KR100429048B1 - 회로장치 - Google Patents

회로장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100429048B1
KR100429048B1 KR1019970703850A KR19970703850A KR100429048B1 KR 100429048 B1 KR100429048 B1 KR 100429048B1 KR 1019970703850 A KR1019970703850 A KR 1019970703850A KR 19970703850 A KR19970703850 A KR 19970703850A KR 100429048 B1 KR100429048 B1 KR 100429048B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lamp
period
circuit
circuit arrangement
coupling
Prior art date
Application number
KR1019970703850A
Other languages
English (en)
Other versions
KR987000795A (ko
Inventor
헨드릭 쟌 브란커스
Original Assignee
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. filed Critical 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Publication of KR987000795A publication Critical patent/KR987000795A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100429048B1 publication Critical patent/KR100429048B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/288—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps without preheating electrodes, e.g. for high-intensity discharge lamps, high-pressure mercury or sodium lamps or low-pressure sodium lamps
    • H05B41/2885—Static converters especially adapted therefor; Control thereof
    • H05B41/2886—Static converters especially adapted therefor; Control thereof comprising a controllable preconditioner, e.g. a booster
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/36—Controlling
    • H05B41/38—Controlling the intensity of light
    • H05B41/382—Controlling the intensity of light during the transitional start-up phase
    • H05B41/388—Controlling the intensity of light during the transitional start-up phase for a transition from glow to arc
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S315/00—Electric lamp and discharge devices: systems
    • Y10S315/05—Starting and operating circuit for fluorescent lamp

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Lock And Its Accessories (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Abstract

본 발명은, 고압 방전 램프를 점등 및 동작시키기 위한 회로 장치에 관한 것으로서, 상기 회로 장치는, 램프 접속용 출력 단자에 접속되는 벅 컨버터를 구비하며, 주기 ton동안 전도 상태로 및 주기 toff동안 비전도 상태로 유지되는 상기 스위칭 수단의 주기적 스위칭을 통하여 상기 램프에 전류를 공급할 수 있다. 본 발명에 따르면, 상기 회로 장치는 지속 시간 toff의 일정 제한을 위한 수단을 포함한다.

Description

회로 장치{CIRCUIT ARRANGEMENT}
상기 개시 단락에 언급된 종류의 회로 장치는 EP-A-4001931 = USP 5068572 로부터 알려져 있다. 상기 알려진 회로 장치는 투영 TV 장치(projection TVinstallation)의 일부를 형성하는 고압 방전 램프를 점등 및 동작시키는 데 특히 적절하다.
여기에서 벅 컨버터라 불리우는 형태의 스위치 모드 전원은, 다운컨버터, 스텝-다운 컨버터, 유도-결합 스텝-다운 컨버터(inductor-coupled step-down converter), 디렉트-다운(direct-down) 컨버터 등과 같은 다른 이름으로 또한 알려져 있다.
일반적으로 벅 컨버터 내의 입력 단자 및 출력 단자들이 상호 직접적으로 전기 접속되어 있을 지라도, 상기 회로가 입력 및 출력 단자들 간에 전기적 격리를 갖는 경우도, 예를 들면 변압기의 형태로도, 마찬가지로 충분히 가능하다.
상기 램프를 포함하는 수단은, 많은 실제 경우에, 램프 동작 도중 상기 램프를 통해 교류 전류를 통과시키는 목적을 갖는 정류 회로를 포함한다. 또한 일반적으로 상기 램프를 포함하는 수단은, 램프 점등용 전압 펄스를 생성하는 점등 회로를 포함한다. 대개 상기 정류 회로 및 점등 회로는 모두 본 발명에 따른 회로 장치의 일부를 구성한다. 상기 정류 수단은 DC 전압으로 동작하는 램프의 경우에는 없어도 된다.
상기 알려진 회로 장치에서, 벅 컨버터는, 상기 스위칭 수단을 전도 상태로 스위칭하는 제어 신호, 즉, 스위치-온 신호의 발생이 상기 유도 수단을 통과하는 전류가 제로로 되는 순간에 개시되며, 그 후에 스위칭이 즉시 발생한다는 사실에 의해 특징 지워지는 자기-발진 모드에서, 동작한다.
상기 알려진 회로 장치에 의하면, 실질적으로 일정한 전력을 상대적으로 넓은 전류 및 전압 범위에 걸쳐 상기 접속된 램프로 공급하는 것이 가능하며, 따라서 상기 램프는 상당히 일정한 광속(luminous flux)을 발생시킨다. 특히 램프가 안적인 방식으로 동작하는 V-I 범위에서, 자기-발진 모드는, 상기 스위칭 수단의 주기적 스위칭에 있어 낮은 스위칭 손실에 의해 특징지워진다. 바람직하게는, 상기 다운컨버터는, 상기 자기-발진 모드의 주파수가 안정적인 램프 동작 동안 가청 한계 너머에 위치하도록, 치수가 정해진다. 이는, 상기 자기-유도 수단의 치수가 비교적 작은 상태이어야 한다는 것을 의미한다. 상기 알려진 회로 장치에서, 전도 상태로부터 비전도 상태로의 스위칭은, 상기 유도 수단을 통과하는 전류에 비례하는 신호가 별도로 세트된 제어 신호와 동등하게 될 때, 발생한다. 램프에 공급되는 전력의 제어는, 상기의 회로 장치 출력 단자들을 통과하는 전류의 제어를 통하여, 예를 들면 상기 출력 단자들 간의 전압에 의존하여, 가능하다.
비교적 단순한 구성의 제어 전류원이 상기 알려진 회로 장치에 의하여 실현 가능하다 할지라도, 부하 (램프)에서 소비되는 전력 또한 제어 가능한 한, 상기 알려진 회로 장치는 많은 문제점을 갖는다.
상기 알려진 회로 장치 내에서, 주기 ton및 주기 toff는 모두, 한편으로는 상기 유도 수단을 통과하는 최대 전류에 의해서만, 다른 한편으로는 상기 입력 및 출력 단자에서의 전압 값 (입력 및 출력 전압) 및 상기 유도 수단의 치수에 의해서 결정되는 범위 내에서, 가변적이다. 이것이 안정적인 램프 동작의 상태 하에서 상기 회로 장치의 확실한 그리고 가장 효율적인 동작으로 유도할 지라도, 그것은비정상적인 동작 상태 하에서 상당한 전력 손실을 가져오게 할 수 있으며, 심지어 상기 스위칭 수단이 결함을 갖게 되도록 할 수도 있다. 또한 상기 스위칭 수단의 스위칭 주파수가 가청 범위 내에 위치하게 될 위험성도 있다.
본 발명의 목적은, 상기 문제점들이 제거되거나 최소한 실질적으로 소거될 수 있는 수단을 제공하는 것이다.
본 발명은 고압 방전 램프를 점등 및 동작시키기 위한 회로 장치에 관한 것으로서,
벅(Buck) 컨버터를 함께 형성하는 스위칭 수단, 유도 수단, 및 정류 수단을 구비하고, 상기 벅 컨버터는, 교호적으로 주기 ton동안 전도 상태로 및 주기 toff동안 비전도 상태로 되는 제어 신호에 의한 상기 스위칭 수단의 주기적 스위칭을 통하여 전류를 상기 램프에 공급하도록, 전원에의 접속을 위한 입력 단자 및 상기 램프를 포함하는 수단에의 접속을 위한 출력 단자에 접속되며, 상기 벅 컨버터는 상기 램프가 안정적인 램프 동작에 대응하는 상태에 있을 때에 자기-발진 모드(self-oscillatory mode)로 동작하며,
상기 회로 장치는 또한, 상기 제어 신호를 생성하는 제어 회로를 포함하되, 상기 제어 회로는 스위치-온(switch-on) 신호를 생성하기 위한 부분 및 스위치-오프 (switch-off) 신호를 생성하기 위한 부분을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 개시 단락에 언급된 종류의 회로 장치는, 이러한 목적을 위해, 어떤 수단을 포함하는데, 그 수단에 의해 주기 toff의 일정 제한이 정의된다.
놀랍게도, 주기 toff의 제한을 통해 상기 알려진 회로 장치의 문제점들이 완전히 소거될 수 있다는 사실이 발견되었다. 한편, 상기 주기 toff에 최대 주기 tmax의 형태로 일정 제한을 가하는 것은, 상기 스위칭 주파수가 가청 범위 밖에 머무르는 것을 달성할 수 있다. 다른 한편, 상기 주기 toff에 최소 주기 tmin으로 일정 제한을 가하는 것은, 스위칭 손실을 수용가능한 정도로 제한하기에 매우 적절하다는 것을 발견하였다.
시작점으로서 상기 회로 장치의 동작 중의 자기-발진 모드와 함께, 상기 주기 toff의 일정 제한은, 상기 유도 수단의 치수에 있어서의 적절한 변경에 의해 달성될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 스위치-온 신호의 생성은, 상기 스위칭 수단이 비전도 상태에 있는 동안, 상기 스위치-온 신호를 생성하는 제어 회로 부분에 제어 신호를 커플링함으로써 발생한다. 이러한 목적을 위해, 상기 커플링은, 지연 회로를 구비한다. 제 1 지연 회로는 tmin을 실현하도록 기능하며, 상대적으로 짧은 지연 시간을 갖는다. 제 2 지연 회로는 tmax을 실현하도록 기능하며, 상대적으로 긴 지연 시간을 갖는다. 그 구성은, 주기 toff를 제한하기 위한 상기 수단이 오로지 상기 제어 회로의 일부를 형성하기 때문에, 상기 스위치-온 신호의 생성을 위한 제어 신호의 사용 덕택에 비교적 간단해질 수 있다.
사실상, 이러한 tmin및 tmax의 실현은, 상기 회로 장치의 동작을 강제 발진 모드로, 특히 불연속 모드 및 연속 모드로 유도할 것이다. 그러나, 이는, 고압 방전 램프의 점등 및 동작에, 특히 상기 램프가 아직 점등되지 않았을 때 그리고 아크 방전이 상기 램프에서 발달한 그러나 안정적인 동작 상태에는 아직 다다르지 않은 상태인 상기 램프의 런-업 동안, 매우 바람직하게 적용될 수 있다. 안정적인 램프 동작 상태에서 얻는 값으로부터 toff의 주된 편차는, 특히 상기 램프가 아직 점등되지 않은 램프 런-업 일 때, 발생한다.
다음은 하나의 설명으로서 기능할 것이다. 본 명세서 및 청구범위에서 벅 컨버터와 관련하여 "강제 발진 모드" 개념은, 그 모드에서는 상기 스위칭 수단의 비전도 상태로부터 전도 상태로의 스위칭이 상기 유도 수단을 통과하는 전류가 제로로 되는 사실에 의해 트리거되지 않는다는, 그러한 모드로 언급된다고 이해되어져야 한다.
두가지 형태의 강제 발진 모드가 구별 가능하다. 즉 :
- 연속 모드
- 불연속 모드
가 있다.
연속 모드에서, 전류는 상기 유도 수단을 통하여, 또한 상기 스위칭 수단의 비전도 상태로부터 전도 상태로의 스위칭 동안, 연속적으로 흐른다. 상기 회로 장치가 연속 모드에서 동작할 때, 출력 단자들에 접속된 부하를 통과하는 전류에 있어서의 리플 성분은 비교적 작으며, 부하는 비교적 강한 전류를 공급받을 수 있다. 이러한 상황하에서는 상기 스위칭 수단이 비전도 상태로부터 전도 상태로 비교적 강한 전류를 스위칭하므로, 스위칭 손실이 그에 대응하여 높다.
상기 회로 장치의 동작 중의 불연속 모드에서, 상기 유도 수단을 통과하는 전류는 제로로 되나, 그에 의해 상기 스위칭 수단의 비전도 상태로부터 전도 상태로의 스위칭 과정은 트리거되지 않는다. 상기 유도 수단을 통과하는 전류가 후속 시간 주기에서 스위칭 수단이 전도 상태로 되기까지 제로인 상태로 남아있는 것이 가능할지라도, 상기 회로 장치의 실제로 구현되는 구성은, 상기 유도 수단이 그 일부를 형성하며 후속 주기에서 동조된 회로로 작용하는 2차 회로를 종종 포함한다. 상기 후속 주기가 경과한 후 전도 상태로의 스위칭이 발생하는 순간의 적절한 선택은, 이 스위칭이 낮은 스위칭 손실을 갖고서 발생하는 것을 가능하게 한다.접속된 부하 지로(brach)를 통과하는 전류에서의 리플 성분은 상대적으로 클 수 있으며, 상기 부하 지로 양단의 전압은, 상기 회로 장치가 불연속 모드로 동작할 때 상대적으로 높을 수 있다.
고압 방전 램프의 점등 및 동작에 있어 다음의 램프 상태들이 식별 가능하다. 즉 :
- 소화된, 비점등 램프(extinguished, non-ignited lamp),
- 글로(glow) 방전이 뒤를 잇는 램프에 있어서의 브레이크다운(breakdown), 및 글로 방전으로부터 아크(arc) 방전으로의 전이(transition),
- 램프의 런-업(run-up),
- 안정적인 램프 동작
이 그것이다.
소화된 비점등 상태에서는 상기 램프에서 어떤 전기 전도도 발생하지 않는다. 상기 램프 양단의 전압은 상기 램프에 인가된 외부 공급 전압과 동등하다.
점등 펄스로 불리는 고-전압 펄스가 상기 램프 양단에 발생할 때, 글로 방전의 형태로 전기 전도가 상기 램프에서 일어나도록 브레이크다운이 상기 램프에서 발생할 것이며, 차례가 되면 그것은 충분한 전류 공급이 주어지는 아크 방전으로 바뀔 것이다. 상기 방전 양단의 전압 (램프 전압)은, 따라서 상기 램프 양단의 전압은, 상기 브레이크다운에 의하여 야기되는 상기 램프 내의 전도 때문에, 수 볼트로 갑자기 떨어질 것이다.
상기 램프의 '런-업' 은, 점등에 의해 야기되는 아크 방전이 안정적인 램프동작의 상태로 발전하는 램프 상태이다. 런-업 동안 상기 전압은 점진적으로 증가한다. 상기 런-업은 상기 램프를 통과하는 강한 전류를 초기에 동반하며, 그것은 아크 전압이 증가함에 따라 점차 감소한다. 램프 상의 과도한 부하를 방지하기 위해, 특정 조건하에서, 상기 전류 값을 최대치로 제한하여 상기 램프에 공급되는 전력을 제어하며 이러한 전력 증가가 단지 느리게 되도록 하는 것이 바람직하다.
안정적인 동작 상태에서, 상기 램프는, 램프에 의해 소비되는 전력 및 램프에서 일반적으로 열역학적 균형에 따르는 안정적인 램프 전압을 갖는다.
상기 램프의 소화된 비점등 상태에서, 상기 회로 장치의 출력 단자들에서의 상대적으로 높은 전압은, 상기 접속된 램프의 빠른 그리고 확실한 점등에 유리하다. 이러한 조건에서 상기 램프는 비전도 상태이므로, 출력 단자들에서 강한 전류 리플의 발생은 크게 문제되지는 않는다. 따라서 불연속 모드에서 상기 회로 장치의 동작은 이러한 램프 조건에 대해 매우 적절하다.
램프 런-업 도중, 상기 램프로 하여금 빠르고 확실하게 안정적인 동작 상태에 다다르도록 하는 목적상, 상기 램프에 상대적으로 강한 전류를 공급하는 것은 대단히 중요하다. 연속 모드에서 상기 회로 장치의 동작은, 상기 런-업의 최소한 초기 단계에서 이에 대해 아주 적절하다. 고압 방전 램프의 런-업은 제한된 상대적으로 짧은 기간이므로, 연속 모드에서 발생하는 상대적으로 높은 스위칭 손실은 여기서 주된 부정적 요소를 구성하지는 않는다.
본 발명에 따른 회로 장치는, 투영 TV 장치에서의 사용상 특히 적절하다.상기 회로 장치는 또한 자동차 헤드라이트 시스템에서 유리하게 사용될 수 있다. 상기 두가지 응용은 매우 콤팩트한 형상의 고압 방전 램프의 점등 및 동작을 포함하는 바, 안정적인 동작 상태에서 그것은 매우 일정한 광속을 공급하며 높은 점등 전압을 갖는다. 브레이크다운 후, 광이 매우 빨리 방사되어야 하고, 따라서 안정적인 동작 상태로의 런-업은 짧은 주기 내에 발생한다는 사실은, 특히 자동차 헤드라이트 시스템에 대해서, 대단히 중요하다.
투영 TV 에의 적용 시, 회로 장치가 연속 모드에서 동작하는데 있어서, 상기 유도 수단을 통과하는 최대 전류의 한계는, 종종 상기 램프 상의 과도부하를 방지하는 목적을 갖출 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 커플링은 제 1 지연 회로에서 AND 게이트를 포함한다. AND 게이트는, 상기 스위칭 수단의 비전도 상태에서의 지연된 제어 신호, 및 상기 스위치-온 신호를 생성하는 제어 회로부에서 생성된 신호의 논리 조합을 위한 역할을 한다. 값 tmin이, AND 게이트의 사용을 통해 간단하고 효율적인 방법으로 보호된다. 값 tmin은 그후 제 1 지연 회로의 지연 값에 해당한다.
마찬가지로, 제 2 지연 회로의 커플링은, 상기 스위칭 수단의 비전도 상태에서의 지연된 제어 신호, 및 상기 스위치-온 신호를 생성하는 회로부에서 생성된 신호의 논리 조합을 위한 OR 게이트를 포함한다. 그리하여 값 tmax이 보호되며, 그 값은 상기 제 2 지연 회로의 지연 값에 해당한다.
상기 AND 게이트의 출력 및 상기 OR 게이트의 입력 간의 연결은, tmin및 tmax을 매우 간단한 방법으로 보호하는 조합으로 유도한다.
본 발명의 상기 및 추가적인 측면은, 도면을 참조하여 이하에서 더 상세히 설명될 것이다. 도면 중,
도 1 은, 본 발명에 따른 회로 장치의 다이아그램이고;
도 2 는, 도 1 의 회로 장치의 제어 회로를 더 상세히 보여준다.
도 1 은, 스위칭 수단(1), 유도 수단(2), 및 정류 수단(4)을 구비하는 고압 방전 램프(7)를 점등 및 동작시키기 위한 회로 장치를 보여주고 있는 바, 상기 수단들은 함께 벅 컨버터를 형성한다. 벅 컨버터는 또한 용량성 버퍼 수단(3)을 구비한다. 벅 컨버터는, 상기 스위칭 수단이 제어 신호에 의해 주기적으로 스위칭되는 전류를 상기 램프에 공급하도록, 전원에의 접속을 위한 입력 단자(5) 및 상기 램프(7)를 포함하는 수단(8) 에의 접속을 위한 출력 단자(6)에 접속되며, 그리하여 그들은, 지속 시간 ton동안 전도 상태로 그리고 지속 시간 toff동안 비전도 상태로 교호적으로 유지된다. 벅 컨버터는 안정적인 램프 동작 동안 자기-발진 모드로 동작한다.
상기 회로 장치는 제어 신호를 생성하는 제어 회로(10)를 또한 구비하는 바, 상기 제어 회로는 스위치-온 신호를 발생시키는 부분(11)과 스위치-오프 신호를 발생시키는 부분(12)을 포함한다. 참조 번호 20 은, 자기-발진 모드를 수행하는 커넥션(connection)을 도시하는 바, 상기 스위치-온 신호는 유도 수단을 통과하는전류가 제로로 되는 순간에 개시된다.
스위치-온 신호를 생성하기 위한 상기 제어 회로의 부분에의 상기 제어 신호의 커플링이, 30 으로 표시된다.
상기 스위칭 수단을 주기 ton동안 전도 상태로 그리고 주기 toff동안 비전도 상태로 유지하기 위한 제어 신호가, 각각 11 로 부터의 스위치-온 신호 및 12 로 부터의 스위치-오프 신호에 기하여 제어 회로(10)의 변조기(40)에서 형성된다.
도 2 는, 상기 제어 회로(10)의 실제 구현을 상세도로서 보여준다. 도 1에서의 구성요소들에 대응하는 구성요소들은 동일한 참조 번호로 주어졌다.
스위치-온 신호를 생성하기 위한 상기 제어 회로의 부분은 권선(21)을 포함하는 분압 회로를 포함한다. 상기 권선(21) 은 유도 수단(2) 의 일부를 형성하는 2 차 권선인 바, 상기 2 차 권선 및 1 차 권선 간의 자기 결합은 커넥션(20)을 형성한다. 간명성을 이유로 자기 결합(20)을 갖는 2 차 권선(21)만이 도 2 에 도시된다. 상기 분압 회로는, AND 게이트(32) 및 OR 게이트(34)를 통해 변조기(40)로 유도되는 신호를 생성한다. AND 게이트(32)의 출력(320)은 이러한 목적을 위해 OR 게이트(34)의 입력(340)에 접속된다.
AND 게이트(32)는, 변조기(40)의 출력(0)에 존재하는 제어 신호 및 스위치-온 신호를 생성하는 회로부(11) 간의 커플링(30)의 일부를 형성한다. 상기 커플링은 tmin을 구현하기 위해 AND 게이트(32)에 접속된 제 1 지연 회로(31)를 포함한다. 보여지는 바와 같이 본 실시예에서의 상기 지연 회로는 인버터를 구비한다.
이번에는, OR 게이트가, 인버터를 구비하며 상기 커플링(30)의 일부를 형성하는 제 2 지연 회로에 접속된다. 제 2 지연 회로는 tmax를 실현하도록 기능한다.
제어 회로부(12)는, 유도 수단(2)를 통과하는 전류에 비례하는 전압 (VL) 과 기준 전압 (Vreg)를 비교하기 위한 비교기(120)를 포함한다. 예를들면 상기 회로 장치의 출력 단자 양단의 전압에 기하여, 값 (Vreg)를 제어함으로써, 상기 회로 장치에 공급된 전력을 제어하는 것이 가능하다. 비교기의 출력은, 변조기(40)에 접속된다. 상기 기술된 회로 장치의 실제 구현에 있어서, 유도 수단을 통과하는 전류값에 비례하는 신호의 생성에 관하여 회로부(12)의 구성 및 동작은, EP-A-0 401 931 호로부터 알려진 스위치-오프 신호를 생성하기 위한 회로부에 상당히 필적한다.
상기 기술된 회로 장치의 실시예의 실제 구현에서, 상기 회로 장치가 자기-발진 모드에서 동작할 경우, 상기 스위칭 수단을 비전도 상태로부터 전도 상태로 스위칭하기 위한 제어 신호는, EP-A-0 401 931 의 회로 장치로부터 알려진 것과 유사한 방식으로 발생된다.
상기 기술된 실제 구현에서 상기 수단(31)에 의해 달성되는 최소 주기 tmin은 5 ㎲ 이다. 상기 수단(33)에 의하여 달성되는 최대 시간 tmax은 36 ㎲ 이다.
상기 회로 장치의 실제 구현은, 220 V, 50 Hz 의 전원에 접속되기에 적절하다. 상기 회로 장치는, 이러한 목적상, 입력 단자와 스위칭 수단 사이에 입력단자에 접속된 AC 전압을 상기 스위칭 수단을 동작시키기에 적절한 DC 전압으로 바꾸기 위한 부분 (미 도시됨, 자명함)을 구비한다.
상기 기술된 회로 장치의 실제 구현은, 필립스 사 제의 UHP 형 고압 금속 할로겐 램프를 동작시키는 데 적절하다. 그 램프는, 85 V 의 통상적인 램프 전압 및 1.2 A 의 램프 전류에 대해 100 W 의 전력 정격(power rating)을 갖는다. 인터내셔널 렉티파이어(International Rectifier) 사 제의 IRF840 형의 MOSFET 가, 스위칭 수단(1)으로서 기능한다. 유도 수단(2)은, 페라이트 코어, 100 회전의 1차 권선 및 30 회전의 2차 권선(21)을 갖는 변압기에 의해 구성되며, 스위치-온 신호를 생성하는 제어 회로(11)의 일부를 구성하며, 상기 스위칭 수단을 전도 상태로 스위칭하기 위한 제어 신호를 발생시키는 전압원으로서 기능한다. 용량성 버퍼 수단은, 0.82 ㎌의 커패시턴스 값을 갖는다. 정류 수단(4)은, 필립스 사 제의 BYV29F500 형의 다이오드에 의해 구성된다. 그러면 상기 회로 장치는, 자기-발진 모드에서 동작하는 벅 컨버터로, 50 내지 110 V 의 범위에 걸쳐 출력 단자로 정전력을 공급할 수 있다.
상기 소화된 비점등 램프 상태에서, 상기 회로 장치는 불연속 모드로 동작한다. 출력 단자 양단의 전압은 160 V 이다. 상기 회로 장치는, 20 kV의 점등 펄스를 발생시키는 점등기 회로를 구비하며, 그 결과 상기 램프는 점등할 것이다.
램프 양단의 전압은 15 V 로 떨어질 것이며, 따라서 출력 단자 양단의 전압도 또한, 램프에서의 아크 방전을 갖는 램프 상태에 도달된 순간, 그러할 것이다. 그후, 상기 회로 장치는, 불연속 상태로부터 연속 상태로 갑자기 변하게 될 것이다. 그때, 2 A 의 최대값으로 제한되는 전류가 상기 램프에 공급된다. 램프 전압은 상기 램프의 런-업 도중 점진적으로 증가하며, 램프를 통과하는 전류는 감소한다. 이는, 상기 스위칭 수단의 비전도 주기 동안 상기 유도 수단을 통과하는 전류의 더 빠른 하강에 의해 자명하다.
상기 회로 장치의 동작은, 상기 스위칭 수단이 비전도 상태에 있을 때, 상기 유도 수단을 통과하는 전류가 36 ㎲ 내에 제로로 되는 순간, 연속 모드로부터 자기-발진 모드로 스위칭 한다. 상기 회로 장치는, 일정 레벨로 출력 단자에 공급되는 전력을 제어하는 수단을 구비한다.
상기 기술된 실제 구현에서, 이는, 램프 양단의 및 출력 단자 양단의 전압이 50 V 인 것에 해당한다. 이어서, 램프 런-업은 램프 전압이 안정적인 레벨에, 즉 안정적인 램프 동작의 상태에 다다를 때까지 계속된다. 정-전력 제어는, 램프로 하여금, 85 V 의 통상적인 램프 전압에서 안정적인 동작 상태에 다다르도록 한다.
상기 스위칭 수단이 비전도 상태에 있는 동안의 기간은, 안정적인 램프 동작이 상기 정격의 램프 전력에서 발생할 때, 대략 18 ㎲ 이다.

Claims (9)

  1. 고압 방전 램프를 점등 및 동작시키기 위한 회로 장치에 있어서,
    벅 컨버터를 함께 형성하는 스위칭 수단, 유도 수단, 및 정류 수단을 구비하고,
    상기 벅 컨버터는, 교호적으로 주기 ton동안 전도 상태로 주기 toff동안 비전도 상태로 되는 제어 신호에 의한 상기 스위칭 수단의 주기적 스위칭을 통하여 전류를 상기 램프에 공급하도록, 전원에의 접속을 위한 입력 단자 및 상기 램프를 포함하는 수단에의 접속을 위한 출력 단자에 접속되며,
    상기 벅 컨버터는, 안정적인 램프 동작의 동안 자기-발진 모드로 동작하고,
    상기 회로 장치는, 스위치-온 신호를 생성하기 위한 부분 및 스위치-오프 신호를 생성하기 위한 부분을 포함하는, 상기 제어 신호의 생성을 위한 제어 회로를 포함하며,
    상기 회로 장치는, 상기 주기 toff를 일정하게 제한하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 주기 toff의 일정 제한은 최소 주기 tmin의 형태를 취하는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 주기 toff의 일정 제한은 최대 주기 tmax의 형태를 취하는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 스위칭 수단이 비전도 상태에 있을 때, 상기 제어 신호와, 상기 스위치-온 신호를 생성하기 위한 상기 회로 부분 사이에 커플링이 존재하는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 커플링은 tmin을 구현하기 위한 제 1 지연 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 커플링은 AND 게이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 커플링은 tmax을 구현하기 위한 제 2 지연 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 커플링은 OR 게이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 커플링은 OR 게이트를 포함하고,
    상기 OR 게이트의 출력은 상기 AND 게이트의 입력에 접속되는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
KR1019970703850A 1995-10-09 1996-10-01 회로장치 KR100429048B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP95202700.1 1995-10-09
EP95202700 1995-10-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR987000795A KR987000795A (ko) 1998-03-30
KR100429048B1 true KR100429048B1 (ko) 2004-08-31

Family

ID=8220696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970703850A KR100429048B1 (ko) 1995-10-09 1996-10-01 회로장치

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6011361A (ko)
EP (1) EP0797906B1 (ko)
JP (1) JPH10511220A (ko)
KR (1) KR100429048B1 (ko)
CN (1) CN1110230C (ko)
AT (1) ATE212174T1 (ko)
CA (1) CA2207253A1 (ko)
DE (1) DE69618567T2 (ko)
TW (1) TW440123U (ko)
WO (1) WO1997014275A1 (ko)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1287770A (zh) * 1998-10-22 2001-03-14 皇家菲利浦电子有限公司 电路装置
WO2000025556A1 (en) * 1998-10-22 2000-05-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Circuit arrangement
JP4508425B2 (ja) 1998-12-17 2010-07-21 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 回路装置
TWM266672U (en) 1998-12-17 2005-06-01 Koninkl Philips Electronics Nv Circuit arrangement
EP1057375B1 (en) 1998-12-21 2003-10-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Circuit arrangement
DE19915795C2 (de) * 1999-04-08 2003-04-17 Hella Kg Hueck & Co Vorschaltgerät für eine Hochdruckgasentladungslampe in einem Kraftfahrzeug
JP3829534B2 (ja) 1999-05-26 2006-10-04 松下電工株式会社 放電灯点灯装置
US6577078B2 (en) * 2001-09-26 2003-06-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electronic ballast with lamp run-up current regulation
US6552498B1 (en) * 2001-09-28 2003-04-22 Osram Sylvania Inc. Method and circuit for controlling current in a high pressure discharge lamp
EP1337032A1 (en) * 2002-02-14 2003-08-20 Koninklijke Philips Electronics N.V. Noise reduction in a power converter
US7317286B2 (en) * 2006-01-31 2008-01-08 Rubycon Corporation Power supply apparatus for discharge lamp and control method for the same
JP2011009088A (ja) 2009-06-25 2011-01-13 Panasonic Electric Works Co Ltd 放電灯点灯装置及びそれを用いた照明装置
CN102387648B (zh) 2010-08-27 2014-10-29 台达电子工业股份有限公司 气体放电灯管的镇流控制电路与镇流电路的控制方法
CN102096292B (zh) * 2010-12-22 2012-08-15 苏州佳世达光电有限公司 投影机
EP2528216B1 (en) * 2011-05-24 2017-03-01 OSRAM GmbH Self-oscillating buck converter

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2506554A1 (fr) * 1981-05-20 1982-11-26 Signaux Entr Electriques Dispositif d'alimentation electronique pour lampes a decharge
US5068572A (en) * 1989-06-08 1991-11-26 U.S. Philips Corporation Switch mode power supply
JPH04175908A (ja) * 1990-11-09 1992-06-23 Mitsubishi Electric Corp スイッチング・レギュレータ
US5369340A (en) * 1992-10-29 1994-11-29 North American Philips Corporation Driving scheme for a high intensity discharge ballast down converter
IT1268472B1 (it) * 1993-10-22 1997-03-04 St Microelectronics Srl Convertitore buck a modalita' di funzionamento automaticamente determinata dal livello di carico

Also Published As

Publication number Publication date
TW440123U (en) 2001-06-07
CA2207253A1 (en) 1997-04-17
JPH10511220A (ja) 1998-10-27
WO1997014275A1 (en) 1997-04-17
KR987000795A (ko) 1998-03-30
DE69618567T2 (de) 2002-09-05
EP0797906A1 (en) 1997-10-01
CN1168220A (zh) 1997-12-17
CN1110230C (zh) 2003-05-28
ATE212174T1 (de) 2002-02-15
EP0797906B1 (en) 2002-01-16
DE69618567D1 (de) 2002-02-21
US6011361A (en) 2000-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100429048B1 (ko) 회로장치
JP2008507821A (ja) 動作モード間のスムースな遷移を提供するランプドライバのための制御ユニット
US20020121867A1 (en) High-intensity discharge lamp lighting apparatus and luminaire for using the same
US5550438A (en) Circuit arrangement
EP0595414B1 (en) Electronic ballast for a high intensity discharge lamp
EP0797905B1 (en) Circuit arrangement
EP0671869B1 (en) Lamp ballast circuit
EP0294901B1 (en) Switching arrangement
EP1072171B1 (en) Circuit arrangement
KR19990023026A (ko) 회로 장치
US6204611B1 (en) Pulse ignition apparatus for a discharge lamp
DE69618568T2 (de) Schaltungsanordnung
KR20000026289A (ko) 형광등 자동 점멸장치
KR20040034988A (ko) 고압방전등용 자기식 안정기의 무부하 보호회로
GB2388973A (en) Dimmable control means for discharge lamp
KR200179879Y1 (ko) 고압방전 램프용 안정기의 시리즈형 이그나이터
SU1436286A1 (ru) Устройство дл управлени газоразр дной лампой
KR20000032437A (ko) 고압 방전 램프의 잔류 전압 방전 장치
KR20020073758A (ko) 고휘도방전램프용 전자식 안정기
JPH04196093A (ja) 非常灯
JPH10106765A (ja) 非常用照明器具
KR20040032356A (ko) 에이치아이디 램프용 전파형 안정기
KR19980065080U (ko) 예열점등회로를 채용한 전자식 형광등 안정기
JPH10241869A (ja) 非常用照明装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20090410

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee