KR100622311B1 - A self-diagnosis circuit of leakage transformer using discharge ramp - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제 1 전원단과 제 2 전원단 사이에 변압기와 방전등이 직렬 접속되어 있고 변압기의 탭과 제 2 전원단 사이에 사이리스터와 제 2 콘덴서가 직렬로 접속되어 있으며 사이리스터가 연결된 회로와 역방향 제 1 다이오드가 병렬 접속된 안정기 회로에 있어서, 제 1 전원단과 변압기 사이의 특정 위치에 직렬 접속된 제 1 환상 코어에 소정 권수를 감은 제 3차 권선; 제 1 환상 코어에 소정 권수를 감은 제 4차 권선; 제 4차 권선 양단에 직렬 접속된 제 5저항과 제 1 발광다이오드 및 제 3 다이오드를 포함하며, 본 발명의 다른 실시예는 제 1 전원단과 제 2 전원단 사이에 변압기와 방전등이 직렬 접속되어 있고 변압기의 탭과 제 2 전원단 사이에 사이리스터와 제 2 콘덴서가 직렬로 접속되어 있으며 사이리스터가 연결된 회로와 역방향 제 1 다이오드가 병렬 접속된 안정기 회로에 있어서, 제 1 전원단과 제 1 콘덴서 사이의 특정 위치에 직렬 접속된 제 2 환상 코어에 소정 권수를 감은 제 5차 권선; 제 2 환상 코어에 소정 권수를 감은 제 6차 권선; 제 6차 권선 양단에 직렬 접속된 제 6저항과 제 2 발광다이오드와 제 4 다이오드를 포함하며, 변압기 및 역률개선용 콘덴서 진단용 발광다이오드를 이용한 안정화 회로를 통하여 방전등을 안전하게 동작시키고 변압기와 역률개선용 콘덴서와 방전등의 고장 여부를 정확하게 진단하여 유지보수비가 경제적이다. According to the present invention, a transformer and a discharge lamp are connected in series between a first power supply terminal and a second power supply terminal, a thyristor and a second capacitor are connected in series between a tap of the transformer and a second power supply terminal, and a reverse thyristor is connected to the circuit. A ballast circuit in which diodes are connected in parallel, comprising: a third winding wound with a predetermined number of turns on a first annular core connected in series at a specific position between a first power supply stage and a transformer; A fourth winding wound with a predetermined number of turns on the first annular core; And a fifth resistor, a first light emitting diode, and a third diode connected in series with both ends of the fourth winding. Another embodiment of the present invention includes a transformer and a discharge lamp connected in series between a first power supply terminal and a second power supply terminal. In a ballast circuit in which a thyristor and a second capacitor are connected in series between a tap of a transformer and a second power supply terminal, a circuit in which a thyristor is connected and a reverse first diode are connected in parallel, a specific position between the first power supply terminal and the first capacitor. A fifth winding wound with a predetermined number of turns on a second annular core connected in series; A sixth winding wound with a predetermined number of turns on a second annular core; It includes a sixth resistor, a second light emitting diode, and a fourth diode connected in series at both ends of the sixth winding, and operates a discharge lamp safely through a stabilization circuit using a transformer and a light emitting diode for diagnosing a capacitor for power factor improvement. Maintenance cost is economical by accurately diagnosing the failure of capacitor and discharge lamp.
Description
도 1은 종래 기술에 의한 방전등용 안정기의 회로도이고,1 is a circuit diagram of a ballast for a discharge lamp according to the prior art,
도 2a는 본 발명에 의한 방전등용 안정기의 자기진단회로를 도시한 것이고, Figure 2a shows a self-diagnosis circuit of the ballast for discharge lamps according to the present invention,
도 2b는 도 2a에 예시된 본 발명에 의한 방전등용 안정기의 자기진단회로에 접속되는 제 1 환상 코어를 발췌하여 도시한 것이며,FIG. 2B is an excerpt of the first annular core connected to the self-diagnosis circuit of the ballast for discharge lamps according to the present invention illustrated in FIG. 2A;
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 의한 방전등용 안정기의 자기진단회로를 도시한 것이고,Figure 3a shows a self-diagnosis circuit of the ballast for discharge lamps according to another embodiment of the present invention,
도 3b는 도 3a에 예시된 본 발명에 의한 방전등용 안정기의 자기진단회로에 접속되는 제 2 환상 코어를 발췌하여 도시한 것이고,FIG. 3B is an excerpt of the second annular core connected to the self-diagnosis circuit of the ballast for discharge lamps according to the present invention illustrated in FIG.
도 4는 본 발명에 의한 안정기 본체의 정면도이다.4 is a front view of a ballast body according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100: 점등부 200: 변압기의 자기진단부100: lighting unit 200: self-diagnosis unit of the transformer
300: 콘덴서의 자기진단부 R1: 제 1 저항 300: self-diagnostic portion R1 of capacitor: first resistance
400: 안정기 본체 410:입출력 인출선부400: ballast body 410: input and output lead portion
420: 전원 표시부 430: 안정기의 자기진단 표시 LED420: power display unit 430: self-diagnosis display LED of the ballast
L1: 제 1차 권선 L2: 제 2차 권선L1: primary winding L2: secondary winding
TF: 변압기 SCR: 사이리스터 TF: Transformer SCR: Thyristor
D1: 제 1 다이오드 D2: 제 2 다이오드D1: first diode D2: second diode
TC1: 제 1 환상 코어 TC2: 제 2 환상 코어TC1: first annular core TC2: second annular core
LED1: 제 1 발광다이오드 LED2: 제 2 발광 다이오드LED1: first light emitting diode LED2: second light emitting diode
C1: 제 1 콘덴서 C2: 제 2 콘덴서C1: first capacitor C2: second capacitor
V1: 제 1 전원단 V2: 제 2 전원단V1: first power stage V2: second power stage
본 발명은 방전등용 안정기에 관한 것으로, 특히 환상 코어와 발광다이오드를 이용한 안정화 회로를 통하여 방전등을 안정하게 동작시킴과 아울러 안정기와 역률개선용 콘덴서 및 방전등의 고장 여부를 진단할 수 있는 자기진단회로를 포함하는 방전등용 안정기에 관한 것이다.The present invention relates to a ballast for a discharge lamp, and more particularly, a self-diagnosis circuit capable of stably operating a discharge lamp through a stabilization circuit using an annular core and a light emitting diode and diagnosing a failure of a ballast, a power factor improvement capacitor, and a discharge lamp. It is related with the ballast for discharge lamps containing.
일반적으로 고압 나트륨 램프는 2500V~3000V, 메탈할라이드 램프는800V~2000V, HQI램프는 3500V~4500V 일때 고압펄스 전압을 16.67ms(또는 8.33ms)마다 발생시키며 이와 같은 고압 방전등을 사용하는 가로등에 있어서는 그 구성요소가 고압 방전등과 안정기 및 점등회로로 대별되어 있음은 주지의 사실이다.Generally, high voltage sodium lamp generates 2500V ~ 3000V, metal halide lamp 800V ~ 2000V, and HQI lamp generates 3500V ~ 4500V high voltage pulse voltage every 16.67ms (or 8.33ms). It is well known that the components are roughly classified into high-pressure discharge lamps, ballasts and lighting circuits.
그러나 종래의 경우 설치된 가로등이 점등되지 않는 등의 고장 난 경우에 정확한 고장의 개소를 발견할 수가 없어 고가의 가로등의 안정기나 방전등의 전체를 교체하여 버리는 폐단이 있어, 가로등 유지 보수에 많은 인력과 노력이 요구될 뿐만 아니라 유지보수비가 많이 요구되는 비경제적인 결함도 나타나고 있다.However, in the conventional case, when the installed streetlight fails, such as the failure of the installed streetlight, it is impossible to find the exact point of failure, and there is a discontinuity that replaces the entire ballast or discharge lamp of the expensive streetlight. Not only is this required, but there are also uneconomical defects that require high maintenance costs.
도 1은 종래기술에 의한 방전등용 안정기 회로를 나나낸 것으로, 교류입력전원(AC 220V)의 전원선(VOL1, VOL2)과 병렬로 역률개선용 콘덴서(C1)와 저항(R1)을 접속한 가로등에 있어서, 방전등의 점등에 필요한 고압펄스전압은 점등기에서 발생하게 되며 방전등이 점등되었을 때 일정한 특성으로 안정시키기 위한 안정기로 구성되어 있다. Figure 1 shows a ballast circuit for a discharge lamp according to the prior art, a street light connecting the power factor improving capacitor (C1) and the resistor (R1) in parallel with the power lines (VOL1, VOL2) of the AC input power (
즉, 변압기와 방전등을 직렬 접속하고 점등기는 변압기의 1차권선(L1)의 임의의 탭단자에 콘덴서(C2)와 사이리스터(SCR)를 직렬로 접속하고 사이리스터(SCR)의 게이트단(G)에 저항(R2, R3, R4) 및 다이오드(D2)으로 구성되며 트리거 신호를 발생하고, 역방향 다이오드(D1)로 구성된 회로를 사이리스터(SCR)와 병렬로 접속 구성하였다.That is, the transformer and the discharge lamp are connected in series, and the igniter connects the capacitor C2 and the thyristor SCR in series with an arbitrary tap terminal of the primary winding L1 of the transformer, and the gate terminal G of the thyristor SCR. A circuit composed of the resistors R2, R3, and R4 and the diode D2 generates a trigger signal, and a circuit composed of the reverse diode D1 is connected in parallel with the thyristor SCR.
상기에서 전원선(VOL1, VOL2)을 통하여 교류입력전압(AC 220V)을 가하여 교류입력전원의 극성이 매 사이클마다 P1점에서 +전위가 되고 P2점에서 -전위가 되는 순간 P1점을 통한 전압이 역방향 다이오드(D1)와 콘덴서(C2), 변압기의 1차권선(L1) 및 P2점을 통해 콘덴서(C2)에 충전되게 된다.In the above, the AC input voltage (
따라서, 콘덴서(C2)에 충전된 전압은 P1점과 P2점의 극성이 바뀌는 순간 교류입력전압(AC 220V)과 합쳐져서 2배의 전압이 사이리스터(SCR)의 애노드단자에 공급됨과 동시에 저항(R4), 다이오드(D2) 및 저항(R2, R3)으로 구성된 회로에 의한 트리거 신호가 사이리스터(SCR)의 게이트단(G)에 가해져 사이리스터(SCR)를 트리거 시켜주어 순간적으로 도통 상태로 되며 이때 콘덴서(C2)와 사이리스터(SCR) 애노드단자에 걸려있던 2배전압은 변압기(TF)의 2차권선(L2)을 통해 방전되게 되며 이결과 변압기(TF)의 1차권선과 2차권선의 권선비(L1:L2)에 의해 방전등의 점등에 필요한 높은 전압이 공급되며 이때 공급되는 고압은 콘덴서(C2) 및 변압기의 1차권선(L1)에 의해 설정된 시정수를 주기로 매 16.67ms마다 고압펄스가 발생되어 방전등이 점등될 때까지 계속 공급하여 방전등의 점등 작동을 수행함과 동시에 사이리스터(SCR)는 도통 동작을 한다.Therefore, the voltage charged in the capacitor (C2) is combined with the AC input voltage (
즉, 회로에 교류입력전압(AC 220V)을 공급하면 점등기에서 고압펄스를 발생하여 방전등에 가해지면 가해진 고압펄스에 의해 방전등은 내부의 가스가 이온화 되어 방전등이 점등된다. 방전등이 점등되면 회로에 흐르는 전류는 방전등 내부의 임피던스와 변압기의 인덕턴스 값에 의해 제한되어 방전등 내부 임피던스가 일정한 값을 유지하면서 방전등의 전압과 전류는 동작시의 필요한 값으로 안정화된다.In other words, when the AC input voltage (
이와 같은 상태에서 방전등이 점등되면 방전등 내부의 임피던스와 변압기의 인덕턴스 값(L)에 의해 방전등의 양단 P1점에서 P3점에 전압강하가 발생하고, 이때 방전등의 양단 P1점과 P3점에 걸리는 전압이 콘덴서(C2)와 사이리스터(SCR)로 구성된 회로의 단락 상태 전압 이하로 떨어지게 됨으로써, 트리거 펄스를 발생하는 회로의 전압이 사이리스터(SCR)의 트리거 전압 이하로 떨어지게 되어 콘덴서(C2)와 사이리스터(SCR)로 구성된 회로의 사이리스터(SCR)가 오프 상태가 된다.In this state, when the discharge lamp is turned on, a voltage drop occurs between P1 and P3 at both ends of the discharge lamp by the impedance of the discharge lamp and the inductance value (L) of the transformer. By dropping below the short-circuit voltage of the circuit composed of the capacitor C2 and the thyristor SCR, the voltage of the circuit generating the trigger pulse falls below the trigger voltage of the thyristor SCR, and thus the capacitor C2 and the thyristor SCR. The thyristor SCR of the circuit constituted by is turned off.
상기와 같이 콘덴서와 사이리스터로 구성된 회로는 통상 콘덴서와 사이리스터가 불량이지만 정확한 고장원인을 찾기가 어려워서 점검자는 방전등의 고장으로 오판하여 방전등를 교체하게 되는 문제점이 있었다.As described above, a circuit composed of a capacitor and a thyristor is generally a defective capacitor and a thyristor, but it is difficult to find the exact cause of the failure, so the inspector has a problem in that the discharge lamp is incorrectly replaced by a failure of the discharge lamp.
본 발명의 목적은 환상 코어와 발광다이오드를 이용한 안정화 회로를 통하여 방전등를 안전하게 동작시킴과 아울러 변압기와 역률개선용 콘덴서 및 방전등의 고장 여부를 정확하게 진단할 수 있는 방전등용 안정기의 자기검진회로를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a self-check circuit for a discharge lamp ballast that can safely operate a discharge lamp through a stabilization circuit using an annular core and a light emitting diode, and can accurately diagnose a failure of a transformer, a power factor improving capacitor, and a discharge lamp. .
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적인 수단은, 제 1 전원단과 제 2 전원단 사이에 변압기와 방전등이 직렬 접속되어 있고 변압기의 탭과 제 2 전원단 사이에 사이리스터와 제 2 콘덴서가 직렬로 접속되어 있으며, 사이리스터와 제 2 콘덴서가 직렬 연결된 회로와 역방향 제 1 다이오드가 병렬 접속된 안정기 회로에 있어서, 제 1 전원단과 변압기 사이의 특정 위치에 직렬 접속된 제 1 환상 코어에 소정 권수를 감은 제 3차 권선과; 제 1 환상 코어에 소정 권수를 감은 제 4차 권선와; 제 4차 권선 양단에 직렬 접속된 제 5저항과 순방향 제 1 발광다이오드 및 순방향 제 3 다이오드(D3)를 구비한 것을 특징으로 한다.The technical means of the present invention for achieving the above object is that the transformer and the discharge lamp is connected in series between the first power supply terminal and the second power supply terminal, and the thyristor and the second capacitor are in series between the tap and the second power supply terminal of the transformer. In a ballast circuit in which a thyristor and a second capacitor are connected in series, and a ballast circuit in which a reverse first diode is connected in parallel, a predetermined number of turns are wound around a first annular core connected in series at a specific position between a first power supply terminal and a transformer. A third winding; A fourth winding wound with a predetermined number of turns on the first annular core; And a fifth resistor, a forward first light emitting diode, and a forward third diode D3 connected in series with both ends of the fourth winding.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예의 기술적인 수단은, 제 1 전원단과 제 2 전원단 사이에 변압기와 방전등이 직렬 접속되어 있고 변압기의 탭과 제 2 전원단 사이에 사이리스터와 제 2 콘덴서가 직렬로 접속되어 있으며, 사이리스터와 제 2 콘덴서가 직렬 연결된 회로와 역방향 제 1 다이오드가 직렬 접속된 안정기 회로에 있어서, 제 1 전원단과 제 1 콘덴서 사이의 특정 위치(P4)에 직렬 접속된 제 2 환상 코어에 소정 권수를 감은 제 5차 권선(L5)과; 제 2 환상 코어에 소정 권수를 감은 제 6차 권선과; 제 6차 권선 양단에 직렬 접속된 제 6저항과 순방향 제 2 발광다이오드와 순방향 제 4 다이오드를 구비한 것을 특징으로 한다.Technical means of another embodiment of the present invention for achieving the above object, the transformer and the discharge lamp is connected in series between the first power supply and the second power supply and the thyristor and the second power supply between the tap and the second power supply terminal of the transformer. In a ballast circuit in which a capacitor is connected in series, a circuit in which a thyristor and a second capacitor are connected in series, and a reverse first diode is connected in series, a capacitor connected in series at a specific position P4 between the first power supply terminal and the first capacitor. A fifth winding L5 wound with a predetermined number of turns on the two annular cores; A sixth winding wound with a predetermined number of turns on the second annular core; And a sixth resistor, a second forward light emitting diode, and a fourth forward diode connected in series to both ends of the sixth winding.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2a는 본 발명에 의한 방전등용 안정기의 자기진단회로를 도시한 것으로 점등부(100), 자기진단부(200)로 이루어져 있으며, 도 2b는 도 2a에 예시된 본 발명에 의한 방전등용 안정기의 자기진단회로에 접속되는 제 1 환상 코어를 발췌하여 도시한 것이다.FIG. 2A illustrates a self-diagnosis circuit of the ballast for discharge lamps according to the present invention, comprising a
제 1전원단(V1)과 제 2전원단(V2) 사이에 변압기(TF) 및 방전등이 직렬 접속되어 있고 변압기(TF)의 탭(Tap)과 제 2 전원단(V2) 사이에 제 2 콘덴서(C2)와 사이리스터(SCR)가 직렬 접속되어 있고 변압기(TF)의 출력단과 사이리스터(SCR)의 게이트단 사이에 제 4저항(R4)과 제 2 다이오드(D2)와 제 3 저항(R3)이 직렬 접속되어 있고, 사이리스터(SCR)의 게이트단과 제 2 전원단(V2) 사이에 제 2 저항(R2)이 직렬 접속되어 있고, 제 1전원단(V1)과 제 2 전원단(V2) 입력단 사이에 역률개선용 제 1 콘덴서(C1)가 접속되어 있으며 제 1콘덴서(C1)에 제 1 저항(R1)이 병렬 접속되어 있다.The transformer TF and the discharge lamp are connected in series between the first power supply terminal V1 and the second power supply terminal V2, and the second capacitor is connected between the tap Tap and the second power supply terminal V2 of the transformer TF. C2 and thyristor SCR are connected in series, and a fourth resistor R4, a second diode D2, and a third resistor R3 are connected between the output terminal of the transformer TF and the gate terminal of the thyristor SCR. The second resistor R2 is connected in series between the gate terminal of the thyristor SCR and the second power supply terminal V2, and is connected between the first power supply terminal V1 and the second power supply terminal V2 input terminal. The first capacitor C1 for power factor improvement is connected to the first capacitor C1, and the first resistor R1 is connected in parallel to the first capacitor C1.
본 발명에서 점등부(100)는 사이리스터(SCR)와 제 1 다이오드(D1)와 제 2 다이오드(D2)를 이용하였다.In the present invention, the
또한 자기진단부(200)는 제 1 전원단(V1)과 변압기(TF)의 특정 단(P)에 제 1 환상 코어(TC1)에 소정 권수를 감은 제 3 차 권선(L3)이 직렬 접속되어 있고, 제 1 환상 코어(TC1)에 소정권수를 감은 제 4차 권선(L4)의 양단에 전압이 유기되는 a전원단(a)과 b전원단(b)이 있고, a전원단(a)과 b전원단(b) 사이에 제 5저항(R5)과 순방향 제 1 발광다이오드(D1)와 순방향 제 3 다이오드(D3)가 직렬 접속되어 있다.In addition, the self-
제 1 전원단(V1)과 제 2 전원단(V2)의 양단에 입력전압을 인가하면 변압기(TF)의 제 1차 권선(L1)과 제 2 콘덴서(C2)를 통해 사이리스터(SCR)에 공급됨과 동시에 변압기(TF)의 제 1차 권선(L1)과 제 2 차 권선(L2)을 통해 제 4저항(R4)의 시정수에 의해 제 2 다이오드(D2)는 단락 상태의 전압이 되어 트리거 펄스를 제 3저항(R3)을 통해 사이리스터(SCR)의 게이트단에 가해지게 된다.When an input voltage is applied to both ends of the first power terminal V1 and the second power terminal V2, the thyristor SCR is supplied to the thyristor SCR through the primary winding L1 and the second capacitor C2 of the transformer TF. At the same time, the second diode D2 becomes a short-circuit voltage by the time constant of the fourth resistor R4 through the primary winding L1 and the secondary winding L2 of the transformer TF, thereby triggering a trigger pulse. Is applied to the gate terminal of the thyristor (SCR) through the third resistor (R3).
이때, 사이리스터(SCR)는 게이트로 인가되는 단락 상태의 전압에 의하여 도통되게 되므로 제 2 콘덴서(C2)를 충전하게 된다. 사이리스터(SCR)와 역방향 제 1 다이오드(D1)의 전위가 일정주기로 바뀔 때마다 사이리스터(SCR)는 도통과 차단 동작을 반복하게 되며 제 2 콘덴서(C2)에 충전된 전압은 변압기(TF)로 방전되어 방전등의 양단에 고압의 펄스 전압이 인가되게 된다.At this time, the thyristor (SCR) is conducted by the voltage of the short-circuit state is applied to the gate to charge the second capacitor (C2). Whenever the potential of the thyristor SCR and the reverse first diode D1 is changed at a constant cycle, the thyristor SCR repeats the conduction and disconnection operation, and the voltage charged in the second capacitor C2 is discharged by the transformer TF. Thus, a high voltage pulse voltage is applied to both ends of the discharge lamp.
여기서 인가된 고압 펄스전압은 사이리스터(SCR)와 순방향 제 1다이오드(D1)의 전위가 바뀌는 일정주기 16.67ms(또는 8.33ms) 마다 발생되며 방전등이 점등될 때까지 계속 가해지게 된다.The high voltage pulse voltage applied here is generated every 16.67 ms (or 8.33 ms) at a constant cycle in which the potentials of the thyristor SCR and the forward first diode D1 are changed, and are continuously applied until the discharge lamp is turned on.
이와 같이 발생된 고압펄스전압에 의해 방전등의 내부 가스가 이온화 되어 방전등이 점등되고 방전등이 점등되면 방전등의 내부 임피던스가 일정한 값을 유지하면서 방전등의 전압과 전류는 동작 시 필요한 값으로 안정화 된다.When the internal gas of the discharge lamp is ionized by the high-voltage pulse voltage generated as described above, the discharge lamp is turned on, and when the discharge lamp is turned on, the voltage and current of the discharge lamp are stabilized to the required values during operation while maintaining the constant internal impedance of the discharge lamp.
그러므로 방전등은 고압의 펄스 전압에 의해 점등됨과 동시에 방전등의 양단은 전압강하가 일어난다.Therefore, the discharge lamp is turned on by the high voltage pulse voltage and the voltage drop occurs at both ends of the discharge lamp.
방전등의 양단에 일어난 전압 강하는 제 2 다이오드(D2)의 단락 상태의 전압 이하로 떨어지므로 제 2 다이오드(D2)가 트리거되지 못하여 사이리스터(SCR)는 차단되게 되며 고압펄스는 정지하게 된다.Since the voltage drop generated at both ends of the discharge lamp falls below the short-circuit voltage of the second diode D2, the second diode D2 is not triggered, the thyristor SCR is blocked, and the high voltage pulse is stopped.
변압기와 방전등의 진단은 제 1전원단(V1)과 변압기(TF) 사이에 제 1 환상 코어(TC1)에 소정 권수를 감은 제 3차 권선(L3)을 직렬 접속하고 제 1 환상 코어(TC1)에 소정 권수를 감은 제 4차 권선(L4)의 양단에 변압기(TF)에서 발생한 고압 펄스 전압 중 소정 전압이 유기되어 제 5 저항(R5)과 자기진단용 제 1 발광다이오드(LED1) 및 제 3 다이오드(D3)에 전압이 흘러 제 1 발광다이오드(LED1)인 황색 발광다이오드(LED)가 점등되는 것을 시각적으로 확인함으로써 이루어진다.Diagnosis of the transformer and the discharge lamp is performed between the first power source terminal V1 and the transformer TF by connecting a third winding L3 wound with a predetermined number of turns to the first annular core TC1 in series, and performing a first annular core TC1. The predetermined voltage of the high voltage pulse voltage generated from the transformer TF is induced at both ends of the fourth winding L4 wound around the predetermined number of turns, so that the fifth resistor R5, the first light emitting diode LED1 for self-diagnosis, and the third diode are This is achieved by visually confirming that a voltage flows in D3 to turn on the yellow light emitting diode LED, which is the first light emitting diode LED1.
예를들어, 방전등과 변압기가 정상이면 제 1 전압단(V1)에서 흐르는 교류입력전압(AC 220V)이 제 1 환상 코어(TC1)의 제 3차 권선(L3)을 통해 방전등으로 흐른다.For example, when the discharge lamp and the transformer are normal, the AC
그 결과 제 3차 권선(L3)에서 흐르는 교류입력전압(AC 220V)의 소정 전압이 제 4차 권선(L4)에 유기되며, 제 4차 권선(L4)의 a전압단(a)과 b전압단(b) 사이에 직렬 연결된 제 5 저항(R5)과 자기진단용 제 1 발광다이오드(LED1) 및 제 3 다이오드(D3)에 전압이 흐른다.As a result, a predetermined voltage of the AC
여기서, 제 3 차 권선(L3)에 흐르는 교류입력전압(AC 220V)은 저압으로 제 4차권선(L4)에 유기된 전압은 소정 전압이기 때문에 제 1 발광다이오드(LED1)인 황색 발광다이오드(LED)가 소등된다.In this case, the AC
반면, 방전등의 소등원인이 변압기의 고장이면 제 1 전원단(V1)에서 교류입력전압(AC 220V)을 가하면 점등부(100)로 흘러서 고압펄스 전압을 발생하여 방전등을 점등시켜야 하나 변압기(TF)의 고장으로 변압기(TF)로 방전하지 못하여 방전등이 소등되고 제 2 콘덴서(C2)에 고압펄스 전압이 계속 충전되어 충전된 전압은 제 3 차 권선(L3)로 방전된다. On the other hand, if the cause of the extinction of the discharge lamp is a failure of the transformer, when the AC input voltage (
그 결과 제 2 콘덴서(C2)에 충전된 고압펄스 전압은 제 1 환상 코어(TC1)의 제 4차 권선(L4)으로 소정 전압이 유기되어 제 4차 권선(L4)의 a전압단(a)과 b전압단(b) 사이에 직렬 연결된 제 5 저항(R5)과 자기진단용 제 1 발광다이오드(LED1) 및 제 3다이오드(D3)에 전압이 흘러 제 1 발광다이오드(LED1)인 황색 발광다이오드(LED)가 점등된다.As a result, the high voltage pulse voltage charged in the second capacitor C2 is induced with a predetermined voltage to the fourth winding L4 of the first annular core TC1, so that a voltage terminal a of the fourth winding L4 is a. A yellow light emitting diode, which is a first light emitting diode LED1, is supplied with a voltage through a fifth resistor R5 connected in series between a and b voltage terminals b and a first light emitting diode LED1 and a third diode D3 for self-diagnosis. LED) lights up.
자기진단부(200)는 전원공급 시 제 1 발광다이오드(LED1)가 점등되어 있으면 안정기가 고장이 난 경우이므로 변압기를 교체하고 전원공급 후에도 제 1 발광다이오드(LED1)가 소등되어 있고 방전등이 점등되지 않으면 점등부(100)가 고장이난 경우이므로 점등부(100)를 교체하면 된다. The self-
도 3a는 다른 실시예에 의한 방전등용 안정기의 자기진단회로를 도시한 것으로 점등부(100), 자기진단부(300)로 이루어져 있으며, 도 3b는 도 3a에 예시된 본 발명에 의한 방전등용 안정기의 자기회로에 접속되는 제 2 환상 코어를 발췌하여 도시한 것이다.3A illustrates a self-diagnosis circuit of a ballast for a discharge lamp according to another embodiment, and includes a
제 1전원단(V1)과 제 2전원단(V2) 사이에 변압기(TF) 및 방전등이 직렬 접속되어 있고 변압기(TF)의 탭(Tap)과 제 2 전원단(V2) 사이에 제 2 콘덴서(C2)와 사이리스터(SCR)가 직렬 접속되어 있고 변압기(TF)의 출력단과 사이리스터(SCR)의 게이트단 사이에 제 4저항(R4)과 제 2 다이오드(D2)와 제 3 저항(R3)이 직렬 접속되어 있고, 사이리스터(SCR)의 게이트단과 제 2 전원단(V2) 사이에 제 2 저항(R2)이 직렬 접속되어 있고 제 1전원단(V1)과 제 2 전원단(V2) 입력단 사이에 역률개선용 제 1 콘덴서(C1)가 접속되어 있으며 제 1콘덴서(C1)에 제 1 저항(R1)이 병렬 접속되어 있다. The transformer TF and the discharge lamp are connected in series between the first power supply terminal V1 and the second power supply terminal V2, and the second capacitor is connected between the tap Tap and the second power supply terminal V2 of the transformer TF. C2 and thyristor SCR are connected in series, and a fourth resistor R4, a second diode D2, and a third resistor R3 are connected between the output terminal of the transformer TF and the gate terminal of the thyristor SCR. The second resistor R2 is connected in series between the gate terminal of the thyristor SCR and the second power supply terminal V2, and is connected between the first power supply terminal V1 and the second power supply terminal V2 input terminal. The first capacitor C1 for power factor improvement is connected, and the first resistor R1 is connected in parallel to the first capacitor C1.
여기서, 역률개선용 콘덴서는 방전등에 무효전력을 공급하기 위해 설치 된 것으로 전압이 정정치 보다 커지면 단락되고 작아지면 개방되며, 제 1 저항은 큰 전류가 흐르거나 이상전압이 발생할 경우에 높은 전류만을 억제하기 위해 사용된다.Here, the power factor correction capacitor is installed to supply reactive power to the discharge lamp, and is shorted when the voltage is larger than the set value and is opened when the voltage is smaller, and the first resistor suppresses only the high current when a large current flows or an abnormal voltage occurs. Used to
본 발명에서 점등부(100)는 사이리스터(SCR)와 제 1 다이오드(D1)와 제 2 다이오드(D2)를 이용하였고, 자기진단부(300)는 제 1 전원단(V1)과 제 2 전원단(V2) 사이에 직렬 접속된 역률개선용 콘덴서인 제 1 콘덴서(C1)와 제 2 환상 코어(TC2)이 접속되어 있고, 제 2 환상 코어(TC2)에 소정권수를 감은 제 6차 권선(L6)의 양단에 전압이 유기되는 c전원단(c)과 d전원단(d)이 있고, c전원단(c)과 d전원단(d) 사이에 제 6저항(L6)과 순방향 제 2 발광다이오드(LED2)와 순방향 제 4 다이오드(D4)가 직렬 접속되어 있다.In the present invention, the
제 1 전원단(V1)과 제 2 전원단(V2)의 양단에 교류입력전압(AC 220V)을 인가하면 변압기(TF)의 제 1차 권선(L1)과 제 2 콘덴서(C2)를 통해 사이리스터(SCR)에 공급됨과 동시에 변압기(TF)의 제 1차 권선(L1)과 제 2 차 권선(L2)을 통해 제 4저항(R4)의 시정수에 의해 제 2 다이오드(D2)는 단락 상태의 전압이 되어 트리거 펄스를 제 3저항(R3)을 통해 사이리스터(SCR)의 게이트단에 가해지게 된다.When an AC
이때, 사이리스터(SCR)는 게이트로 인가되는 단락 상태의 전압에 의하여 도통되게 되므로 제 2 콘덴서(C2)를 충전하게 된다. 사이리스터(SCR)와 역방향 제 1 다이오드(D1)의 전위가 일정주기로 바뀔 때마다 사이리스터(SCR)는 도통과 차단 동작을 반복하게 되며 제 2 콘덴서(C2)에 충전된 전압은 변압기(TF)로 방전되며 방전등의 양단에 고압의 펼스전압이 인가되게 된다.At this time, the thyristor (SCR) is conducted by the voltage of the short-circuit state is applied to the gate to charge the second capacitor (C2). Whenever the potential of the thyristor SCR and the reverse first diode D1 is changed at a constant cycle, the thyristor SCR repeats the conduction and disconnection operation, and the voltage charged in the second capacitor C2 is discharged by the transformer TF. A high voltage pull voltage is applied to both ends of the discharge lamp.
여기서 인가된 고압 펄스전압은 사이리스터(SCR)와 역방향 제 1다이오드(D1)의 전위가 바뀌는 일정주기 16.67ms(또는 8.33ms) 마다 발생되며 방전등이 점등될 때까지 계속 가해지게 된다.The high voltage pulse voltage applied here is generated every 16.67 ms (or 8.33 ms) at a constant period during which the potentials of the thyristor SCR and the reverse first diode D1 are changed, and are continuously applied until the discharge lamp is turned on.
이와 같이 발생된 고압펄스전압에 의해 방전등의 내부 가스가 이온화 되어 방전등이 점등되고 방전등이 점등되면 방전등의 내부 임피던스가 일정한 값을 유지 하면서 방전등의 전압과 전류는 동작 시 필요한 값으로 안정화되고 방전등은 고압의 펄스 전압에 의해 점등됨과 동시에 방전등의 양단은 전압강하가 일어난다.When the internal gas of the discharge lamp is ionized by the high-voltage pulse voltage generated as described above, when the discharge lamp is turned on and the discharge lamp is turned on, the internal impedance of the discharge lamp is maintained at a constant value while the voltage and current of the discharge lamp are stabilized to required values during operation. The lamp is turned on by the pulse voltage and the voltage drop occurs at both ends of the discharge lamp.
방전등의 양단에 일어난 전압 강하는 제 2 다이오드(D2)의 단락 상태의 전압 이하로 떨어지므로 제 2 다이오드(D2)가 트리거되지 못하여 사이리스터(SCR)는 차단되게 되며 고압펄스는 정지하게 된다.Since the voltage drop generated at both ends of the discharge lamp falls below the short-circuit voltage of the second diode D2, the second diode D2 is not triggered, the thyristor SCR is blocked, and the high voltage pulse is stopped.
역률용 콘덴서(C1)와 방전등의 진단은 제 1전원단(V1)과 제 1 콘덴서의 특정 단(P4) 사이에 제 2 환상 코어(TC2)에 소정 권수를 감은 제 5차 권선(L5)을 직렬 접속하고 제 2 환상 코어(TC2)에 소정 권수를 감은 제 6차 권선(L6)의 양단에 전압이 유기되어 제 6 저항(R6)과 자기진단용 제 2 발광다이오드(LED2) 및 제 4 다이오드(D4)에 전압이 흘러 제 2 발광다이오드(LED2)인 적색 발광다이오드(LED)가 점등되는 것을 시각적으로 확인함으로써 이루어진다.The diagnosis of the power factor capacitor C1 and the discharge lamp includes the fifth winding L5 wound with a predetermined number of turns wound on the second annular core TC2 between the first power supply terminal V1 and the specific terminal P4 of the first capacitor. The voltage is induced across the sixth winding L6 having a predetermined number of turns wound on the second annular core TC2, and the sixth resistor R6, the second light emitting diode LED2 for self-diagnosis, and the fourth diode ( This is achieved by visually confirming that voltage flows to D4) and the red light emitting diode LED, which is the second light emitting diode LED2, is turned on.
예를들어 방전등의 소등 원인이 역률개선용 콘덴서(C1)의 고장이면 콘덴서가 개방되어 제 1 콘덴서(C1)에 병렬 접속된 저항(R1)으로 흐르게 되며, 제 5 차 권선(L5)에는 교류입력전압(AC 220V)의 소정 전압이 제 6차권선(L6)에 유기되어 제 6차 권선(L6)의 c전압단(c)과 d전압단(d) 사이에 직렬 연결된 제 6저항(R6)과 자기진단용 제 2 발광다이오드(LED2) 및 제 4 다이오드(D4)에 미세한 전압이 흘러 제 2 발광다이오드(LED2)인 적색 발광다이오드(LED)는 소등된다.For example, if the cause of the extinguishing of the discharge lamp is a failure of the power factor improving capacitor C1, the capacitor is opened and flows to the resistor R1 connected in parallel to the first capacitor C1, and the fifth winding L5 receives an AC input. The sixth resistor R6 connected to the voltage terminal c and the voltage terminal d in series of the sixth winding L6 is induced in the sixth winding L6 by a predetermined voltage of the
반면 역률개선용 콘덴서(C1)가 정상이면 제 1 전원단(V1)에서 교류입력전압을 가하면 제 1 콘덴서(C1)는 선로전류를 줄어들게 하고 양단에 전압강하가 일어나며, 매 사이클마다 P1점과 P2점에서 전위가 바뀌면서 전압이 불연속적으로 변하며 높은 전류가 흘러 고전압이 발생하고 발생한 전압은 콘덴서(C1) 충전되며 제 5차 권선(L5)으로 방전된다. On the other hand, if the power factor improving capacitor C1 is normal, when an AC input voltage is applied from the first power supply terminal V1, the first capacitor C1 reduces the line current and a voltage drop occurs at both ends. At this point, as the potential changes, the voltage changes discontinuously, a high current flows to generate a high voltage, and the generated voltage is charged to the capacitor C1 and discharged to the fifth winding L5.
그 결과 제 1 콘덴서(C1)에 충전된 전압은 제 2 환상 코어(TC2)의 제 6차 권선(L6)으로 소정 전압이 유기되어 제 6차 권선(L6)의 c전압단(c)과 d전압(d) 사이에 직렬 연결된 제 6 저항(R6)과 자기진단용 제 2 발광다이오드(LED2) 및 제 4 다이오드(D4)에 전압이 흘러 제 2 발광다이오드인 적색 발광다이오드(LED)가 점등된다.As a result, the voltage charged in the first condenser C1 is induced with a predetermined voltage to the sixth winding L6 of the second annular core TC2, so that the c voltage terminals c and d of the sixth winding L6 are d. A voltage flows through the sixth resistor R6 connected in series between the voltage d, the second light emitting diode LED2 and the fourth diode D4 for self-diagnosis to turn on the red light emitting diode LED as the second light emitting diode.
도 4는 본 발명에 의한 안정기의 본체(400) 정면도로 특정 계측기와 연결하는 입출력 인출선부(410), 전원 공급 여부를 표시하는 전원 표시 발광다이오드(420), 안정기의 고장 여부를 표시하는 발광다이오드 (430), 변압기 고장 여부 진단용 제 1 발광다이오드(LED1)와 역률개선 콘덴서 진단용 제 2 발광다이오드(LED2)를 안정기 본체(400)에 설치하여 방전등이 소등되었을 때 안정기 본체의 각 진단용 발광다이오드의 점등을 시각적으로 확인함으로써 방전등의 소등 원인을 알 수 있다.4 is a front view of the
예를들어, 방전등이 소등되었을 때, 제 1 발광다이오드인 황색 발광다이오드(LED)가 점등되어 있으면 변압기의 고장이며, 제 2 발광다이오드인 적색 발광다이오드(LED)가 소등되어 있으면 역률개선 콘덴서인 제 1 콘덴서가 고장 난 것이다. For example, if the yellow light emitting diode (LED), which is the first light emitting diode, is turned on when the discharge lamp is turned off, the transformer is malfunctioning, and if the red light emitting diode (LED), which is the second light emitting diode, is turned off, the power factor improving capacitor is 1 The capacitor is broken.
반면 방전등이 정상적으로 점등되면, 안정기 본체의 제 1 발광다이오드인 황색 발광다이오드(LED)가 소등되어 있고, 제 2 발광다이오드인 적색 발광다이오드(LED)가 점등되어 있다.On the other hand, when the discharge lamp is normally lit, the yellow light emitting diode LED which is the first light emitting diode of the ballast body is turned off, and the red light emitting diode LED which is the second light emitting diode is lit.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the following claims.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 변압기 및 역률개선용 콘덴서 진단용 발광다이오드와 사이리스터를 이용한 안정화 회로를 통하여 방전등을 보다 안전하게 동작시킴과 아울러 변압기와 역률개선용 콘덴서 및 방전등의 고장 여부를 정확하게 진단함으로써, 가로등의 방전등과 변압기 또는 역률개선용 콘덴서의 이상 여부를 정확하게 식별하여 표시하여 가로등의 유지보수를 보다 능률적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라 발광다이오드의 작동 상태에 따라 이상 부위를 정확하게 체크하여 불필요한 부품교체 작업 등을 수행하지 않고 고장 부위만을 확인, 교체 또는 수리할 수 있어서 가로등의 유지보수를 매우 경제적으로 수행할 수 있는 이점이 있다.As described in detail above, the present invention operates the discharge lamp more safely through a stabilization circuit using a light emitting diode and a thyristor for diagnosing the transformer and the power factor improving capacitor, and accurately diagnoses the failure of the transformer and the power factor improving capacitor and the discharge lamp. By accurately identifying and displaying the abnormality of the discharge lamp of the street lamp and the transformer or the power factor improving capacitor, the maintenance of the street lamp can be performed more efficiently, and the unnecessary parts can be accurately checked according to the operation state of the light emitting diode. It is possible to check, replace or repair only the failure site without performing the replacement work, so there is an advantage that the maintenance of the street lamp can be performed very economically.
Claims (4)
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KR1020040027533A KR100622311B1 (en) | 2004-04-21 | 2004-04-21 | A self-diagnosis circuit of leakage transformer using discharge ramp |
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