KR100306106B1 - 고압방전등 점등장치 - Google Patents

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히로야스 기사이치
마사토미 아사야마
후미타케 오와다
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아베야마 도시
미쓰비시덴키쇼메이 가부시키가이샤
요한 뮬라우어
오슬람 메르코 (주)
다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시
미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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100V/200V 공용과 같은 수종류의 교류전압에 대응한 고압방전등 점등장치에 관한 것으로서, 어느 전압사용시에 있어서도 양호한 시동성을 확보할 수 있고 회로손실이 적으며 또한 소형의 고압방전등 점등장치를 얻기 위해, 교류전압을 정류하는 정류회로, 고압방전등에 흐르는 전류를 제어하는 전류제한회로, 직류전압을 저주파의 교류전압으로 변환하는 인버터, 고압방전등을 시동하는 고압펄스를 발생하는 고압펄스 발생회로 및 액티브필터, 전류제한회로, 인버터, 고압펄스 발생회로, 방전등전압 검출회로, 방전등전류 검출회로를 제어하는 제어회로를 구비한 구성으로 하였다.
이와 같은 구성으로 하는 것에 의해, 방전등의 양호한 시동성을 확보하고 회로손실이 적고 소형으로 할 수 있고, 플리커나 화염장해를 방지할 수 있으며, 또한최소한의 승압비로 역률을 높게 할 수 있어 액티브필터의 손실을 적게 할 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

고압방전등 점등장치
본 발명은 100V/200V 공용과 같은 수종류의 교류전압에 대응한 고압방전등 점등장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전기기기가 전력계통의 설비에 악영향을 미치지 않게 하기 위해서는 전기기기의 역률이 높은 것이 요구되고 있다.
그래서, 전기기기를 고역률로 하기 위해서는 입력전압을 전원전압의 최대값 이상으로 승압하는 액티브필터라고 하는 승압회로를 사용하는 것이 일반적이다.
예를 들면, 입력이 200V일 때 이 최대값은 200×21/2=282V이므로 액티브필터에 의해 350V정도로 승압하면 역률은 높아진다. 또, 입력이 100V일 때는 최대값이 100×21./2=141V이므로 액티브필터에 의해 180V정도로 승압하면 역률은 높아진다.
그러나, 100V/200V 공용기기인 경우 100V사용시에도 액티브필터에 의해 350V정도까지 승압되어 버린다. 필요이상의 승압은 액티브필터부의 손실을 증대시키므로, 100V사용시에는 200V사용시에 비해 변환효율을 나빠진다. 점등장치는 100V사용시의 저변환효율에 맞춰 방열핀을 부착하므로, 점등장치가 크고 고가인 것으로 되어 버린다.
이것을 해결하기 위해 이루어진 것으로 예를 들면 일본국 특허공개공보평성9-55296호에 개시된 종래의 방전등 점등장치가 있다.
이것은 액티브필터의 부하시의 승압전압을 100V입력시에는 200V입력시보다 낮게 하는 것에 의해, 100V사용시에도 200V사용시와 동등한 변환효율을 얻도록 하는 것이다.
그러나, 일본국 특허공개공보 평성9-55296호에 의한 것은 100V사용시에 시동성이 나빠진다는 문제점이 있었다.
이 시동성이 나빠지는 원인에 대해서 도 6에 의해 설명한다. 도 6은 라이팅핸드북(조명학회편, 옴사발행, 1994년 10월 30일) p156에 기재된 가스방전의 전압-전류 특성도로서, 고압방전등이 시동에서 안정점등까지 이르는 상태를 도시한 것이다.
도면에 도시되는 바와 같이, 고압방전등 점등장치는 시동시에 고압펄스 발생회로에 의해 고전압의 펄스를 고압방전등에 부가해서 타운젠트 방전상태로 한다. 그 후, 액티브필터, 전류제한(current limit)회로, 인버터를 거쳐 고압방전등에 전류를 흐르게 해서 글로방전에서 아크방전으로 이행시켜 안정 점등시킨다.
여기에서, 도면에서 알 수 있는 바와 같이 타운젠트방전에서 안정된 아크방전으로 이행하기 위해서는 글로방전의 피크전압P이상의 전압을 고압방전등에 부가해서 글로방전영역을 타고 넘지 않으면 안된다. 그러나, 종래기술은 100V사용시에는 부하전류를 검출해서 승압전압을 내리므로, 글로방전영역에서 승압전압이 내려가 버려 글로방전영역을 타고 넘을 수 없어 화염장해(flame failure)가 발생해 버리는 경우가 있으므로 시동성이 나빠진다.
또, 고압방전등의 방전등 임피던스는 시동직후에는 낮고 점등경과시간과 함께 임피던스가 상승해서 안정상태에 이른다. 방전등 임피던스상승의 과도(過渡)과정에 있어서 액티브필터의 승압전압을 내리면 전류제한회로의 피드백제어의 진동이 발생하여 고압방전등의 플리커(flicker), 화염장해가 발생하는 경우가 있다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 100V/200V 공용과 같은 수종류의 교류전압에 대응한 고압방전등 점등장치에 있어서 어느 전압사용시에 있어서도 양호한 시동성을 확보할 수 있고 회로손실이 적으며 또한 소형의 고압방전등 점등장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예1인 고압방전등 점등장치를 도시한 블럭도,
도 2는 본 발명의 실시예1인 고압방전등 점등장치의 동작설명도,
도 3은 본 발명의 실시예1인 고압방전등 점등장치의 동작을 도시한 흐름도,
도 4는 본 발명의 실시예3의 액티브필터의 출력전압의 설명도,
도 5는 본 발명의 실시예4의 액티브필터의 입출력전압의 관계그래프,
도 6은 고압방전등 점등장치의 가스방전의 전압-전류 특성도.
[부호의 설명]
1 … 교류전원, 2 … 정류회로, 3 … 액티브필터, 4 … 전류제한회로,
5 … 인버터, 7 … 고압펄스 발생회로, 8 … 제어전원 생성회로,
9 … 입력전압 검출회로, 10 … 액티브필터 출력전압 검출회로,
11 … 방전등전압 검출회로, 12 … 제어회로,
17 … 방전등전류 검출회로.
본 발명에 관한 고압방전등 점등장치는 정류회로로부터의 입력전압을 고역률로 승압해서 직류전압을 출력하는 액티브필터, 이 액티브필터에서 출력된 직류전압을 고압방전등의 전력이 일정하게 되도록 해서 직류전압을 출력하는 전류제한회로, 이 전류제한회로에서 출력된 직류전압을 교류전압으로 변환해서 상기 고압방전등에 공급하는 인버터, 상기 고압방전등에 흐르는 전류를 검출하는 방전등전류 검출회로, 상기 고압방전등의 전압을 검출하는 방전등전압 검출회로 및 상기 방전등전류 검출회로에 의해 검출된 방전등전류가 미리 정해진 범위내이고 또한 상기 방전등전압 검출회로에 의해 검출된 방전등전압이 미리 정해진 범위내일 때 상기 액티브필터로의 입력전압에 따라 상기 액티브필터의 출력전압을 제어하는 제어수단을 구비한다.
또, 제어수단은 액티브필터로의 입력전압에 따라 상기 액티브필터의 출력전압을 내리는 것이다.
또, 제어수단은 액티브필터로의 입력전압에 따라 상기 액티브필터의 출력전압을 미리 정해진 시정수를 갖게 해서 내리는 것이다.
또, 제어수단은 액티브필터로의 입력전압에 따른 출력전압 그래프에 따라 상기 액티브필터의 출력전압을 내리는 것이다.
[발명의 실시예]
실시예1
도 1은 본 발명의 실시예1인 고압방전등 점등장치를 도시한 블럭도이고, 도 2는 동작설명도이다.
도 1에 있어서, (1)은 교류전원, (2)는 교류전압을 전파(全波) 정류하는 다이오드브리지로 구성하는 정류회로, (3)은 정류회로(2)로부터의 전압을 고역률로 직류전압으로 변환하는 액티브필터, (4)는 고압방전등(6)의 전력이 일정하게 되도록 고압방전등(6)에 흐르는 전류를 제어하는 전류제한회로, (5)는 직류전압을 저주파의 교류전압으로 변환하는 인버터, (7)은 고압방전등(6)을 시동하기 위한 고전압펄스를 발생시키는 고압펄스 발생회로, (12)는 액티브필터(3), 전류제한회로(4), 인버터(5), 고압펄스 발생회로(7)을 각각 제어하는 제어회로이다.
(8)은 제어회로(12)의 전원을 생성하는 제어전원 생성회로, (9)는 액티브필터의 입력전압을 검출함과 동시에 100V/200V전환의 식별을 하기 위한 입력전압 검출회로, (10)은 액티브필터의 출력전압을 검출하는 액티브필터 출력전압 검출회로, (11)은 고압방전등의 전압을 검출하는 방전등전압 검출회로, (17)은 방전등의 전류를 검출하는 방전등전류 검출회로이다.
제어회로(12)는 입력전압 검출회로(9)와 액티브필터 출력전압 검출회로(10)의 출력에 따라 액티브필터(3)을 제어하는 액티브필터 제어부(16), 방전등전류 검출회로(17)의 출력과 방전등전압 검출회로(11)의 출력에 따라 전류제한회로(4)를 제어하는 전류제한회로 제어부(13), 인버터(5)를 구동 제어하는 인버터 제어부(14) 및 고압펄스 발생회로(7)을 제어하는 고압펄스 발생회로 제어부(15)로 구성된다.
액티브필터(3)은 리액터(3a), 스위칭소자(3b), 다이오드(3c), 콘덴서(3d) 및 입력전류를 검출하는 입력전류 검출회로(3e)로 구성된다.
다음에, 도 1, 도 2에 의해 동작의 개요를 설명한다. 우선, 교류전원(1)이 투입되면 제어전원 생성회로(8)이 제어전원을 생성하고 제어회로(12)가 동작을 개시한다. 그리고, 제어회로(12)의 액티브필터 제어부(16)이 동작을 개시해서 액티브필터(3)이 정류회로(2)로부터의 입력전압을 고역률로 승압하고 설정된 직류전압을 출력하도록 액티브필터(3)을 제어한다.
액티브필터(3)은 액티브필터 제어부(16)으로부터의 고주파신호에 의해 스위칭소자(3b)를 온/오프한다.
스위칭소자(3b)가 온일 때는 리액터(3a)→스위칭소자(3b)의 경로에서 전류가흐른다.
이 때, 리액터(3a)에 전기에너지가 축적된다. 스위칭소자(3b)를 오프로 하면 리액터(3a)에 축적된 에너지가 다이오드(3c)를 거쳐 콘덴서(3d)에 축적된다. 리액터(3a)는 축적된 에너지를 방출할 때는 입력전압보다 높은 전압으로 에너지를 방출하므로, 콘덴서(3d)에는 입력전압보다 높은 전압으로 전기에너지가 충전된다.
스위칭소자(3b)의 온시간은 액티브필터 제어부(16)에 의해서 입력전류 검출회로(3e)에 의해 검출된 전류파형이 입력전압 검출회로(9)에 의해 검출된 전원전압파형과 동기한 SIN파형으로 되고, 또한 액티브필터 출력전압 검출회로(10)에 의해 검출된 액티브필터의 출력전압이 설정값으로 되도록 제어된다.
전류제한회로 제어부(13)은 고압방전등(6)의 전력이 일정하게 되도록 방전등전압 검출회로(11)에서 리드한 방전등전압에서 목표방전등전류를 결정하고, 방전등전류 검출회로(17)에서 리드한 방전등전류가 목표방전등전류와 일치하도록 전류제한회로(4)를 제어한다.
인버터제어부(14)는 일정의 주파수로 인버터(5)를 구동해서 전류제한회로 제어부(13)에서 출력된 직류전압을 저주파의 교류전압으로 변환하고 고압방전등(6)으로 출력한다.
고압펄스발생회로 제어부(15)는 시동시에 고압펄스발생회로(7)을 동작시켜 고압방전등(6)에 고압펄스를 인가해서 고압방전등(6)의 절연파괴를 실행하고 고압방전등(6)을 시동시킨다.
다음에, 제어회로(12)의 동작을 도 2에서 설명한다. 도 2는 고압방전등(6)이 점등후의 경과시간에 있어서의 고압방전등(6)의 방전상황과 방전등전압, 방전등전류의 상황 및 액티브필터(3)의 출력전압 전환점을 도시한 것이다.
도면에 도시한 바와 같이, 액티브필터(3)의 출력전압을 글로방전 후 전압을 내리지 않고, 아크방전영역에서도 글로방전의 피크전압350V를 고압방전등(6)에 인가하는 것에 의해, 방전등전압 및 방전등전류는 고압방전등(6)이 점등한 후 글로방전영역을 타고 넘어 아크방전영역으로 이행하여 안정영역에 도달한다.
방전등전압의 안정영역은 도면에 있어서 V1이상, V2이하의 범위이고, 방전등전류의 안정영역은 I1이상, I2이하의 범위이다. 그리고, 방전등전압, 방전등전류가 모두 안정영역부근에서 액티브필터(3)으로의 입력전압이 100V/200V인지의 판정을 실행하고, 방전등전압, 방전등전류가 모두 안정영역의 범위에 도달했을 때 100V이면 액티브필터의 출력전압을 200V로 내린다.
방전등전압, 방전등전류의 안정영역의 범위는 고압방전등의 와트(W)수에 의해 다르지만, 150W의 고압방전등에서는 방전등전압이 75∼130V, 방전등전류가 1A∼2A이다.
방전등전압은 점등직후가 낮고 서서히 상승해가고 방전등전압75∼130V로 안정하지만, 방전등전압이 상승하고 있는 동안에는 방전등 내부에 봉입되어 있는 금속이 기화하고 있는 과도상태에 있다. 한편, 전류제한회로(4)의 입력전압을 350V에서 200V로 내리면 액티브필터 제어부(16)의 응답이 미치지 않아 전류제한회로(4)의 출력전류가 순간적으로 내려가는 일이 있다. 방전등이 과도상태에 있을때 이와 같은 일이 발생하면 화염장해가 발생하는 경우가 있지만, 방전등전압이 75V로 되면(안정전압의 약 80%) 안정영역에 들어가므로, 다소의 전류변동에서는 화염장해는 발생하지 않게 된다.
이와 같이, 제어회로(12)는 방전등전압 검출회로(11)에 의해 검출된 방전등전압이 미리 정해진 범위내이고, 또한 방전등전류 검출회로(17)에 의해 검출된 방전등전류가 미리 정해진 범위내일 때, 액티브필터로의 입력전압에 따라 액티브필터(3)의 출력전압을 변경하도록 제어한다. 따라서, 100V사용시에도 시동성이 좋고 200V사용시와 동등한 변환효율로 된다.
다음에, 도 3의 흐름도에 의해 본 발명에 관한 고압방전등 점등장치의 주요한 동작을 상세하게 설명한다.
또한, 도 3에 도시된 동작은 교류전원(1)이 투입되어 제어전원 생성회로(8)이 동작을 개시하고 나서, 교류전원(1)이 오프해서 제어전원 생성회로(8)이 정지할 때까지 반복해서 실행된다.
우선, 스텝S201에 있어서 액티브필터(3)의 출력전압이 액티브필터 제어부(16)에 의해 350V로 설정된다. 이것에 의해, 액티브필터 제어부(16)은 액티브필터 출력전압 검출회로(10)의 출력전압이 350V로 되도록 액티브필터(3)을 제어한다. 다음에, 스텝S202에 있어서 인버터 제어부(14)가 인버터(5)의 구동을 개시시킨다.
이것에 의해, 고압방전등(6)에는 교류전압이 인가된다.
다음에, 스텝S203에 있어서 전류제한회로 제어부(13)은 미리 정해진 펄스폭으로 전류제한회로(4)의 트랜지스터의 구동을 개시시킨다.
이 때, 고압방전등(6)은 아직 점등되어 있지 않은 무부하상태이므로 전류제한회로(4)의 출력에는 액티브필터(3)의 출력전압이 그대로 출력된다. 이것이 인버터에 의해 교류로 변환되므로 고압방전등의 양끝에는 350V의 교류전압이 인가된다.
그리고, 스텝S204에서 고압펄스발생회로 제어부(15)는 고압펄스 발생회로(7)을 구동시킨다. 이것에 의해, 고압방전등에 고압펄스가 인가되고 고압방전등(6)이 절연파괴를 일으켜 고압방전등에 전류가 흐르기 시작한다.
이 때, 액티브필터(3)의 출력전압은 아직 350V로 설정되어 있으므로 고압방전등에도 350V의 교류전압이 인가되어 있기 때문에, 도 2에 도시한 글로방전영역을 타고 넘어 고압방전등을 아크방전으로 이행한다.
스텝S205에서 전류제한회로 제어부(13)은 방전등 전류검출회로(17)에서 출력되는 방전등전류를 리드하고, 스텝S206에서 리드한 방전등전류가 미리 정해진 범위내에 있는지의 여부를 체크한다.
스텝S207에서는 전류제한회로 제어부(13)이 방전등전압 검출회로(11)에서 방전등전압을 리드하고, 스텝S208에서 리드한 방전등전압이 미리 정해진 범위내에 있는지의 여부를 체크한다. 방전등전압이 미리 정해진 범위내에 있으면 방전등전류, 방전등전압이 모두 미리 정해진 범위에 있으므로, 방전등이 안정영역에 도달했다고 판정하고 스텝S209로 진행한다.
스텝S209에서는 액티브필터 제어부(16)이 전류제한회로 제어부(13)에서 방전등전류 및 방전등전압이 모두 미리 정해진 범위에 있는 것의 정보를 얻고, 입력전압 검출회로(9)에서 출력되는 액티브필터(3)으로의 입력전압을 리드해서 스텝S210에서 입력전압을 체크한다.
입력전압이 110V이하의 전압이면 스텝S211에서 액티브필터(3)의 출력전압을 350V에서 200V로 내려 스텝S212로 진행한다. 입력전압이 110V이하가 아닐 때는 350V상태로 하고 스텝S212로 진행한다.
스텝S212에서는 전류제한회로 제어부(13)이 목표의 방전등전압으로 되도록 전류제한회로를 제어한다. 그리고, 방전등전압 검출회로(11)에서 출력된 방전등전압을 리드하고, 이 방전등전압에 따라 스텝S213에서 목표의 방전등전류를 결정하고 고압방전등(6)의 전력이 일정하게 되도록 제어한다.
이와 같이, 목표의 방전등전류가 되도록 전류제한회로(4)를 피드백 제어한다. 이 후, 스텝S205로 되돌아가고 마찬가지의 동작이 반복된다.
이상과 같이 구성된 실시예1의 고압방전등 점등장치에 있어서의 효율을 표 1에 의해 설명한다.
교류전원전압 액티브필터 출력전압 점등장치효율 점등장치손실
AC200V 350V 90% 17W
AC100V 350V 85% 26W
AC100V 200V 90% 17W
표 1은 150W출력의 고압방전등 점등장치의 효율을 나타낸 것이다.
표 1에 있어서, AC200V인 경우 액티브필터의 출력전압을 350V까지 승압했을 때에는 고압방전등 점등장치의 효율은 90%로 되고 점등장치의 손실은 17W이다.
AC100V의 경우, 액티브필터의 출력전압을 350V까지 승압했을 때는 고압방전등 점등장치의 효율이 85%이고 점등장치의 손실은 26W로 되어 액티브필터에서의 손실이 크다.
그러나, AC100V인 경우에 액티브필터의 출력전압을 200V까지 내리는 것에 의해, 액티브필터의 손실이 저감하여 점등장치의 효율은 90%로 되고 점등장치의 손실은 17W까지 저감된다.
이상과 같이 실시예1에 의하면, 100V사용시에도 양호한 시동성을 확보하고 또한 200V사용시와 동등한 변환효율로 할 수 있어 회로손실이 적으므로, 방열핀을 소형으로 해서 장치를 소형이고 저비용으로 할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 방전등전류와 방전등전압이 모두 미리 정해진 범위내에 있으면 고압방전등이 안정되었다고 판정하고 있지만, 방전등전력이 미리 정해진 범위내에 있는 것에 의해 고압방전등의 안정상태를 판정할 수 있다.
실시예2
실시예1에서는 100V/200V의 교류전원에 대응한 고압방전등 점등장치에 대해서 기술했지만, 실시예2는 100V의 교류전원전용의 고압방전등 점등장치로 한 것이다.
고압방전등 점등장치의 구성은 실시예1의 도 1과 동일한 것으로서, 동작은 도 3의 흐름도의 스텝S210을 생략한 동작이고 적어도 글로방전을 타고 넘어 아크방전으로 이행할 때까지는 액티브필터의 출력전압을 350V로 하고 그 후에 200V로 내리는 것이다.
이와 같이 해서 양호한 시동성을 확보해서 변환효율을 상승시킬 수 있다.
실시예3
실시예1, 2에서는 고압방전등이 안정시에 입력전압110V를 경계로 액티브필터의 출력전압을 350V에서 200V로 한번에 내리고 있지만, 실시예3은 350V에서 서서히 시간을 들여 200V로 변경하는 것이다.
본 실시예의 고압방전등 점등장치의 구성은 실시예1의 도 1과 동일한 것으로서, 동작은 도 3의 흐름도의 스텝S211에서의 동작 이외에는 실시예1, 2와 동일하므로 스텝S211의 동작에 대해서 설명한다.
실시예1의 도 1에 도시한 액티브필터 제어부(16)은 액티브필터(3)의 출력전압이 목표의 값으로 되도록 제어하고 있지만, 본 실시예의 스텝S211에서는 도 4의 액티브필터의 출력전압 설명도에 도시한 바와 같이, 350V에서 서서히 시간을 들여 200V로 변경한다. 구체적으로는 350V에서 200V로 떨어뜨릴 때 목표출력전압을 350V→349V→348V→…→200V로 내린다.
이 때의 전압을 350V에서 200V로 내리는 데 필요로 되는 시간은 예를 들면 1초이다.
도 1의 전류제한회로(4)에서는 방전등전류가 미리 정한 전류로 되도록 제어하고 있지만, 예를 들면 전류제한회로(4)의 입력전압이 350V이고 방전등전류가 1. 7A로 되도록 제어하고 있는 상태에서 입력전압을 200V로 떨어뜨리면 전류제한회로(4)의 제어가 미치지 않아 일단 전류제한회로(4)의 출력전류가 내려가고, 그 후에 1. 7A로 되므로 고압방전등(6)에 순간적인 플리커가 발생한다. 그러나, 350V에서 200V로 내릴 때 전류제한회로(4)의 제어를 추종할 수 있는 속도로 서서히 떨어뜨리면 출력전류는 1. 7A로 유지할 수 있으므로 고압방전등(6)의 플리커를 없앨 수 있다.
이와 같이 해서 순간적인 고압방전등의 플리커를 억제할 수 있다.
실시예4
실시예1에서는 입력전압이 110V를 초과하는 경우에는 출력전압을 350V상태로 하고, 입력전압이 110V이하인 경우에는 출력전압을 200V로 하는 2단계로 액티브필터의 출력전압을 결정하고 있었지만, 실시예4는 입력전압에 따라 선형으로 출력전압을 결정하도록 한 것이다.
본 실시예의 고압방전등 점등장치의 구성은 실시예1의 도 1에 있어서, 액티브필터 제어부(16)에 입출력전압 관계그래프 기억수단을 구비하고, 동작은 도 3의 흐름도의 스텝S210과 S211에서의 동작 이외에는 실시예1, 2와 동일하다.
실시예1의 도 1에 있어서, 액티브필터 제어부(16)에 구비된 입출력전압 관계그래프 기억수단은 도 5의 입출력전압 관계그래프를 기억하는 것으로서, 도 5에 도시되는 바와 같이 액티브필터(3)의 입력전압과 출력전압의 관계는 선형이다.
그 동작은 실시예1의 도 3의 흐름도의 스텝S210과 S211의 동작이 실시예1, 2와 다르므로, 여기에서는 스텝S210과 S211의 동작에 대해서 설명한다.
본 실시예에 있어서는 스텝S210의 입력전압110V이하의 판정은 실행하지 않고, 스텝S211의 동작은 실시예1, 2의 「액티브필터 출력전압200V설정」대신 「입출력전압 관계그래프에서 입력전압에 따른 출력전압을 설정」으로 하고, 액티브필터 제어부(16)은 액티브필터 제어부(16)에 구비된 입출력전압 관계그래프 기억수단에 기억된 입출력전압 관계그래프에 따라 입력전압에 따른 출력전압으로 되도록 액티브필터(3)을 제어해서 설정한 전압을 출력한다.
이 동작은 예를 들면 입력전압이 90V일 때는 액티브필터의 출력전압을 160V, 입력전압이 100V일 때는 180V, 입력전압이 110V일 때는 200V로 액티브필터의 출력을 변경하도록 한다.
입력이 100V일 때는 액티브필터에 의해 180V정도로 승압하면 역률은 높아지기는 하지만, 실시예1, 2에서는 입력전압이 100V인 경우 200V까지 승압하고 있다. 이것은 통상 교류100V전압은 90V∼110V의 범위에서 변동할 가능성이 있고, 110V인 경우 200V까지 승압하지 않으면 역률이 상승되지 않기 때문이다.
그러나, 상술한 바와 같이 입력전압에 따라 출력전압을 변경하도록 하면 최소한의 승압비로 역률이 높아진다.
이와 같이, 최소한의 승압비로 역률을 높게 할 수 있어 액티브필터의 손실을 적게 할 수 있다.
또한, 지금까지 본 발명을 100V/200V 공용의 교류전압에 대응시켜 설명해 왔지만, 본 발명은 그 이외의 조합의 교류전압을 사용하는 고압방전등 점등장치에 대해서도 응용할 수 있는 것은 물론이다.
이상과 같이, 본 발명의 고압방전등 점등장치는 정류회로로부터의 입력전압을 고역률로 승압해서 직류전압을 출력하는 액티브필터, 이 액티브필터에서 출력된 직류전압을 고압방전등의 전력이 일정하게 되도록 해서 직류전압을 출력하는 전류제한회로, 이 전류제한회로에서 출력된 직류전압을 교류전압으로 변환해서 상기 고압방전등에 공급하는 인버터, 상기 고압방전등에 흐르는 전류를 검출하는 방전등전류 검출회로, 상기 고압방전등의 전압을 검출하는 방전등전압 검출회로 및 상기 방전등전류 검출회로에 의해 검출된 방전등전류가 미리 정해진 범위내이고 또한 상기 방전등전압 검출회로에 의해 검출된 방전등전압이 미리 정해진 범위내일 때 상기 액티브필터로의 입력전압에 따라 상기 액티브필터의 출력전압을 제어하는 제어수단을 구비했으므로, 방전등의 양호한 시동성을 확보하고 회로손실이 적고 소형으로 할 수 있다.
또, 제어수단은 액티브필터로의 입력전압에 따라 상기 액티브필터의 출력전압을 내리므로 방전등의 양호한 시동성을 확보하고 회로손실이 적고 소형으로 할 수 있다.
또, 제어수단은 액티브필터로의 입력전압에 따라 상기 액티브필터의 출력전압을 미리 정해진 시정수를 갖게 해서 내리므로, 플리커나 화염장해를 방지할 수 있다.
또, 제어수단은 액티브필터로의 입력전압에 따른 출력전압 그래프에 따라 상기 액티브필터의 출력전압을 내리므로, 최소한의 승압비로 역률을 높게 할 수 있어 액티브필터의 손실을 적게 할 수 있다.

Claims (4)

  1. 정류회로로부터의 입력전압을 고역률로 승압해서 직류전압을 출력하는 액티브필터,
    상기 액티브필터에서 출력된 직류전압을 고압방전등의 전력이 일정하게 되도록 해서 직류전압을 출력하는 전류제한회로,
    상기 전류제한회로에서 출력된 직류전압을 교류전압으로 변환해서 상기 고압방전등에 공급하는 인버터,
    상기 고압방전등에 흐르는 전류를 검출하는 방전등전류 검출회로,
    상기 고압방전등의 전압을 검출하는 방전등전압 검출회로 및
    상기 방전등전류 검출회로에 의해 검출된 방전등전류가 미리 정해진 범위내이고 또한 상기 방전등전압 검출회로에 의해 검출된 방전등전압이 미리 정해진 범위내일 때 상기 액티브필터로의 입력전압에 따라 상기 액티브필터의 출력전압을 제어하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 고압방전등 점등장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어수단은 액티브필터로의 입력전압에 따라 상기 액티브필터의 출력전압을 내리는 것을 특징으로 하는 고압방전등 점등장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어수단은 액티브필터로의 입력전압에 따라 상기 액티브필터의 출력전압을 미리 정해진 시정수를 갖게 해서 내리는 것을 특징으로 하는 고압방전등 점등장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어수단은 액티브필터로의 입력전압에 따른 출력전압 그래프에 따라 상기 액티브필터의 출력전압을 내리는 것을 특징으로 하는 고압방전등 점등장치.
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