KR100448005B1 - 트라이악을 이용한 고압발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나트륨등이나 메탈 할라이트등과 같은 고압 방전등을 점등하도록 한 고압발생장치에 관한 것으로, 본 발명에 적용되는 트라이악을 이용한 고압발생장치는, 전원을 입/출력하는 안정기(L2)와, 상기 안정기(L2)의 출력전압이 저항(R1,R2)을 거쳐 트라이악(Q1)의 게이트를 트리거하여 콘덴서(C2)에 충전전류를 흘려 트랜스의 1차측에 전류를 흘리고 2차측에 고압을 유기하는 고주파트랜스와, 상기 고주파트랜스의 2차측에 유기된 전압이 양단자에 공급되어 점등되는 고압방전등을 포함하여 구성됨으로써, 고주파트랜스를 사용하여 고압을 발생시키므로 크기가 현격하게 줄어들어 소형,경량화되어 램프와 한 패키지로 조립할 수가 있고 안정기와는 거리가 멀어도 설치가 아주 용이하게 된다.

Description

트라이악을 이용한 고압발생장치{High voltage occurrence apparatus using triac}

본 발명은 고압 램프용 이그나이터에 관한 것으로, 특히 나트륨등이나 메탈할라이트등과 같은 고압 방전등을 점등하도록 한 고압발생장치에 관한 것이다.

일반적으로 안정기의 센터 탭을 이용한 고압발생기는 안정기가 일반 저주파용 철심을 사용하고 있으므로 기립이 급격한 펄스성의 고압은 손실이 크고 이 손실은 그대로 주변에 방사되어 주변의 전자제품 등에 영향을 주는 문제점이 있다.

또한, 안정기와 램프간의 거리를 가급적 가깝게 하여야 하므로 대부분의 고압 램프가 조명을 위하여 높은 곳에 설치되는 것이 일반적이므로 상당한 중량의 안정기를 설치하는데 여러가지 시공상 어려운 점이 많다.

더욱이 안정기의 중간 탭을 이용한 고압발생기는 안정기와 함께 한 케이스내에 수납되어야 하고 안정기는 상당한 고열을 발생하므로 펄스 발생용 전자부품들이 열화로 고장을 자주 일으키는 문제점이 있다.

그리고, 도 1 에 도시된 바와 같이 안정기의 트랜스(L2)에 중간탭을 설정하여 점등보조장치(또는 고압발생기, 이그나이터)로 고압을 발생하여 점등하므로 인해 안정기와 램프의 거리가 멀어지거나결선에서 굴곡 등이 심한 경우 전선의 임피던스에 의하여 고압 펄스가 손실이 심하여 점등에 실패하는 경우가 있다.

또한, 저항 R1, R2 의 전압분할에 의하여 SCR의 게이트가 트리거되는 전압 위상각이 발생한다.

또한, 종래의 제품은 안정기 코일에 센터탭을 두어 안정기 자체에서 고압을 발생시키므로 램프와의 거리가 멀어지면 고압 손실이 커져 정상 점등이 되지 않거나 전자파 장애로 주변 전자장비에 악영향을 끼치는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로, 안정기에서 중간탭을 없애고 고압발생기를 안정기에서 분리한 후 고압트랜스를 이용하여 고압발생기를 소형화시키도록 하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 종래의 점등보조장치가 연결된 안정기.

도 2 는 본 발명에 적용되는 트라이악을 이용한 고압발생장치의 회로도.

도 3 은 본 발명에 적용되는 트라이악에 의한 고압발생 파형도.

＜도면의 주요부호의 설명＞

10 : 점등보조장치(또는 고압발생기, 이그나이터)

12 : 고주파트랜스 20 : 안정기

30 : 램프

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명에 적용되는 트라이악을 이용한 고압발생장치는,

전원을 입/출력하는 안정기(L2)와, 상기 안정기(L2)의 출력전압이 저항(R1,R2)을 거쳐 트라이악(Q1)의 게이트를 트리거하여 콘덴서(C2)에 충전전류를 흘려 트랜스의 1차측에 전류를 흘리고 2차측에 고압을 유기하는 고주파트랜스와, 상기 고주파트랜스의 2차측에 유기된 전압이 양단자에 공급되어 점등되는 고압방전등을 포함하여 구성된다.

상기 콘덴서(C2)가 완전충전시, 트라이악(Q1)의 게이트가 트리거 되지 않아 2차코일에 펄스가 발생하지 않는다.

고압방전등 점등시 고압 발생이 정지된다.

도 2 는 본 발명에 적용되는 트라이악을 이용한 고압발생장치의 회로도로써, 이의 회로동작을 설명하면 다음과 같다.

안정기(L2)를 통하여 전원이 입력된다. 또한 램프는 점등되지 않았기 때문에 안정기 출력측 전압은 안정기의 입력측 전압과 동일하다.

상기 안정기 출력측 전압은 전압분할용 저항 R1,R2 에 의하여 입력전압의 피크치 부근에서 트라이악 Q1의 게이트가 트리거 되도록 한다.

상기 트라이악 Q1의 게이트가 트리거되면 콘덴서 C2가 충전전류를 순간적으로 흘리면서 고주파트랜스의 1차측에 전류를 흘리고 그 순간 2차측에는 고압이 유기되며, 상기 2차측에 유기된 고압은 고압방전등의 양단자에 공급된다.

콘덴서 C2가 완전히 충전되면 충전전류가 정지되고 입력되는 정현파는 다시 제로크로스 지점으로 하강한 뒤 역방향에서 상승한다. 이때 콘덴서 C2의 충전된 전하를 역으로 충전시키나 트라이악 Q1의 게이트가 트리거되지 않으므로 2차코일에 펄스가 발생하지 않는다.

다시 상기 트라이악 Q1의 순방향으로 전압 파형이 들어오면, 상기 안정기(L2)를 통하여 전원이 입력되는 과정부터 상기 역방향에서 상승하는 과정까지 반복된다.

그리고, 고압방전등이 점등되면 안정기(L2)의 출력측 전압이 급격히 줄어들고 전압분할용 저항 R1,R2에 의한 분할전압이 트라이악 Q1의 게이트를 트리거하기 위한 전압에 미치지 못하므로 고압 발생이 정지하게 된다.

콘덴서 C1은 콘덴서 C2가 급격히 충전전류를 흘릴때 완충 역할을 하여야 하므로 콘덴서 C2의 두배 이상이 용량으로 설정된다.

또한, 트라이악(triac)의 경우는 양방향으로 트리거가 가능하므로 펄스파형은 (+)와 (-) 파형에 발생하여 효율을 높일수 있고 그만큼 점등 실패율이 줄어든다.

도 2 의 저항 R1, R2 에 의한 전압 분할 및 게이트 트리거는 도 3 에 도시된 바와 같이 양쪽 파형에 동일하게 발생하고, 이 파형들은 고주파 트랜스 L1, 즉 고압방전등 양단에 걸리는 파형이다.

이와 같이, 본 발명은 안정기에서 중간탭을 없애고 점등보조장치(또는 고압발생기, 이그나이터)를 안정기에서 분리한 형태를 취하고 있으며, 대신에 고압을안정기에서 발생시키지 않고 따로 떼어내어 작고 가벼운 고압트랜스를 이용하여 고압발생기 자체를 초소형으로 만든다.

따라서, 안정기에는 점등보조장치가 필요없게 되고 중간탭 또한 필요가 없이 안정기 제품 내부 구조가 역률 개선용 콘덴서 C1과 안정기 L1만 들어가므로 안정기의 제조가 간편해진다.

또한, 본 발명에 적용되는 고압발생기(이그나이터)는 초소형이므로 고압방전등과 밀착하여 설치할 수 있고, 안정기는 관리유지 보수가 용이한 아래쪽에 멀리 떨어져 설치하여도 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 고주파트랜스를 사용하여 고압을 발생시키므로 크기가 현격하게 줄어들어 소형,경량화되어 램프와 한 패키지로 조립할 수가 있고 안정기와는 거리가 멀어도 설치가 아주 용이하게 된다.

Claims (3)

1. 전원을 입/출력하는 안정기(L2)와,

   상기 안정기(L2)의 출력전압이 저항(R1,R2)을 거쳐 트라이악(Q1)의 게이트를 트리거하여 콘덴서(C2)에 충전전류를 흘려 트랜스의 1차측에 전류를 흘리고 2차측에 고압을 유기하는 고주파트랜스와,

   상기 고주파트랜스의 2차측에 유기된 전압이 양단자에 공급되어 점등되는 고압방전등을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 트라이악을 이용한 고압발생장치.
2. 제 1 항 에 있어서, 상기 콘덴서(C2)가 완전충전시,

   트라이악(Q1)의 게이트가 트리거 되지 않아 2차코일에 펄스가 발생하지 않음을 특징으로 하는 트라이악을 이용한 고압발생장치.
3. 제 1 항 에 있어서, 고압방전등 점등시 고압 발생이 정지됨을 특징으로 하는 트라이악을 이용한 고압발생장치.