KR100374078B1 - 방전 램프를 작동시키기 위한 회로 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반 브리지 제너레이터(T1, T2)를 갖춘 방전 랜프를 작동시키기 위한 회로 장치에 관한 것으로, 상기 장치에서는 턴-오프 트랜지스터(T3)가 반 브리지 제너레이터를 저지할 수 있다. 턴-오프 트랜지스터(T3)의 베이스 전류를 위한 에너지원은 반 브리지 제너레이터(T1, T2)를 스타팅하는 스타팅 커패시터(C3)로 형성된다. 또한, 턴-오프 트랜지스터(T3)의 콜렉터-에미터 섹션은 반 브리지 제너레이터의 하부 트랜지스터(T2)의 베이스 및 접지 사이에 직접 배치된다.

Description

방전 램프를 작동시키기 위한 회로 장치
방전 램프를 작동 및 점화할 때, 손상된 램프에서 그리고 램프 수명이 끝날즈음에는 높은 전압이 발생되는데, 적합한 대응 조치가 없다면 상기 전압에 의해 전기 형광 램프의 안정기가 손상될 수 있다. 램프 전압을 모니터링 하기 위해서는 통상적으로 턴-오프 스위치가 사용된다. 램프 전압이 미리 주어진 시간 보다 더 오랫동안 정해진 값을 초과해 있으면 차단이 이루어지고, 통상적으로 반 브리지 제너레이터인 램프 제너레이터가 작동하지 않게 된다.
차단 장치를 갖춘 오스람 게엠베하의 전기 형광 램프 안정기(제품명 QT EC)는 이미 공지되어 있다. 선행 기술에 따른 회로 장치는 도 1에 도시된다. 상기 도면에서 차단 장치는, 2개의 트랜지스터(T1 및 T2, 사이리스터-대체 회로)로 구성된 하나의 쌍안정 트리거 회로를 형성한다. 램프 전압(UL)은 전압 분배기(R4, R3)및 지연 소자(R4, Ct)를 통해, 상기 회로의 트리거 입력을 형성하는 쌍안정 트리거 회로의 트랜지스터들 중 한 트랜지스터의 베이스에 공급된다. 상기 쌍안정 트리거 회로가 도전 상태 또는 작동 상태가 되면, 트랜지스터가 하나의 다이오드(D1)를 통해 반 브리지 제너레이터의 하부 트랜지스터(Tu)의 베이스 드라이브를 저지함으로써, 턴-오프 트랜지스터(T3)가 반 브리지 제너레이터인 램프 제너레이터를 정지시키게 된다. 다이오드(DE)를 통해 반 브리지 제너레이터의 하부 트랜지스터(Tu)의 스위칭 섹션에 병렬로 배치된 스타팅 커패시터(CS)가 다이오드(D2)를 통해 단락 됨으로써, 변환기의 새로운 스타팅 시도가 저지된다.
공지된 상기 회로는 특히 2가지 단점을 갖는다. 반 브리지 제너레이터의 진동을 확실히 차단할 수 있기 위해서는, 반 브리지 회로의 트랜지스터(Tu)의 베이스가 저오옴으로 접지와 연결되어야 한다. 그러나 반 브리지 제너레이터의 트랜지스터(Tu)의 베이스 전위가 음색 값을 취할 수도 있기 때문에, 반 브리지 제너레이터의 트랜지스터(Tu)의 베이스는 다이오드(D1)를 통해 턴-오프 트랜지스터(T3)의 콜렉터와 연결된다. 그렇게 되면 확실한 차단이 어려워지는데, 그 이유는 하부 트랜지스터(Tu)의 베이스는 차단시 직접 접지에 인가되는 것이 아니라, 다이오드 섹션을 통해 D1으로부터 T3을 통해 접지에 인가되기 때문이다.
공지된 회로 장치의 다른 단점은, 턴-오프 트랜지스터(T3)를 위한 베이스 전류를 공급하는 에너지원(Uv)이 제공되어야 한다는 점이다. 이를 위해 공지된 회로 장치에서는, 트리거 신호에 의해 또는 펌프 회로를 통해 충전되는 전해질 커패시터가 제공된다.
본 발명은 청구항 제 1항의 서문에 따른 방전 램프를 작동시키기 위한 회로 장치에 관한 것이다.
도 1은 선행 기술에 따른 회로 장치를 도시한 회로도이고,
도 2는 본 발명에 따른 회로 장치의 제 1실시예이며,
도 3은 본 발명에 따른 회로 장치의 제 2실시예이다.
본 발명의 목적은, 전술한 문제를 피할 수 있는, 방전 램프를 작동시키기 위한 회로 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 청구항 제 1항 및 제 3항에 규정된 회로 장치에 의해 달성된다.
본 발명에 따라 형성된, 청구항 1(도 2)에 따른 회로 장치는, 차단 과정을 위한 부가의 에너지원이 필요하지 않고, 오히려 이미 존재하는 스타팅 커패시터(C3)가 상기 에너지원을 형성한다는 장점을 갖는다. 전술한 공지된 회로에서 반브리지 제너레이터가 작동되면, 반 브리지 제너레이터의 트랜지스터(T2)의 스위칭 섹션에 대해 병렬로 배치된 다이오드(D4)를 통해 스타팅 커패시터가 방전된다.
스타팅 커패시터(C3)는 청구항 2에 따른 제너 다이오드를 사용함으로써 제너 디이오드의 제너 전압값으로 충전되고, 상기 방식에 의해 에너지원으로서 사용된다. 쌍안정 트리거 회로(T5, T4)가 도통되면, 램프 제너레이티가 정지될 뿐만 아니라, 스타팅 커패시터의 방전에 의해 새로운 스타팅도 저지된다.
청구항 3에 따른 바람직한 회로 장치는 차단이 확실하게 보장된다는 장점을 갖는데, 그 이유는 턴-오프 트랜지스터(T3)의 콜렉터-에미터-섹션이 직접 반 브리지 제너레이터의 트랜지스터(T2)의 베이스 및 접지 사이에 배치되기 때문이다. 트랜지스터(T5)의 콜렉터 및 쌍안정 트리거 회로의 트리거 입력을 형성하는 트랜지스터(T4)의 베이스 사이에 있는 다이오드(D12)에 의해, 반 브리지 제너레이터의 트랜지스터(T2)의 음의 베이스 전위때에 턴-오프 트랜지스터(T3)의 음의 콜렉터 전류가저지된다. 또한, 쌍안정 트리거 회로의 트리거 입력을 형성하는 트랜지스터(T4) 및 턴-오프 트랜지스터(T3)의 베이스 단자의 전위를 매칭시키기 위해 다른 다이오드(D11)가 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 장점, 특징 및 사용 가능성은 도면과 관련된 본 발명의 실시예를 참조하여 하기에 자세히 설명된다:
도 2는 하부 트랜지스터(T2) 및 상부 트랜지스터(T1)로 구성된 하나의 반 브리지 제너레이터를 갖춘 방전 램프를 작동시키기 위한 회로 장치를 도시한 회로도이다. 도 2에 도시되지 않은, 하나의 방전 램프(E)를 갖춘 부하 회로는 트랜지스터(T2)에 병렬로 배치된다. 램프 전압(U2)은 전압 분배기(R13, R15) 및 지연 소자(R13, C13)를 통해 트랜지스터(T4)의 베이스에 공급되며, 상기 트랜지스터는 제 1 및 제 2트랜지스터(T4 또는 T5)로 이루어진 쌍안정 트리거 회로의 트리거 입력을 형성한다. 상기 트리거 회로가 도전 상태에 있으면, 턴-오프 트랜지스터(T3)가 트랜지스터(T2)의 베이스 드라이브를 억제함으로써, 턴-오프 트랜지스터가 반 브리지 제너레이터를 저지하게 된다.
다이오드(D4) 및 제너 다이오드(D9)에 직렬 접속된 스타팅 커패시터(C3)는트랜지스터(T2)의 스위칭 섹션에 병렬로 배치된다. 스타팅 커패시터(C3)는 상기 제너 다이오드(D9)에 의해 제너 전압값으로 충전되어 턴-오프 트랜지스터(T3)의 베이스 전류를 위한 에너지원으로서 사용될 수 있다.
반 브리지 제너레이터(T1, T2)를 스타팅 하기 위해, 스타팅 커패시터(C3)는 다이액(DIAC)이 항복 전압(break down voltage)에 도달될 때까지 저항(R1)을 통해 충전된다. 반 브리지 트랜지스터(T2)의 베이스 전류는 다이액(DIAC)을 통해 흐른다. 그럼으로써 트랜지스터(T2)가 도전 상태로 접속되어, 부하 전류가 도 3에 도시된 방전 램프(E)의 부하 회로(C10, C11, R8) 내부를 흐르게 된다.
부하 회로내에 있는 코일(도 3의 RK1-A)은 트랜지스터(T2)의 베이스 앞에 접속된 저항(R6) 및 접지 사이에 접속된 코일(Rk)(도 3의 RK1-C)과 결합된다. 그럼으로써, 반 브리지 제너레이터의 자기 저지 진동이 개시된다. 제너레이터의 진동 자극 후에 스타팅 커패시터(C3)가 제너 다이오드(D9)의 제너 전압으로 충전된다.
또한, 방전 램프를 작동시키기 위한 회로 장치에서 다이오드(D11)는 트랜지스터(T4 및 T3)의 베이스 단자의 전위를 매칭시키기 위해 트랜지스터(T3)의 베이스에 제공될 수 있고, 다이오드(D12)는 제 2트랜지스터(T5)의 콜렉터 및 제 1트랜지스터(T4)의 베이스 사이에 제공될 수 있다.
도 1에 따른 회로에서는, 트랜지스터(Tu)의 음의 베이스-에미터-전압에서 Ct의 방전을 트랜지스터(T3)의 베이스-콜렉터-섹션을 통해 저지하기 위해 사용되는 다이오드(D1)가 제공되는 반면, 본 발명에 따른 도 2의 회로에서는 상기 다이오드가 없다. 본 발명에 따른 도 2의 회로에서 C13의 방전은 다이오드(D12)를 통해 저지된다. 그럼으로써, 턴-오프 트랜지스터(T3)의 콜렉터를 반 브리지 트랜지스터(T2)의 베이스에 연결시킬 수 있으며, 그 결과 턴-오프시 T2의 베이스가 저오옴으로(즉, 도 1에 따라 제공된 다이오드(D1)에서의 선로 전압 강하 없이) 접지와 연결된다.
다이오드(D11)는 T4를 위해 충분히 큰 트리거 전류를 공급하기 위해 사용되며, 그 결과 T5의 전체 콜렉터-전류가 T3의 베이스 내부로 유입되지 않는다.
바람직한 상기 실시예에서, 청구항 1 및 청구항 3에 따른 2개의 회로 장치는 전술한 문제를 회로내에서 해결하기 위해 실현된다. 그러나 상기 회로 장치는 서로 독립적으로도 별 문제 없이 사용될 수 있다.
도 3에 도시된 회로 장치는, 본 발명의 원리를 설명해주는 도 2의 회로 장치와 유사한 구조를 갖는다. 동일 부재는 동일한 도면 부호로 표시되었다.
도 3에 따른 회로 장치는 바인딩 포스트(binding post)(1(접지), 2)에서 도시되지 않은 하나의 전압 공급 부재, 및 커패시터(C10, C11) 및 하나의 포지스터(posistor, R8)를 갖춘 램프 예열 회로를 포함한다. 반 브리지는 2개의 회복 다이오드(D6 및 D7)를 포함한다. 저항(R9)은, 미리 정해진 전위로 반 브리지의 진동을 자극하기 위한 트랜지스터(T1 및 T2)에 있는 반 브리지의 중앙 탭을 끌어 내기 위해 사용된다. 커패시터(C5, 4각형의 커패시터, "스너버(snubber)")는 반 브리지 트랜지스터의 스위칭 손실을 줄이기 위해 사용된다.
커패시터(C6)는 제너레이터 출력 전압을 증가시키기 위해 사용되는 부가의 공진 커패시터로서의 기능을 갖는다.
램프 전압은 하나의 다이오드(D10)를 통해, 램프 전압의 피크 전압(peak voltage)을 검출하기 위해 정류된다.
커패시터(C14)는, 예를 들어 회로 장치의 도체 스트립 사이의 누화(crosstalk)에서 기인되는 기생 유도에 의해 쌍안정 트리거 회로의 트리거링을 저지한다.
본 발명에 따른 회로 장치는 방전 램프, 특히 저압 방전 램프를 작동시키기 위해 사용될 수 있다.

Claims (5)

  1. 램프 전압(UL)에 비례하는 전압이 하나의 지연 소자(R13, C13)를 통해, 제 1 트랜지스터 및 제 2트랜지스터(T4, T5)로 구성된 쌍안정 트리거 회로의 트리거 입력을 형성하는 제 1트랜지스터(T4)의 베이스에 제공되는 하나의 반 브리지 제너레이터(T1, T2)를 포함하고, 트리거 회로(T4, T5)가 도전 상태인 경우 턴-오프 트랜지스터(T3)가 반 브리지 제너레이터의 트랜지스터(T2)의 베이스 드라이브를 차단함으로써 턴-오프 트랜지스터(T3)가 반 브리지 제너레이터(T1, T2)를 차단시키며, 반 브리지 제너레이터의 작동 동안 방전 다이오드(D4)를 통해 방전되는 스타팅 커패시터(C3)에 의해 반 브리지 제너레이터(T1, T2)가 스타팅될 수 있도록 구성된 방전 램프, 특히 저압 방전 램프를 작동시키기 위한 회로 장치에 있어서, 스타팅 커패시터(C3)가 턴-오프 트랜지스터(T3)의 베이스 전류를 위한 에너지원을 형성하는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 방전 다이오드(D3) 및 반 브리지 제너레이터의 트랜지스터(T2)의 콜렉터 단자 사이에 제너 다이오드(D9)가 배치되는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
  3. 하나의 상부 트랜지스터(T1) 및 하부 트랜지스터(T2)를 갖춘 하나의 반 브리지 제너레이터(T1, T2)를 포함하고, 램프 전압(UL)에 비례하는 전압이 하나의 지연소자(R13, C13)를 통해, 제 1트랜지스터 및 제 2트랜지스터(T4, T5)로 구성된 쌍안정 트리거 회로의 트리거 입력을 형성하는 제 1트랜지스터(T4)의 베이스에 제공되며, 트리거 회로(T4, T5)가 도전 상태인 경우 턴-오프 트랜지스터(T3)가 반 브리지 제너레이터의 하부 트랜지스터(T2)의 베이스 드라이브를 차단 함으로써 턴-오프 트랜지스터(T3)가 반 브리지 제너레이터(T1, T2)를 차단시키고, 반 브리지 제너레이터의 작동 동안 방전 다이오드(D4)를 통해 방전되는 스타팅 커패시터(C3)에 의해 반 브리지 제너레이터(T1, T2)가 스타팅될 수 있도록 구성된 방전 램프, 특히 저압 방전 램프를 작동시키기 위한 회로 장치에 있어서,
    - 턴-오프 트랜지스터(T3)의 콜렉터-에미터-섹션이 반 브리지 제너레이터의 하부 트랜지스터(T2)의 베이스 및 접지 사이에 직접 배치되고,
    - 다이오드(D2)가 트랜지스터(T5)의 콜렉터 및 쌍안정 트리거 회로의 다른 하나의 트랜지스터(T4)의 베이스 사이에 배치되며,
    - 다이오드(D11)가 턴-오프 트랜지스터(T3)의 베이스 공급 라인 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
  4. 제 1항 및 제 3항에 따른 회로 장치.
  5. 제 2항 및 제 4항에 따른 회로 장치.
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