상태가 되며 래치가 걸리게 된다. 인버터(325)를 통과하면 '로우'상태가 되므로 제1트랜지스터(02)와 제2트랜지스터(03)가 '오프' 되어 커패시터 (C5,C6)가 충전을 시작하여 정상동작을 시작하며 예광, 전광 및 조광모드에 따른 주파수를 발진하여 구동신호를 출력한다.

제8도는 제6도에 도시된 안정화검출기를 구현한 구체적인 다른 실시예이다.

제8도에 있어서, 안정화검출기(300)는 기준전압Vrefl을 비반전 단자로 입력하고, 분할된 직류전압 V_L'을 반전단자로 입력하는 비교기(310)와, 밸러스트 제어IC(110)로부터 UVLO신호를 인버터 (305)에서 반전하여 입력하고 비교기(310)의 출력을 입력하는 래치회로(320)와, 래치회로(320)의 출력에 따라 예열 커패시터(C5)를 방전시키는 제1트랜지스터(Q2)와 밸러스트 제어부(110)의 비교기(114)의 출력을 '로우'상태로 만드는 제3트랜지스터(Q4)를 구비한 록아웃부(330)를 포함한다.

이와 같은 안정화검출기(300)의 다른 실시예의 동작은 다음과 같다.

다른 실시예에서도 비교기(310) 및 래치회로(320)의 동작은 제7도의 일 실시예에서 설명한 바와 동일하므로 생략하기로 한다. 다른 실시예에서의 록아웃부(330)에서 래치회로(320)의 출력이 '로우'이면 인버터(325)의 출력은 '하이'가 되고 제1트랜지스터(Q2)가 '온'되어 밸러스트 제어부(110)의 예열 커패시터(C5)를 방전시키고, 래치회로(320)의 출력이 '하이'이면 인버터(325)의 출력은 '로우'가 되고 제1트랜지스터 (Q1)가 '오프'되어 예열 커패시터(C5)가 충전하도록 한다.

또한, 래치회로(320)의 출력이 '로우'이면 인버터(325)의 출력은 '하이'가 되고 제3트랜지스터(Q4)가 '온'되어 밸러스트 제어부(110)의 비교기(114)의 출력을 '로우'로 만든다. 이에 따라 밸러스트 제어부(110)는 구동신호를 출력하지 못한다. 래치회로(320)의 출력이 '하이'이면 인버터(325)의 출력은 '로우'가 되어 제3트랜지스터(Q4)가 '오프'되어 밸러스트 제어부(110)의 구동신호가 정상적으로 출력되도록 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 밸러스트 시스템에 사용되어 밸러스트 제어기와 역률제어기를 하나의 칩셋으로 사용할 수 있도록 하고, 이에 따라 간단한 구성으로 역률이 개선된 밸러스트 시스템을 구현할 수 있다.

Claims (4)

1. 정류된 전압을 밸러스트 제어기의 구동신호에 따라 스위칭하여 램프에 인가하는 역률개선기능을 가지는 밸러스트 시스템에 있어서, 교류전원을 정류하여 역률개선회로에 의해 역률이 개선된 소정의 직류전압을 출력하는 전원공급부; 분할된 상기 직류전압을 기준전압과 비교하여 상기 직류전압이 안정화되었는지를 검출하는 안정화 검출수단; 상기 안정화검출수단의 출력에 따라 상기 직류전압이 안정화된 후에 동작모드에 따라 소정의 주파수로 발진하고, 상기 발진된 신호를 비교하여 상기 구동신호를 출력하는 밸러스트 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 밸러스트 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 안정화 검출수단은 상기 전원공급부로부터 분할된 직류전압을 입력하여 기준전압과 비교하는 비교기와, 상기 비교기의 출력과 저전압록아웃(UVLO)신호 입력을 래치하는 래치회로와, 상기 래치회로의 출력에 따라 상기 밸러스트 제어수단의 구동신호를 록아웃시키는 록아웃수단을 구비하여 상기 직류전압이 안정화되기 전에 상기 램프가 작동하는 것을 방지하여 램프를 보호하는 것을 특징으로 하는 역률개선기능을 가지는 밸러스트 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 록아웃수단은 상기 래치회로의 출력에 따라 상기 밸래스트 제어수단의 예열 커패시터를 방전시키는 제1트랜지스터와, 상기 래치회로의 출력에 따라 상기 밸러스트 제어수단의 발진 커패시터를 방전시키는 제2트랜지스터를 구비한 것을 특징으로 하는 역률개선기능을 가지는 밸러스트 시스템.
4. 제2항에 있어서, 상기 록아웃수단은 상기 래치회로의 출력에 따라 상기 밸러스트 제어수단의 예열 커패시터를 방전시키는 제1트랜지스터와, 상기 래치회로의 출력에 따라 상기 밸러스트 제어수단의 비교기의 출력을 접지와 연결시키는 제3트랜지스터를 구비한 것을 특징으로 하는 역률개선기능을 가지는 밸러스트 시스템.