KR100640180B1 - Apparatus for dimming control of a fluorescent lamp using a normal adjuster of lamp - Google Patents

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Abstract

A dimming controller of a fluorescent lamp using a standard light adjuster is provided to stabilize operation of the fluorescent lamp by removing flickers due to low energy supplied to the fluorescent lamp. A dimming controller of a fluorescent lamp includes a lamp driving voltage generator(70), a feedback amplifier(80), an initial pre-heating controller(90), and a shut-down controller(100). The lamp driving voltage generator detects an average DC voltage from an output voltage of a rectifier and generates a lamp driving voltage based on the average DC voltage. The feedback amplifier compares the lamp driving voltage with a feedback voltage and applies the compared result to a voltage controller. The initial pre-heating controller detects a peripheral temperature and adjusts a frequency for pre-heating. The shut-down controller detects abnormal waveforms from output switching elements and shuts down a driving circuit of the electronic ballast, when a magnitude of the abnormal waveform is greater than a predetermined value. When a lamp is inserted, the shut-down mode is cancelled.

Description

일반 조광기를 이용한 형광등의 디밍 제어 장치{Apparatus for dimming control of a fluorescent lamp using a normal adjuster of lamp}Apparatus for dimming control of a fluorescent lamp using a normal adjuster of lamp}

도 1은 본 발명에 의한 일반 조광기를 이용한 형광등의 디밍 제어회로 블록도.1 is a block diagram of a dimming control circuit of a fluorescent lamp using a general dimmer according to the present invention.

도 2는 본 발명의 온도보상형 초기 예열 모드를 설명하기 위한 특성도.Figure 2 is a characteristic diagram for explaining the temperature compensation initial preheating mode of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 조광기 20 : 정류부10 dimmer 20 rectifier

30 : 피크 검출기 40 : 기준전원전압부30: peak detector 40: reference power supply voltage

50 : 안정기회로 51 : 전압제어기(VCO)50: ballast circuit 51: voltage controller (VCO)

52 : 구형파발생기 53 : 데드타임 회로52: square wave generator 53: dead time circuit

54 : 드라이브회로 55 : LC_공진회로54: drive circuit 55: LC_resonance circuit

60 : 램프 70 : 램프 구동전압발생부60: lamp 70: lamp driving voltage generator

71 : 평균검출부 72 : DC앰프71: average detector 72: DC amplifier

73 : 이득조정수단 74 : 온도보상기73: gain adjusting means 74: temperature compensation

80 : 피드백 증폭부 90 : 초기예열 제어부80: feedback amplifier 90: initial preheating controller

91 : 온도검출기 92 : 주파수제어회로91: temperature detector 92: frequency control circuit

93 : 타이머 94 : 초기예열 스위치93: timer 94: initial preheat switch

100 : 셧다운 제어부 101 : 파형 검출부100: shutdown control unit 101: waveform detection unit

102 : 지연부 103 : 셧다운부102 delay unit 103 shutdown unit

104 : 재시동제어부104: restart control unit

본 발명은 형광등의 밝기 조절회로에 관한 것으로서, 특히 형광등 전용 디밍 콘트롤러를 사용하지 않고 일반 조광기를 이용하여 형광등의 밝기를 조절하기 위한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brightness control circuit of a fluorescent lamp, and in particular, to adjust the brightness of a fluorescent lamp by using a general dimmer without using a fluorescent lamp dimming controller.

종래의 형광등 안정기는 철심에 코일을 감은 초크코일로 형광램프와 직렬로 연결하여 전류의 증가를 방지하도록 구성되어 있기 때문에 초기 점등시 높은 전력이 소비되기 때문에 근래에는 반도체를 이용한 여러 가지 방식의 전자식 안정기가 개발되어 있다.Conventional fluorescent ballasts are choke coils wound around iron cores and are connected in series with fluorescent lamps to prevent the increase of current. Therefore, high power is consumed during initial lighting. Is developed.

이러한 전자식 안정기도 AC/DC나 DC/HF 변환하는 과정에서 입력전원으로부터 유입되는 서지 및 임펄스 전압등의 노이즈는 필터등을 이용하여 실용상의 문제는 없을 정도로 해결되어 왔으나 초기점등시 전압상승으로 인한 과전류는 온도를 급격히 상승시켜 반도체를 파괴시킬 뿐만 아니라 램프의 필라멘트의 흑화현상이 빨리 나타나 램프의 수명단축으로 인하여 램프를 자주 교환해야 하는 불편을 초래함은 물론, 형광등의 밝기조절이 곤란으로 인하여 전력소비가 많은 등의 문제점이 있었 다.In the electronic ballast, AC / DC or DC / HF conversion, noise such as surge and impulse voltage flowing from the input power has been solved so that there is no practical problem by using a filter, but overcurrent due to voltage rise during initial lighting Not only destroys the semiconductors by rapidly increasing the temperature, but also causes blackening of the lamp's filament, resulting in the inconvenience of frequent lamp replacement due to shortening of the lamp's lifespan, and power consumption due to difficulty in controlling the brightness of the fluorescent lamp. There were many problems.

또한, 형광등의 밝기를 조절하기 위해서 형광등의 제어장치와 안정기 사이에 연결되는 선로는 전원선과 밝기 제어선등 적어도 4가닥(전력선 2가닥, 제어신호선 2가닥) 이상의 선로가 필요로 하고 있어서 그 구조가 복잡하고 안정기측에 제어용 마이컴이 필요하게 되는등의 단점이 있었다.In addition, in order to adjust the brightness of the fluorescent lamp, a line connected between the control device and the ballast of the fluorescent lamp requires at least four wires (two power lines and two control signal lines) such as a power supply line and a brightness control line. There was a disadvantage that it was complicated and required a control microcomputer on the ballast side.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 감안하여 형광등 전용의 디밍 콘트롤러를 사용하지 않고 일반 조광기를 이용하여 형광등의 밝기를 조절하는 전구용 조광기를 이용한 형광등의 디밍제어장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a dimming control device of a fluorescent lamp using a light dimmer for controlling the brightness of the fluorescent lamp by using a general dimmer without using a dimming controller dedicated to the fluorescent lamp in view of such a conventional problem.

또한, 본 발명은 디밍 제어에 의한 램프 구동전압을 발생시킬때에 주변 온도특성에 의해 저온에서 높고 고온에서 낮은 특성을 갖도록 하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to have a high temperature at a low temperature and a low temperature at a high temperature by the ambient temperature characteristics when generating a lamp driving voltage by dimming control.

또한, 본 발명은 조광기에 의한 디밍 제어시의 이득을 외부에서 조절 가능하게 하여 안정기를 보호하고 낮은 에너지 레벨로 인한 불떨림을 방지하도록 하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to allow the gain in the dimming control by the dimmer to be externally adjustable to protect the ballast and to prevent the vibration caused by the low energy level.

또한, 본 발명은 초기 예열 모드에서 주변 온도에 의거하여 저온 동작시 램프를 최대 전력에서 좀더 예열하도록 함으로써 덤등이 잘되게 하고, 고온에서는 낮은 전력으로 예열하여 스위프후 바로 디밍 제어신호를 따라가도록 하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to allow the lamp to be preheated at the maximum power during the low-temperature operation in accordance with the ambient temperature in the initial preheating mode to better the light, and to preheat the low power at high temperature to follow the dimming control signal immediately after the sweep. .

본 발명은 전구용 조광기에 의해 위상제어되는 입력전압을 정류하는 정류부와, 그 정류부의 정류된 신호에서 피크 잡음을 제거하는 피크 검출부와, 그 피크 검출부를 통해 안정화된 전압을 각부 동작전압(Vcc)과 기준전압(Vref)으로 발생시키는 기준전원전압부와, 램프 구동 전압을 입력받는 전압제어기(VCO)의 전압을 TFF를 통해 50%듀티를 갖는 구형파로 변환한후 데드타임회로를 통해 데드타임을 유지하면서 드라이브를 통해 출력 소자를 구동시켜 LC_공진회로를 통해서 램프를 구동시키는 안정기회로를 포함하여 이루어진 형광등 제어회로에 있어서, The present invention provides a rectifier for rectifying an input voltage phase controlled by a light bulb dimmer, a peak detector for removing peak noise from the rectified signal of the rectifier, and a voltage stabilized through the peak detector. After converting the voltage of the reference power supply voltage generated by the reference voltage (Vref) and the voltage controller (VCO) receiving the lamp driving voltage into a square wave having a 50% duty through the TFF, and maintains the dead time through the dead time circuit In the fluorescent lamp control circuit comprising a ballast circuit for driving the output element through the drive while driving the lamp through the LC_resonance circuit,

상기 정류부의 출력전압을 적분회로를 이용해 평균이 되는 DC전압을 검출하고, 그 DC전압에 의거하여 램프의 파워에 맞도록 전압을 변환시켜 램프 구동전압을 발생하는 램프 구동전압 발생부와;A lamp driving voltage generation unit for detecting a DC voltage that is averaged using an output circuit of the rectifying unit and converting the voltage to match the power of the lamp based on the DC voltage to generate a lamp driving voltage;

그 램프 구동전압 발생부의 출력전압과 램프의 피드백 전압을 비교하여 상기 전압제어기에 입력시키는 피드백증폭부와;A feedback amplifier which compares the output voltage of the lamp driving voltage generator with the feedback voltage of the lamp and inputs it to the voltage controller;

형광등 주변온도를 검출하여 온도에 따라 초기 예열을 위한 주파수를 제어하고 예열시간을 자동 조절하여 상기 전압제어기에 제어입력을 하는 초기 예열 제어부와;An initial preheating control unit which detects an ambient temperature of fluorescent lamps, controls a frequency for initial preheating according to the temperature, and automatically controls a preheating time to give a control input to the voltage controller;

상기 출력소자의 이상 파형을 검출하여 소정폭 이상의 파형이 검출되었을때 상기 안정기회로의 드라이브회로를 셧다운시키도록 제어하고, 상기 램프의 오픈시 셧다운 모드를 유지하다가 램프 삽입시 셧다운모드를 해제하고 처음 기동모드로 제어하는 셧다운 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.Detects the abnormal waveform of the output element and controls to shut down the drive circuit of the ballast circuit when a waveform having a predetermined width or more is detected, maintains the shutdown mode when the lamp is opened, and releases the shutdown mode when the lamp is inserted and starts the first time. And a shutdown control unit for controlling the mode.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 램프 밝기 조절 회로 블록도이다.1 is a block diagram of a lamp brightness control circuit according to the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 일반 전구용 조광기(10)를 통해 위상이 제어되는 입력전압을 브릿지 다이오드를 통해서 정류하는 정류부(20)와, 그 정류부(20)의 정류된 신호에서 피크 잡음을 제거하는 피크 검출부(30)와, 그 피크 검출부(30)를 통해 안정화된 전압을 각부 동작전압(Vcc)과 기준전압(Vref)으로 발생시키는 기준전원전압부(40)와, 램프 구동 전압을 입력받는 전압제어기(VCO)(51)의 전압을 구형파발생기(TFF)(52)를 통해 50%듀티를 갖는 구형파로 변환한후 데드타임회로(53)를 통해 데드타임을 유지하면서 드라이브(54)를 통해 출력 스위칭소자(Q1,Q2)를 구동시켜 LC_공진회로(55)를 통해서 램프(60)를 구동시키는 안정기회로(50)를 포함하여 이루어진 형광등 제어회로에 있어서,As shown therein, the rectifier 20 rectifies the input voltage whose phase is controlled by the general light dimmer 10 through the bridge diode, and the peak detector removes peak noise from the rectified signal of the rectifier 20. 30, a reference power supply voltage unit 40 for generating a voltage stabilized through the peak detector 30 as the operating voltage Vcc and the reference voltage Vref, and a voltage controller for receiving a lamp driving voltage ( VCO) 51 is converted into a square wave having a 50% duty through a square wave generator (TFF) 52, and then output switching device through the drive 54 while maintaining dead time through the dead time circuit 53. In the fluorescent lamp control circuit comprising a ballast circuit 50 for driving (Q1, Q2) to drive the lamp 60 through the LC_resonance circuit 55,

상기 정류부(20)의 출력전압을 적분회로를 이용해 평균이 되는 DC전압을 검출하고, 그 DC전압에 의거하여 램프의 파워에 맞도록 전압을 변환시켜 램프 구동전압을 발생하는 램프 구동전압 발생부(70)와;A lamp driving voltage generator for detecting an output DC voltage of the rectifier 20 using an integrating circuit and converting the voltage to match the power of the lamp based on the DC voltage to generate a lamp driving voltage ( 70);

그 램프 구동전압 발생부(70)의 출력전압과 램프의 피드백 전압을 비교하여 상기 전압제어기(51)에 입력시키는 피드백 증폭부(80)와;A feedback amplifier 80 which compares the output voltage of the lamp driving voltage generator 70 with the feedback voltage of the lamp and inputs it to the voltage controller 51;

형광등 주변온도를 검출하여 온도에 따라 초기 예열을 위한 주파수를 제어하고 예열시간을 자동 조절하여 상기 전압제어기(51)에 제어입력을 하는 초기 예열 제어부(90)와;An initial preheating control unit (90) which detects an ambient temperature of fluorescent lamps, controls a frequency for initial preheating according to the temperature, and automatically adjusts the preheating time to provide a control input to the voltage controller (51);

상기 출력 스위칭소자(Q1,Q2)의 이상 파형을 검출하여 소정폭 이상의 파형이 검출되었을때 상기 안정기회로(50)의 드라이브(54)를 셧다운시키도록 제어하고, 상기 램프(60)의 오픈시 셧다운 모드를 유지하다가 램프 삽입시 셧다운모드를 해제하고 처음 기동모드로 제어하는 셧다운 제어부(100)를 포함하여 구성된다.When abnormal waveforms of the output switching elements Q1 and Q2 are detected and a waveform having a predetermined width or more is detected, the drive 54 of the ballast circuit 50 is controlled to shut down, and when the lamp 60 is opened. It is configured to include a shutdown control unit 100 to maintain the shutdown mode, release the shutdown mode when the lamp is inserted and to control the first startup mode.

상기 램프구동전압 발생부(70)는, 상기 조광기(10)에 의해 제어되고 정류부(20)에서 정류된 AC전압을 IC가 입력받을 수 있도록 전압을 분배한 후 DC전압으로 검출하는 적분회로인 평균검출부(V_AVG)(71)와, 그 평균 검출부(71)의 전압과 기준전압을 비교하여 램프의 파워에 맞도록 전압을 변환시켜주는 DC앰프(72)와, 상기 조광기(10)에 의해 제어되는 위상이 너무 많이 컷(Cut)된 파형이 소정범위 이상인 상태에서는 안정기를 차단하도록 상기 DC앰프(72)의 이득을 외부에서 조절가능하도록 하는 이득조절수단(73)과, 형광등 주변 온도에 따라 상기 DC앰프(72)의 출력이 최저 조도시 저온에서 좀더 많은 전력을 램프에 공급하도록 DC앰프(72)의 출력저항비를 조절하는 온도보상기(74)로 구성된다.The lamp driving voltage generation unit 70 is an integrated circuit that detects the DC voltage after dividing the voltage so that the IC can receive the AC voltage controlled by the dimmer 10 and rectified by the rectifier 20. The control unit (V_AVG) 71, a DC amplifier 72 for converting the voltage to match the power of the lamp by comparing the voltage of the average detection unit 71 and the reference voltage thereof, and controlled by the dimmer 10 Gain control means 73 for externally controlling the gain of the DC amplifier 72 to shut off the ballast in a state where the waveform whose phase is cut too much is more than a predetermined range, and the DC according to the ambient temperature of the fluorescent lamp. The output of the amplifier 72 consists of a temperature compensator 74 that adjusts the output resistance ratio of the DC amplifier 72 to supply more power to the lamp at the lowest illuminance and low temperature.

상기 초기예열 제어부(90)는, 형광등 주변 온도를 검출하는 온도 검출기(91)와, 그 온도검출기(91)의 온도검출치에 의거하여 초기 예열을 하기 위한 주파수 제어를 하되, 전체 예열시간에 대해 초기에 최대주파수에서 시작하여 점차 낮아져 최소주파수까지 제어후 예열시간이 지나면 예열모드를 해제하는 주파수 제어회로(92)와, 초기 예열 시간을 제어하는 타이머(93) 및 그 타이머(93)의 설정된 초기 예열시간동안 상기 주파수 제어회로(92)의 출력신호에 의거하여 상기 전압제어기(51)가 제어되게하고, 상기 초기 예열시간이 경과되면 상기 피드백 증폭기(80)의 출력에 의해 전압제어기(51)가 제어되도록 스위칭하는 초기예열스위치(94)로 구성된다.The initial preheating control unit 90 controls the temperature detector 91 for detecting the ambient temperature of the fluorescent lamp and frequency for initial preheating based on the temperature detection value of the temperature detector 91, but for the entire preheating time. A frequency control circuit 92 which releases the preheating mode after the preheating time has elapsed after controlling to the minimum frequency starting gradually from the maximum frequency and initially setting the initial value of the timer 93 and the timer 93 for controlling the initial preheating time. The voltage controller 51 is controlled based on the output signal of the frequency control circuit 92 during the preheating time, and when the initial preheating time has elapsed, the voltage controller 51 is output by the feedback amplifier 80. It consists of an initial preheat switch 94 which switches to be controlled.

상기 셧다운 제어부(100)는, 상기 구동회로부(50)의 출력 스위칭소자(Q1, Q2)의 이상 파형을 전류센싱 저항(Rs)을 통해 검출하는 파형 검출부(101)와, 그 파형 검출부(101)를 통해 입력된 파형신호가 셧다운시키기 위한 폭의 신호인지를 콘덴서(CDP)를 통해 검출하도록 지연시키는 지연부(102) 및 그 지연부(102)에서 셧다운 이상의 폭을 가진 파형이 검출되면 상기 드라이브(54)를 셧다운시키는 셧다운부(103)와, 상기 램프(60)의 오픈 상태를 검출하여 램프 오픈시에는 셧다운부(103)가 드라이브(54)를 셧다운시키게하고, 램프(60)가 장착되면 셧다운 모드를 해제하도록 제어하는 재시동제어부(104)로 구성된다.The shutdown controller 100 includes a waveform detector 101 for detecting abnormal waveforms of the output switching elements Q1 and Q2 of the driving circuit unit 50 through the current sensing resistor Rs, and the waveform detector 101. The delay unit 102 delays to detect whether the waveform signal inputted through the signal is a width for shutting down through the capacitor (CDP), and if the waveform having a width greater than or equal to shutdown is detected by the delay unit 102, the drive ( A shutdown section 103 for shutting down 54 and an open state of the lamp 60 are detected to cause the shutdown section 103 to shut down the drive 54 when the lamp is opened, and shutdown when the lamp 60 is mounted. The restart control unit 104 controls to release the mode.

이와같이 구성된 본 발명은 독립적인 디밍콘트롤러를 사용하지 않고 일반 조광기를 이용하여 램프의 밝기를 조절하는 회로로 동작은 아래와 같다.The present invention configured as described above operates as a circuit for adjusting the brightness of the lamp using a general dimmer without using an independent dimming controller.

일반 조광기(10)를 통해 위상 제어된 AC 신호가 브리지 다이오드인 정류부(20)를 통해 정류되어 램프구동전압 발생부(70)에 입력된다. 그 램프구동전압 발생부(70)는, 평균검출부(V_AVG)(71)에서 정류된 AC신호를 IC가 받을수 있도록 전압을 분배한후 DC로 만들어주는 일종의 적분회로로서 평균값을 만들어 준다. 이 평균값은 조광기(10)에서 제어된 전력에 비례한다.The AC signal controlled in phase through the general dimmer 10 is rectified through the rectifier 20 as a bridge diode and input to the lamp driving voltage generator 70. The lamp driving voltage generator 70 divides the voltage so that the IC can receive the AC signal rectified by the average detector V_AVG 71 and generates an average value as a kind of integrated circuit that makes DC. This average value is proportional to the power controlled in the dimmer 10.

이 평균값을 DC앰프(72)에 입력되어 기준값과 비교증폭되는 데, 평균값 검출부(71)에서 만들어진 평균값을 현재 사용하고자 하는 램프의 파워에 맞도록 전압을 변환시켜주고, 램프구동신호(LV_CON)신호로서 피드백 증폭기(FEEDBACK AMP)(80)의 비교 입력단자로 인가된다.The average value is input to the DC amplifier 72 and compared and amplified with the reference value. The average value generated by the average value detector 71 converts the voltage to match the power of the lamp to be used now, and the lamp driving signal LV_CON signal. As a comparison input terminal, a feedback input terminal of the feedback amplifier 80 is applied.

이때 DC앰프(72)의 출력신호 LV_CON는 저항비에 의해 결정되어지나 최저 전 압은 다이오드의 온도특성을 이용하여 저온에서는 높고 고온에서는 낮은 특성을 갖도록 하여 최저 조도시 저온에서 좀더 많은 전력을 공급하도록 온도보상기(74)에 의해서 출력 저항비를 제어하고 있다. 즉, 온도보상기는 주변 온도에 의해 저항비가 제어되는 다이오드를 이용하여 DC앰프 출력을 하게 되는 것이다.At this time, the output signal LV_CON of the DC amplifier 72 is determined by the resistance ratio, but the minimum voltage is high at low temperature and low at high temperature by using the temperature characteristic of the diode so as to supply more power at low temperature. The output resistance ratio is controlled by the temperature compensator 74. That is, the temperature compensator outputs a DC amplifier by using a diode whose resistance ratio is controlled by ambient temperature.

즉, 조광 파형을 적분한 후 DC 앰프를 통해 램프의 특성에 맞도록 전압을 변환해줌과 동시에 최저 조도를 다이오드의 온도 특성을 이용하여 온도 보상한 라인 전압 변환 회로로서 작용하게 된다.In other words, after integrating the dimming waveform, the voltage is converted to match the characteristics of the lamp through the DC amplifier, and at the same time, the lowest illuminance acts as a line voltage conversion circuit with temperature compensation using the temperature characteristics of the diode.

그리고, 위상 제어된 A/C 파형을 조광신호와 에너지원으로서 같이 사용하기 때문에 위상이 너무 많이 컷(Cut)된 파형, 즉, 파형이 70 % 이상이 컷(CUT)된 상태에서는 안정기가 오프(Off) 모드가 되도록 DC 앰프의 이득(GAIN) 조정용 저항인 이득조절수단(73)을 조정함으로써 안정기를 보호하고 낮은 에너지 레벨로인한 불떨림을 방지하도록 한다. 이는 외부에서 조정하여 민감도를 조절하는 것이다.Since the phase controlled A / C waveform is used as the dimming signal and the energy source, the ballast is turned off when the phase is cut too much, that is, when the waveform is cut more than 70%. By adjusting the gain adjusting means 73, which is the gain GAIN adjustment resistor of the DC amplifier, to protect the ballast and preventing the vibration caused by the low energy level. This is controlled externally to adjust the sensitivity.

따라서, 파형이 30 70 % 정도가 컷(CUT) 된 구간에서는 최저조도를 유지토록 DC 앰프의 이득 조정용 저항을 설정하고, 디밍은 40 100 % 구간에서 즉, 비교적 에너지레벨이 높은구간에서 이루어지도록 설정함으로써 램프가 안정적으로 작동이 될수 있도록 한다.Therefore, in the section where the waveform is cut to about 30 to 70%, set the gain control resistor of the DC amplifier to maintain the lowest illuminance, and the dimming should be made in the 40 to 100% section, that is, in the section with relatively high energy level. This allows the lamp to operate stably.

한편, 초기 예열 제어부(90)는, 처음 기동시에는 주파수 제어회로(92)가 초기 예열을 하기 위한 주파수 제어를 한다. 즉, 결정되어진 시간동안 주파수가 Fmax(Fmin의 약 2.5배)로부터 Fmin으로 변하는데 전체 예열시간을 T라고 하면 처음 약 0.2T는 Fmax를 유지하다가 시간이 흐를수록 주파수가 점점 낮아져 Fmin까지 스 위프(SWEEP)한 후 T(전체 예열 시간)가 지나면 예열모드가 해제 되고 피드백 증폭부(80)의 출력전압인 디밍전압에 의해 전압제어기(51)의 주파수가 제어된다.On the other hand, the initial preheating control unit 90 performs frequency control for the frequency control circuit 92 to perform initial preheating at the first startup. That is, during the determined time, the frequency changes from Fmax (about 2.5 times Fmin) to Fmin. When the total preheating time is T, the initial preheating time is about 0.2T while maintaining the Fmax. After SWEEP, when T (total preheating time) passes, the preheating mode is released and the frequency of the voltage controller 51 is controlled by the dimming voltage which is the output voltage of the feedback amplifier 80.

이때 스위프(SWEEP) 기간을 온도검출기(91)에 의해 검출되는 주변 온도에 따라 차별화 한 것이 이 회로의 특징이다.The characteristic of this circuit is that the SWEEP period is differentiated according to the ambient temperature detected by the temperature detector 91.

도 2는 본 발명에 의한 온도에 따른 초기 예열 제어상태를 설명하기 위한 특성도이다. 즉, 초기 소정시간동안 Fmax를 유지하다가, Fmax에서 Fmin으로 주파수를 스위프 시키는데, 도면에서 -25℃인 경우, 25℃ 인 경우, 100℃인 경우의 예를 든 것이다. 2 is a characteristic diagram illustrating an initial preheating control state according to a temperature according to the present invention. That is, while maintaining Fmax for an initial predetermined time, the frequency is swept from Fmax to Fmin. For example, in the case of -25 ° C, 25 ° C, and 100 ° C.

예를 들면 -25℃에서는 0.2T동안 Fmax로 있다가 0.2T~0.6T기간동안 주파수가 Fmax -> Fmin으로 스위프(SWEEP)하고 난후 0.6T~T까지는 Fmin을 유지 하도록 하여 저온동작시 램프를 최대전력에서 좀더 예열하도록 하여 점등이 잘 되도록 하였고, 고온(100℃)에서는 0.2T~T기간 동안 스위프을 하게 하여 스위프후 바로 디밍제어 신호에 따라가도록 하였다.For example, at -25 ° C, Fmax will be 0.2T, but during 0.2T ~ 0.6T period, the frequency will be swept from Fmax-> Fmin and keep Fmin until 0.6T ~ T. The lamp was warmed up by the power preheating, and at high temperature (100 ℃), it was allowed to sweep for 0.2T ~ T period to follow the dimming control signal immediately after the sweep.

이렇게 해서 상기 초기 예열 제어부(90)의 제어에 의해 전압제어기(VCO)(51)에서 램프 구동을 위한 주파수가 제어되며, 구형파 발생기(TFF)(52)를 통해 50% 듀티(DUTY)를 갖는 구형파로 바뀌고, 데드타임 발생회로(DEAD TIME)(53)에서 약 1.5uS의 데드 타임(dead time)을 유지 한후 드라이브회로(54)를 거쳐 최종 출력되어 LC_공진회로(LC_TANK)(55)를 구동하여 램프(60)를 점등하게 된다.In this way, the frequency for driving the lamp is controlled by the voltage controller (VCO) 51 under the control of the initial preheating controller 90, and the square wave having the 50% duty through the square wave generator (TFF) 52. The dead time is maintained at the dead time generating circuit (DEAD TIME) 53, and is finally output through the drive circuit 54 to drive the LC_resonance circuit (LC_TANK) 55. The lamp 60 is turned on.

램프 점등시 부하에 이상이 있을 경우에는 Rs(전류 sensing 저항)에서 이상 파형을 검출하여 전체 회로를 셧다운(SHUT DOWN)시키게 되는데 이때 노이즈에 의한 셧다운(SHUT DOWN)을 방지하기 위해 지연부(102)에 CPD를 이용하여 어느정도 폭 이상(약 800nS)의 신호가 발생해야만 셧다운부(103)가 동작하여 상기 드라이브(54)회로를 셧다운 시키게 된다.If there is an error in the load when the lamp is turned on, an abnormal waveform is detected by Rs (current sensing resistor) to shut down the entire circuit. In this case, the delay unit 102 is used to prevent shutdown due to noise. When the signal is generated to a certain width or more (about 800 nS) by using the CPD, the shutdown unit 103 operates to shut down the drive 54 circuit.

그리고, 램프(60) 오픈(OPEN)시 즉, 램프(60)가 없는 경우에는 이를 검지하여 재시동제어부(RESTART회로)(104)에서 셧다운부(103)를 제어하여 셧다운모드(SHUT DOWN MODE)를 유지 하다가 램프가 삽입되면 셧다운 모드를 해제하고 처음 기동 모드로 들어가도록 하고 있다.When the lamp 60 is opened, that is, when the lamp 60 is not present, the lamp 60 is detected and the shutdown controller 103 is controlled by the restart control unit 104 to control the shutdown mode. If the lamp is inserted, it will exit the shutdown mode and enter the initial start mode.

출력을 구동하는 전압은 브리지 다이오드의 정류부(20) 다음단에 피크 검출부(PEAK_DET)(30)를 둔다. 이는 조광기(10)의 위상 제어된 파형은 일반적으로 안정되어 있지 않고 파형도 제각각 다르기 때문에 첨두치만을 검출하여 어느정도 안정된 파형으로 만들어 공급하기 위한 회로이다. 상기 피크 검출부(30)에서 다시 한번 정류된후 LC공진회로회로(55)를 구동하는데 인가 된다.The voltage driving the output has a peak detector (PEAK_DET) 30 next to the rectifier 20 of the bridge diode. The phase controlled waveform of the dimmer 10 is generally not stable, and since the waveforms are different, the circuit for detecting only the peak value and making the waveform somewhat stable is supplied. After it is rectified again by the peak detector 30, it is applied to drive the LC resonant circuit circuit 55.

초기 기동후 IC의 전원은 AUX_VCC(보조 전원 발생회로)에서 공급해 주게 되는데 조광기 출력이 작아질 경우에도 AUX_VCC에서 안정된 보조 전원을 공급해 주게 되면 더욱 안정된 디밍 특성을 갖게 된다.After initial start-up, IC power is supplied from AUX_VCC (auxiliary power generation circuit). Even if the dimmer output is small, if AUX_VCC provides stable auxiliary power, it has more stable dimming characteristics.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은, 일반 조광기를 이용해 형광등의 디밍 콘트롤을 할 수 있는 효과가 있다. 또한 본 발명은 디밍 콘트롤시에 최저 조도를 다이오드의 온도 특성을 이용하여 온도 보상하여 디밍 제어를 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은, DC 앰프의 이득 조정용 저항을 조정함으로써 안정 기를 보호하고 낮은 에너지 레벨로 인한 불떨림을 방지하고 램프가 안정적으로 작동될 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention has an effect of dimming control of fluorescent lamps using a general dimmer. In addition, the present invention has the effect of performing dimming control by temperature compensation in the dimming control temperature using the temperature characteristics of the diode. In addition, the present invention has the effect of protecting the ballast by adjusting the gain adjusting resistor of the DC amplifier, to prevent the vibration caused by the low energy level and to operate the lamp stably.

또한, 본 발명은 주변 온도에 따라 초기 예열 주파수가 서로 다른 스위프 특성을 갖도록 하여 저온에서도 램프의 점등 특성을 향상시킨 온도 보상을 하고, 정해진 초기예열 시간 이후에 디밍 제어모드로 들어가도록 함으로써 안정된 점등제어가 가능하게되는 효과가 있다.In addition, the present invention provides a temperature compensation for improving the lighting characteristics of the lamp even at low temperatures by the initial preheating frequency has a different sweep characteristics according to the ambient temperature, and enters the dimming control mode after a predetermined initial preheating time, stable lighting Has the effect of being possible.

또한, 램프의 부하에 이상이 발생하여 이상파형이 검출되면 셧다운 모드를 실행하되, 이상파형을 검출하여 소정 폭 이상의 신호에서만 셧다운 시키도록 하여 노이즈에 의한 셧다운은 방지하면서 램프를 보호할 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, when an abnormal waveform is detected due to an abnormal load on the lamp, a shutdown mode is executed, but the abnormal waveform is detected to shut down only a signal of a predetermined width so that the lamp can be protected while preventing the shutdown due to noise. There is.

Claims (4)

일반 전구용 조광기(10)에 의해 위상 제어된 전압을 정류부(20)를 통해 정류후 직류전압으로 변환하여 램프의 피드백전압과 비교한후 전압제어기(51)를 포함하는 안정기회로(50)를 통해서 램프를 구동시키도록 이루어진 형광등 제어회로에 있어서, After rectifying the voltage controlled by the general light bulb dimmer 10 through the rectifier 20 and converting the voltage into a DC voltage after comparing with the feedback voltage of the lamp through the ballast circuit 50 including the voltage controller 51. In a fluorescent lamp control circuit configured to drive a lamp, 상기 정류부(20)의 출력전압을 적분회로를 이용해 평균이 되는 DC전압을 검출하고, 그 DC전압에 의거하여 램프의 파워에 맞도록 전압을 변환시켜 램프 구동전압을 발생하는 램프 구동전압 발생부(70)와;A lamp driving voltage generator for detecting an output DC voltage of the rectifier 20 using an integrating circuit and converting the voltage to match the power of the lamp based on the DC voltage to generate a lamp driving voltage ( 70); 그 램프 구동전압 발생부(70)의 출력전압과 램프의 피드백 전압을 비교하여 상기 전압제어기(51)에 입력시키는 피드백 증폭부(80)와;A feedback amplifier 80 which compares the output voltage of the lamp driving voltage generator 70 with the feedback voltage of the lamp and inputs it to the voltage controller 51; 형광등 주변온도를 검출하여 온도에 따라 초기 예열을 위한 주파수를 제어하고 예열시간을 자동 조절하여 상기 전압제어기(51)에 제어입력을 하는 초기 예열 제어부(90)와;An initial preheating control unit (90) which detects an ambient temperature of fluorescent lamps, controls a frequency for initial preheating according to the temperature, and automatically adjusts the preheating time to provide a control input to the voltage controller (51); 상기 출력 스위칭소자(Q1,Q2)의 이상 파형을 검출하여 소정폭 이상의 파형이 검출되었을때 상기 안정기회로(50)의 드라이브회로를 셧다운시키도록 제어하고, 상기 램프(60)의 오픈시 셧다운 모드를 유지하다가 램프 삽입시 셧다운모드를 해제하고 처음 기동모드로 제어하는 셧다운 제어부(100)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전구용 조광기를 이용한 형광등의 디밍 제어회로The abnormal waveforms of the output switching elements Q1 and Q2 are detected to control to shut down the drive circuit of the ballast circuit 50 when a waveform having a predetermined width or more is detected, and the shutdown mode when the lamp 60 is opened. Dimming control circuit of a fluorescent lamp using a dimmer for a light bulb, characterized in that it comprises a shutdown control unit 100 to maintain the control unit to cancel the shutdown mode when the lamp is inserted into the initial startup mode 제 1 항에 있어서, 상기 램프구동전압 발생부(70)는,The method of claim 1, wherein the lamp driving voltage generator 70, 상기 조광기(10)에 의해 제어되고 정류부(20)에서 정류된 AC전압을 IC가 입력받을 수 있도록 전압을 분배한 후 DC전압으로 검출하는 적분회로인 평균검출부(V_AVG)(71)와, 그 평균 검출부(71)의 전압과 기준전압을 비교하여 램프의 파워에 맞도록 전압을 변환시켜주는 DC앰프(72)와, 상기 조광기(10)에 의해 제어되는 위상이 너무 많이 컷(Cut)된 파형이 소정범위 이상인 상태에서는 안정기를 차단하도록 상기 DC앰프(72)의 이득을 외부에서 조절가능하도록 하는 이득조절수단(73)과, 형광등 주변 온도에 따라 상기 DC앰프(72)의 출력이 최저 조도시 저온에서 좀더 많은 전력을 램프에 공급하도록 DC앰프(72)의 출력저항비를 조절하는 온도보상기(74)로 구성된 것을 특징으로 하는 전구용 조광기를 이용한 형광등의 디밍 제어회로An average detection unit (V_AVG) 71 which is an integrated circuit which is controlled by the dimmer 10 and divides the voltage so that the IC can receive the AC voltage rectified by the rectifier 20 and detects it as a DC voltage, and the average thereof. The DC amplifier 72 converts the voltage of the detector 71 and the reference voltage to match the power of the lamp, and a waveform in which the phase controlled by the dimmer 10 is cut too much. Gain control means 73 for externally controlling the gain of the DC amplifier 72 to shut off the ballast in a predetermined range or more, and the output of the DC amplifier 72 is at least low temperature according to the ambient temperature of the fluorescent lamp. Dimming control circuit of a fluorescent lamp using a light dimmer for a light, characterized in that consisting of a temperature compensator for adjusting the output resistance ratio of the DC amplifier 72 to supply more power to the lamp at 제 1 항에 있어서, 상기 초기예열 제어부(90)는,The method of claim 1, wherein the initial preheat control unit 90, 형광등 주변 온도를 검출하는 온도 검출기(91)와, 그 온도검출기(91)의 온도검출치에 의거하여 초기 예열을 하기 위한 주파수 제어를 하되, 전체 예열시간에 대해 초기에 최대주파수에서 시작하여 점차 낮아져 최소주파수까지 제어후 예열시간이 지나면 예열모드를 해제하는 주파수 제어회로(92)와, 초기 예열 시간을 제어하는 타이머(93) 및 그 타이머(93)의 설정된 초기 예열시간동안 상기 주파수 제어회로(92)의 출력신호에 의거하여 상기 전압제어기(51)가 제어되게하고, 상기 초기 예열시간이 경과되면 상기 피드백 증폭기(80)의 출력에 의해 전압제어기(51)가 제어되도록 스위칭하는 초기예열스위치(94)로 구성된 것을 특징으로 하는 전구용 조광기를 이용한 형광등의 디밍 제어회로The temperature detector 91 for detecting the ambient temperature of the fluorescent lamp and the frequency control for initial preheating are performed based on the temperature detection value of the temperature detector 91, but gradually decreases starting at the maximum frequency for the entire preheating time. A frequency control circuit 92 for canceling the preheating mode after the preheating time after the control to the minimum frequency, a timer 93 for controlling the initial preheating time, and the frequency control circuit 92 for the set initial preheating time of the timer 93. Initial preheating switch 94 to control the voltage controller 51 based on the output signal of the control unit, and to switch the voltage controller 51 to be controlled by the output of the feedback amplifier 80 when the initial preheating time has elapsed. Dimming control circuit of a fluorescent lamp using a dimmer for a light bulb, characterized in that consisting of 제 1 항에 있어서, 상기 셧다운 제어부(100)는,The method of claim 1, wherein the shutdown control unit 100, 상기 구동회로부(50)의 출력 스위칭소자(Q1, Q2)의 이상 파형을 전류센싱 저항(Rs)을 통해 검출하는 파형 검출부(101)와, 그 파형 검출부(101)를 통해 입력된 파형신호가 셧다운시키기 위한 폭의 신호인지를 콘덴서(CDP)를 통해 검출하도록 지연시키는 지연부(102) 및 그 지연부(102)에서 셧다운 이상의 폭을 가진 파형이 검출되면 상기 드라이브(54)를 셧다운시키는 셧다운부(103)와, 상기 램프(60)의 오픈 상태를 검출하여 램프 오픈시에는 셧다운부(103)가 드라이브(54)를 셧다운시키게하고, 램프(60)가 장착되면 셧다운 모드를 해제하도록 제어하는 재시동제어부(104)로 구성된 것을 특징으로 하는 전구용 조광기를 이용한 형광등의 디밍 제어회로The waveform detector 101 detects abnormal waveforms of the output switching elements Q1 and Q2 of the driving circuit unit 50 through the current sensing resistor Rs, and the waveform signal input through the waveform detector 101 shuts down. A delay unit 102 for delaying detection of a signal having a width to be made through a capacitor (CDP) and a shutdown unit for shutting down the drive 54 when a waveform having a width greater than or equal to the shutdown is detected by the delay unit 102 ( 103 and a restart control unit for detecting the open state of the lamp 60 to cause the shutdown unit 103 to shut down the drive 54 when the lamp is opened, and to release the shutdown mode when the lamp 60 is mounted. Dimming control circuit of a fluorescent lamp using a dimmer for a light bulb, characterized in that consisting of (104)
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