KR100314643B1 - 전자식 안정기의 출력 결선 장치 및 방법 - Google Patents

전자식 안정기의 출력 결선 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은 전자식 안정기의 출력 결선 장치 및 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하고자하는 과제
본 발명은 2등용 형광등에 연결되는 전선의 배선 상태에 관계없이 형광등이 정상적으로 점등되도록 하므로써, 형광등의 배선에 사용되는 전선을 단일색으로 사용할 수 있고, 기존의 오배선에 의해 발생되던 형광등이나 전자식 안정기의 파손을 방지할 수 있는 전자식 안정기의 출력 결선 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 입력되는 전류를 제 1 및 제 2 램프의 좌측 필라멘트로 인가하는 트랜스; 제 1 램프의 좌측 필라멘트와 제 2 램프의 좌측 필라멘트 사이에 직렬 연결되고, 제 1 램프의 우측 필라멘트와 제 2 램프의 우측 필라멘트에 공통 연결된 제 1 및 제 2 커패시터; 및 제 1 램프의 우측 필라멘트와 제 2 램프의 우측 필라멘트 사이에 연결된 출력노드를 포함한다.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 2등용 형광등에 이용됨.

Description

전자식 안정기의 출력 결선 장치 및 방법{OUTPUT CONNECTION APPARATUS AND METHOD OF ELECTRONIC BALLAST}
본 발명은 전자식 안정기의 출력 결선 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 2등용 형광등의 배선시 오배선이 되더라도 형광등이 정상적으로 점등될 수 있도록 하는 전자식 안정기의 출력 결선 장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 전자식 안정기와 2등용 형광등의 정상적인 결선 상태에 대한 예시도로서, 좌측의 노란색 전선(111)과 우측의 노란색 전선(112)이 모두 제 1 램프(113)와 전자식 안정기(114)에 접속되며, 또한 좌측의 빨간색 전선(115)과 우측의 빨간색 전선(116)이 모두 제 2 램프(117)와 전자식 안정기(114)에 접속되어 있음을 나타내고 있다.
도 2는 일반적인 전자식 안정기와 2등용 형광등의 비정상적인 결선 상태에 대한 예시도로서, 즉 전선이 교차 연결되어 있음을 나타내고 있는 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 좌측의 노란색 전선(111)이 제 1 램프(113)와 전자식 안정기(114)에 접속되어 있으면, 우측의 노란색 전선(112)도 제 1 램프(113)에 접속되어야 정상적인 배선이 이루어지는 것인데, 하지만 우측의 노란색 전선(112)이 제 2 램프(117)에 연결되어 있다.
또한, 좌측의 빨간색 전선(115)이 제 2 램프(117)와 전자식 안정기(114)에 접속되어 있는데도 불구하고, 우측의 빨간색 전선(116)이 제 1 램프(113)에 연결되어 있다.
이와 같이, 노란색 전선과 빨간색 전선이 교차 연결되면, 다음 도 3에서 설명될 종래의 전자식 안정기의 경우 램프들이 점등되지 못하였다.
그리고, 형광등을 사용하는 진열장이나 간판 등에서는 오배선을 막기 위해, 전술한 바와 같이 서로 다른 색상의 전선을 사용하고 있는데, 이러한 전선의 색깔로 인해 그림자의 반사가 발생되는 문제점이 있었다.
도 3은 종래의 전자식 안정기의 전류 출력부와 2등용 형광등의 결선 상태를 나타내는 회로도이다.
도 3을 참조하면, 종래의 전자식 안정기의 전류 출력부는, 인가되는 전압을 스위칭하는 전계효과 트랜지스터(FET : Field Effect Transistor)(311, 312)들과, FET(311)의 드레인과 소오스 간에 연결된 커패시터(313)와, FET(312)의 드레인과 소오스 간에 연결된 커패시터(314)와, FET(311, 312)들을 통해 전달되는 전류를 저전류로 변환시켜 제 1 램프(321)의 좌측 필라멘트(FL1)로 인가하는 트랜스(315)와, FET(311, 312)들을 통해 전달되는 전류를 저전류로 변환시켜 제 2 램프(322)의 좌측 필라멘트(FL3)로 인가하는 트랜스(316)와, 제 1 램프(321)의 좌측 필라멘트(FL1)와 우측 필라멘트(FL2) 간에 연결된 커패시터(317)와, 제 2 램프(322)의 좌측 필라멘트(FL3)와 우측 필라멘트(FL4) 간에 연결된 커패시터(318)로 이루이진다.
그리고, 도 3에서, FET(311, 312)들의 드레인에 인가되는 전압과 동일한 전압이 인가되고 제 1 램프(321)의 우측 필라멘트(FL2)와 제 2 램프의 좌측 필라멘트(FL4)에 공통 연결된 커패시터(331, 332)들은 각각, 전자식 안정기 내의 역률 개선을 위한 소자로 이용된다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 전자식 안정기는, 등기구 조립시나 공사현장 등에서 제 1 및 제 2 램프의 배선이 엇갈려, 상기 도 1에서와 같은 정상적인 배선이 되지 않고 상기 도 2에서와 같이 비정상적으로 배선이 이루어지는 경우, 고가의 전자식 안정기나 램프가 파손이 되는 경우가 흔히 발생되었고, 그리고 설치 작업시의 오배선에 의한 전자식 안정기의 파손은 주로 공사 완료후 점등시에 발생이 되므로, 자재 손실뿐만아니라 이중작업으로 인한 공사비가 많이 소요되고 공사기간이 길어지는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 2등용 형광등에 연결되는 전선의 배선 상태에 관계없이 형광등이 정상적으로 점등되도록 하므로써, 형광등의 배선에 사용되는 전선을 단일색으로 사용할 수 있고, 기존의 오배선에 의해 발생되던 형광등이나 전자식 안정기의 파손을 방지할 수 있는 전자식 안정기의 출력 결선 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 전자식 안정기와 2등용 형광등의 정상적인 결선 상태에 대한 예시도.
도 2는 일반적인 전자식 안정기와 2등용 형광등의 비정상적인 결선 상태에 대한 예시도.
도 3은 종래의 전자식 안정기의 출력 결선 장치와 2등용 형광등의 결선 상태를 나타내는 회로도.
도 4는 본 발명이 적용되는 전자식 안정기의 일실시예 회로도.
도 5는 본 발명에 따른 전자식 안정기의 출력 결선 장치의 일실시예 회로도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
410: 잡음 제거부 420: 정류 및 평활부
430: 역률 개선부 440: 발진 및 정형화부
450: 전류 출력부
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 제 1 및 제 2 램프로 이루어진 형광등에 인가되는 전원을 조절하는 전자식 안정기의 출력 결선 장치에 있어서, 입력되는 전류를 상기 제 1 및 제 2 램프의 좌측 필라멘트로 인가하는 트랜스; 상기 제 1 램프의 좌측 필라멘트와 상기 제 2 램프의 좌측 필라멘트 사이에 직렬 연결되고, 상기 제 1 램프의 우측 필라멘트와 상기 제 2 램프의 우측 필라멘트에 공통 연결된 제 1 및 제 2 커패시터; 및 상기 제 1 램프의 우측 필라멘트와 상기 제 2 램프의 우측 필라멘트 사이에 연결된 출력노드를 포함한다.
또한, 본 발명은, 제 1 및 제 2 램프로 이루어진 형광등에 인가되는 전원을 조절하는 전자식 안정기의 출력 결선 방법에 있어서, 제 1 출력노드로 인가되는 전류가, 상기 제 1 램프의 좌측 필라멘트를 통해 제 1 커패시터로 전달된 후, 상기 제 2 램프의 우측 필라멘트를 통해 제 2 출력노드로 인가되어 상기 제 1 램프를 점등시키는 제 1 단계; 및 상기 제 1 출력노드로 인가되는 전류가 상기 제 2 램프의 좌측 필라멘트를 통해 제 2 커패시터로 인가된 후, 상기 제 1 램프의 우측 필라멘트를 통해 상기 제 2 출력노드로 인가되어 상기 제 2 램프를 점등시키는 제 2 단계를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명이 적용되는 전자식 안정기의 일실시예 회로도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 전자식 안정기는, 외부로부터 인가되는 교류 전압 220V의 잡음을 제거하기 위한 잡음 제거부(410)와, 잡음 제거부(410)로부터 전달되는 교류 전압을 직류로 변환한 후 평활하는 정류 및 평활부(420)와, 정류 및 평활화부(420)로부터 인가되는 직류 전압의 역률을 개선하기 위한 역률 개선부(430)와, 역률 개선부(430)로부터 직류 전압을 인가받아 고주파를 발진하고 발진한 구형파의 고주파를 정형파로 변환하는 발진 및정형화부(440)와, 발진 및 정형화부(440)에서 발진되는 전류에 의해 역률 개선부(430)로부터 인가되는 전류를 출력하는 전류 출력부(450)를 구비한다.
잡음 제거부(410)는, 외부로부터 인가되는 교류 전압에 섞인 EMI(Electronic Magnetic Interference) 및 고주파를 제거하여, 고주파가 인입 전원측에 흘러들어 가거나 발산되지 않도록 한다.
정류 및 평활부(420)는, 정류 기능을 하는 칩(421)을 통해 잡음 제거부(410)로부터 전달되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환시킨 후, 커패시터(422)의 평활 기능을 통해 직류 전압에 포함되어 있는 맥류 성분을 제거시킨다.
역률 개선부(430)는, 정류 및 평활부(420)로부터 인가되는 직류 전압의 역률을 개선하여 형광등의 램프들에 양질의 유효한 전력이 공급되도록 한다.
발진 및 정형화부(440)는, 역률 개선부(430)로부터 직류 전압을 인가받아 대략 45KHz 고주파를 발진하고, 이렇게 발진한 구형파의 고주파를 정형파의 고주파로 변환시켜 전류 출력부(450)로 인가한다. 이때, 발진 및 정형화 동작은 상용화되어 사용되는 칩(441)에 의해 이루어진다.
전류 출력부(450)는, 발진 및 정형화부(440)로부터 인가되는 고주파에 의해 FET(451, 452)들이 온(ON)되어 역률 개선부(430)로부터 인가되는 전류를 형광등의 램프들로 스위칭하게 된다.
전술한 바와 같은 본 발명이 적용되는 전자식 안정기에서, 잡음 제거부(410), 정류 및 평활부(420), 역률 개선부(430) 그리고 발진 및 정형화부(440)는 공지된 기술이다.
즉, 본 발명에서는 전자식 안정기의 전류 출력부(450)를 개선한 것으로서, 이에 대한 보다 구체적인 구성 및 동작은 도 5를 참조하여 상세히 설명할 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 전자식 안정기의 출력 결선 장치의 일실시예 회로도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전자식 안정기의 출력 결선 장치는, 발진 및 정형화부(440)로부터 게이트로 전달되는 고주파에 의해 온(ON)되어 역률 개선부(430)로부터 인가되는 전압을 스위칭하는 FET(451, 452)들과, FET(451)의 드레인과 소오스 간에 연결된 커패시터(453)와, FET(452)의 드레인과 소오스 간에 연결된 커패시터(454)와, FET(451, 452)들을 통해 전달되는 전류를 저전류로 변환시켜 제 1 램프(521)의 좌측 필라멘트(FL5)로 인가하는 트랜스(455)와, FET(451, 452)들을 통해 전달되는 전류를 저전류로 변환시켜 제 2 램프(522)의 좌측 필라멘트(FL7)로 인가하는 트랜스(456)와, 제 1 램프(521)의 좌측 필라멘트(FL5)의 접속단자(CP4)에 접속되는 접속단자(CP2)와 제 2 램프(522)의 좌측 필라멘트(FL7)의 접속단자(CP11)에 접속되는 접속단자(CP9) 사이에 직렬 연결되고, 제 1 램프(521)의 우측 필라멘트(FL6)의 접속단자(CP6)에 접속되는 접속단자(CP8)와 제 2 램프(522)의 우측 필라멘트(FL8)의 접속단자(CP13)에 접속되는 접속단자(CP15)에 공통 연결된 커패시터(457, 458)들로 구성된다.
그리고, 도 5에서, 제 1 램프(521)의 우측 필라멘트(FL6)의 접속단자(CP5)에 접속되는 접속단자(CP7)와 제 2 램프(522)의 우측 필라멘트(FL8)의 접속단자(CP14)에 접속되는 접속단자(CP16)에 공통 연결되고, FET(451, 452)들의 드레인 간에 직렬 연결된 커패시터(431, 432)들은 역률 개선부(430)를 이루는 소자이다.
여기서, FET(451, 452)들의 소오스 간에 연결된 노드(N1)와 커패시터(431, 432)들 간에 공통 연결되고 접속단자(CP7, CP16)들 사이에 연결된 노드(N2)는, 전압이 출력되는 전류 출력부(450)의 출력단이다.
또한, 커패시터(457)는 제 1 램프(521)의 공진 커패시터이고, 커패시터(458)는 제 2 램프(522)의 공진 커패시터이다.
전술한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 전자식 안정기의 출력 결선 장치의 동작에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
우선, 상기 도 1에서와 같은 정상적인 결선에 대하여 살펴보면, FET(451, 452)들에 의해 스위칭된 노드(N1)의 전류가, 트랜스(455)를 거쳐 필라멘트(FL5)로 전달된 후 접속단자(CP4, CP2)들을 통해 커패시터(457)로 전달되고 나서, 다시 제 1 램프의 우측 필라멘트(FL6)를 통해 출력단인 노드(N2)로 인가되면, 제 1 램프(521)는 점등된다.
또한, 노드(N1)의 전류가, 트랜스(456)를 거쳐 제 2 램프(522)의 좌측 필라멘트(FL7)로 전달된 후 커패시터(457)로 전달되고, 이어 우측 필라멘트(FL8)를 통해 출력단인 노드(N2)로 인가되면, 제 2 램프(522)는 점등된다.
다음은, 상기 도 2에서와 같은 비정상적인 결선 상태에 대하여 살펴보면, 출력단인 노드(N1)로 스위칭된 전류가, 트랜스(455)를 통해 제 1 램프(521)의 좌측 필라멘트(FL5)로 인가되고 나서, 다시 커패시터(457)로 전달된 후 제 2 램프(522)의 우측 필라멘트(FL8)를 통해 출력단인 노드(N2)로 인가되면, 제 1 램프(521)가점등된다.
그리고, 노드(N1)의 전류가, 트랜스(456)를 통해 제 2 램프(522)의 좌측 필라멘트(FL7)로 인가된 후 커패시터(458)로 전달되고, 이어 커패시터(458)의 전류가 제 1 램프(521)의 우측 필라멘트(FL6)를 통해 출력단인 노드(N2)로 인가되면, 제 2 램프(522)가 점등된다.
전술한 바와 같이, 제 1 램프(521)의 좌측 필라멘트(FL5)에 접속되는 접속단자(CP1, CP2)들과 제 2 램프(522)의 좌측 필라멘트(FL7)에 접속되는 접속단자(CP9, CP10)들이 배선시 오배선에 의해 서로 위치가 바뀌거나, 또는 제 1 램프(521)의 우측 필라멘트(FL6)에 접속되는 접속단자(CP7, CP8)들과 제 2 램프(522)의 우측 필라멘트(FL8)에 접속되는 접속단자(CP15, CP16)들이 서로 위치가 바뀌어 배선되더라도, 제 1 및 제 2 램프(521, 522)가 정상적으로 점등된다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 형광등의 제 1 및 제 2 램프의 필라멘트에 연결되는 배선 구분없이 크로스(cross) 연결(도 2 참조)되어도 정상적으로 점등이 되므로, 오배선(도 2 참조)에 의한 전자식 안정기나 램프의 파손을 방지하여 설치 비용 및 설치 시간을 줄일 수 있고, 또한 전선의 색상을 구분할 필요가 없이 백색이나 외부의 색상과 같은 전선을 사용할 수 있도록 하므로써, 전선의 색상에 따른 빛의 흡수 및 그림자에 의한 빛의 손실을 방지하여 형광등의 빛을 효과적으로 활용할 수 있다.

Claims (3)

  1. 제 1 및 제 2 램프로 이루어진 형광등에 인가되는 전원을 조절하는 전자식안정기의 출력 결선 장치에 있어서,
    입력되는 전류를 상기 제 1 및 제 2 램프의 좌측 필라멘트로 인가하는 트랜스;
    상기 제 1 램프의 좌측 필라멘트와 상기 제 2 램프의 좌측 필라멘트 사이에 직렬 연결되고, 상기 제 1 램프의 우측 필라멘트와 상기 제 2 램프의 우측 필라멘트에 공통 연결된 제 1 및 제 2 커패시터; 및
    상기 제 1 램프의 우측 필라멘트와 상기 제 2 램프의 우측 필라멘트 사이에 연결된 출력노드
    을 포함하여 이루어진 전자식 안정기의 출력 결선 장치.
  2. 제 1 및 제 2 램프로 이루어진 형광등에 인가되는 전원을 조절하는 전자식 안정기의 출력 결선 방법에 있어서,
    제 1 출력노드로 인가되는 전류가, 상기 제 1 램프의 좌측 필라멘트를 통해 제 1 커패시터로 전달된 후, 상기 제 2 램프의 우측 필라멘트를 통해 제 2 출력노드로 인가되어 상기 제 1 램프를 점등시키는 제 1 단계; 및
    상기 제 1 출력노드로 인가되는 전류가 상기 제 2 램프의 좌측 필라멘트를 통해 제 2 커패시터로 인가된 후, 상기 제 1 램프의 우측 필라멘트를 통해 상기 제 2 출력노드로 인가되어 상기 제 2 램프를 점등시키는 제 2 단계
    를 포함하여 이루어진 전자식 안정기의 출력 결선 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 출력노드의 전류가, 상기 제 1 램프의 좌측 필라멘트를 통해 상기 제 1 커패시터로 전달되고 나서, 상기 제 1 램프의 우측 필라멘트를 통해 상기 제 2 출력노드로 인가되어 상기 제 1 램프를 점등시키는 제 3 단계; 및
    상기 제 1 출력노드의 전류가, 상기 제 2 램프의 좌측 필라멘트를 통해 상기 제 2 커패시터로 전달되고 나서, 상기 제 1 램프의 우측 필라멘트를 통해 상기 제 2 출력노드로 인가되어 상기 제 2 램프를 점등시키는 제 4 단계
    를 더 포함하여 이루어진 전자식 안정기의 출력 결선 방법.
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