KR100707394B1 - 초기점등 보조회로를 갖는 전자식 안정기 - Google Patents

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두영전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 초기점등 보조회로를 갖는 전자식 안정기에 관한 것으로, 인스턴트 스타트 방식의 전자식 안정기에 있어서, 상용교류전압을 맥류전압으로 정류하는 브릿지 정류부(2); 상기 브릿지 정류부(2)의 정류된 전압에 의해 충전되는 전압 충전부(4); 상기 브릿지 정류부(2)에 의해 정류된 맥류전압을 일정한 충전전압으로 상기 전압 충전부(4)에 충전시키는 부스트 컨버터부(3); 상기 전압 충전부(4)에 충전된 충전전압을 이용하여 트리거 신호를 발생시키는 인버터 트리거부(6); 상기 인버터 트리거부(6)에 의한 트리거 신호에 의해 고속 스위칭 기능을 수행하는 인버터부(7); 상기 인버터부(7)의 스위칭 동작에 의한 전압 공진에 따라 점등되는 램프부(11); 및 상기 브릿지 정류부(2)로부터 초기점등시 정류된 맥류전압을 인가받아 턴온되어 상기 램프부(11)의 램프공통선(common)을 그라운드(GND) 라인과 연결하여 미소전류를 해당 그라운드 라인으로 흐르게 해 형광램프를 활성화시키는 초기점등 보조회로(10); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
인스턴트 스타트, 안정기

Description

초기점등 보조회로를 갖는 전자식 안정기{ELECTRONIC BALLAST HAVING STARTING AID CIRCUIT}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초기점등 보조회로를 갖는 전자식 안정기를 설명하기 위한 전체적인 블록도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초기점등 보조회로를 갖는 전자식 안정기를 설명하기 위한 전체적인 회로도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 초기점등 보조회로와 그 동작특성을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초기점등 보조회로와 그 동작특성을 설명하기 위한 도면.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : AC 입력부 2 : 브릿지 정류부
3 : 부스트컨버터부 4 : 전압 충전부
5 : 충전전압 검출부 6 : 인버터 트리거부
7 : 인버터부 8 : 공진부
9 : 동작전압 인가부 10 : 초기점등 보조회로
11 : 램프부
본 발명은 초기점등 보조회로를 갖는 전자식 안정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 점등시 높은 관전압과 많은 스타트 전류가 요구되는 형광램프의 인스턴트 스타트 점등시, 초기점등 과정에서 낮은 관전압과 낮은 스타트 전류만으로도 점등을 용이하게 하고 램프의 수명을 연장시킬 수 있게 되는 초기점등 보조회로를 갖는 전자식 안정기에 관한 것이다.
일반적으로, 안정기는 램프에 일정한 전압을 지속적으로 공급하여 램프의 방전을 단속하므로 램프의 점등을 지속적으로 유지시켜 주는 역할을 한다.
램프는 램프의 전압-전류가 부의 특성을 가지고 있으므로 초기 램프가 점등하면 전압이 지속적으로 감소하면서 전류가 상승하여 결국 램프가 파괴된다. 따라서 이러한 현상을 방지하기 위하여 안정기가 필요하며, 점등 후 안정기는 램프에 일정한 전압을 공급하여 전류를 제한하는 역할을 한다.
여기에서 안정기는 자기식 안정기와 전자식 안정기로 나누어 진다. 전자식 안정기는 반도체 소자를 사용하여 AC 60Hz를의 상용전원을 정류하여 DC(직류)로 만들고, 인버터 회로에서 25 내지 50 KHz의 높은 고주파로 변환하여 출력전류 제한 회로를 통해 안정하게 램프를 점등시키게 된다.
이와 같은 전자식 안정기는 인스턴트(instant) 스타트 방식의 전자식 안정기와 소프트(soft) 스타트 방식의 전자식 안정기를 포함하는데, 상기 인스턴트 스타트 방식의 전자식 안정기는 램프의 필라멘트를 가열하지 않고 높은 방전전압으로 순간점등 시키는 방식의 전자식 안정기를 의미하며, 램프전압이 상당히 높은 형광등에서도 안정하게 점등시킬 수 있고 전압의 변동에 대해 매우 안정한 특성을 얻을 수 있다.
하지만, 최근에 새롭게 개발된 수명 연장형 형광램프를 상기 인스턴트 스타트 방식으로 점등하게 되는 경우, 높은 관전압과 많은 스타트 전류가 요구되게 되어 해당 인스턴트 스타트 방식으로 점등하기는 대단히 어려운 실정이다.
즉, 종래의 형광등용으로 개발된 인스턴트 스타트 방식의 전자식 안정기는 일반적인 램프의 점등시에는 그 점등 특성이 떨어지지 않으나, 상술한 바와 같이 높은 출력전압과 스타트시 많은 전류를 흘려줘야 하는 수명 연장형 램프의 점등은 사실상 불가능한 것이 사실이다.
비록, 높은 관전압과 높은 스타트 전류로 해당 램프가 점등이 된다하더라도, 점등 과정에서 해당 램프에 순간적인 과전압과 관전류가 인가되어 해당 램프의 수명은 상당히 떨어지게 되고, 더군다나 무부하 전력의 과다로 인하여 무부하 상태에서는 해당 안정기의 불량을 초래하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 초기점등시 램프의 필라멘트를 가열하지 않고 높은 방전전압으로 형광램프를 순간점등시키는 인스턴트 스타트 방식의 전자식 안정기에 있어서, 초기점등시 램프 공통선을 인버터의 접지라인과 연결시켜 미소전류를 흘려주어 형광램프를 활성화시키는 초기점등 보조회로를 부가함으로써 점등시 높은 관전압과 많은 스타트 전류를 요구하는 수명 연장형 형광램프의 점등이 용이하게 이루어지도록 하는 초기점등 보조회로를 갖는 전자식 안정기를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초기점등 보조회로를 갖는 전자식 안정기는, 인스턴트 스타트 방식의 전자식 안정기에 있어서, 상용교류전압을 맥류전압으로 정류하는 브릿지 정류부(2); 상기 브릿지 정류부(2)의 정류된 전압에 의해 충전되는 전압 충전부(4); 상기 브릿지 정류부(2)에 의해 정류된 맥류전압을 일정한 충전전압으로 상기 전압 충전부(4)에 충전시키는 부스트 컨버터부(3); 상기 전압 충전부(4)에 충전된 충전전압을 이용하여 트리거 신호를 발생시키는 인버터 트리거부(6); 상기 인버터 트리거부(6)에 의한 트리거 신호에 의해 고속 스위칭 기능을 수행하는 인버터부(7); 상기 인버터부(7)의 스위칭 동작에 의한 전압 공진에 따라 점등되는 램프부(11); 및 상기 브릿지 정류부(2)로부터 초기점등시 정류된 맥류전압을 인가받아 턴온되어 상기 램프부(11)의 램프공통선(common)을 그라운드(GND) 라인과 연결하여 미소전류를 해당 그라운드 라인으로 흐르게 해 형광램프를 활성화시키는 초기점등 보조회로(10); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 초기점등 보조회로(10)는 초기점등시 상기 브릿지 정류부(2)를 통해 정류된 직류전압을 동작전압으로 인가받고, 내부 미분회로(C16, R20)를 통해 스위칭 소자(Q4)의 베이스단으로 미분신호를 출력하여 해당 스위칭 소자(Q4)를 턴온시키며, 해당 스위칭 소자(Q4)의 동작에 따라 램프공통선(common)과 그 라운드(GND) 라인에 연결된 캐패시터(C17)와 포토커플러(U1)를 동작시켜, 램프공통선(common)에서 미소한 전류를 해당 그라운드(GND) 라인으로 소정 시간 동안 흐르게 하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 초기점등 보조회로(10)는 초기점등시 상기 브릿지 정류부(2)를 통해 정류된 직류전압을 동작전압으로 인가받고, 내부 적분회로(R20, C16)를 통해 스위칭 소자(Q4)의 베이스단으로 적분신호를 출력하여 해당 스위칭 소자(Q4)를 턴온시키며, 해당 스위칭 소자(Q4)의 동작에 따라 램프공통선(common)과 그라운드(GND) 라인에 연결된 캐패시터(C17)와 포토커플러(U1)를 동작시켜, 램프공통선(common)에서 미소한 전류를 해당 그라운드(GND) 라인으로 소정 시간 동안 흐르게 하는 것을 특징으로 한다.l
더욱 바람직하게는, 상기 램프공통선(common)과 그라운드(GND) 라인의 연결시간은 0.5초 내지 1초인 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
이하에서의 본 발명은 초기점등 보조회로를 갖는 전자식 안정기를 바람직한 실시예로써 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초기점등 보조회로를 갖는 전자식 안정기를 설명하기 위한 전체적인 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초기점등 보조회로를 갖는 전자식 안정기를 설명하기 위한 전체적인 회로도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 초기점등 보조회로와 그 동작특성을 설명하기 위한 도면이 고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초기점등 보조회로와 그 동작특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 초기점등 보조회로를 갖는 전자식 안정기는 AC 입력부(1), 브릿지 정류부(2), 부스트 컨버터(3), 전압 충전부(4), 충전전압 검출부(5), 인버터 트리거부(6), 인버터부(7), 공진부(8), 동작전압 인가부(9), 초기점등 보조회로(10) 및 램프부(11)로 구성된다.
도 2를 참조하여 초기점등 보조회로를 갖는 전자식 안정기를 설명하면, 우선 상기 AC 입력부(1)는 상용교류전원(AC전원)을 입력받게 되며, 과전압의 교류전압이 인가되는 것을 차단하는 퓨즈(fuse)와 각종 전기전자 장비로부터 발생되는 불요 전자파가 통신이나 다른 기기에 전자기적 장해를 유발시키는 현상을 억제하고 교류전압에 포함되어 있는 고주파의 노이즈성분을 제거하는 라인필터(L.F) 및 제 2 캐패시터(C2)를 포함한다.
상기 브릿지 정류부(2)는 상기 AC 입력부(1)를 통하여 인가된 교류전압을 직류전압으로 변환시켜주는 브릿지 다이오드(D1~D4)로 구성되어 필요로 하는 맥류 전압을 얻어내며, 이러한 정류된 맥류 전압의 평활을 담당하는 평활용 캐패시터(C3)를 포함한다.
상기 부스트 컨버터부(3)는 상기 브릿지 정류부(2)에 의해 변환된 맥류전압을 일정한 충전전압으로 상기 전압 충전부(30)에 충전시키는 기능을 수행하는 바, 역률보정 IC(IC), 다수의 저항(R1~R9), 다수의 캐패시터(C4~C6), 다이오드(D5, D7), 부스트 트랜스(T1), 전계효과 트랜지스터(Q1)로 구성된다.
여기에서 상기 부스트 컨버터부(3)는 저항(R1~R3)과 캐패시터(C4)에서 입력전압인 맥류전압을 끌어들이고 해당 맥류전압의 높낮이에 맞는 기준 펄스폭을 조절하여 내부 전계효과 트랜지스터(Q1)을 동작시키게 된다. 이러한 전계효과 트랜지스터(Q1)의 동작으로 인해 상기 부스트 트랜스(T1)에는 높은 유도전압(VL = -L·di/dt(V))이 발생되게 된다.
이러한 부스트 트랜스(T1)의 유도전압(VL)은 제 8 다이오드(D8)을 거쳐 상기 전압 충전부(4)에 충전되게 된다.
이러한 전압 충전부(4)는 상기 부스트 컨버터부(3)의 스위칭으로 발생되는 유도전압을 충전하는 기능을 수행하는 바, 다이오드(D8)와 충전용 캐패시터(C7, C8)로 구성된다.
또한, 상기 충전전압 검출부(5)는 상기 전압 충전부(4)에 충전된 충전전압을 검출하여 상기 부스트 컨버터부(20)의 펄스폭을 제어함으로써 상기 충전전압을 일정하게 유지시키는 기능을 수행하는 바, 저항(R10~R12)로 구성된다.
즉, 상기 전압 충전부(4)의 충전용 캐패시터(C7, C8)에 충전된 충전전압은 상기 충전전압 검출부(5)의 저항(R10~R12)에 의해서 검출되어 상기 부스트 컨버터부(3)의 IC(IC) 내부의 비교전압(예컨데, 2.5V)과 연산되어 전계효과 트랜지스터(Q1)의 게이트를 펄스폭 조절하여 상기 충전용 캐패시터(C7, C8)에 충전되게 되는 것이다.
여기에서, 상기 캐패시터(C7, C8)의 충전전압이 설정전압보다 높으면 상기 전계효과 트랜지스터(Q1)의 게이트 펄스폭을 줄이고, 충전전압이 설정전압보다 낮으면 해당 펄스폭을 넓혀서 충전전압을 일정하게 유지하게 된다.
한편, 상기 인버터 트리거부(6)는 상기 전압 충전부(4)에 충전된 충전전압을 이용하여 상기 인버터부(7)를 트리거 시키는 기능을 수행하는 바, 다이오드(D10), 저항(R13~R15), 캐패시터(C9) 및 다이액(Diac)으로 구성된다.
상기 인버터부(7)는 상기 인버터 트리거부(6)에 의한 트리거 신호에 의해 고속 스위칭 기능을 수행하는 바, 다이오드(D9, D11, D12, D12), 저항(R16, R17), 캐패시터(C10, C11), 트랜지스터(Q2, Q3) 및 코일(L5)로 구성된다.
상기 공진부(8)는 상기 인버터부(7)에 의한 고속 스위칭 전압을 공진시켜 램프부(11)의 램프를 점등시키는 기능을 수행하는 바, 캐패시터(C12~C14) 및 트랜스(T3)로 구성된다.
이러한 상기 AC 입력부(1), 브릿지 정류부(2), 부스트 컨버터(3), 전압 충전부(4), 충전전압 검출부(5), 인버터 트리거부(6), 인버터부(7), 공진부(8) 및 램프부(11)의 구성에 따른 안정기의 동작에 대하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
우선, 교류입력을 통한 상용교류전압은 퓨즈(fuse)와 라인필터(L.F)를 거쳐 다이오드(D1~D4)로 구성되는 브릿지 정류부(2)를 거쳐 맥류전압으로 변화되어, 부스트 컨버터부(3)로 인가된다.
상기 부스트 컨버터부(3)로 인가된 맥류전압은 저항(R3, R4), 캐패시터(C5)를 통해 초기스타트 전압을 역률보정 IC(IC)에 공급되어 해당 역률보정 IC(IC)를 작동시킨다.
또한 상기 부스트 컨버터부(3)로 인가된 맥류전압은 저항(R1, R2, R5), 캐패시터(C4)에서 검출되어 역률보정 IC(IC)의 입력전압 비교기에 연결되어 전계효과 트랜지스터(Q1)의 스위칭 폭을 조절하여 트랜스(T1)의 유도전압(VL = -L·di/dt(V))을 일정하게 유지시킨다.
상기 트랜스(T1)의 2차 유도전압은 다이오드(D5), 저항(R6)을 통하여 집적회로의 구동전압을 형성하고, 저항(R7)을 통하여 상기 전계효과트랜지스터(Q1)와 트랜스(T1)의 동기를 맞추어 스위칭 손실을 제거한다.
또한, 상기 부스트 컨버터부(3)의 스위칭 전류는 저항(R8)에서 검출되어 상기 전계효과트랜지스터(Q1)의 펄스폭이 제어됨으로써 상기 트랜스(T1)의 유도전압을 일정하게 유지시키게 된다.
또한, 상기 부스트 컨버터부(3)의 스위칭 동작으로 상기 트랜스(T1)의 유도전압은 다이오드(D8)와 캐패시터(C7, C8)로 구성되는 전압 충전부(4)에 직류전압(DC)로 충전된다.
그리고, 상기 전압 충전부(4)에 충전된 충전전압은 저항(R10, R11, R12)로 구성되는 충전전압 검출부(5)에 인가되는 바, 상기 충전전압 검출부(4)는 상기 인가된 충전전압을 검출하여 상기 부스트 컨버터부(3)의 펄스폭을 제어함으로써 일정한 충전전압을 유지하도록 한다.
한편, 상기 전압 충전부(4)의 전압은 다이오드(D10), 저항(R13~R15), 캐패시 터(C9) 및 다이액(Diac)으로 구성되는 인버터 트리거부(6)에서 트리거 신호를 형성하고, 형성된 트리거 신호는 상기 인버터부(7)의 트랜지스터(Q3)를 트리거 시킴으로써 상기 인버터부(7)를 동작시키게 된다. 또한 상기 인버터 트리거부(6)의 저항(R13)은 트랜지스터(Q2)의 스위칭을 도와 인버터의 동작특성을 개선시키는 기능을 수행한다.
그리고, 상기 인버터부(7)의 스위칭 동작에 의하여 점(X)에 구형파를 발생시키게 되는데, 발생된 상기 구형파는 공진부(8)의 트랜스(T3)와 캐패시터(C12)에서 전압 공진을 유도하여 2차 유도전압을 발생시키게 되는 바, 발생된 해당 2차 유도전압은 캐패시터(C13, C14)를 통하여 램프부(11)의 램프를 점등시키게 된다.
한편, 본 발명은 초기점등시 램프의 필라멘트를 가열하지 않고 높은 방전전압으로 형광램프를 순간점등시키는 이러한 기본적인 인스턴트 스타트 방식의 안정기 구조에서, 점등시 높은 관전압과 많은 스타트 전류를 요구하는 수명 연장형 형광램프를 점등시키기 위해서 초기점등 보조회로(10)가 구비된다.
우선, 상기 초기점등 보조회로(10)를 동작시키기 위한 전원을 제공하기 위해서 동작전압 인가부(9)가 상기 브릿지 정류부(2)의 출력측에 연결된다.
이러한 동작전압 인가부(9)는 다이오드(D6), 저항(R18) 및 캐패시터(15)로 구성되며, 상기 브릿지 정류부(2)의 출력측에 연결되어 해당 브릿지 정류부(2)에서 정류된 맥류전압을 유도하여 상기 초기점등 보조회로(10)에 동작전압을 인가하게 된다.
이러한 동작전압 인가부(9)를 통해 동작전압을 제공받은 상기 초기점등 보조 회로(10)는 상기 동작전압 인가부(9)로부터 동작전압을 제공받는 제 16 캐패시터(C16)와 제 20 저항(R20)이 미분회로(differentiation circuit)를 구성하고, 해당 미분회로와 제 4 트랜지스터(Q4)의 베이스측이 연결되게 된다. 그리고 이와같이 직류 동작전압을 받는 미분회로(C16, R20)와 동작전압 인가부(9)의 사이에는 제너다이오드(D14)가 연결되며, 스위치로서 동작하는 해당 제 4 트랜지스터(Q4)의 컬렉터측에는 포토 커플러(U1)이 연결되게 된다.
또한, 이러한 포토 커플러(U1)의 일단은 상기 램프부(11)의 램프공통선(common)에 제 17 캐패시터(C17)를 통해 연결되며, 그 타단은 해당 인버터부(7)의 그라운드(GND) 라인으로 연결된다. 여기에서 미설명된 R19 는 제 10 저항이다.
이와 같이 구성된 상기 초기점등 보조회로(10)는 초기점등시 상기 브릿지 정류부(2)에서 정류된 맥류전압을 상기 동작전압 인가부(9)를 통해 전달받게 된다. 이에 따라 미분회로(C16, R20)는 미분신호를 발생시키고 해당 미분신호에 따라 제 4 트랜지스터(Q4)가 턴온되면서 포토 커플러(U1)를 동작시키게 된다. 이러한 포토 커플러(U1)의 동작에 의해 제 17 캐패시터(C17)를 통하여 램프공통선(common)에서는 미소한 전류를 해당 인버터측의 그라운드(GND) 라인으로 흘리게 된다.
따라서, 초기점등시 램프의 필라멘트를 가열하지 않고 높은 방전전압으로 형광램프를 순간점등시키는 인스턴트 스타트 방식의 전자식 안정기에 있어서, 초기점등과정시 공진부(8)에서 유도된 형광램프 방전전압에서, 상술한 초기점등 보조회로(10)의 포토 커플러(U1) 및 제 17 캐패시터(C17)가 동작해 램프측 램프공통선(common)의 미소전류를 인버터 그라운드(GND) 라인으로 흘려버리게 됨으로써 형광등을 활성화시켜 인스턴트 스타트를 용이하게 하는 것이다.
이러한 초기점등 보조회로(10)의 동작 및 그 동작특성에 대하여 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
상기 브릿지 정류부(2)에서 정류된 직류전압은 동작전압 인가부(9)를 통하여 도 3의 (a) 제어전압 특성도에 도시된 바와 같이 DC 15V 의 제어전압으로 해당 초기점등 보조회로(10)에 입력되게 된다.
이와 같이 제어전압 DC 15V 가 초기점등 보조회로(10)에 입력되면, 제너다이오드(D14)에는 해당 제어전압의 입력에 따라 도 3의 (b) 제너전압 특성도에 도시된 바와 같은 제너전압 특성이 나타나게 되고 이에 따른 제너전류가 흐르게 된다.
해당 제너전류는 캐패시터(C16)와 저항(R20)으로 구성되는 미분회로에서 도 3의 (c) 미분회로 특성도에 도시된 바와 같은 미분신호를 만들어 낸다.
상기 미분신호는 도 3의 (d) 점등개선 회로 동작특성도에 도시된 바와 같이 상기 초기점등 보조회로는 NPN형의 제 4 트랜지스터(Q4)를 소정 시간 동안(예컨데, 약 0.5초) 턴온시키게 되고, 이에 따라 포토커플러(U1)가 동작하여 제 17 캐패시터(C17)를 통하여 해당 시간 동안 램프 공통선(common)을 통해 미소한 전류를 인버터의 그라운드(GND) 라인으로 흐르게 함으로써 높은 방전전압으로 형광램프를 순간점등시키는 인스턴트 스타트 방식의 초기점등에 있어서 해당 형광램프를 활성화시키게 되어 점등을 원활하게 유도할 수 있게 된다.
한편, 상술한 초기점등 보조회로(10)에서 미분신호를 발생시켜 포토커플러(U1)을 동작시키는 미분회로(C16, R20)는 도 4에 도시된 바와 같이 적분회로(R20, C16)로 대체 가능하다.
도 4에 도시된 바와 같이, 입력측으로 제 20 저항(R20)이 연결되고 출력측으로 제 16 캐패시터(C16)이 연결되어 그 사이로 스위칭 소자인 제 4 트랜지스터(Q4)의 베이스단이 연결되는 적분회로(R20, C16) 역시 상술한 미분회로(C16, R20)과 마찬가지로, 초기점등시 램프의 필라멘트를 가열하지 않고 높은 방전전압으로 형광램프를 순간점등시키는 인스턴트 스타트 방식의 전자식 안정기에 있어서, 초기점등 과정에서 소정 적분신호를 스위칭 소자(Q4)로 공급하여 포토 커플러(U1) 및 제 17 캐패시터(C17)의 동작을 유도함으로써 램프측 램프공통선(common)의 미소전류가 인버터 그라운드(GND) 라인으로 흘려가게 하여 형광등을 활성화시켜 인스턴트 스타트를 용이하게 하는 것이다.
이때, 상기 미분회로(C16, R20)에서 미분신호를 베이스단으로 받는 제 4 트랜지스터는 NPN형 트랜지스터이고, 상기 적분회로(R20, C16)에서 적분신호를 베이스단으로 받는 제 4 트랜지스터는 PNP형 트랜지스터이다.
이러한 적분회로(R20, C16)를 사용한 초기점등 보조회로(10)의 동작 및 그 동작특성에을 설명하면 다음과 같다.
즉, 도 4의 (a) 제어전압 특성도에 도시된 바와 같이 상기 브릿지 정류부(2)에서 정류된 직류전압은 동작전압 인가부(9)를 통하여 DC 15V 의 제어전압으로 해당 초기점등 보조회로(10)에 입력되고, 이와 같이 제어전압 DC 15V 가 초기점등 보조회로(10)에 입력되면, 제너다이오드(D14)에는 해당 제어전압의 입력에 따라 도 4의 (b) 제너전압 특성도에 도시된 바와 같은 제너전압 특성이 나타나게 되고 이에 따른 제너전류가 흐르게 된다.
해당 제너전류는 저항(R20)과 캐패시터(C16)로 구성되는 적분회로에서 도 4의 (c) 적분회로 특성도에 도시된 바와 같은 적분신호를 만들어 낸다.
상기 적분신호는 도 4의 (d) 점등개선 회로 동작특성도에 도시된 바와 같이 해당 PNP형의 제 4 트랜지스터(Q4)를 소정 시간 동안(예컨데, 약 0.5초) 턴온시키게 되고, 이에 따라 포토커플러(U1)가 동작하여 제 17 캐패시터(C17)를 통하여 해당 시간 동안 램프 공통선(common)을 통해 미소한 전류를 인버터의 그라운드(GND) 라인으로 흐르게 함으로써 높은 방전전압으로 형광램프를 순간점등시키는 인스턴트 스타트 방식의 초기점등에 있어서 해당 형광램프를 활성화시키게 되어 점등을 원활하게 유도할 수 있게 되는 것이다.
이때, 초기점등과정(약 0.5초 내지 1초)에서 상술한 초기점등 보조회로(10)의 포토커플러(U1) 및 제 17 캐패시터(C17)가 턴온되어 램프 공통선을 인버터의 그라운드(GND) 라인과 연결하여 해당 그라운드(GND) 라인으로 미소한 전류를 흘리는 시간은 약 0.5 초인 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 나타난 초기점등 보조회로를 갖는 전자식 안정기는 초기점등시 램프의 필라멘트를 가열하지 않고 높은 방전전압으로 형광램프를 순간점등시키는 인스턴트 스타트 방식의 전자식 안정기에 있어서, 초기점등시 램프 공통선을 인버터의 접지라인과 연결시켜 미소전류를 흘려주어 형광램프를 활성화시키는 초기점등 보조회로를 부가함으로써 점등시 높은 관전압과 많은 스타트 전류를 요구하는 수명 연장형 형광램프의 점등이 원활하게 이루어지도록 하는 효과가 있다.
또한, 상술한 초기점등 보조회로는 기존의 인스턴트 스타트 방식의 전자식 안정기의 인버터에 쉽게 추가시킬 수 있어서 기존의 인스턴트 스타트 방식의 전자식 안정기 생산 라인에 큰 변화를 주지 않고서도 점등시 높은 관전압과 많은 스타트 전류를 요구하는 수명 연장형 형광램프용으로 최적화하여 적용 및 생산할 수 있게 되는 효과도 있다.

Claims (4)

  1. 인스턴트 스타트 방식의 전자식 안정기에 있어서,
    상용교류전압을 맥류전압으로 정류하는 브릿지 정류부(2);
    상기 브릿지 정류부(2)의 정류된 전압에 의해 충전되는 전압 충전부(4);
    상기 브릿지 정류부(2)에 의해 정류된 맥류전압을 일정한 충전전압으로 상기 전압 충전부(4)에 충전시키는 부스트 컨버터부(3);
    상기 전압 충전부(4)에 충전된 충전전압을 이용하여 트리거 신호를 발생시키는 인버터 트리거부(6);
    상기 인버터 트리거부(6)에 의한 트리거 신호에 의해 고속 스위칭 기능을 수행하는 인버터부(7);
    상기 인버터부(7)의 스위칭 동작에 의한 전압 공진에 따라 점등되는 램프부(11); 및
    상기 브릿지 정류부(2)로부터 초기점등시 정류된 맥류전압을 인가받아 턴온되어 상기 램프부(11)의 램프공통선(common)을 그라운드(GND) 라인과 연결하여 미소전류를 해당 그라운드 라인으로 흐르게 해 형광램프를 활성화시키는 초기점등 보조회로(10); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 초기점등 보조회로를 갖는 전자식 안정기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 초기점등 보조회로(10)는 초기점등시 상기 브릿지 정류부(2)를 통해 정류된 직류전압을 동작전압으로 인가받고, 내부 미분회로(C16, R20)를 통해 스위칭 소자(Q4)의 베이스단으로 미분신호를 출력하여 해당 스위칭 소자(Q4)를 턴온시키며, 해당 스위칭 소자(Q4)의 동작에 따라 램프공통선(common)과 그라운드(GND) 라인에 연결된 캐패시터(C17)와 포토커플러(U1)를 동작시켜, 램프공통선(common)에서 미소한 전류를 해당 그라운드(GND) 라인으로 소정 시간 동안 흐르게 하는 것을 특징으로 하는 초기점등 보조회로를 갖는 전자식 안정기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 초기점등 보조회로(10)는 초기점등시 상기 브릿지 정류부(2)를 통해 정류된 직류전압을 동작전압으로 인가받고, 내부 적분회로(R20, C16)를 통해 스위칭 소자(Q4)의 베이스단으로 적분신호를 출력하여 해당 스위칭 소자(Q4)를 턴온시키며, 해당 스위칭 소자(Q4)의 동작에 따라 램프공통선(common)과 그라운드(GND) 라인에 연결된 캐패시터(C17)와 포토커플러(U1)를 동작시켜, 램프공통선(common)에서 미소한 전류를 해당 그라운드(GND) 라인으로 소정 시간 동안 흐르게 하는 것을 특징으로 하는 초기점등 보조회로를 갖는 전자식 안정기.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 램프공통선(common)과 그라운드(GND) 라인의 연결시간은 0.5초 내지 1초인 것을 특징으로 하는 초기점등 보조회로를 갖는 전자식 안정기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH10144483A (ja) 1996-11-15 1998-05-29 Kigami Denken:Kk 高圧放電ランプの点灯装置
KR19990068269A (ko) * 1999-01-02 1999-09-06 김중성 마이크로프로세서를이용한고압방전등용전자식안정기
KR20020097118A (ko) * 2002-11-23 2002-12-31 (주)빅텍 고압 방전등용 안정기

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