KR100335990B1 - 형광등용 전자식 안정기의 역률 개선회로 - Google Patents

형광등용 전자식 안정기의 역률 개선회로

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KR100335990B1
KR100335990B1 KR1020000019666A KR20000019666A KR100335990B1 KR 100335990 B1 KR100335990 B1 KR 100335990B1 KR 1020000019666 A KR1020000019666 A KR 1020000019666A KR 20000019666 A KR20000019666 A KR 20000019666A KR 100335990 B1 KR100335990 B1 KR 100335990B1
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Abstract

본 발명은 공진형 인버터의 전력 트랜스포머를 이용하여 밸리필 구조 및 전하펌프 커패시터와 결합하므로써, 역률을 개선함과 동시에 점등되는 형광등의 수에 따라 전력조절이 자동으로 이루어지도록 하는 형광등용 전자식 안정기의 역률 개선회로에 관한 것으로써,
교류 입력전원(Vsrc)을 정류하는 입력 전파정류단(1)과, 상기 입력 전파정류단(1)의 출력을 직류화하는 직류전원용 커패시터(Cdc)와, 상기 직류전원용 커패시터(Cdc)와 병렬로 연결되는 공진형 인버터(2)를 구비하고; 교류 입력전원(Vsrc)과 입력 전파정류단(1)의 사이에 배치되는 전하펌프단; 상기 입력 전파정류단(1)과 직류전원용 커패시터(Cdc)의 사이에 배치되는 밸리필 직류 전원단(4); 및 상기 밸리필 직류전원단(4)과 직류전원용 커패시터(Cdc)의 사이에 배치되는 동시에 상기 공진형 인버터(2)의 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)과 연결되고, 한쪽 폴(pole)은 상기 공진형 인버터(2)의 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)의 한쪽 단자에 연결되고, 다른 한쪽 폴(pole)은 부하 램프(lamp)와 직렬로 연결된 다수개의 안정용 커패시터(Cst1,Cst2)의 연결점에 연결되는 고주파 전파정류단(5);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

형광등용 전자식 안정기의 역률 개선회로{POWER FACTOR CORRECTION CIRCUIT OF ELECTRONIC BALLAST FOR FLUORESCENT LAMP}
본 발명은 형광등용 전자식 안정기의 역률 개선회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공진형 인버터의 전력 트랜스포머를 전하펌프 커패시터와 결합하므로써역률을 개선함과 동시에, 점등되는 형광등의 수에 따라 전력조절이 자동으로 이루어지도록 하는 형광등용 전자식 안정기의 역률 개선회로에 관한 것이다.
일반적으로 형광등용 전자식 안정기는 국제적으로 IEC6100-3-2와 같은 규격의 만족을 권장하고 있는데, 최근 의무화해 나가는 추세에 있기 때문에 입력 전류의 고조파 성분의 제한과 역률의 개선 등에 대한 요구를 만족할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.
일반적으로 널리 알려져 있는 역률 개선 방식 또는 필터링(filtering) 방식은 크게 수동형과 능동형으로 구분된다. 이때, 상기 수동형으로는 인덕터와 커패시터 만으로 이루어진 저역통과필터를 이용한 형태와 밸리필(valley-fill) 형태가 많이 이용되고 있다. 상기 저역통과필터를 이용한 형태는 가격면에서는 장점을 가지고 있으나 유효전력에 비해 아주 큰 피상전력이 필요하게 되고, 또한 고조파 장애를 발생시키며 정류전압이 부하에 따라 크게 변할 수 있다는 단점 때문에 고역률 및 안정화된 전원을 요하는 시스템에는 잘 이용되지 않고 있다. 또한 밸리필 형태는 전자식 안정기의 부피와 무게를 고려한 회로에 주로 적용되고 있지만, 이 방식은 직류 전압 파형이 최고치의 1/2까지 떨어짐을 반복하기 때문에 고주파 점등에서 120Hz의 깜박임이 나타나 방전등 특성을 불안정하게 하여 효율을 저하시키는 단점을 갖고 있다.
결국 상기의 수동형 방식의 역률 개선회로를 이용하는 경우에는 요구되는 다양한 조건을 만족시킬 수 없기 때문에 일반적으로 부스트(boost) 컨버터를 이용한 능동 역률 개선 방식을 많이 이용하고 있다.
상기 부스트 컨버터를 이용한 역률 개선회로는 직류 링크(DC-link) 전압의 리플(ripple) 성분이 작고 좋은 정류 특성을 보이며 깜박임이 작다는 장점을 가지고 있으나, 회로가 상당히 복잡해지고 그에 따라 전체 제품의 가격이 올라간다는 단점을 가지고 있다.
한편 방전등용 전자식 안정기에서는 인버터 부분의 성능이 중요하다. 상기 인버터는 크게 전압원 방식과 전류원 방식으로 나누어 제시되고 있는데, 낮은 전압원에서의 구동, 다수개의 형광등의 구동, 부하 변동에 따른 공진 특성의 변화 등을 고려할 때 전류원 방식의 병렬 공진형 인버터를 채택한 형광등용 전자식 안정기가 많이 사용되고 있다.
도 1의 (a)는 종래 기술에 의하여 부스트(boost) 컨버터 방식을 이용한 역률개선회로의 개략적인 구성을 나타내는 예시도이다.
상기 부스트 컨버터에 있어서, 트랜지스터(Q)가 온(on)되면 인덕터(Lboost)에 전류가 증가하여 에너지가 축적되고, 상기 트랜지스터(Q)가 오프(off)되면 환류(freewheeling) 다이오드(D)를 통하여 에너지가 출력쪽으로 전달된다. 이때 상기 환류 다이오드(D)의 전류가 영(zero)이 되기 전에 상기 트랜지스터(Q)가 온(on)되면, 상기 환류 다이오드(D)의 역회복 시간(reverse recovery time) 동안 상기 환류 다이오드(D)와 트랜지스터(Q)에 매우 큰 전류가 흘러서 손실로 작용하고 상기 트랜지스터(Q)가 파괴될 수도 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 상기 환류 다이오드(D)의 전류가 영이 될 때 스위칭하여 인덕터(Lboost) 전류(i L )를 불연속 모드(discontinuous mode)로 제어하면 극복할 수 있다. 그런데 이와 같은 제어 방식을 구현하기 위해서는 트랜지스터(Q)의 구동 회로를 상당히 복잡하게 구성을 해야 하고, 또한 소자들의 전압, 전류의 스트레스(stress)가 증가하여 소자의 정격을 상승시켜 제품의 단가를 증가시키게 되므로 가격 경쟁력이 떨어지게 되는 문제점이 발생한다.
한편 상기 부스트 컨버터를 이용한 방식에서 발생되는 제어회로의 부가 및 소자의 정격 상승 등으로 가격 경쟁력이 낮아지는 문제점을 해결하기 위하여 도 2a에 도시된 바와 같은 역률 개선 회로가 제시되고 있다.
도 2a는 종래 기술에 의하여 부스트 컨버터 방식을 이용한 저가격형 전자식 안정기의 구성을 나타내는 예시도이다.
도 2a를 참조하면, 도 1의 a와 비교할 때 부가되는 스위칭 제어소자가 없이 인덕터와 다이오드 및 트랜스포머 만을 이용하여 역률 개선을 상술된 부스트 컨버터 방식과 동일한 방식으로 구현한 한 예를 보이고 있다. 도 2a는 Marcio A. Co, J.L.Freitas Vieira 등에 의해 제안된 회로로서, 1996년 IEEE의 PESC 학술회의 논문지 pp962 ~ 968에 제안된 회로이다.
도 2a를 상세히 설명하면, 형광등을 구동하기 위한 인버터 부분은 2개의 스위치(Q1,Q2)가 자려식으로 구동되고, 트랜스포머(Tx1)를 이용하여 2개의 스위치(Q1,Q2)가 교번하여 스위칭 할 때 발생하는 구형파 전압 펄스를 공진 회로에 인가하여 형광등에 고주파로 형성되는 일정크기의 공진 전압 및 전류를 가하게 된다. 또한 정류 다이오드단(D1 ~ D4)과 직류 링크 커패시터(Cdc) 사이에는 역률 개선단을 삽입하였는데, 상기 역률 개선단은 공진회로에 구형파 전압을 인가하기 위해 삽입된 트랜스포머(Tx1)에 1차측 권선(n1)의 2배에 해당하는 3차측 권선(n3)을 부가한 후 이를 인덕터(Lb) 및 전파 정류 다이오드 구조로 형성된 회로와 결합을 시켰다. 상기 트랜스포머(Tx1)의 3차측 권선(n3)에는 스위치(Q1,Q2)가 스위칭 동작을 함에 따라 일정 권선비(n1:n3 = 1:2)에 해당하는 구형파 전압이 발생되는데, 그에 따라 인덕터(Lb)에는 구형파 전압의 1주기 동안 전파 정류된 입력 전압이 인가되어 그에 해당하는 전류가 흘러 입력전류를 형성하게 된다.
상기와 같은 도 2a의 회로는 기존의 부스트 컨버터를 별도로 첨가한 구조보다 상당히 간단해져서 가격의 절감 효과가 크다고 할 수 있다. 하지만 별도의 부스트 컨버터를 대치하는 원리를 이용하고 있으며, 스위치(Q1,Q2)의 스위칭 동작에 따라 3차측 권선(n3)의 양단에는 구형파 전압 파형이 발생됨을 고려할 때 그 구조상 인덕터(Lb)가 반드시 필요하여 인덕터 대신 값이 싸고 소형 경량인 커패시터로는 대치될 수 없다는 단점이 있고, 역률 개선단측에서는 부하의 연결상태를 알 수 없기 때문에 형광램프 2개를 병렬로 연결하여 1등 혹은 2등을 선택적으로 점등시킬 경우에 직류 링크 전압의 변화가 크게 나타나는 문제를 발생시킬 수 있다는 단점을 가지고 있다.
한편 도 2b는 인덕터 대신 전하펌프(charge pump) 개념을 이용하여 커패시터로만 역률을 개선하는 전하펌프 커패시터를 이용한 전자식 안정기를 나타내는 예시도이다. 이러한 구조는 Minoru Maechara에 의해 1993년 미국특허로 제시된 바 있다.
도 2b를 참조하면, 전자식 안정기는 크게 역률 개선회로와 공진형 인버터의 두 부분으로 구성되어 있다. 상기에서 공진형 인버터 부분은 두 개의 형광램프가 직렬로 연결되어 트랜스포머(Tx1)의 2차측에 연결되고, 각 형광램프의 필라멘트에는 예열용 권선과 커패시터가 연결되어 있다. 또한 상기 트랜스포머(Tx1)의 1차측에는 스위치(Q1,Q2)와, 공진 인덕터(Lr) 및 공진 커패시터(Cr)로 구성된 공진회로 및 직류성분 방지용 커패시터(Cb)로 구성되어 있어서 타려식으로 스위치(Q1,Q2)를 제어함에 따라 발생하는 공진전압을 적절한 권선비로 트랜스포머(Tx1)의 2차측의 형광등에 인가할 수 있게 구성되어 있다.
또한 역률 개선회로 부분은 전하펌프 커패시터(Cin)와 다이오드(Dc)만으로 구성되어 있다. 상기와 같은 역률 개선회로의 동작을 살펴보면, 공진 커패시터(Cr)의 양단전압(V a )을 독립된 고주파 전압원으로 가정할 때 여기에 연결된 전하펌프 커패시터(Cin)가 전하펌프 역할을 하여 입력전원(Vsrc)으로부터 직류 링크 커패시터(Cdc) 쪽으로 다이오드(D1 ~ D4 및 Dc)를 통하여 전류의 흐름을 형성시킨다. 상기 전하펌프 커패시터(Cin)의 값을 조절하여 직류 링크 전압(Vdc)을 입력 전원전압(Vsrc)의 최대치보다 크게 설정한다면, 다이오드(Dc)와 정류 다이오드단(D1 ~ D4)은 동시에 도통되지 않아 결과적으로 전하펌프 커패시터(Cin)의 충방전되는 전하의 변화가 입력 전압에 비례하게 되고, 입력 평균 전류는 입력 전압을 따라가게 되어 1에 가까운 역률을얻을 수 있게 된다.
그러나 이와 같은 방식의 역률 개선회로에서는 상기의 도 2a의 경우에서 처럼 형광램프 2개를 병렬로 연결하여 1등 혹은 2등을 선택적으로 점등시킬 경우에는 직류 링크 전압의 변화가 크게 나타날 수 있는 문제점을 가지고 있고, 또한 전하펌프 커패시터(Cin)가 입력전압의 변화에 따라 공진작용에 영향을 미쳐 형광등에 흐르는 전류에 상당한 120Hz 리플성분을 발생시킴으로써 램프전류의 CF(Crest Factor)를 증가시키는 단점을 가지고 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도 2c와 같이 도 2b의 구조에 다이오드 Da1, Da2를 첨가함으로써 Va 전압을 직류 링크전압(Vdc)으로 클램프 시키는 방법이 제시되었다. 하지만 이러한 구조에서는 공진 인덕터(Lr)에 흐르는 전류가 스위치(Q1,Q2)와 다이오드(Da1,Da2)를 통해 환류(freewheeling)되는 구간이 생겨 도통 손실을 발생시킨다는 단점을 가지고 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 그 목적은 공진형 인버터를 사용하고 능동형 방식의 성능과 수동형 방식의 가격 경쟁력을 갖추도록 하는 형광등용 전자식 안정기의 역률 개선회로를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 전류원 방식의 공진형 인버터를 이용하여 다수개의형광등을 구동하며, 이에 사용되어진 전력 트랜스포머의 2차측을 역률 개선에 이용함으로써 완전 수동형의 역률 개선회로를 구성하도록 하는 형광등용 전자식 안정기의 역률 개선회로를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 다등 구동시 램프가 1등 이상 제거되는 경부하(light load)시에 전력 조절이 자동적으로 이루어지게 하는 회로 구조를 갖도록 함으로써, 전체 회로의 간략화를 통하여 제품의 가격 경쟁력을 높일 수 있도록 하는 형광등용 전자식 안정기의 역률 개선회로를 제공하는데 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 전류원 방식의 공진형 인버터의 전력 트랜스포머(transformer)의 2차측을 이용하여 전력 트랜스포머의 2차측에 흐르는 고주파 전류를 정류한 형태가 입력측에 흐르게 함으로써, 입력측의 역률을 1에 가깝게 할 수 있는 형광등용 전자식 안정기의 역률 개선회로를 제공하는데 있다.
도 1의 (a)와 (b) 각각은 종래 부스트(boost) 컨버터 방식을 이용한 역률 개선회로의 개략적인 구성과 가변 주파수 제어방식에 따른 인덕터 전류 파형 예시도.
도 2a는 종래 부스트(boost) 컨버터 방식을 이용한 저가격형 전자식 안정기의 구성 예시도.
도 2b는 전하 펌프 커패시터를 이용한 고역률 전자식 안정기의 구성 예시도.
도 2c는 도 2b의 구성에서 형광램프 전류의 CF(Crest Factor)를 개선하기 위해 클램프 다이오드를 부가한 구성 예시도.
도 3은 전류원 방식의 고주파 공진형 인버터를 이용한 전자식 안정기의 기본 구성 예시도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전자식 안정기의 구성 예시도.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전자식 안정기의 구성 예시도.
도 6는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 전자식 안정기의 구성 예시도.
도 7는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 전자식 안정기의 구성 예시도.
도 8은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 전자식 안정기의 구성 예시도.
도 9는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 전자식 안정기의 구성 예시도.
도 10은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 전자식 안정기의 구성 예시도.
도 11은 본 발명의 제 8 실시예에 따른 전자식 안정기의 구성 예시도.
도 12는 본 발명의 제 9 실시예에 따른 전자식 안정기의 구성 예시도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1 : 입력 전파정류단 2 : 공진형 인버터
3 : 구동회로 4 : 밸리필 직류전원단
5 : 고주파 전파정류단
Vsrc : 입력전원 Cp1,Cp2 : 전하펌프 커패시터
Cdc1, Cdc2 : 직류 커패시터 Cv : 밸리 전하펌프 커패시터
Cdc : 직류전원용 커패시터 Lsrc : 인덕터
Q1, Q2 : 전력용 스위치 Cr, Cr1, Cr2 : 공진 커패시터
PT : 전력 트랜스포머 Cst1, Cst2 : 안정용 커패시터
Cb1, Cb2:보조 커패시터 Cp :바이패스(bypass) 커패시터
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 교류 입력전원(Vsrc)을 정류하여 출력하는 입력 전파정류단(1)과, 상기 입력 전파정류단(1)의 출력을 직류화하는 직류전원용 커패시터(Cdc)와, 상기 직류전원용 커패시터(Cdc)와 병렬로 연결되는 공진형 인버터(2)를 구비하는 형광등용 전자식 안정기의 역률 개선회로에 있어서;
교류 입력전원(Vsrc)과 입력 전파정류단(1) 사이에 배치되고, 직렬 연결된 2개의 전하펌프 커패시터(Cp1,Cp2)로 이루어지며 그 중간연결점은 상기 공진형 인버터(2)에서 서로 직렬 연결된 공진 커패시터(Cr1,Cr2)의 중간연결점(B)에 연결되는 전하펌프단; 상기 입력 전파정류단(1)과 직류전원용 커패시터(Cdc)의 사이에 배치되고, 2개의 직류 커패시터(Cdc1,Cdc2)를 연결하는 중간 다이오드(D2,D3)의 중간연결점과 상기 공진형 인버터(2)의 전력 트랜스포머(PT)의 1차측 중간연결점(A) 사이에 밸리 전하펌프 커패시터(Cv)를 연결하여 이루어지는 밸리필 직류 전원단(4); 및 상기 밸리필 직류전원단(4)과 직류전원용 커패시터(Cdc)의 사이에 배치되는 동시에 상기 공진형 인버터(2)의 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)과 연결되고, 한쪽 폴(pole)은 상기 공진형 인버터(2)의 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)의 한쪽 단자에 연결되고, 다른 한쪽 폴(pole)은 부하 램프(lamp)와 직렬로 연결된 다수개의 안정용 커패시터(Cst1,Cst2)의 연결점에 연결되는 고주파 전파정류단(5);을 포함하는 형광등용 전자식 안정기의 역률 개선회로를 제공한다.
이때 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 공진형 인버터(2)의 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)에 연결된 다수개의 부하 램프 양단 전극의 필라멘트를 단락시키고, 한쪽 전극들을 한 점에 연결하여 이를 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)의 한쪽 단자에 연결하고, 상기 다수개의 부하 램프의 다른 한쪽 단자들은 램프전류를 안정화시키는 안정용 커패시터(Cst1,Cst2)에 연결할 수 있다.
또한, 상기 전하펌프단의 전하펌프 커패시터(Cp1,Cp2)의 중간연결점을 상기 공진형 인버터(2)의 전력 트랜스포머(PT)의 1차측(N1) 중간연결점(A)에 연결하고, 상기 밸리필 직류전원단(4)의 밸리 전하펌프 커패시터(Cv)를 상기 공진형 인버터(2)의 공진 커패시터(Cr1,Cr2)의 중간연결점(B)에 연결할 수 있다.
또한 상기 밸리필 직류전원단은, 밸리 다이오드(D1)와 제2 직류 커패시터(Cdc2)를 직렬로 연결하되 그 중간연결점을 제1 직류 커패시터(Cdc1)의 음극(-) 단자와 연결시키고, 상기 밸리 다이오드(D1)의 캐소드 단자와 제1 직류 커패시터(Cdc1)의 양극(+) 단자의 사이에 상기 고주파 전파정류단(5)을 연결시키고, 상기 직류 커패시터(Cdc1)의 양극(+) 단자와 공진형 인버터(2)의 사이에 연결된 전류원 인덕터(Lsrc)에 2차 권선을 부가하되 2차 권선의 한쪽 단자는 정류 다이오드(D2)를 거쳐 제2 직류 커패시터(Cdc2)와 밸리 다이오드(D1)의 중간연결점에 연결하고, 상기 전류원 인덕터(Lsrc)의 2차 권선의 나머지 한쪽 단자는 공통접지에 연결시키는 것이 바람직하다.
또한 상기 제2 직류 커패시터(Cdc2)와 제1 직류 커패시터(Cdc1)의 중간연결점과 공통접지 사이에 2개의 고주파 다이오드(D2,D3)를 직렬로 연결하여 위치시키고, 그 중간연결점과 상기 공진형 인버터(2)의 전력 트랜스포머(PT)의 1차측(N1) 중간연결점(A) 사이에 밸리 전하펌프 커패시터(Cv)를 연결시킬 수 있다.
또한 상기 제2 직류 커패시터(Cdc2)를 충전하기 위해 상기 제2 직류 커패시터(Cdc2)와 제1 직류 커패시터(Cdc1)의 중간연결점과 공통접지 사이에 2개의 고주파 다이오드(D2,D3)를 직렬로 연결하고, 그 중간연결점을 상기 공진형 인버터(2)의 공진 커패시터(Cr1,Cr2)의 중간연결점(B)에 연결시킬 수 있다.
또한 상기 공진형 인버터(2)의 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)에 연결된 다수개의 부하 램프에서 양단 전극들의 필라멘트의 한쪽 단자를 램프전류의 CF(crest factor)를 개선시키는 보조 커패시터(Cb1,Cb2)와 연결하고, 한쪽 전극의 필라멘트의나머지 한쪽 단자를 한 점에 연결하여 이를 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)의 한쪽 단자에 연결하고, 다른 쪽 전극의 필라멘트의 나머지 한쪽 단자는 램프를 안정화 시키기 위한 안정용 커패시터(Cst1,Cst2)에 연결할 수 있다.
또한 상기 공진형 인버터(2)의 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)에 연결된 다수개의 부하 램프에서 양단 전극들의 필라멘트의 한쪽 전극의 임의의 한 단자를 보조 커패시터(Cb1,Cb2)와 연결하고, 한쪽 전극의 필라멘트의 나머지 한쪽 단자를 한 점에 연결하여 이를 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)의 한쪽 단자에 연결하고, 다른 쪽 전극의 필라멘트의 나머지 한쪽 단자는 램프를 안정화 시키기 위한 안정용 커패시터(Cst1,Cst2)와 연결하고, 나머지 한쪽 단자를 보조 커패시터(Cb1,Cb2)의 나머지 한쪽 단자들과 한점에 연결하여 상기 고주파 전파정류단(5)의 한쪽 폴의 중간점에 연결하고, 전력 트랜스포머(PT)의 나머지 한쪽 단자를 상기 고주파 전파정류단(5)의 나머지 한쪽 폴의 중간점에 연결할 수 있다.
또한 상기 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)의 한쪽 단자와 상기 부하 램프의 안정용 커패시터(Cst1,Cst2)의 연결점 사이에 고주파 커패시터(Cp)를 연결하여 그 양쪽 단자를 상기 고주파 전파정류단(5)의 각 폴의 중간점에 연결할 수 있다.
또한 상기 공진형 인버터의 전력 트랜스포머(PT)를 이용하여 1차측(N1)과 전기적으로 격리된 추가 권선(N2)을 감아서 상기 직류전원전압과 동일한 크기의 출력을 가지게 하며, 다수개의 형광램프(lamp1,lamp2,..)를 병렬로 연결시 상기 트랜스포머(PT) 2차측에 부가된 권선(N2)을 다수개의 전하펌프 커패시터(Cp1,Cp2,...)를 통하여 상기 고주파 전파정류단(5)에 연결하되, 상기 권선(N2)의 한쪽 단자는 상기고주파 전파정류단(5)의 한쪽 폴에 연결시키고, 상기 권선(N2)의 나머지 한쪽 단자는 각각의 형광램프의 한쪽 필라멘트 전극의 두 단자중 한 단자를 모두 결합시킨 접합 부분에 연결시키고, 상기 필라멘트 전극의 나머지 한 단자는 상기 다수개의 커패시터(Cp1,Cp2)를 각각 통하여 상기 고주파 전파정류단(5)의 나머지 한쪽 폴에 연결할 수 있다.
본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해, 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저 본 발명에서 사용될 전류원 방식의 공진형 인버터를 이용한 형광등용 전자식 안정기를 도 3을 참조하여 살펴보기로 한다.
도 3을 참조하면, 필터단을 통해 입력전원(Vsrc)을 인가받아 전파정류를 수행하는 입력 전파정류단(1)과, 상기 입력 전파정류단(1)의 출력단에 병렬로 연결되어 입력전원(Vsrc)의 상용주파수의 리플성분을 제거하고 에너지를 저장하는 직류전원용 커패시터(Cdc)와, 상기 입력 전파정류단(1)의 출력단에 직렬로 연결되어 전류원 방식의 공진형 인버터(2)에 안정된 전류를 공급하는 인덕터(Lsrc)를 포함하여 구성된다.
상기 공진형 인버터(2)는 전력용 스위치(Q1,Q2), 상기 전력용 스위치(Q1,Q2)의 온/오프를 결정하는 구동회로(3), 공진을 위한 공진 커패시터(Cr) 및 전력 트랜스포머(PT), 상기 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)에 연결된 부하 형광램프(lamp) 및 램프 안정화를 위한 안정용 커패시터(Cst1, Cst2)로 구성된다. 이때 상기 공진형 인버터(2)의 적절한 구동을 위해 구동회로(3)를 자려 발진식의 스위칭 방식이나 타려식의 구동방식을 채택할 수가 있다. 상기 자려 발진식의 스위칭 구동방식은 전력 트랜스포머(PT)에 부가 권선을 감아 공진 현상에 의해 발생하는 전류를 이용하여 이를 각 스위치(Q1,Q2)의 구동에 이용하는 방식이며, 타려식의 구동 방식은 별도의 구동방식을 가지고 구동회로를 구성하여 외부에서 공진형 인버터(2)의 스위칭 동작을 제어하는 방식이다.
상기 공진형 인버터(2)는 직류 전원전압의 리플정도에 따라 그 특성이 민감하게 변화할 수 있으므로, 리플전압의 크기를 작게 할 목적으로 입력 전파정류단(1)의 양단에 부득이 대용량의 에너지 저장을 위한 직류전원용 커패시터(Cdc)를 접속시켜 평활회로를 구성시켜 놓은 것이 일반적인 바, 그렇게 되면 상기 직류전원용 커패시터(Cdc)의 충전전류 때문에 교류 입력전원측 역률이 약 0.55 ~ 0.6 정도로 되는등 교류 입력공급의 효율이 현저히 감소된다고 하는 문제점이 있다. 따라서 교류 입력전원측의 역률 및 전류 고조파 성분의 제거를 위해 부스트 컨버터를 이용하거나 큰 L-C 필터를 입력 전파정류단(1)과 직류전원용 커패시터(Cdc)의 사이에 위치시키게 된다. 하지만 상기 부스트(boost) 컨버터를 이용할 경우 전체적인 제품의 가격 상승이 발생되고, 큰 L-C 필터를 이용할 경우에는 전체적인 부피, 무게, 효율적인 측면에서 바람직하지 못하게 되는 문제점이 발생한다.
한편 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전류원 방식의 전자식 안정기의구성을 나타내는 예시도로서, 도 3의 구성에 역률 개선회로가 부가된 것이다.
도 4를 참조하면, 입력 전파정류단(1)의 입력단에는 직렬접속되어 있는 전하펌프 커패시터(Cp1,Cp2)가 연결되고, 상기 입력 전파정류단(1)의 출력측에는 밸리필 직류전원단(4)이 연결되며, 직류전원용 커패시터(Cdc)와 밸리필 직류전원단(4) 사이에 공진형 인버터(2)의 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)과 연결된 고주파 전파정류단(5)이 연결되어 구성된다.
이때 상기 공진형 인버터(2)는 도 3의 구성에서 공진 커패시터(Cr1, Cr2)의 중간연결점 B에 전하펌프 커패시터(Cp1, Cp2)의 중간연결점이 연결된 형태를 갖는다. 또한 상기 밸리필 직류전원단(4)은 직류 커패시터(Cdc1,Cdc2), 밸리 전하펌프 커패시터(Cv), 다수의 다이오드(D1 ∼ D4)로 이루어진다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 형광등용 전자식 안정기의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
우선 입력 전원전압(Vsrc)의 크기가 밸리필 직류전원단(4)의 직류 커패시터(Cdc1, Cdc2)의 양단에 걸린 전압보다 작은 구간에서는 입력 전파정류단(1)이 도통하지 않기 때문에 공진형 인버터(2)의 공진 커패시터(Cr1,Cr2)의 중간연결점 B에 연결된 전하펌프 커패시터(Cp1,Cp2)에 의해 입력전류가 형성되는데, 이는 공진형 인버터(2)의 공진 커패시터(Cr1,Cr2)의 연결점 B의 고주파 전압 변화에 따라 전하펌프 커패시터(Cp1,Cp2)에 전류가 유기되기 때문이다. 이때 공진형 인버터(2)의 부하 구동에너지는 밸리필 직류전원단(4)의 직류 커패시터(Cdc1,Cdc2)에 축적되어 있던 에너지와 직류전원용 커패시터(Cdc)에 저장되어있던 에너지에 의해 공급된다. 상기 밸리필 직류전원단(4)은 입력 전원전압의 크기가 직류 커패시터(Cdc1,Cdc2)의 전압보다 클 경우 상기 공진형 인버터(2)의 A점이 고주파로 변화함에 따라 밸리 전하펌프 커패시터(Cv)를 통해 반 주기마다 다이오드 D2와 D3를 통해 각각 직류 커패시터(Cdc1,Cdc2)에 에너지를 축적시키게 된다. 따라서 상기 밸리필 직류전원단(4)의 커패시터 전압은 밸리 전하펌프 커패시터(Cv)의 크기를 조절함으로써 입력 전원전압(Vsrc)의 최고치의 절반보다 높은 레벨로 조정이 가능하게 된다. 상기 밸리필 직류전원단(4) 만을 이용할 경우에는 전류원 방식의 공진형 인버터(2)에 공급되는 직류 전원이 120Hz의 큰 리플성분을 가지게 됨으로써, 공진 동작이 일정하게 일어나지 않게 되어 부하에 에너지가 일정하게 공급되지 않아 램프 전류의 CF(crest factor)를 상당히 높이게 되어 램프의 수명을 단축시키는 문제점이 생긴다. 이를 보완하기 위해서는 전류원 방식의 공진형 인버터에는 항상 일정한 크기의 직류전원 전압이 공급되도록 큰 직류전원용 커패시터(Cdc)를 앞단에 위치시켜야 한다. 하지만 이럴 경우 입력으로부터의 펄스성 충전전류가 흘러 입력 전원측의 역률을 저하시키게 되므로, 본 발명에서는 공진형 인버터(2)의 2차측을 밸리필 직류전원단(4)과 직류전원용 커패시터(Cdc) 사이에 위치한 고주파 전파정류단(5)에 연결시켰다. 따라서 입력전원이 밸리필 직류전원단(4)의 직류 커패시터(Cdc1, Cdc2)의 양단전압보다 클 경우 직류전원용 커패시터(Cdc)는 공진형 인버터(2)의 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)에 흐르는 고주파 공진전류에 의해 형성된 입력전류에 의해 충전이 된다. 만일 상기 밸리필 직류전원단(4)을 제거하게 되면 입력전류의 형태는 구형파에 가까운 모양을 가지게 되는데, 이는 공진형 인버터(2)의전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)에 흐르는 고주파 공진전류가 입력 전원전압(Vsrc)의 전체 주기 동안에 거의 일정하게 입력으로부터 흐르기 때문이다.
한편 도 4의 공진형 인버터의 구성에서 부하 램프의 양단 전극들은 각각 단락상태로 연결되어 한쪽 단은 램프 안정용 커패시터(Cst1,Cst2)에 연결되고, 다른 한쪽 단은 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)에 모두 연결이 되어 있어 램프의 방전 형태가 순간 방전이 이루어지게 된다. 또한 공진형 인버터(2)의 A점과 B점은 동일한 형태의 전압이 유기되는 지점이어서 서로 바꾸어 연결할 수가 있다. 즉, 입력측의 전하펌프 커패시터(Cp1,Cp2)를 A점에, 밸리 전하펌프 커패시터(Cv)를 B점에 연결하여 구성하여도 동작에 있어서 큰 변화는 생기지 않기 때문에 도 4의 회로를 상기와 같이 변형하여 구성할 수도 있다.
도 4에서 램프에 흐르는 전류는 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)에 흐르는 전류와 동일하며 이는 입력으로 유입되는 전류와 거의 동일하다고 볼 수 있다. 만일 입력 전원전압(Vsrc)이 변하거나 공진 조건이 변화할 경우, 또는 직류전원용 커패시터(Cdc)의 리플이 비교적 클 경우에 램프에 흐르는 전류가 직접적으로 이러한 영향들을 받아 안정적인 램프전류가 흐르지 않을 수 있다.
도 5는 상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자식 안정기의 구성을 나타내는 예시도이다. 도 5에서는 부하 램프의 양단에 보조 커패시터(Cb1, Cb2)를 필라멘트를 통해서 연결하여 구성하고 있다. 이에 따라 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)에 나타나는 전압이 변동할 경우 그 변화에 대해 보조 커패시터(Cb1,Cb2)가 램프전류를 안정화시키는 역할을 함으로써 램프 전류의 CF를 개선하게 된다. 도 5의 경우에 있어서 입력 전원측의 역률개선 원리는 상기 도 4의 경우와 동일하게 이루어진다.
상기 도 4 및 도 5의 역률 개선회로는 밸리필 직류전원단(4)과 전하펌프 커패시터(Cp1,Cp2), 그리고 전력 트랜스포머(PT)의 2차측과 연결된 고주파 전파정류단(5)으로 구성이 된 수동 역률 개선회로이지만 비교적 많은 수의 소자가 사용되어 복잡하게 형성되어 있다.
한편 도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전자식 안정기의 구성을 나타내는 예시도이다.
도 6에 제시된 전자식 안정기는 그 구성이 도 4에서 처럼 전류원 방식의 공진형 인버터(2)와 전하펌프 커패시터(Cp1,Cp2)를 동일하게 이용하고 있으며, 도 4의 밸리필 직류전원단(4) 대신에 새로운 형태의 직류전원단을 구성하였다. 도 6의 전류원 방식의 공진형 인버터(2)에 공급되는 직류전원은 직류 커패시터(Cdc1,Cdc2)의 직렬연결로 구성되고, 이를 충전하기 위해 고주파 전파정류단(5)을 제1 다이오드(D1)와 제1 직류 커패시터(Cdc1) 사이에 위치시켰다. 또한 상기 제1 직류 커패시터(Cdc1)에 비해 상대적으로 에너지 방전량이 많은 제2 직류 커패시터(Cdc2)를 충전하기 위해 전류원 인덕터(Lsrc)에 2차권선을 부가하여 이를 제2 다이오드(D2)를 통해 제2 직류 커패시터(Cdc2)에 연결하였다.
도 6에 도시된 전자식 안정기의 역률 개선회로의 동작을 살펴보면, 입력 전원전압(Vsrc)이 제2 직류 커패시터(Cdc2)의 전압 즉, 밸리전압보다 작으면 공진형 인버터(2)의 고주파 동작을 하는 B점에 연결된 전하펌프 커패시터(Cp1,Cp2)를 통해 흐르는 전류에 의해 입력전류가 형성되고, 이때 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)을 통해서 흐르는 전류는 고주파 전파정류단(5)을 거쳐 제1 직류 커패시터(Cdc1)를 충전하면서 제1 다이오드(D1)를 통해 흐르게 된다. 입력 전원전압(Vsrc)이 밸리전압보다 크게 되면 입력전류의 형성은 전하펌프 커패시터(Cp1,Cp2)를 통해 흐르는 전류와 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)을 통해 흐르는 전류에 의해 형성이 되는데 상대적으로 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)를 통해 흐르는 전류가 더 커서 입력전류의 상당부분을 형성하게 된다. 입력 전원전압(Vsrc)의 크기가 거의 최고치 부분일 때 직류 커패시터(Cdc1,Cdc2)를 충전하는 전류가 입력 전파정류단(1)을 거쳐 직접 흐르게 될 수 있다. 이는 직류 전원단의 전압의 크기가 입력 전원전압(Vsrc)의 최고치 보다 낮게 설정이 된 경우에 일어나기 때문에 전력 트랜스포머(PT)의 1차와 2차 권선의 비와 안정용 커패시터(Cst1,Cst2)의 크기 및 제 2 직류 커패시터(Cdc2)를 충전시키기 위한 직류 전류원(Lsrc)의 1차와 2차의 권선비를 적절히 조정하여 직류 전원단의 전압 크기가 입력 전원 전압(Vsrc)의 최고치 보다 약간 크게 설정하여야 역률 개선효과가 많이 나타난다.
한편, 도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 전자식 안정기의 구성을 나타내는 예시도이다.
도 7에 제시된 전자식 안정기는 공진형 인버터(2)의 전력 트랜스포머(PT)의 1차측(N1) 연결지점인 A점에 밸리 전하펌프 커패시터(Cv)를 연결하고, 두 개의 다이오드(D2,D3)를 이용하여 제2 직류 커패시터(Cdc2)를 충전하는 방식을 이용하고 있다. 상기 공진형 인버터(2)의 A점의 전압은 전력 트랜스포머(PT)의 1차측(N1) 자화인덕턴스(magnetizing inductance)와 공진 커패시터(Cr1,Cr2)와의 공진에 의해 일정한 진폭을 가진 고주파 전압형태로 움직이고 있기 때문에, 이를 전하펌프의 개념으로 밸리 전하펌프 커패시터(Cv)를 통해 상기 제2 직류 커패시터(Cdc2)를 충전시키고자 하는 것이다.
상기 도 6과 도 7에서는 A점과 B점의 연결을 서로 바꾸어서 구성하여도 기본 동작에는 큰 변화가 생기지 않으므로 이 두 지점의 연결을 램프 전류의 CF 및 역률 등을 감안하여 자유롭게 구성할 수 있다.
한편 도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 전자식 안정기의 구성을 나타내는 예시도이다.
도 8에 제시된 전자식 안정기는 직류 전압원의 리플 및 공진조건의 순간적인 변화에 대해 램프 전류가 민감하게 반응하기 때문에, 이를 안정화 시키기 위하여 램프의 양단에 보조 커패시터(Cb1,Cb2)를 연결하여 구성하였다. 즉, 램프 양단의 전극의 한쪽 단자에 보조 커패시터(Cb1,Cb2)를 병렬로 연결함으로써 상기의 여러 요인으로 인하여 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)의 출력이 변화하더라도 이를 완화할 수 있게 함으로써 램프 전류의 안정화를 이룰 수 있게 하였다. 또한 추가된 보조 커패시터(Cb1,Cb2)는 직류 전원단의 커패시터(Cdc1, Cdc2)에 충분한 에너지를 공급하기 위한 추가적인 전류 흐름 경로를 제공하는 역할도 하기 때문에 역률 개선능력도 향상시키게 된다. 이 경우에도 제2 직류 커패시터(Cdc2)를 충전하기 위한 방법으로 도 6의 경우와 같이 전류원 인덕터(Lsrc)에 2차 권선을 부가하여 이를 다이오드를 통해 제2 직류 커패시터(Cdc2)에 연결하는 방법을 이용할 수 있다.
한편 도 9는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 전자식 안정기의 구성을 나타내는 예시도이다.
상기 공진형 인버터(2)의 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)에 연결된 다수개의 부하 램프에서 양단 전극들의 필라멘트의 한쪽 전극의 임의의 한 단자를 보조 커패시터(Cb1,Cb2)와 연결하고, 동일 전극의 필라멘트의 나머지 한쪽 단자를 한 점에 연결하여 이를 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)의 한쪽 단자에 연결하고, 다른 쪽 전극의 필라멘트의 나머지 한쪽 단자는 램프를 안정화시키기 위한 안정용 커패시터(Cst1, Cst2)와 연결하고, 동일 전극의 필라멘트의 다른 한쪽 단자는 전력 트랜스포머(PT)에 적은 권선 수의 보조 권선을 부하하여 이를 동일 전극 필라멘트 양단에 연결하고, 보조 커패시터(Cb1,Cb2)의 나머지 한쪽 단자들은 안정용 커패시터(Cst1,Cst2)와 한점에 연결하여 상기 고주파 전파정류단(5)의 한쪽 폴의 중간점에 연결하고, 전력 트랜스포머(PT)의 나머지 한쪽 단자를 상기 고주파 전파정류단(5)의 나머지 한쪽 폴의 중간점에 연결한 구조이다. 이러한 방식은 상기 도 8의 변형된 부하연결을 이용하여 상기의 동일한 역률 개선효과를 얻고자 하는 것인데, 상기 도 8의 경우보다 초기 방전이 쉽게 일어난다는 점이 특징이라 할 수 있다. 그 이유는 형광램프가 방전하기 위해 요구되는 초기 방전 전압이 도 9의 경우 도 8의 경우 보다 높기 때문이다.
한편 도 10은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 전자식 안정기의 구성을 도시한 도면이다. 상기 도 6, 도 7, 도 8의 경우에서 입력 필터단 다음에 위치한 전하펌프 커패시터(Cp1,Cp2)는 입력 전원전압(Vsrc)이 밸리전압 즉, 제2 직류커패시터(Cdc2)에 걸리는 전압보다 작은 경우에 입력전류를 형성시키기 위한 목적으로 사용된 것이지만, 실제적으로 제2 직류 커패시터(Cdc2)에 걸리는 전압의 크기는 입력전원전압의 약 1/6 이하의 전압 정도로 작게 나타난다. 이는 전파 정류된 입력 전원전압(Vsrc)의 전체 주기의 약 1/18에 해당되는 구간동안의 입력전류의 경로를 형성시키기 위해 전하펌프 커패시터(Cp1,Cp2)를 사용하였다고 볼 수 있으므로 이를 제거하더라도 입력 전원측의 역률 특성에는 큰 영향을 미치지 않게 되므로 도 10과 같이 간략화된 전자식 안정기의 역률 개선회로를 구성할 수가 있다. 제2 직류 커패시터(Cdc2)에 걸린 전압 보다 입력 전원전압(Vsrc)의 크기가 작은 구간동안에는 입력전류가 형성되지 않아 발생할 수 있는 역률 저하 및 고조파 성분의 증가는 제2 직류 커패시터(Cdc2)를 충전하기 위해 연결된 전류원 인덕터(Lsrc)의 권선비나 밸리 직류전원 충전 커패시터(Cv)의 크기를 조절함으로써 최소화시킬 수 있다.
또한 도 10의 경우에 있어서도 제2 직류 커패시터(Cdc2)를 충전하기 위해 상기 도 8과 같이 밸리 전하펌프 커패시터(Cv)를 이용하여 구성할 수 있으며, 도 8과 도 9에서와 같이 보조 커패시터(Cb1,Cb2)를 부가하여 램프 전류의 CF의 향상 및 역률 개선을 도모할 수 있다.
이상에서는 변형된 밸리필 직류 전원단과 공진형 인버터의 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)을 이용한 역률 개선방식을 제시하였는데, 일반적으로 공진형 인버터의 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)에 나타나는 전압은 직류 전원단의 전압보다 훨씬 크게 나타나기 때문에, 이를 바로 입력 정류단(1)과 직류 전원단 사이에 위치한 고주파 전파 정류단(5)에 연결하여 입력전류를 형성시키고자 하면 구형파에 가까운 전류의 형태가 나타나므로 이를 개선하기 위해 상기 도 4와 도 5의 밸리 직류 전원단(4) 및 상기 도 6, 도 7, 도 8, 도 9, 도 10의 두 개의 직류 커패시터(Cdc1,Cdc2)가 직렬 연결된 직류 전원단을 제시하게 된 것이다. 궁극적으로는 입력 전원전압(Vsrc)이 거의 제로인 부근에서 입력 전류가 급격히 바뀌는 것을 막고자 한 것이므로, 이를 좀 더 간단히 해결하기 위해 도 11에서 제시된 것처럼 고주파 전파정류단(5)의 각 폴의 중간점을 연결하는 통과(bypass) 커패시터(Cp)를 삽입하면 단일 직류 전원 커패시터(Cdc)만을 사용하여도 상당한 역률 개선효과를 얻을 수가 있다. 입력 전원전압의 1주기 동안에 전원전압의 크기가 상당히 작아져서 거의 제로가 되었을 경우에는 통과 커패시터(Cp)에 걸리는 전압의 크기는 직류 전원용 커패시터(Cdc)의 직류 전원전압(Vdc)만큼 걸리게 되어 그에 해당하는 고주파 전류가 전력 트랜스포머(PT)를 통해 통과 커패시터(Cp)로 흐르게 된다. 입력 전원전압이 점차 커짐에 따라 통과 커패시터(Cp)에 걸리는 전압의 크기는 점차 작아지면서 이를 통해 흐르는 전류의 크기도 점점 작아지게 됨으로 입력 전원단으로 흐르게 되는 전류는 상대적으로 커지게 된다. 따라서 입력 전원전압의 크기에 비례하는 입력전원 전류가 형성이 되어 역률이 개선되는 것이다. 통과 커패시터(Cp)의 크기는 부하 램프 양단에 위치하는 보조 커패시터(Cb1,Cb2)와 안정용 커패시터(Cst1,Cst2)의 크기 보다는 상대적으로 크게 설계되어야 한다. 도 11에서의 부하 램프와 안정용 커패시터(Cst1,Cst2) 및 보조 커패시터(Cb1,Cb2)의 연결은 상기 도 8과 도 9와 같이 구성할 수가 있다.
상기의 본 발명에서 제시한 역률 개선방식에서는 직류 전원단의 전압 보다 상대적으로 훨씬 큰 전압이 나타나는 공진형 인버터(2)의 전력 트랜스포머(PT)를 직접 입력 역률개선단으로 이용하고 있지만, 도 12에서 제 9 실시예에서 제시한 것처럼 공진형 인버터의 전력 트랜스포머(PT)에 직류 전원단의 전압과 거의 동일한 크기의 고주파 전압을 형성하도록 보조권선(N2)을 부가하여 고역률 전자식 안정기를 구성할 수가 있다.
도 12는 전류원 방식의 공진형 인버터를 채택한 고역률 형광등용 전자식 안정기의 회로도를 도시한 것이다. 회로의 구성은 우선 입력 전원전압(Vsrc)과 입력필터(Lf)가 입력 전파정류단(1) 앞에 위치하고, 직류 전원 커패시터(Cdc)와 이력 전파정류단(1) 사이에 고주파 전파정류단(5)과 고주파 성분 필터링 커패시터(Cx)를 삽입하였다. 직류 전압 커패시터(Cdc)의 전압을 전류원의 형태로 변환시키기 위해 큰 값의 인덕터(Lsrc)를 구성하였고, 고주파 공진을 통하여 형광등을 점등시키기 위해 자려식의 공진형 인버터를 형성하였다.
전력 트랜스포머(PT)의 2차측 권선(N2)은 세 부분으로 나누어지는데, 1차측 권선 N1과 약 2/π의 권선비를 가지는 N2권선과 형광등의 초기 기동과 정상 상태에서 형광등 양단에 적절한 전압을 인가하기 위해 많은 권선을 가진 n3권선, 그리고 형광등 필라멘트 예열을 위한 권선 등으로 나누어 진다.
N2 권선의 한쪽 부분은 역률 개선단의 고주파 전파정류단(5)의 한쪽 폴(pole)에 연결되고, 나머지 한쪽 부분은 두 형광램프(lamp1,lamp2)의 단자를 결합시킨 부분에 연결된다. 결합되지 않은 형광램프의 단자들은 전하펌프 커패시터 Cp1,Cp2를 통해 역률 개선단의 연결되지 않은 고주파 전파정류단의 다른 쪽 폴에 결합된다. 형광램프의 필라멘트를 통하여 N2권선의 전류가 흐르게 되므로 만일 형광 램프가 제거된 경부하의 조건이 발생하게 되더라도 자동적으로 전력 조절이 이루어지게 된다. 그 이유는 전하펌프 커패시터 Cp1과 Cp2의 크기에 따라 입력전류의 크기 및 입력 전력이 결정되므로 점등되는 램프이 수에 맞는 커패시터 값이 램프를 제거함과 동시에 결정되기 때문이다.
또한 도 12의 전류원 방식의 전자식 안정기에서 2등 이상의 다등 구동을 요할 때에 역률 개선단의 고주파 전파정류단(5)은 반파 정류 형태에 비하여 필라멘트에 흐르는 전류의 크기를 적절한 수준으로 줄이고자 하는데 있어서 긴요한 역할을 한다. 동 도면의 구조를 2개 이상의 램프 구동을 위한 전자식 안정기에 적용하기 위해서는 형광램프를 여러 개 병렬로 연결하여 각 램프의 한쪽 필라멘트는 전하펌프 커패시터(Cp1,Cp2,...)를 각각 연결하여 고주파 전파정류단(5)과 연결시킨다면, 동일한 역률 개선동작과 전력 조절이 쉽게 이루어질 것이다. 따라서 다등용으로 매우 적합한 구조라 할 수 있다.
상기 도 12의 회로에서 공진형 인버터의 2차측 N2 권선 양단에는 피이크 대 피이크(peak-to-peak) 전압이 직류 전원전압(Vdc)과 같은 정형파 형태의 전압이 고주파로 나타나게 된다. 즉, N2 양단에는 독립된 형태의 고주파 전압원 V_HF가 형성된 것으로 볼 수 있다.
입력 전압 Vsrc의 주파수는 50∼60Hz이고, 고주파 전압원 V_HF의 주파수는 수십 kHz이므로 N2 양단의 고주파 전압원 V_HF의 한 주기 동안에는 입력 전압원(Vsrc)의 크기는 거의 일정하다고 볼 수 있다. 이때 N2 권선의 양단전압(V_HF)이 교류의 형태로 변하면 커패시터 Cp1,Cp2 양단에는 입력 전압원의 크기에 해당하는 최대치를 가지고 V_HF전압과 같은 고주파로 저압이 형성되게 되고, 커패시터 Cp1,Cp2에는 그 전압의 미분값에 해당하는 전류(icp1.icp2)가 흐르게 된다.
여기에서 Cp1,Cp2를 전압원 V_HF에 직결할 수 있는 이유는 V_HF가 정현파 형태이기 때문에 가능한 것이다. 만일 V_HF가 구형파일 경우는 미분파형이 펄스 형태이기 때문에 이런 현상을 방지하기 위해서는 커패시터 대신 부피가 크고 고가인 인덕터를 사용해야 하는 것이다. 전류 icp의 형태가 정현파이며 크기는 입력 전압원의 크기에 따라 변하게 되므로 적절한 필터링을 통해 60Hz 1주기 동안 입력 전압원과 동일한 형태의 전류를 형성시킬 수가 있게 된다.
본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 형광등용 전자식 안정기의 역률 개선회로는 별도의 역률개선회로의 추가없이 전자식 안정기의 공진형 인버터의 전력 트랜스포머를 활용하고, 인덕터 대신 커패시터 만을 이용하여 별도의 전력조절회로가 필요없게 구성함으로써 저비용으로 고역률의 전자식 안정기를 구현할 수 있게 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 자체 전력 조절 기능을 통하여 점등되는 형광등의 수에 따라 전력조절이 자동으로 이루어지기 때문에 안정된 동작을 수행할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 교류 입력전원(Vsrc)을 정류하여 출력하는 입력 전파정류단(1)과, 상기 입력 전파정류단(1)의 출력을 직류화하는 직류전원용 커패시터(Cdc)와, 상기 직류전원용 커패시터(Cdc)와 병렬로 연결되는 공진형 인버터(2)를 구비하는 형광등용 전자식 안정기의 역률 개선회로에 있어서;
    교류 입력전원(Vsrc)과 입력 전파정류단(1)의 사이에 배치되고, 직렬 연결된 2개의 전하펌프 커패시터(Cp1,Cp2)로 이루어지며, 그 중간연결점은 상기 공진형 인버터(2)에서 서로 직렬 연결된 공진 커패시터(Cr1,Cr2)의 중간연결점(B)에 연결되는 전하펌프단;
    상기 입력 전파정류단(1)과 직류전원용 커패시터(Cdc)의 사이에 배치되고, 2개의 직류 커패시터(Cdc1,Cdc2)를 연결하는 중간 다이오드(D2,D3)의 중간연결점과 상기 공진형 인버터(2)의 전력 트랜스포머(PT)의 1차측 중간연결점(A) 사이에 밸리 전하펌프 커패시터(Cv)를 연결하여 이루어지는 밸리필 직류 전원단(4); 및
    상기 밸리필 직류전원단(4)과 직류전원용 커패시터(Cdc)의 사이에 배치되는 동시에 상기 공진형 인버터(2)의 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)과 연결되고, 한쪽 폴(pole)은 상기 공진형 인버터(2)의 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)의 한쪽 단자에 연결되고, 다른 한쪽 폴(pole)은 부하 램프(lamp)와 직렬로 연결된 다수개의 안정용 커패시터(Cst1,Cst2)의 연결점에 연결되는 고주파 전파정류단(5);을 포함하는 것을 특징으로 하는 형광등용 전자식 안정기의 역률 개선회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공진형 인버터(2)의 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)에 연결된 다수개의 부하 램프 양단 전극의 필라멘트를 단락시키고, 한쪽 전극들을 한 점에 연결하여 이를 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)의 한쪽 단자에 연결하고, 상기 다수개의 부하 램프의 다른 한쪽 단자들은 램프전류를 안정화시키는 안정용 커패시터(Cst1,Cst2)에 연결한 것을 특징으로 하는 형광등용 전자식 안정기의 역률 개선회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전하펌프단의 전하펌프 커패시터(Cp1,Cp2)의 중간연결점을 상기 공진형 인버터(2)의 전력 트랜스포머(PT)의 1차측(N1) 중간연결점(A)에 연결하고,
    상기 밸리필 직류전원단(4)의 밸리 전하펌프 커패시터(Cv)를 상기 공진형 인버터(2)의 공진 커패시터(Cr1,Cr2)의 중간연결점(B)에 연결한 것을 특징으로 하는 형광등용 전자식 안정기의 역률 개선회로.
  4. 제1항에 있어서, 상기 밸리필 직류전원단은, 밸리 다이오드(D1)와 제2 직류 커패시터(Cdc2)를 직렬로 연결하되 그 중간연결점을 제1 직류 커패시터(Cdc1)의 음극(-) 단자와 연결시키고, 상기 밸리 다이오드(D1)의 캐소드 단자와 제1 직류 커패시터(Cdc1)의 양극(+) 단자 사이에 상기 고주파 전파정류단(5)을 연결시키고, 상기 직류커패시터(Cdc1)의 양극(+) 단자와 공진형 인버터(2)의 사이에 연결된 전류원 인덕터(Lsrc)에 2차 권선을 부가하되 2차 권선의 한쪽 단자는 정류 다이오드(D2)를 거쳐 제2 직류 커패시터(Cdc2)와 밸리 다이오드(D1)의 중간연결점에 연결하고, 상기 전류원 인덕터(Lsrc)의 2차 권선의 나머지 한쪽 단자는 공통접지에 연결시키는 것을 특징으로 하는 형광등용 전자식 안정기의 역률 개선회로.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2 직류 커패시터(Cdc2)와 제1 직류 커패시터(Cdc1)의 중간연결점과 공통접지 사이에 2개의 고주파 다이오드(D2,D3)를 직렬로 연결하여 위치시키고, 그 중간연결점과 상기 공진형 인버터(2)의 전력 트랜스포머(PT)의 1차측(N1) 중간연결점(A) 사이에 밸리 전하펌프 커패시터(Cv)를 연결시킨 것을 특징으로 하는 형광등용 전자식 안정기의 역률 개선회로.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제2 직류 커패시터(Cdc2)를 충전하기 위해 상기 제2 직류 커패시터(Cdc2)와 제1직류 커패시터(Cdc1)의 중간연결점과 공통접지 사이에 2개의 고주파 다이오드(D2,D3)를 직렬로 연결하고, 그 중간연결점과 상기 공진형 인버터(2)의 공진 커패시터(Cr1,Cr2)의 중간연결점(B) 사이에 밸리 전하펌프 커패시터(Cv)를 연결시킨 것을 특징으로 하는 형광등용 전자식 안정기의 역률 개선회로.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공진형 인버터(2)의 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)에 연결된 다수개의 부하 램프에서 양단 전극들의 필라멘트의 한쪽 단자를 램프전류의 CF(crest factor)를 개선시키는 보조 커패시터(Cb1,Cb2)와 연결하고, 한쪽 전극의 필라멘트의 나머지 한쪽 단자를 한 점에 연결하여 이를 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)의 한쪽 단자에 연결하고, 다른 쪽 전극의 필라멘트의 나머지 한쪽 단자는 램프를 안정화 시키기 위한 안정용 커패시터(Cst1,Cst2)에 연결한 것을 특징으로 하는 형광등용 전자식 안정기의 역률 개선회로.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공진형 인버터(2)의 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)에 연결된 다수개의 부하 램프에서 양단 전극들의 필라멘트의 한쪽 전극의 임의의 한 단자를 보조 커패시터(Cb1,Cb2)와 연결하고, 동일 전극의 필라멘트의 나머지 한쪽 단자를 한점에 연결하여 이를 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)의 한쪽 단자에 연결하고, 다른 쪽 전극의 필라멘트의 나머지 한쪽 단자는 램프를 안정화시키기 위한 안정용 커패시터(Cst1,Cst2)와 연결하고, 동일 전극의 필라멘트의 다른 한쪽 단자는 전력 트랜스포머(PT)에 적은 권선 수의 보조권선을 부가하여 이를 동일 전극 필라멘트 양단에 연결하고, 보조 커패시터(Cb1,Cb2)의 나머지 한쪽 단자들은 안정용 커패시터(Cst1,Cst2)와 한점에 연결하여 상기 고주파 전파정류단(5)의 한쪽 폴(pole)의 중간점에 연결하고, 전력 트랜스포머(PT)의 나머지 한쪽 단자를 상기 고주파 전파정류단(5)의 나머지 한쪽 폴(pole)의 중간점에 연결한 것을 특징으로 하는 형광등용 전자식 안정기의 역률 개선회로.
  9. 교류 입력전원(Vsrc)을 정류하여 출력하는 전파정류단(1)과, 상기 전파정류단(1)의 출력을 직류 안정화하는 직류전원용 커패시터(Cdc)와, 상기 직류전원용 커패시터(Cdc)와 병렬로 연결되는 전류원 방식 공진형 인버터(2)를 구비하는 형광등용 전자식 안정기에 있어서;
    상기 전파 정류단(1)과 직류 전원용 커패시터(Cdc) 사이에 배치되는 동시에, 상기 공진형 인버터(2)의 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)과 연결되고, 한쪽 폴(pole)은 상기 공진형 인버터(2)의 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)의 한쪽 단자에 연결되고, 다른 한쪽 폴은 부하램프와 직렬로 연결된 다수개의 안정용 커패시터(Cst1,Cst2)의 연결점에 연결되는 고주파 전파정류단(5)을 포함하고, 상기 공진형 인버터(2)의 전력 트랜스포머(PT)의 2차측(N2)과 연결된 고주파 전파 정류단(5)의 한쪽 폴의 중간 연결점과 상기 다수개의 안정용 커패시터(Cst1,Cst2)와 연결된 다른 한쪽 폴의 연결점 사이에 통과 커패시터를 연결한 것을 특징으로 하는 형광등용 전자식 안정기의 역률 개선회로.
  10. 제9항에 있어서, 상기 전력 트랜스포머의 2차측(N2)의 별도 형성을 위해 전류원 방식의 상기 공진형 인버터(2)의 전력 트랜스포머(PT)를 이용하여 1차측(N1)과 전기적으로 격리된 추가 권선(N2 )을 감아서 상기 직류 전원 전압(Vdc)과 거의 동일한 크기의 출력을 가지게 하며, 다수개의 형광램프를 병렬로 연결시 상기 전력 트랜스포머(PT)에 부가된 권선(N2)을 다수개의 전하펌프 커패시터(Cp1,Cp2,..)를 통하여 상기 고주파 전파 정류단(5)에 연결하되, 상기 권선(N2)의 한쪽은 상기 고주파 전파 정류단(5) 내부의 한쪽 폴에 연결하고, 나머지 한쪽은 각각의 형광 램프의 일측 필라멘트 전극의 두 단자중 한 단자를 모두 결합시킨 접합 부분에 연결시키고, 각각의 상기 일측 필라멘트의 나머지 한 단자는 상기 다수개의 전하펌프 커패시터(Cp1,Cp2,..) 각각을 통하여 상기 고주파 전파 정류단(5) 내부의 다른 쪽 폴에 연결하여 구성한 것을 특징으로 하는 형광등용 전자식 안정기의 역률 개선회로.
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Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6515431B2 (en) * 2001-02-05 2003-02-04 Yin Nan Enterprises Co., Ltd. Multi-lamp protection circuit for an electronic ballast
US6674248B2 (en) * 2001-06-22 2004-01-06 Lutron Electronics Co., Inc. Electronic ballast
US7285919B2 (en) * 2001-06-22 2007-10-23 Lutron Electronics Co., Inc. Electronic ballast having improved power factor and total harmonic distortion
KR100453382B1 (ko) * 2001-11-08 2004-10-20 이언석 고효율 안정기 내장형 램프
US6724154B2 (en) * 2001-11-13 2004-04-20 Robert E. Iannini Cold cathode lamp and lamp control circuit
DE10241327A1 (de) * 2002-09-04 2004-03-18 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Schaltungsanordnung zum Betrieb von Entladungslampen
DE10242332A1 (de) * 2002-09-12 2004-03-25 Tridonicatco Gmbh & Co. Kg Elektronisches Vorschaltgerät mit Ladungspumpe zur aktiven Leistungsfaktorkorrektur
US6680587B1 (en) * 2002-09-30 2004-01-20 Osram Sylvania Inc. Electronic ballast with adaptable charge pump power factor correction
AU2003245058A1 (en) * 2002-11-29 2004-06-23 Dai Sung Moon Electronic ballast of high power factor for compact fluorescent lamp
KR100452823B1 (ko) * 2002-12-03 2004-10-15 삼성전기주식회사 램프의 전류편차를 개선한 인버터
JP2004222485A (ja) * 2002-12-27 2004-08-05 Sony Corp スイッチング電源回路
KR200308301Y1 (ko) * 2002-12-30 2003-03-26 문대승 소형형광램프용 전자식 안정기
JP4338123B2 (ja) * 2003-04-25 2009-10-07 スミダコーポレーション株式会社 放電灯駆動装置
DE102004001617A1 (de) * 2004-01-09 2005-08-11 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Schaltungsanordnung zum Betrieb von Lichtquellen
DE102004001618A1 (de) * 2004-01-09 2005-08-11 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Schaltungsanordnung zum Betrieb von Lichtquellen
DE102004045514A1 (de) * 2004-09-20 2006-03-30 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Schaltungsanordnung zum Betrieb mindestens einer Lichtquelle
KR100608033B1 (ko) * 2004-12-28 2006-08-02 송영진 고휘도 방전 램프를 위한 다등용 전자식 안정기
US7355868B2 (en) * 2005-03-31 2008-04-08 International Rectifier Corporation Current sense method for bridgeless boost (BLB) PFC circuit using single current transformer
KR100774460B1 (ko) * 2006-03-15 2007-11-08 엘지전자 주식회사 승압 장치
KR100679288B1 (ko) * 2006-05-12 2007-02-06 금호전기주식회사 저압 스위칭 방식의 평판형 형광 조명장치
US8736189B2 (en) * 2006-12-23 2014-05-27 Fulham Company Limited Electronic ballasts with high-frequency-current blocking component or positive current feedback
CN101252802B (zh) * 2007-02-25 2013-08-21 电灯专利信托有限公司 用于低输入电压的电荷泵电子镇流器
US7746040B2 (en) * 2008-04-11 2010-06-29 Flextronics Ap, Llc AC to DC converter with power factor correction
US8106593B2 (en) * 2008-10-09 2012-01-31 Nevins Michael Olen Hybrid lighting device
KR101695419B1 (ko) * 2009-04-15 2017-01-24 삼성디스플레이 주식회사 전원 공급 방법, 이를 수행하기 위한 전원 공급 장치 및 이를 포함하는 표시 장치
CN101527983B (zh) * 2009-04-23 2012-05-30 北京格林曼光电科技有限公司 基于电流型电荷泵的白光led照明驱动电路
US8482214B2 (en) * 2009-04-24 2013-07-09 City University Of Hong Kong Apparatus and methods of operation of passive LED lighting equipment
EP2375553A1 (en) * 2009-12-31 2011-10-12 Nxp B.V. PFC circuit
WO2011121994A1 (ja) * 2010-03-30 2011-10-06 株式会社村田製作所 電源装置
US8598737B2 (en) 2010-12-13 2013-12-03 Light-Based Technologies Incorporated Synchronous switching power supply
US8698428B2 (en) * 2011-09-07 2014-04-15 Osram Sylvania Inc. Three light level electronic ballast
US9244476B2 (en) * 2012-03-02 2016-01-26 Infineon Technologies Americas Corp. Electronic ballast with power factor correction
CN102904436B (zh) * 2012-10-22 2016-01-20 张逸兴 一种新型功率因数校正电路
EP2859778B1 (en) * 2013-04-26 2015-09-30 Koninklijke Philips N.V. Lighting device suitable for multiple voltage sources
KR101496631B1 (ko) * 2014-07-16 2015-02-27 이상범 엘이디 절전 조명등.
US9634489B2 (en) * 2014-10-23 2017-04-25 Glenn Kenton Rosendahl Electrical power transmission network
US10491002B2 (en) * 2014-10-23 2019-11-26 Glenn Kenton Rosendahl Electrical power transmission
CN106487244A (zh) * 2015-08-31 2017-03-08 董武文 一种分极性整流滤波方法
CN105429450A (zh) * 2015-12-09 2016-03-23 中山市尚能电子科技有限公司 一种高pf填谷式装置
US10374508B2 (en) * 2015-12-28 2019-08-06 Infineon Technologies Austria Ag Capacitor discharging
KR20210032482A (ko) 2018-07-20 2021-03-24 샤크닌자 오퍼레이팅 엘엘씨 로봇 청소기 부스러기 제거 도킹 스테이션
CN112803752B (zh) * 2021-03-19 2021-11-05 深圳原能电器有限公司 一种填谷和无频闪pfc变换器
CN113556033B (zh) * 2021-07-10 2022-10-14 杭州欧佩捷科技有限公司 简化高效电荷泵式功率因数校正装置及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06325887A (ja) * 1993-03-05 1994-11-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 放電ランプ点灯装置
KR970064323A (ko) * 1996-02-12 1997-09-12 남성호 방전등용 고역률 전자식 안정기
KR20000012881A (ko) * 1998-08-01 2000-03-06 강호준 형광등용 전자식 안정기의 역률 개선 회로

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5258692A (en) * 1992-06-02 1993-11-02 Appliance Control Technology, Inc. Electronic ballast high power factor for gaseous discharge lamps
US5374875A (en) * 1993-02-16 1994-12-20 Motorola Lighting, Inc. High-power factor circuit for energizing gas discharge lamps
US5412287A (en) * 1993-12-09 1995-05-02 Motorola Lighting, Inc. Circuit for powering a gas discharge lamp
DE4410492A1 (de) * 1994-03-25 1995-09-28 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Schaltungsanordnung zum Betrieb von Niederdruckentladungslampen
DE9410910U1 (de) * 1994-07-07 1995-11-02 Patra Patent Treuhand Schaltungsanordnung zum Betrieb von Niederdruckentladungslampen
TW296894U (en) * 1995-11-21 1997-01-21 Philips Electronics Nv Circuit arrangement
US6181079B1 (en) * 1999-12-20 2001-01-30 Philips Electronics North America Corporation High power electronic ballast with an integrated magnetic component

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06325887A (ja) * 1993-03-05 1994-11-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 放電ランプ点灯装置
KR970064323A (ko) * 1996-02-12 1997-09-12 남성호 방전등용 고역률 전자식 안정기
KR20000012881A (ko) * 1998-08-01 2000-03-06 강호준 형광등용 전자식 안정기의 역률 개선 회로

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