KR100455935B1 - 전자식 안정기 회로 - Google Patents

전자식 안정기 회로 Download PDF

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KR100455935B1
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Abstract

본 발명은 하프 브릿지형 전자식 안정기 회로에 관한 것으로서, 전자식 안정기의 역률을 개선하고 안정된 높은 직류전압을 발생시키는 부스트 컨버터, 부스트 컨버터의 출력을 수신하여 램프를 구동하는데 사용 가능한 직류전압을 발생시키는 벅 컨버터, 벅 컨버터의 출력을 수신하여 램프의 초기 기동시 고전압을 발생시키고 기동이 완료되었을 때 소정의 주파수를 갖는 구형파를 발생시켜 안정적으로 램프를 구동하고 램프전류 검출신호와 무부하 검출신호를 발생시키는 하프 브릿지형 램프 구동회로, 하프 브릿지형 램프 구동회로로부터 램프전류 검출신호를 수신하고 제 1 스위칭 제어신호를 발생시켜 벅 컨버터로 전송하여 벅 컨버터의 스위칭 주기를 조절하는 램프전류 검출회로, 및 하프 브릿지형 램프 구동회로로부터 무부하 검출신호를 수신하고 제 2 스위칭 제어신호를 발생시켜 벅 컨버터로 전송하고 벅 컨버터의 스위칭 동작이 일어나지 않도록 하여 램프를 보호하기 위한 램프 보호회로를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전자식 안정기 회로에 의해 램프에 흐르는 전류를 구형파로 할 수 있으므로 램프의 광효율도 좋고 플리커 노이즈도 적게 된다.

Description

전자식 안정기 회로{ELECTRONIC BALLAST CIRCUIT}
본 발명은 전자식 안정기 회로에 관한 것으로, 특히 램프에 흐르는 전류가 구형파인 하프 브릿지형 전자식 안정기 회로에 관한 것이다.
프로젝션 TV나 LCD 모니터 등에 사용하는 램프는 램프에 흐르는 전류가 구형파일 때 가장 광효율이 좋고 플리커 노이즈(flicker noise)도 가장 적게 된다. 그런데 종래의 하프 브릿지형 전자식 안정기 회로는 주로 램프에 흐르는 전류가 삼각파가 되도록 구동했기 때문에 광효율도 좋지 않고 플리커 노이즈도 많았다.
본 발명의 목적은 램프에 흐르는 전류가 구형파인 하프 브릿지형 전자식 안정기 회로를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 전자식 안정기 회로를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 하프 브릿지형 램프 구동회로를 상세히 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 램프전류 검출회로를 상세히 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 램프 보호회로를 상세히 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 전자식 안정기 회로의 램프전류 파형을 나타낸 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
16 : 부스트 컨버터 18 : 벅 컨버터
20 : 하프 브릿지형 램프 구동회로 22 : 램프
24 : PFC 제어회로 28 : PWM 제어회로
36 : 램프 보호회로 38 : 램프전류 검출회로
102 : 인버터 제어회로 128 : 점등 안정화 회로
136 : 무부하 검출회로 138 : 과열 검출회로
150 : 서미스터
본 발명의 제 1 실시형태에 따른 전자식 안정기 회로는 전자식 안정기의 역률을 개선하고 안정된 높은 직류전압을 발생시키는 부스트 컨버터, 상기 부스트 컨버터의 출력을 수신하여 램프를 구동하는데 사용 가능한 직류전압을 발생시키는 벅 컨버터, 상기 벅 컨버터의 출력을 수신하여 램프의 초기 기동시 고전압을 발생시키고 기동이 완료되었을 때 소정의 주파수를 갖는 구형파를 발생시켜 안정적으로 램프를 구동하고 램프전류 검출신호를 발생시키는 하프 브릿지형 램프 구동회로, 및 상기 하프 브릿지형 램프 구동회로로부터 상기 램프전류 검출신호를 수신하고 제 1 스위칭 제어신호를 발생시켜 상기 벅 컨버터로 전송하여 상기 벅컨버터의 스위칭 주기를 조절하는 램프전류 검출회로를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 실시형태에 따른 전자식 안정기 회로는 전자식 안정기의 역률을 개선하고 안정된 높은 직류전압을 발생시키는 부스트 컨버터, 상기 부스트 컨버터의 출력을 수신하여 램프를 구동하는데 사용 가능한 직류전압을 발생시키는 벅 컨버터, 상기 벅 컨버터의 출력을 수신하여 램프의 초기 기동시 고전압을 발생시키고 기동이 완료되었을 때 소정의 주파수를 갖는 구형파를 발생시켜 안정적으로 램프를 구동하고 램프전류 검출신호와 무부하 검출신호를 발생시키는 하프 브릿지형 램프 구동회로, 상기 하프 브릿지형 램프 구동회로로부터 상기 램프전류 검출신호를 수신하고 제 1 스위칭 제어신호를 발생시켜 상기 벅 컨버터로 전송하여 상기 벅 컨버터의 스위칭 주기를 조절하는 램프전류 검출회로, 및 상기 하프 브릿지형 램프 구동회로로부터 상기 무부하 검출신호를 수신하고 제 2 스위칭 제어신호를 발생시켜 상기 벅 컨버터로 전송하고 상기 벅 컨버터의 스위칭 동작이 일어나지 않도록 하여 램프를 보호하기 위한 램프 보호회로를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전자식 안정기 회로에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 전자식 안정기 회로로서, 주 전원라인의 각 단자에 연결되어 있는 상부 신호라인(32)과 하부 신호라인(34)을 구비하고 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전자식 안정기 회로는 EMI 필터(12), 풀 브릿지 다이오드 정류기(14), 부스트 컨버터(16), 벅 컨버터(18), 하프 브릿지형 램프 구동회로(20), 램프(22), 램프전류 검출회로(38), 및 램프 보호회로(36)를 구비하고 있다.
부스트 컨버터(16)는 전자식 안정기의 상부 신호라인(32)을 따라 놓여 있는 인덕터(26), 인덕터(26)에 직렬 연결된 다이오드(D1), 다이오드(D1)의 애노드와 하부 신호라인(34) 사이에 연결되어 있고 PFC(Power Factor Correction) 제어회로(24)에 의해 제어되는 게이트 단자를 갖는 스위칭 트랜지스터(M1), 및 다이오드(D1)의 캐소드와 하부 신호라인 사이에 연결되어 있는 커패시터(C1)를 포함하며, 전원전류의 파형을 조절함으로써 전자식 안정기의 역률을 개선하고, 안정된 높은 dc 전압을 출력한다.
벅 컨버터(18)는 제 1 스위칭 제어신호(VLDET)와 제 2 스위칭 제어신호(VPT)를 수신하는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어회로(28), 상부 신호라인에 연결되어 있고 PWM 제어회로(28)에 의해 제어되는 게이트 단자를 갖는 스위칭 트랜지스터(M2), 스위칭 트랜지스터(M2)에 직렬 연결되어 있는 인덕터(30), 인덕터(30)의 일측단에 연결된 캐소드와 하부 신호라인에 연결되어 있는 애노드를 갖는 다이오드(D2), 및 인덕터(30)의 타측단과 하부 신호라인 사이에 연결되어 있는 커패시터(C2)를 포함하며, 램프를 구동하기 위한 dc 전압을 발생시킨다.
하프 브릿지형 램프 구동회로(20)는 20 kHz 정도의 주파수를 갖는 구형파를 발생시키고 안정적으로 램프(22)를 구동한다. 또한, 하프 브릿지형 램프 구동회로(20)는 램프전류 검출신호(ILDET)를 발생시켜 램프전류 검출회로(38)로 전송하고, 무부하 검출신호(IDNL)를 발생시켜 램프 보호회로(36)로 전송한다.
램프전류 검출회로(38)는 하프 브릿지형 램프 구동회로(20)로부터 램프전류 검출신호(ILDET)를 수신하고 제 1 스위칭 제어신호(VLDET)를 발생시켜 PWM 제어회로(28)로 전송한다.
램프 보호회로(36)는 하프 브릿지형 램프 구동회로(20)로부터 무부하 검출신호(IDNL)를 수신하고 제 2 스위칭 제어신호(VPT)를 발생시켜 PWM 제어회로(28)로 전송한다.
도 2는 도 1의 하프 브릿지형 램프 구동회로를 상세히 나타낸 도면으로서, 노드(N8)과 노드(N1) 사이에 연결되어 있고 인버터 제어회로(102)에 의해 제어되는 풀업 트랜지스터(M3), 노드(N1)과 노드(N9) 사이에 연결되어 있고 인버터 제어회로(102)에 의해 제어되는 풀다운 트랜지스터(M4), 노드(N1)과 노드(N2)사이에 연결되어 있는 인덕터(108), 노드(N2)와 노드(N3)사이에 연결되어 있는 제 1 트랜스포머의 1 차권선(110-1), 무부하 검출신호(IDNL)가 출력되는 제 1 트랜스포머의 2 차권선(110-2), 노드(N3)와 노드(N4)사이에 연결되어 있는 커패시터(114), 노드(N4)와 노드(N8) 사이에 연결되어 있는 커패시터(124), 노드(N4)와 노드(N9) 사이에 연결되어 있는 커패시터(126), 노드(N4)에 일측단이 연결되어 있는 램프(22), 및 노드(N2)와 노드(N3)와 램프(22)의 타측단에 각각 연결되어 있는 점등 안정화 회로(128)를 구비하고, 노드(N9)로부터 램프전류 검출신호(ILDET)가 출력된다.
점등 안정화 회로(128)는 노드(N2)와 노드(N3) 사이에 연결된 제 1 포트와 제 1 기준전압(Vref1)과 노드(N10) 사이에 연결된 제 2 포트를 갖는 릴레이(112), 제 1 기준전압(Vref1)에 연결된 캐소드와 노드(N10)에 연결된 애노드를 갖는 다이오드(D4), 노드(N3)와 램프(22)의 타측단 사이에 연결되어 있는 제 2 트랜스포머의 1 차권선(116-1), 접지에 연결된 일측단을 갖는 제 2 트랜스포머의 2 차권선(116-2), 제 2 트랜스포머의 2 차권선(116-2)의 타측단에 연결된 애노드와 노드(N5)에 연결된 캐소드를 갖는 다이오드(D3), 노드(N5)와 접지 사이에 연결되어 있는 저항(R1), 노드(N5)와 노드(N6) 사이에 연결되어 있는 저항(R2), 노드(N6)에 연결된 캐소드와 접지에 연결된 애노드를 갖는 제너 다이오드(ZD1), 노드(N6)와 노드(N7) 사이에 연결되어 있는 저항(R3), 노드(N7)와 접지 사이에 연결되어 있는 커패시터(122), 노드(N7)에 연결된 일측단을 갖는 저항(R6), 저항(R6)의 타측단에 연결된 베이스 단자와 노드(N10)에 연결된 콜렉터 단자를 갖는 트랜지스터(Q1), 트랜지스터(Q1)의 에미터 단자에 연결된 게이트 단자와 노드(N10)에 연결된 콜렉터 단자와 접지에 연결된 에미터 단자를 갖는 트랜지스터(Q2), 노드(N7)에 연결된 콜렉터 단자와 접지에 연결된 에미터 단자와 노드(N11)에 연결된 베이스 단자를 갖는 트랜지스터(Q3), 노드(N11)와 접지 사이에 연결된 저항(R4), 노드(N11)에 연결된 일측단을 갖는 저항(R5), 및 저항(R5)의 타측단에 연결된 애노드와 노드(N5)에 연결된 캐소드를 갖는 제너 다이오드(ZD2)를 구비한다.
도 3은 도 1의 램프전류 검출회로(38)를 상세히 나타낸 도면으로서, 제 2 기준전압(Vref2)이 인가되는 제 1 입력단자와 노드(N12)에 연결된 제 2 입력단자를 가지고 두 입력단자로 인가되는 신호의 차이를 증폭하여 제 1 스위칭 제어신호(VLDET)를 발생시키는 제 1 연산증폭기(132), 노드(N12)와 제 1 연산증폭기(132)의 출력단자 사이에 서로 직렬 연결되어 있는 저항(R13)과 커패시터(134), 및 노드(N13)와 접지 사이에 직렬 연결된 저항(R11)과 저항(R12)를 구비하고, 저항(R11)과 저항(R12)이 만나는 점으로 램프전류 검출신호(ILDET)가 인가된다.
도 4는 도 1의 램프 보호회로(36)를 상세히 나타낸 도면으로서, 무부하 검출회로(136)와 과열 검출회로(138)로 구성되어 있다. 라인(ll1)으로 무부하 검출신호(IDNL)가 수신되고 노드(N16)로 제 2 스위칭 제어신호(VPT)가 출력된다.
무부하 검출회로(136)는 무부하 검출신호(IDNL)가 인가되는 애노드와 노드(N14)에 연결된 캐소드를 갖는 다이오드(D5), 노드(N14)와 노드(N17) 사이에 연결된 커패시터(142), 노드(N14)와 노드(N15) 사이에 연결된 저항(R21), 노드(N15)와 노드(N17) 사이에 연결된 커패시터(144), 노드(N15)와 노드(N17) 사이에 연결된 저항(R22), 노드(N15)에 연결된 캐소드와 노드(N16)에 연결된 애노드를 갖는 제너 다이오드(ZD3), 노드(N16)와 노드(N17) 사이에 연결된 커패시터(146), 및 노드(N16)와 노드(N17) 사이에 연결된 저항(R23)을 구비한다.
과열 검출회로(138)는 제 4 기준전압(Vref4)과 노드(N18) 사이에 연결된 저항(R24), 노드(N18)와 접지 사이에 연결된 서미스터(150), 제 3 기준전압(Vref3)이 인가되는 제 1 입력단자와 노드(N18)에 연결된 제 2 입력단자를 갖고 두 입력단자의 차이를 증폭하여 노드(N19)로 출력하는 제 2 연산증폭기(140), 제 2 연산증폭기(140)의 제 2 입력단자와 출력단자 사이에 연결되어 있는 커패시터(148), 및 노드(N19)와 노드(N16) 사이에 연결되어 있는 저항(R25)를 구비한다.
도 5는 본 발명에 따른 전자식 안정기 회로의 램프전류 파형을 나타낸 도면이다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 전자식 안정기의 동작에대해 설명한다.
EMI 필터(12)는 전자파 방해를 제거하는 역할을 하며, 풀 브릿지 다이오드 정류기(14)는 주 전원라인에서 제공되는 교류 전압신호를 전파 정류하는 역할을 한다.
부스트 컨버터(16)는 전원전류의 파형을 조절함으로써 전자식 안정기의 역률을 개선하고, 안정된 높은 dc 전압을 출력한다. PFC 제어회로(24)는 부스트 컨버터(16)의 역률개선을 제어하는 기능을 한다. 스위칭 트랜지스터(M1)가 온되면 인덕터(26)에 에너지가 축적되고, 스위칭 트랜지스터(M1)가 오프되면 이 에너지가 다이오드(D1)를 통해 커패시터(C1)에 축적된다. 85 내지 264 V의 교류전압이 인가되었을 때 커패시터(C1)에는 400 V 정도의 직류전압이 축적된다. 또한, 커패시터(C1)에 축적된 전압은 벅 컨버터(18)와 하프 브릿지형 램프 구동회로(20)의 주 전원으로 사용된다.
벅 컨버터(18)는 램프를 구동하기 위한 dc 전압을 발생시킨다. PWM 제어회로(28)에 의해 스위칭 트랜지스터(M2)가 온되면 인덕터(30)에 전류 에너지가 축적되고, 스위칭 트랜지스터(M2)가 오프되면 인덕터(30)에 흐르던 전류는 다이오드(D2)를 통하여 벅 컨버터(18)의 주 전원라인으로 흐른다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하프 브릿지형 램프 구동회로(20)는 스위칭 트랜지스터들(M3, M4)이 교대로 온/오프 하면서 램프(22)를 점등시키고 인덕터(108)와 커패시터들(124, 126)에 의해 20 kHz 정도의 주파수를 갖는 구형파를 발생시키고 안정적으로 램프(22)를 구동한다. 또한, 하프 브릿지형 램프 구동회로(20)는 램프전류 검출신호(ILDET)를 발생시켜 램프전류 검출회로(도 1의 38)로 전송한다. 또한, 하프 브릿지형 램프 구동회로(20)는 제 1 트랜스포머의 2 차권선(110-2)을 통하여 무부하 검출신호(IDNL)를 발생시킨다.
인버터 제어회로(102)에 의해 스위칭 트랜지스터들(M3, M4)이 교대로 온/오프 동작하면, 인덕터(108), 제 1 트랜스포머의 1 차권선(110-1), 및 커패시터(114)에 램프 구동전압이 인가되는데, 동작 초기에는 램프(22)의 임피던스가 매우 높아 램프에 전류가 흐르지 못한다. 인덕터(108)는 공진용 인덕터이고, 제 1 트랜스포머의 1 차권선(110-1)은 기동(ignition)하기 위한 인덕터로 기능하며 인덕터(108)보다 훨씬 큰 인덕턴스 값을 갖는다. 인덕터(108)는 스위칭 트랜지스터들(M3, M4)의 온/오프 스위칭에 의해 생기는 옵셋타임을 제거하는 기능을 한다. 제 1 트랜스포머의 1 차권선(110-1)과 커패시터(114)는 인버터 제어회로(102)에 의한 구동전압의 스위칭 주파수의 3 채배된 주파수에 동조되어 공진하고, 램프(22)에 인가되는 전압의 레벨은 제 1 트랜스포머의 1 차권선(110-1)과 커패시터(114)의 공진의 Q(Quality factor)에 의해 결정된다. 램프에 고전압이 인가되면, 절연이 파괴되고 램프에 전류가 흐르기 시작하고 이 전류는 제 1 트랜스포머의 1 차권선(110-1)에 의해 삼각파 형태로 되며 제 2 트랜스포머의 1 차권선(116-1)을 통하여 흐른다. 이 전류는 제 2 트랜스포머의 2 차권선(116-2)에 의해 검출되고 다이오드(D3)에 의해 정류되어 저항(R2)와 제너 다이오드(ZD1)에 의해 정전압으로 변환된다. 이 정전압은 저항(R3)과 커패시터(122)에 의해 지연되어 저항(R6)을 통해 트랜지스터(Q1)의 베이스 단자에 인가된다. 트랜지스터(Q1)와 트랜지스터(Q2)는 달링톤접속(darlington connection)으로 연결되어 있어 전류이득이 매우 크게 된다. 트랜지스터(Q1)와 트랜지스터(Q2)가 온되면 릴레이(112)가 온되고 램프의 기동(ignition)은 완료된다. 다이오드(D4)는 릴레이(112) 내의 코일에 유기되는 역전압에 대해 트랜지스터들(Q1, Q2)을 보호하는 기능을 한다.
또한, 기동시 램프의 상태에 따라서 불안정한 상태의 큰 전류가 흐르게 되는데, 이 때 릴레이를 온하면 릴레이 접점에 과도한 전류가 흐르기 때문에 접점이 파손될 수 있다. 본 발명에서는 이를 방지하기 위해 점등 안정화 회로(128)에 제너 다이오드(ZD2), 저항(R5), 저항(R4), 및 트랜지스터(Q3)로 구성된 릴레이 보호회로를 구비하고 있다. 불안정한 상태의 큰 전류는 제너 다이오드(ZD2)를 온시키고 트랜지스터(Q3)의 베이스에 인가되어 트랜지스터(Q3)를 온시킨다. 트랜지스터(Q3)가 온되면 커패시터(122)의 충전시간이 지연되고 트랜지스터(Q1)와 트랜지스터(Q2)가 온되는 시간이 지연됨으로써 램프에 흐르는 전류가 불안정한 상태에서는 릴레이(112)가 동작하지 않게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 전자식 안정기 회로의 램프전류 파형을 나타낸 도면으로서, 램프전류(Ilamp)는 기동시 삼각파 형태로 되고 초기 불안정한 큰 전류가 흐르고 있을 때는 점등 안정화 회로(128)내의 릴레이 보호회로에 의해 릴레이(도 4의 112)가 온되지 않고 어느 정도의 시간이 지나서 릴레이가 온되면서 구형파 형태로 된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 램프전류 검출신호(ILDET)는 저항(R12)에 의해 전압으로 변환되고 저항(R11)에 의해 전압이 체배되어 연산증폭기(132)의 제 2 입력단자로 입력된다. 연산증폭기(132)는 이 전압신호와 제 2 기준전압(Vref2)과이 차이를 증폭하여 제 1 스위칭 제어신호(VLDET)를 발생시키고, 벅 컨버터(도 1의 18) 내의 PWM 제어회로(28)로 전송한다. PWM 제어회로(28)는 스위칭 트랜지스터(M2)의 스위칭 주기를 조절하여 램프 구동전압을 조절한다. 따라서, 램프(22)에 흐르는 전류는 제한되고 램프전류의 파형은 구형파로 된다.
도 4의 램프 보호회로(36)에서, 라인(ll1)과 라인(ll2)은 도 2의 제 1 트랜스포머의 2차 권선(110-2)의 포트를 구성하는 라인들이다. 무부하 검출신호(IDNL)는 도 2의 제 1 트랜스포머의 2차 권선(110-2)으로부터 무부하 검출회로(136)로 흘러 들어온다. 도 2에서 램프(22)가 없을 때, 즉 무부하시 제 1 트랜스포머의 1 차 권선(110-1)과 커패시터(114)에 의해 고전압이 장시간 발생된다. 이것을 방지하기 위하여 무부하 검출회로(136)가 필요하며, 무부하 검출회로(136)는 제 1 트랜스포머의 2차 권선(110-2)으로부터 무부하 검출신호(IDNL)를 수신한다. 무부하 검출신호(IDNL)는 다이오드(D5)와 커패시터(142)에 의해 직류전압으로 변환되고 저항(R21)과 커패시터(144)에 의해 소정의 충전시간을 가지고 커패시터(144)가 충전된다. 고전압이 장시간 발생되면 커패시터(144)에 충전된 전압은 제너 다이오드(ZD3)를 온시키고 제 2 스위칭 제어신호(VPT)를 발생시킨다. 제 2 스위칭 제어신호(VPT)는 도 2의 PWM 제어회로(28)로 전송되고 제 2 스위칭 제어신호(VPT)에 의해 PWM 제어회로(28)의 기능은 정지되고 고전압의 발생은 제한되게 된다.
도 4의 램프 보호회로(36)에서, 과열 검출회로(138)는 램프의 온도가 규정치 이상으로 높아질 경우, 도 1의 PWM 제어회로(28)의 기능을 정지시켜 램프를 보호하는데 필요하다. 램프의 온도는 서미스터(150)에 의해 검출되고, 서미스터(150)의 저항값의 변화에 따라 제 2 연산증폭기(140)의 제 2 입력단자에 인가되는 전압이 변화된다. 램프의 온도가 규정치 이상으로 높아지면 서미스터(150)의 저항값이 감소한다. 제 2 연산증폭기(140)는 제 2 입력단자에 인가된 전압과 제 1 입력단자에 인가된 제 3 기준전압(Vref3)을 비교하고 그 차이를 증폭하여 제 2 스위칭 제어신호(VPT)를 발생시킨다. 제 2 스위칭 제어신호(VPT)는 도 2의 PWM 제어회로(28)로 전송되고 제 2 스위칭 제어신호(VPT)에 의해 PWM 제어회로(28)의 기능은 정지되고 고전압의 발생은 제한되게 된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자식 안정기 회로에 의하면, 램프에 흐르는 전류를 구형파로 할 수 있으므로 램프의 광효율도 좋고 플리커 노이즈도 적게 된다.

Claims (11)

  1. 전자식 안정기의 역률을 개선하고 안정된 높은 직류전압을 발생시키는 부스트 컨버터;
    상기 부스트 컨버터의 출력을 수신하여 램프를 구동하는데 사용 가능한 직류전압을 발생시키는 벅 컨버터;
    상기 벅 컨버터의 출력을 수신하여 램프의 초기 기동시 고전압을 발생시키고 기동이 완료되었을 때 소정의 주파수를 갖는 구형파를 발생시켜 안정적으로 램프를 구동하고 램프전류 검출신호를 발생시키는 하프 브릿지형 램프 구동회로; 및
    상기 하프 브릿지형 램프 구동회로로부터 상기 램프전류 검출신호를 수신하고 제 1 스위칭 제어신호를 발생시켜 상기 벅 컨버터로 전송하여 상기 벅 컨버터의 스위칭 주기를 조절하는 램프전류 검출회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자식 안정기 회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 하프 브릿지형 램프 구동회로는
    제 8 노드와 제 1 노드 사이에 연결되어 있고 인버터 제어회로에 의해 제어되는 풀업 트랜지스터;
    상기 제 1 노드와 제 9 노드 사이에 연결되어 있고 상기 인버터 제어회로에 의해 제어되는 풀다운 트랜지스터;
    상기 제 1 노드와 제 2 노드 사이에 연결되어 있는 제 1 인덕터;
    상기 제 2 노드와 제 3 노드 사이에 연결되어 있는 제 2 인덕터;
    상기 제 3 노드와 제 4 노드 사이에 연결되어 있는 제 1 커패시터;
    상기 제 4 노드와 상기 제 8 노드 사이에 연결되어 있는 제 2 커패시터;
    상기 제 4 노드와 상기 제 9 노드 사이에 연결되어 있는 제 3 커패시터;
    상기 제 4 노드에 일측단이 연결되어 있는 램프; 및
    상기 제 2 노드와 상기 제 3 노드와 상기 램프의 타측단에 각각 연결되어 있는 점등 안정화 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자식 안정기 회로.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 점등 안정화 회로는
    상기 제 2 노드와 상기 제 3 노드 사이에 연결된 제 1 포트와 제 1 기준전압과 제 10 노드 사이에 연결된 제 2 포트를 갖는 릴레이;
    상기 제 3 노드와 상기 램프의 타측단 사이에 연결되어 있는 트랜스포머의 1 차권선;
    접지에 연결된 일측단을 갖는 상기 트랜스포머의 2 차권선;
    상기 트랜스포머의 상기 2 차권선의 타측단에 연결된 애노드와 제 5 노드에 연결된 캐소드를 갖는 제 1 다이오드;
    상기 제 5 노드와 접지 사이에 연결되어 있는 제 1 저항;
    상기 제 5 노드와 제 6 노드 사이에 연결되어 있는 제 2 저항;
    상기 제 6 노드에 연결된 캐소드와 접지에 연결된 애노드를 갖는 제 1 제너 다이오드;
    상기 제 6 노드와 제 7 노드 사이에 연결되어 있는 제 3 저항;
    상기 제 7 노드와 접지 사이에 연결되어 있는 제 4 커패시터; 및
    상기 제 10 노드와 접지단자 사이에 연결되어 있고 상기 제 7 노드의 전압에 의해 제어되는 증폭수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자식 안정기 회로.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 점등 안정화 회로는
    상기 제 1 기준전압에 연결된 캐소드와 상기 제 10 노드에 연결된 제 2 다이오드를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자식 안정기 회로.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 증폭수단은
    2 개의 바이폴라 트랜지스터가 달링톤 접속(darlington connection)으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전자식 안정기 회로.
  6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 점등 안정화 회로는
    상기 제 7 노드에 연결된 콜렉터 단자와 접지에 연결된 에미터 단자와 제 11 노드에 연결된 베이스 단자를 갖는 트랜지스터, 상기 제 11 노드와 접지 사이에 연결된 제 4 저항, 상기 제 11 노드에 연결된 일측단을 갖는 제 5 저항, 및 상기 제 5 저항의 타측단에 연결된 애노드와 상기 제 5 노드에 연결된 캐소드를 갖는 제 2 제너 다이오드를 포함하는 릴레이 보호회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자식 안정기 회로.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 램프전류 검출회로는
    제 2 기준전압이 인가되는 제 1 입력단자와 제 12 노드에 연결된 제 2 입력단자를 가지고 두 입력단자로 인가되는 신호의 차이를 증폭하여 상기 제 1 스위칭 제어신호를 발생시키는 연산증폭기;
    상기 제 12 노드와 상기 연산증폭기의 출력단자 사이에 직렬 연결되어 있는 제 6 저항과 제 5 커패시터; 및
    상기 제 12 노드와 접지 사이에 직렬 연결된 제 7 저항과 제 8 저항을 구비하고,
    상기 제 7 저항과 상기 제 8 저항이 만나는 점으로 램프전류 검출신호가 인가되는 것을 특징으로 하는 전자식 안정기 회로.
  8. 전자식 안정기의 역률을 개선하고 안정된 높은 직류전압을 발생시키는 부스트 컨버터;
    상기 부스트 컨버터의 출력을 수신하여 램프를 구동하는데 사용 가능한 직류전압을 발생시키는 벅 컨버터;
    상기 벅 컨버터의 출력을 수신하여 램프의 초기 기동시 고전압을 발생시키고 기동이 완료되었을 때 소정의 주파수를 갖는 구형파를 발생시켜 안정적으로 램프를 구동하고 램프전류 검출신호와 무부하 검출신호를 발생시키는 하프 브릿지형 램프 구동회로;
    상기 하프 브릿지형 램프 구동회로로부터 상기 램프전류 검출신호를 수신하고 제 1 스위칭 제어신호를 발생시켜 상기 벅 컨버터로 전송하여 상기 벅 컨버터의 스위칭 주기를 조절하는 램프전류 검출회로; 및
    상기 하프 브릿지형 램프 구동회로로부터 상기 무부하 검출신호를 수신하고 제 2 스위칭 제어신호를 발생시켜 상기 벅 컨버터로 전송하고 상기 벅 컨버터의 스위칭 동작이 일어나지 않도록 하여 램프를 보호하기 위한 램프 보호회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자식 안정기 회로.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 하프 브릿지형 램프 구동회로는
    제 8 노드와 제 1 노드 사이에 연결되어 있고 인버터 제어회로에 의해 제어되는 풀업 트랜지스터;
    상기 제 1 노드와 제 9 노드 사이에 연결되어 있고 상기 인버터 제어회로에 의해 제어되는 풀다운 트랜지스터;
    상기 제 1 노드와 제 2 노드 사이에 연결되어 있는 제 1 인덕터;
    상기 제 2 노드와 제 3 노드 사이에 연결되어 있는 제 1 트랜스포머의 1차 권선;
    제 1 라인에 상기 무부하 검출신호를 발생시키는 상기 제 1 트랜스포머의 2 차 권선;
    상기 제 3 노드와 제 4 노드 사이에 연결되어 있는 제 1 커패시터;
    상기 제 4 노드와 상기 제 8 노드 사이에 연결되어 있는 제 2 커패시터;
    상기 제 4 노드와 상기 제 9 노드 사이에 연결되어 있는 제 3 커패시터;
    상기 제 4 노드에 일측단이 연결되어 있는 램프; 및
    상기 제 2 노드와 상기 제 3 노드와 상기 램프의 타측단에 각각 연결되어 있는 점등 안정화 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자식 안정기 회로.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 램프 보호회로는
    램프가 없을 때에 상기 하프 브릿지형 램프 구동회로에 고전압이 장시간 발생되는 것을 방지하기 위하여 상기 하프 브릿지형 램프 구동회로로부터 무부하 검출신호를 수신하고 상기 제 2 스위칭 제어신호를 발생시키는 무부하 검출회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자식 안정기 회로.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 램프 보호회로는
    서미스터를 사용하여 상기 서미스터의 온도에 따른 저항값의 변화를 이용하여 램프의 온도가 규정치 이상으로 높아질 때 상기 제 2 스위칭 제어신호를 발생시키는 과열 검출회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자식 안정기 회로.
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