KR100369842B1 - 메탈 할라이트용 안정기 - Google Patents

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KR100369842B1 KR10-2001-0003113A KR20010003113A KR100369842B1 KR 100369842 B1 KR100369842 B1 KR 100369842B1 KR 20010003113 A KR20010003113 A KR 20010003113A KR 100369842 B1 KR100369842 B1 KR 100369842B1
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Abstract

본 발명은 입력 역률이 높고, 램프가 점등되지 않을 때 자체 전력소비를 크게 줄이며, 입력전압의 변동에 관계없이 램프출력제어가 항상 일정 하도록 한 고효율의 메탈 할라이트용 안정기에 관한 것으로, 필터부(10) 및 정류부(20)를 통해 입력되는 전압의 변동에 관계없이 항상 일정한 승압전압을 출력하여 고역률을 유지하는 정전압부(30)와, 상기 정전압부(30)를 통해 입력되는 전압을 궤환부(80)를 통해 입력되는 신호에 따라 200V 또는 20~130V로 자동 제어하여 감압 출력하는 출력제어부(40)와, 상기 출력제어부(40)의 출력신호에 따라 방전램프 개방시 입력되는 200V의 고전압이 일정시간 유지되면 출력을 차단하고, 방전램프의 정격전류 흐름시에는 소정의 구형파를 출력하는 DC/AC인버터부(50)와, 상기 DC/AC인버터부(50)의 출력에 따라 고압을 생성하여 램프부(70)로 인가하는 이그나이터부(60)와, 상기 이그나이터부(60)의 출력에 의해 방전램프를 점등하는 램프부(70)와, 상기 램프부(70)에 흐르는 전류를 감지하여 이 신호를 전압으로 변환하여 상기 출력제어부(40)로 피드백시키는 궤환부(80)으로 구성된 것이다.

Description

메탈 할라이트용 안정기{ELECTRONIC BALLASTS FOR METAL HALIDE}
본 발명은 산업용 램프 구동용 메탈 할라이트(고압방전방식) 안정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 입력 역률이 높고, 램프가 점등되지 않을 때 자체 전력소비를 크게 줄이며, 입력전압의 변동에 관계없이 램프출력제어가 항상 일정 하도록 한 고효율의 메탈 할라이트용 안정기에 관한 것이다.
일반적으로, 가로등 등에 사용되는 산업용 램프를 구동하는 안정기회로는 도 1에 도시된 바와 같이 대부분이 자기식 안정기로 구성되어 있다.
따라서, 그 구성을 살펴보면, 전원(AC) 입력단에는 캐패시터(1)가 병렬 연결되고, 상기 전원(AC)의 일측에는 고압 트랜스(2)가 연결되며, 상기 고압트랜스(2)의 출력단과 전원단 사이에는 방전램프(4)가 연결되고, 상기 방전램프(4)와 고압트랜스(2) 사이에는 이그나이터부(3)가 개재되도록 구성된다.
여기서, 상기 캐패시터(1)는 입력전원(AC)의 역률 개선용으로 사용된 것이며, 상기 이그나이터부(3)는 고압펄스를 발생하여 입력전압의 피크치에 중첩시킴으로써 얻은 고압을 초기 전원인가시 램프에 인가하는 회로다.
이와 같이 구성된 자기식 안정기의 동작을 살펴본다.
전원(AC)이 인가되면, 인가된 전원(AC)은 고압트랜스(2)를 통해 방전램프(4)에 인가되고, 동시에 고압펄스를 발생하는 이그나이터부(3)의 동작에 따라 상기 방전램프(4)는 인가된 고압전원에 의해 서서히 임피던스가 낮아지게 되고, 결국 램프점등전류가 흐르게 되면서 방전램프(4)는 점등되고, 동시에 이그나이터부(3)는 동작을 멈추게 된다.
그러나, 이와 같은 자기식 안정기는 다음과 같은 문제점이 있다.
①입력 역률이 낮다. ②부피가 크고 무겁다. ③입력전압변동에 대하여 램프전력 변동률이 그대로 변한다. 즉, 입력전압이 낮으면 램프의 전력이 낮아 램프의 조도가 낮고, 반대로 입력전압이 높으면 램프의 전력이 높아 램프의 조도가 높아져 결국 램프수명이 단축된다. ④램프자체의 현상으로 램프의 수명이 다한 시점에 이르르면 램프의 불빛이 떨리는 현상이 그대로 나타난다. ⑤램프 수명이 다되어 점등이 되지 않는데도 안정기자체에서 소모되는 전력이 많게 된다. 이는 전원(AC)과 고압트랜스(2)와 이그나이터부(3)가 폐회로를 구성하기 때문이다. ⑥램프가 점등이 안될 때에도 이그나이터부(3)에서는 연속적으로 고압펄스를 발생하여 주기 때문에 입력역률이 굉장히 낮게 된다. ⑦입력측의 고조파 함유율이 너무 높다. ⑧램프가 시동되어 완전 점등할때까지 수분동안 정상적인 램프 전류보다 훨씬 높은 전류가 흘러 불필요한 소비전력을 낭비할 뿐 아니라 입력측의 휴즈용량 및 회로 브레이커(circuit breaker) 용량도 증가 시켜야만 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 산업용 고압 방전램프 구동에 적합하도록 입력 역률을 개선하고, 램프가 점등되지 않을시에도 안정기 자체에서 소비되는 전력을 크게 줄이며, 입력전압의 변동에 관계없이 램프출력제어가 항상 일정하도록 한 메탈 할라이트용 안정기를 제공하는 것에 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 필터부(10) 및 정류부(20)의 입력단에 연결된 트랜스(T1), 전계효과트랜지스터(FET1), 다이오드(D2) 및 캐패시터(C2)와, 상기 필터부(10) 및 정류부(20)를 통해 입력되는 전압을 분압하여 역률제어용IC(IC1)에 입력하는 분압저항(R3)(R4)과, 상기 캐패시터(C2)에 걸린 출력전압을 분압하여 상기 역률제어용IC(IC1)에는 입력하는 분압저항(R5)(R6)과, 상기 입력전압과 출력전압을 검출 비교하여 상기 전계효과트랜지스터(FET1)를 스위칭제어하는 역률제어용IC(IC1)를 포함하여된 정전압부(30); 상기 정전압부(30)에 연결되고, 그 입력단에는 연결된 전계효과트랜지스터(FET2), 저항(R10), 다이오드(D4), 필터용 쵸크코일(T2) 및 캐패시터(C8)와, 궤환부로부터 피드백되는 전압을 인가받아 기준신호와 비교하여 상기 전계효과트랜지스터(FET2)의 스위칭신호를 출력하는 펄스폭변조IC(IC2)와, 상기 펄스폭변조IC(IC2)의 출력신호를 인가받아 상기 전계효과트랜지스터(FET2)의 게이트에 인가하는 결합트랜스(T3)를 포함하여 된 출력제어부(40); 상기 출력제어부(40)의 출력단에 직렬연결된 제너다이오드(ZD1), 저항(R21)(R22) 및 제어다이오드(D2)와, 소정의 구형파를 출력하도록 연결된 전계효과트랜지스터(FET3)(FET4) 및 전계효과트랜지스터(FET5)(FET6)와, 상기 제어다이오드(ZD2)의 캐소우드단의 전압을 인가받아 이에 따른 신호를 타이머(IC4)로 입력하는 TR어레이IC(IC3)와, 상기 TR어레이IC(IC3)의 출력에 의해 소정시간 동작되는 타이머(IC4)와, 상기타이머(IC4)의 출력단에 연결된 TR어레이IC(IC5)와, 상기 TR어레이IC(IC5)의 출력에 의해 동작 개시되는 멀티바이브레이터(IC6)와, 상기 멀티바이브레이터(IC6)의 출력에 따라 상기 전계효과트랜지스터(FET3~FET6)를 교번하여 스위칭 구동하는 FET구동IC(IC8) 및 EFT구동IC(IC9)를 포함하여 된 DC/AC인버터부(50); 상기 DC/AC인버터부(50)의 출력단에 연결되고 고압발생용 트랜스(T4), 전류제한용 코일(T5) 및 고압 캐패시터(C30)로 구성되어 고압을 출력하는 이그나이터부(60); 상기 이그나이터부(60)의 출력단에 연결되고 방전램프(LP)와 전류감지트랜스(CT)로 이루어진 램프부(70); 및 상기 램프부(70)에 흐르는 전류는 감지하여 전압으로 변환하고 상기 출력제어부(50)의 펄스폭변조IC(IC2)로 인가하는 브리지다이오드IC(IC10), 캐패시터(C31) 및 가변저항(VR)으로 이루어진 궤환부(80); 로 구성된 특징을 가진다.
도 1은 종래의 자기식 안정기를 나타내는 회로 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 메탈 할라이트용 안정기의 회로 블록도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 정전압부의 상세 회로도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 출력제어부의 상세 회로도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 DC/AC인버터부의 상세 회로도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 이그나이터부, 램프부 및 궤환부의 상세회로도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 필터부 20: 정류부
30: 정전압부 40: 출력제어부
50: DC/AC컨버터부 60: 이그나이터부
70: 램프부 80: 궤환부
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 메탈 할라이트용 안정기의 회로 블록도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 메탈 할라이트용 안정기는 입력전원(AC)의 서어지(surge)를 제거하거나, 교류성분의 노이즈(noise)를 필터링 하는 필터부(10)와, 상기 필터부(10)를 통해 입력된 신호를 직류로 전파 정류하는 정류부(20)와, 상기 정류부(20)를 통해 입력되는 전압의 변동에 관계없이 항상 일정한 승압전압을 출력하여 고역률을 유지하는 정전압부(30)와, 상기 정전압부(30)를 통해 입력되는 전압을 궤환부(80)를 통해 입력되는 신호에 따라 200V또는 20~130V로자동 제어하여 감압 출력하는 출력제어부(40)와, 상기 출력제어부(40)의 출력신호에 따라 방전램프 개방시 입력되는 200V의 고전압이 일정시간 유지되면 출력을 차단하고, 방전램프의 정격전류 흐름시에는 소정의 구형파를 출력하는 DC/AC인버터부(50)와, 상기 DC/AC인버터부(50)의 출력에 따라 고압을 생성하여 램프부(70)로 인가하는 이그나이터부(60)와, 상기 이그나이터부(60)의 출력에 의해 방전램프를 점등하는 램프부(70)와, 상기 램프부(70)에 흐르는 전류를 감지하여 이 신호를 전압으로 변환하여 상기 출력제어부(40)로 피드백시키는 궤환부(80)으로 구성된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 정전압부(30)의 상세 회로도이다.
도시된 바와 같이, 정류부(20)의 출력단을 통해 출력되는 전원(AC)의 전파 정류신호(120Hz)가 입력단에 인가되고, 상기 입력단의 일측이 트랜스(T1) 및 다이오드(D2)에 연결됨과 동시에 분압저항(R3)(R4)을 통해 역률제어용IC(IC1)의 입력포트(P2)에 연결되고, 상기 역률제어용IC(IC1)의 출력포트(P3)가 저항(R7)을 통해 전계효과트랜지스터(FET1)의 게이트단에 연결되며, 상기 다이오드(D2)의 캐소우드단이 분압저항(R5)(R6)을 통해 상기 역률제어용IC(IC1)의 입력포트(P1)로 연결하여 구성한 것이다.
여기서, 미설명부호 R1,R2,R8,R9는 저항, C1~C7은 캐패시터, D1,D3는 다이오드이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 출력제어부(40)의 상세 회로도로서, 상기 정전압부(30)의 출력을 입력단(A)(B)으로 입력받고, 그 입력단(A)(B)에는 전계효과트랜지스터(FET2), 저항(R10), 다이오드(D4), 필터용 쵸크코일(T2) 및 캐패시터(C8)가 연결되어 소정출력을 수행하며, 궤환부(80)로부터 피드백되어 인가되는 전압신호(K)가 저항(R14)(R17) 및 캐패시터(C13)를 통해 펄스폭변조IC(IC2)의 입력포트(P1)에 연결되고, 상기 펄스폭변조IC(IC2)의 출력포트(P2)(P3)가 결합트랜스(T3)의 일차측에 연결되고, 상기 결합트랜스(T3)의 2차측이 저항(R20)을 통해 상기 전계효과트랜지스터(FET2)의 게이트단과 소오스단에 각각 연결되도록 구성된다.
여기서, 미설명부호, R11~R13,R15,R16,R18,R19은 저항, C9~C12,C14~C16은 캐패시터, D5는 다이오드이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 DC/AC인버터부(50)의 상세 회로도로서, 상기 출력제어부(40)의 출력을 인가받는 입력단(E)(F) 양단에는 직렬연결된 제너다이오드(ZD1), 저항(R21)(R22) 및 제어다이오드(D2)가 연결되고, 전계효과트랜지스터(FET3~FET6) 및 캐패시터(C17)(C18)가 연결되며, 상기 전계효과트랜지스터(FET3)(FET4)의 출력과 전계효과트랜지스터(FET5)(FET6)의 출력을 통해 출력단(I)(J)에는 소정의 구형파가 출력되도록 연결되고, 상기 제어다이오드(ZD2)의 캐소우드단이 TR(트랜지스터)어레이IC(IC3)의 입력포트(P1)에 연결되고, 상기 TR어레이IC(IC3)의 출력포트(P3)가 저항(R29) 및 캐패시터(C27)를 통해 타이머(IC4)의 입력포트(P3)에 연결되고, 상기 타이머(IC4)의 출력포트(P2)가 TR어레이IC(IC5)에 입력단에 연결된다. 또한, 상기 TR어레이IC(IC5)의 출력포트(P1)가 멀티바이브레이터(IC6)의 입력포트(P1)에 연결되고, 상기 멀티바이브레이터(IC6)의 출력포트(P2)(P3)가 각각 FET구동IC(IC8)(IC9)의입력포트(P1)(P1)에 연결되며, 상기 FET구동IC(IC8)의 출력포트(P2)(P3)가 저항(R23)(R24)을 거쳐 각각 전계효과트랜지스터(FET4) 및 전계효과트랜지스터(FET3)의 게이트에 연결되고, 상기 FET구동IC(IC9)의 출력포트(P2)(P3)가 저항(R25)(R26)을 거쳐 각각 전계효과트랜지스터(FET6) 및 전계효과트랜지스터(FET5)의 게이트에 연결되고, 정전압IC(IC7)의 출력단이 상기 각 IC에 구동전원으로 인가되도록 연결되어 있다.
미설명부호, C17~C26,C28,C29는 캐패시터, R27,R28,R30,R31,R32는 저항, D6,D7는 다이오드이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 이그나이터부(60), 램프부(70) 및 궤환부(80)의 상세회로도이다.
도시된 바와 같이, 상기 DC/AC인버터부(50)를 통해 출력된 구형파를 입력받는 입력단(I)(J)에는 고압발생용 트랜스(T4), 전류제한용 코일(T5) 및 고압 캐패시터(C30)로 구성된 이그나이터부(60)가 연결되고, 상기 이그나이터부(60)의 출력단에는 방전램프(LP)와 전류감지트랜스(CT)로 이루어진 램프부(70)가 연결되며, 상기 램프부(70)의 전류감지트랜스(CT) 양단에는 브리지다이오드IC(IC10)의 입력포트(P2)(P3)가 연결되고, 상기 브리지다이오드IC(IC10)의 출력포트(P1)(P4)가 캐패시터(C31) 및 가변저항(VR)을 통해 상기 출력제어부(50)의 펄스폭변조IC(IC2)로 인가되도록 구성된 궤환부(80)가 연결 구성된다.
이하, 상기와 같이 구성시켜서된 본 발명의 동작을 상세히 설명한다.
먼저, 전원(AC)(220V: 60Hz)을 인가하면 필터부(10)는 인가되는 전원의 서지전압을 제거하거나 교류성분의 노이즈를 필터링하여 정류뷰(20)로 인가한다. 상기 정류부(20)는 인가된 교류전압을 직류전원으로 전파 정류하여 120Hz의 맥류파형을 정전압부(30)로 출력한다.
상기 맥류파형의 정류신호를 인가받은 정전압부(30)는 저항(R3) 및 저항(R4)을 통해 분압된 입력전압을 역률제어용IC(IC1)의 입력포트(P2)로 입력한다. 상기 역률제어용IC(IC1)는 입력포트(P2)로 입력되는 파형에 따라 출력포트(P3)로 소정의 펄스신호를 출력하는데, 이때 하이레벨신호를 출력하면 상기 전계효과트랜지스터(FET1)는 온(ON)되고, 로우레벨신호를 출력하면 상기 전계효과트랜지스터(FET1)는 오프(OFF)된다. 따라서 상기 전계효과트랜지스터(FET1)의 온, 오프 구동에 따라 축척된 에너지의 합이 캐패시터(C2)에 충전되고 상기 캐패시터(C2)에 충전된 전압이 분압저항(R5)(R6)을 통해 역률제어용IC(IC1)의 입력포트(P1)에 입력된다. 상기 역률제어용IC(IC1)는 입력포트(P1)로 입력되는 전압, 즉 캐패시터(C2)의 전압을 검출하여 캐패시터(C2), 즉 정전압부(30)의 출력전압(A-B간)이 낮으면 출력포트(P3)로 출력되는 펄스의 하이레벨신호를 늘려주고, 반대로 정전압부(30)의 출력전압(A-B간)이 높으면 출력포트(P3)로 출력되는 펄스의 하이레벨신호를 줄여주어 전계효과트랜지스터(FET1)를 스위칭 하여주되, 이를 매우 높은 주파수(약 50KHz)로 실행함으로써 입력전압이 220V에서 ±15% 변동하여도 상기 캐패시터(C2)에는 항상 일정한 직류전압(380V)을 유지시켜주면서 항상 고역률을 유지한다.
상기 정전압부(30)의 출력전압을 인가 받은 출력제어부(40)는 궤환부(80)를통해 입력되는 신호(K)에 따라 그 출력을 제어하는데, 램프부(70)의 방전램프(LP)가 도통이 되지 않았을 때에는 200V정도, 도통이 되었을 때는 최소 20V에서 최대 130V(방전램프의 정격최대전압)까지 출력을 제어한다.
따라서, 상기 궤환부(80)로부터 입력되는 전압(K: DC 0~5V)이 저항(R14)을 통해 펄스폭변조IC(IC2)의 입력포트(P1)로 입력되면, 상기 펄스폭변조IC(IC2)는 이때의 신호를 검출하여 이미 설정된 기준전압과 비교하여 상기 전압(K)이 기준전압보다 낮으면 출력포트(P2)(P3)로 하이레벨신호의 듀티를 크게하여 출력하고, 상기 전압(K)이 기준전압보다 높으면 출력포트(P2)(P3)로 하이레벨신호의 듀티를 작게하여 출력한다. 상기 펄스폭변조IC(IC2)의 출력포트(P2)(P3)로부터 출력된 하이레벨신호는 결합트랜스(T3)의 일차측에 인가되어 그 2차측에 전압이 유기되고, 이때 유기된 전압은 저항(R20)을 통해 전계효과트랜지스터(FET2)의 게이트에 인가된다. 따라서 상기 전계효과트랜지스터(FET2)는 도통되고, 입력전압(A-B간)이 쵸크코일(T2) 및 캐패시터(C8)를 통해 출력되되, 상기 전계효과트랜지스터(FET2)의 온타임 듀티를 제어하여 출력전압을 일정하게 출력하게 된다.
이와 같이 상기 출력제어부(40)를 통해 출력되는 전압이 먼저, 방전램프(LP)가 개방(OPEN)된 상태(초기 시동시, 또는 불량이나 수명으로 인한 개방)로 궤환부(80)를 통해 입력되는 전압(K)이 0V인 경우 E-F간 출력전압은 최대전압인 200V가 되는바, 이러한 전압을 입력받은 DC/AC인버터부(50)는 제너다이오드(ZD1)(ZD2)가 도통되어 제너다이오드(ZD2)의 캐소우단에 걸린 전압(DC 12V)이 TR어레이IC(IC3)의 입력포트(P1)로 입력되어 상기 TR어레이IC(IC3)는 출력포트(P3)로 하이레벨신호를 출력하여 저항(R29) 및 캐패시터(C27)로 이루어진 시정수에 의하여 타이머(IC4)의 입력포트(P3)에 일정시간(예: 20분)동안 소정의 신호를 입력하면, 상기 일정시간후에 상기 타이머(IC4)는 출력포트(P2)로 로우레벨신호를 출력한다. 상기 타이머(IC4)의 로우레벨 출력신호에 의해 TR에레이IC(IC5)는 출력포트(P1)로 하이레벨신호를 출력하여 멀티바이브레이터(IC6)의 입력포트(P1)로는 하이레벨신호가 입력되고, 상기 멀티바이브레이터(IC6)는 출력포트(P2)(P3)로 로우레벨신호를 출력한다.
따라서, 상기 멀티바이브레이터(IC6)의 출력포트(P2)(P3)로 출력된 로우레벨신호는 각각 FET구동IC(IC9) 및 FET구동IC(IC8)의 입력포트(P1)(P1)에 입력되고, 상기 FET구동IC(IC8)(IC9)는 출력포트(P3)(P3)로는 로우레벨신호를 출력하고, 출력포트(P2)(P2)로는 하이레벨신호를 출력하여 전계효과트랜지스터(FET4) 및 전계효과트랜지스터(FET6)만 구동됨으로써 출력단(I-J)에는 출력이 발생되지 않는다.
따라서, 상기 DC/AC인버터부(50)에서는 방전램프(LP)가 초기 시동시나 개방시 E-F간 200V 입력신호가 소정시간(20분) 이상 지속되면 이를 자동으로 차단하여 안정기를 보호하게 된다.
그러나, 방전램프(LP)가 정상적으로 동작되어 출력제어부(40)의 출력이 20V~130V로 공급되면, 이를 인가받은 DC/AC인버터부(50)에서는 제너다이오드(ZD1)가 차단되어 TR어레이IC(IC3)의 입력포트(P1)에는 로우레벨신호가 입력된다. 따라서, 상기 TR어레이IC(IC3)는 출력포트(P3)로 로우레벨신호를 출력하여 캐패시터(C27)에 충전된 전하가 저항(R28)(R29)을 통해 방전되어 타이머(IC4)의 입력포트(P3)에는 로우레벨신호가 입력되고 타이머(IC3)는 동작되지 않는다.
따라서 상기 타이머(IC4)는 출력포트(P2)로 하이레벨신호를 출력하여 TR어레이IC(IC5)는 출력포트(P1)로 로우레벨신호를 출력하고, 입력포트(P1)로 로우레벨신호를 입력받은 멀티바이브레이터(IC6)는 동작을 개시한다. 이때 멀티바이브레이터(IC6)는 저항(R32)과 캐패시터(C28)로 이루어진 시정수에 의해 120Hz의 주파수를 가진 구형파를 생성하여 출력포트(P2)(P3)로 출력하여 FET구동IC(IC8)과 FET구동IC(IC9)의 입력포트(P1)(P1)로 인가한다.
상기 구형파를 인가받은 FET구동IC(IC8)(IC9)는 출력포트(P2)(P3)로 각각 스위칭펄스를 출력하는 상기 구형파(120Hz)의 반주기 동안은 전계효과트랜지스터(FET3)과 전계효과트랜지스터(FET6)가 도통되고, 다른 반주기때에는 전계효과트랜지스터(FET4)와 전계효과트랜지스터(FET5)가 도통되도록 하여, 결국 전계효과트랜지스터(FET3)(FET6) 및 전계효과트랜지스터(FET4)(FET5)가 교번하여 스위칭됨으로써 그 출력단인 I-J간에는 120Hz의 구형파가 130V의 전압으로 출력된다.
상기 DC/AC인버터부(50)를 통해 출력되는 구형파는 이그나이터부(60)의 고압트랜스(T4)에 인가되고 동시에 전류제한용 코일(T5)을 통하고 고압 캐패시터(C30)의 충방전에 의해 램프부(70)의 방전램프(LP)에는 먼저 고압이 인가된다. 차후 상기 고압에 의해 상기 방전램프(LP)가 점등되면 상기 방전램프(LP)의 내부는 상당히 낮은 임피던스를 가지게 되어 상기 캐패시터(C30)에 충전된 전하는 상기 방전램프(LP)의 내부 임피던스에 의해 무시되고, 또한 I-J간의 전압이 200V에서130V로 낮아져 캐패시터(C30)에는 매우 낮은 전압이 충전되며 더 이상의 고압이 발생되지 않는다.
또한, 상기 방전램프(LP)에 흐르는 전류를 감지하는 전류감지트랜스(CT)의 양단에 연결된 브리지다이오드IC(IC10)는 상기 전류감지트랜스(CT)를 통해 감지된 전류를 전압으로 변환하여 출력한다. 따라서 상기 브릿지다이오드(IC10)의 출력포트(P1)(P4)로 출력되는 전압은 캐패시터(C31) 및 가변저항(VR)을 통해 상기 출력제어부(40)로 인가되는데, 이때의 전압(K)은 상기 방전램프(LP)가 점등되지 이전의 시동시 또는 램프가 개방된 상태에서는 OV이고, 상기 방전램프(LP)가 점등되는 시점에서는 0V초과~5V의 값을 가지게 된다.
이상에서와 같이 본 발명은 ①입력 역률이 0.97~1로 매우 높다. ②입력전압 변동(±15%)에 대하여 램프 전력 변동율이 거의 없으며, 이는 입력전압이 ±15% 변동하여도 램프밝기는 항상 일정하다. ③램프수명 말기현상, 즉 램프가 떨리는 현상이 없다. ④램프가 점등되지 않을때에도 안정기 자체에서 소모되는 전력이 매우적다. ⑤램프가 점등 안될시 최대 20분 후면 안정기 자체는 오프가 되므로 고압펄스를 발생하지 않는다. ⑥입력측의 고조파 함유율이 3%미만으로 매우 낮다. ⑦램프가 시동되어 완전 점등될 때까지 항상 거의 일정한 전류가 흘러 용량증가 및 증설이 필요없다. ⑧부피가 적고 무게가 매우 가벼운 등 매우 유용한 발명이다.

Claims (1)

  1. 필터부(10) 및 정류부(20)의 입력단에 연결된 트랜스(T1), 전계효과트랜지스터(FET1), 다이오드(D2) 및 캐패시터(C2)와, 상기 필터부(10) 및 정류부(20)를 통해 입력되는 전압을 분압하여 역률제어용IC(IC1)에 입력하는 분압저항(R3)(R4)과, 상기 캐패시터(C2)에 걸린 출력전압을 분압하여 상기 역률제어용IC(IC1)에는 입력하는 분압저항(R5)(R6)과, 상기 입력전압과 출력전압을 검출 비교하여 상기 전계효과트랜지스터(FET1)를 스위칭제어하는 역률제어용IC(IC1)를 포함하여된 정전압부(30);
    상기 정전압부(30)에 연결되고, 그 입력단에는 연결된 전계효과트랜지스터(FET2), 저항(R10), 다이오드(D4), 필터용 쵸크코일(T2) 및 캐패시터(C8)와, 궤환부로부터 피드백되는 전압을 인가받아 기준신호와 비교하여 상기 전계효과트랜지스터(FET2)의 스위칭신호를 출력하는 펄스폭변조IC(IC2)와, 상기 펄스폭변조IC(IC2)의 출력신호를 인가받아 상기 전계효과트랜지스터(FET2)의 게이트에 인가하는 결합트랜스(T3)를 포함하여 된 출력제어부(40);
    상기 출력제어부(40)의 출력단에 직렬연결된 제너다이오드(ZD1), 저항(R21)(R22) 및 제어다이오드(D2)와, 소정의 구형파를 출력하도록 연결된 전계효과트랜지스터(FET3)(FET4) 및 전계효과트랜지스터(FET5)(FET6)와, 상기 제어다이오드(ZD2)의 캐소우드단의 전압을 인가받아 이에 따른 신호를 타이머(IC4)로 입력하는 TR어레이IC(IC3)와, 상기 TR어레이IC(IC3)의 출력에 의해 소정시간 동작되는타이머(IC4)와, 상기 타이머(IC4)의 출력단에 연결된 TR어레이IC(IC5)와, 상기 TR어레이IC(IC5)의 출력에 의해 동작 개시되는 멀티바이브레이터(IC6)와, 상기 멀티바이브레이터(IC6)의 출력에 따라 상기 전계효과트랜지스터(FET3~FET6)를 교번하여 스위칭 구동하는 FET구동IC(IC8) 및 EFT구동IC(IC9)를 포함하여 된 DC/AC인버터부(50);
    상기 DC/AC인버터부(50)의 출력단에 연결되고 고압발생용 트랜스(T4), 전류제한용 코일(T5) 및 고압 캐패시터(C30)로 구성되어 고압을 출력하는 이그나이터부(60);
    상기 이그나이터부(60)의 출력단에 연결되고 방전램프(LP)와 전류감지트랜스(CT)로 이루어진 램프부(70); 및
    상기 램프부(70)에 흐르는 전류는 감지하여 전압으로 변환하고 상기 출력제어부(50)의 펄스폭변조IC(IC2)로 인가하는 브리지다이오드IC(IC10), 캐패시터(C31) 및 가변저항(VR)으로 이루어진 궤환부(80); 로 구성된 것을 특징으로 하는 메탈 할라이트용 안정기.
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