KR100714379B1 - 램프 점등 제어방법 및 이를 이용한 램프용 전자식 안정기 - Google Patents

램프 점등 제어방법 및 이를 이용한 램프용 전자식 안정기 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 파형신호를 출력하는 인버터부와, 상기 인버터부로 스위칭신호를 인가하는 출력제어부를 포함하는 전자식 안정기의 상기 출력제어부에서 램프 점등을 제어하는 방법에 있어서, 기간별 기준전류값을 설정하는 단계; 제1 기간의 기준전류값을 출력하기 위한 제1 스위칭신호를 생성하여 상기 인버터부로 인가하는 단계; 상기 제1 스위칭신호가 인가된 상기 인버터부의 출력전류에 대한 정보를 획득하는 단계; 획득된 상기 출력전류정보와 상기 기간별 기준전류값을 이용하여 제2 기간의 기준전류값을 출력하기 위한 제2 스위칭신호를 생성하여 상기 인버터부로 인가하는 단계; 상기 제2 스위칭신호가 인가된 상기 인버터부의 출력전류에 대한 정보를 획득하는 단계를 포함하는 램프 점등 제어 방법과 이를 이용한 램프용 전자식 안정기에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 종래 전자식 안정기에 별도로 포함되던 고가의 이그나이터부(점화장치)를 생략하고 회로구성을 단순화할 수 있기 때문에 제조비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 과전류로 인한 램프나 인버터부의 손상을 방지할 수 있다. 또한 시분할 방식으로 출력전류를 피드백 제어하기 때문에 램프에 인가되는 전류를 크게 안정화시킬 수 있다.

Description

램프 점등 제어방법 및 이를 이용한 램프용 전자식 안정기{Lamp ignition control method and electronic ballast for lamp using the same}
도 1은 종래의 램프용 전자식 안정기를 나타낸 회로블록도
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 램프용 전자식 안정기를 나타낸 회로블록도
도 3은 출력제어부의 내부구성을 나타낸 블록도
도 4는 사용자 조작부와 다수 램프의 연결 구성을 예시한 도면
도 5는 본 발명의 제1 실시예에서 인버터부의 구성을 상세하게 표시한 회로도
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 램프 점등 과정을 나타낸 흐름도
도 7a 및 도 7b는 각각 출력제어부에 설정된 기간별 기준전류값을 나타낸 표 및 그래프
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 램프용 전자식 안정기를 나타낸 회로블록도
도 9는 본 발명의 제2 실시예에서 인버터부의 구성을 상세하게 표시한 회로도
도 10은 본 발명의 제2 실시예에서 3상 인버터부를 다르게 구성한 경우의 회로도
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
110: 필터부 120: 정류부
130: 돌입방지부 140: 능동역률보상부(Active PFC)
150: 인버터부 160: LC공진부
170: 센서부 180: 출력제어부
181: 저장부 182: 센서신호입력부
183: 비교연산부 184: 스위칭신호 출력부
185: 통신부 190: 사용자조작부
200: 램프 210: 3상 인버터부
211: DC입력라인 212: 기준전위라인
213: DC플러스라인 220: 노이즈필터부
본 발명은 집어등, 조명등 등의 방전램프의 점등 제어 방법과 이를 위한 전자식 안정기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 인버터의 출력전류를 시분할 피 드백함으로써 별도의 이그나이터(igniter, 점화장치) 회로 없이 램프를 점등할 수 있는 램프 점등 제어방법 및 안정기에 관한 것이다.
최근 어로 작업이나 야간조명 등의 목적으로 메탈램프, 고압 나트륨램프, 고압 수은램프 등과 같은 고휘도 방전(High Intensity Discharge) 램프가 많이 사용되고 있는데, 이러한 고휘도 방전램프는 전력효율, 휘도, 램프수명 등의 여러 면에서 필라멘트 전등에 비하여 매우 우수한 특성을 가진다.
이러한 방전램프에는 필라멘트 전등과는 달리 점등 초기에는 고전압을 인가하고 점등 후에는 안정적인 전력을 공급하기 위한 안정기(ballast)가 사용되며, 안정기는 일반적으로 자기식 안정기와 전자식 안정기로 구분된다.
자기식 안정기는 통상 동선이 감긴 철심코어를 포함하기 때문에 자체 발열로 인한 전력손실이 심하고, 보통 20kg 이상의 무게를 가지기 때문에 취급이 매우 불편한 단점이 있다. 또한 전자기력의 진동에 의해 철심코어에서 소음이 많이 발생하고, 전등의 깜박임이 심하다는 문제점이 있다.
이에 반하여 전자식 안정기는 반도체 소자를 사용하여 통상의 AC입력 전원을 인버터회로에서 20~50kHz의 고주파로 변환하기 때문에 주파수가 높아짐에 따라 인덕터 및 커패시터의 크기를 소형화, 경량화 할 수 있는 장점이 있다.
또한 자체 발열로 인한 전력손실을 크게 절감할 수 있으며, 1초에 수만 번 이상의 고주파 점등이 이루어지기 때문에 시각적으로 감지할 수 있는 깜박임이 발생하지 않는다는 장점도 있다.
따라서 일반적으로 고휘도 방전 램프에서는 전자식 안정기가 많이 사용되고 있다.
이하에서는 도 1의 회로 블록도를 참조하여 전자식 안정기의 일반적인 구성을 간단히 설명한다.
종래의 전자식 안정기는 입력전원(AC)의 서지(Surge)를 제거하거나 교류성분의 노이즈(Noise)를 필터링 하는 필터부(10), 상기 필터부(10)를 통해 입력된 신호를 직류로 정류하는 정류부(20), 상기 정류부(20)를 통해 입력되는 전압을 일정한 승압전압으로 출력하는 정전압부(30), 상기 정전압부(30)로부터 출력되는 전압을 입력받고 출력제어부(40)의 출력주파수에 따라 스위칭소자를 온, 오프 단속하여 스위칭 출력을 수행하는 인버터부(50)를 포함한다.
또한 램프 구동용 출력주파수를 제어하고, 램프 점등실패, 회로의 과전류나 과전압시에 출력을 차단하여 회로 및 램프를 보호하는 출력제어부(40)와, LCC 공진형 회로로 구성되어 상기 인버터부(50)의 출력에 의해 고압을 생성하여 램프(70)로 인가하는 이그나이터부(60)를 포함한다.
이그나이터부(60)는 램프 점등을 위해 순간적으로 고전압을 인가하는 역할과 점등스위치를 온(ON)시켰을 때 램프(70)로 유입되는 서지 전류를 다운시키는 역할을 수행한다.
그러나 인버터에서 출력되는 신호에 대한 이그나이터부(60)의 출력은 소자의 특성에 따라 고정되기 때문에, 인버터의 출력전류가 불안정할 경우에는 과전류를 출력하여 램프나 인버터회로를 손상시키는 경우가 종종 발생한다.
도 1에 도시된 보호부(80)와 궤환부(90)는 이러한 현상을 방지하기 위한 것으로서, 보호부(80)는 인버터부(50)에 흐르는 전류와 램프(70)로 인가되는 출력전류를 CT(Current transformer)센서를 통해 러프하게 검출하여 출력제어부(40)로 인가해주어 과전류나 램프점등 실패시에 출력을 차단시키는 역할을 한다.
궤환부(90)는 이그나이터부(60)에 인가되는 전압과 역시 CT센서를 통해 러프하게 검출된 출력전류를 출력제어부(60)로 인가하여 출력제어를 수행하도록 한다.
이와 같이 종래의 전자식 안정기는 이그나이터부(60)를 반드시 구비하여야 하고, 이그나이터부(60)에서 출력되는 고전류 때문에 발생하는 손상을 방지하기 위하여 보호부(80)를 별도로 구비하여야 하기 때문에 회로 구성이 복잡하다는 문제점이 있다.
또한 이그나이터부(60)는 소자의 특성이 램프의 종류나 인가되는 전류의 특성을 고려하여 고정되기 때문에 다른 종류의 램프에는 호환되지 않는다는 문제점이 있다.
한편 어로 작업에 사용되는 집어등용 안정기는 일반 상용전원이 아니라 출력이 다소 불안정한 선박용 발전기를 사용할 뿐만 아니라 해군이나 선박의 고전력 무선통신과의 상호 간섭을 발생시킨다.
따라서 집어등에는 전자식 안정기를 사용한다고 하더라도 출력전류의 불안정으로 인한 램프의 깜박거림이나 조도저하가 발생하는 경우가 빈번하고, 이로 인해 낮은 전력효율과 램프 수명저하가 초래되는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 방전 램프의 전자식 안정기에서 고가의 이그나이터부(점화장치)와 관련 회로를 생략함으로써 회로구성을 단순화하고 램프손상의 가능성을 줄일 수 있는 전자식 안정기를 제공하는데 목적이 있다.
또한 노이즈가 심한 환경에서도 출력전류를 안정화 시켜 전력효율을 보다 향상시킬 수 있는 전자식 안정기를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 파형신호를 출력하는 인버터부와, 상기 인버터부의 출력전류를 피드백 받고 상기 인버터부로 스위칭신호를 인가하는 출력제어부를 포함하는 전자식 안정기의 상기 출력제어부에서 램프 점등을 제어하는 방법에 있어서, 기간별 기준전류값을 설정하는 단계; 제1 기간의 기준전류값을 출력하기 위한 제1 스위칭신호를 생성하여 상기 인버터부로 인가하는 단계; 상기 제1 스위칭신호가 인가된 상기 인버터부의 출력전류에 대한 정보를 획득하는 단계; 획득된 상기 출력전류정보와 상기 기간별 기준전류값을 이용하여 제2 기간의 기준전류값을 출력하기 위한 제2 스위칭신호를 생성하여 상기 인버터부로 인가하는 단계; 상기 제2 스위칭신호가 인가된 상기 인버터부의 출력전류에 대한 정보를 획득하는 단계를 포함하는 램프 점등 제어 방법을 제공한다.
상기 제1 스위칭신호가 인가된 상기 인버터부의 출력전류에 대한 정보를 획득하는 상기 단계는, 상기 제1 기간의 종료시점에 이루어질 수 있다.
또한 본 발명은, 스위칭 소자를 이용하여 파형 신호를 출력하는 인버터부; 상기 인버터부에서 출력되는 전류정보를 피드백받고, 상기 출력전류정보를 이용하여 상기 인버터부로 고속 스위칭 신호를 인가하기 위한 것으로서, 시분할 제어프로그램과 기간별 기준전류값을 저장하는 저장부와, 상기 출력전류정보와 상기 기간별 기준전류값을 이용하여, 상기 인버터부에서 상기 기간별 기준전류값과 일치하는 출력전류를 얻기 위한 스위칭 신호를 생성하는 비교연산부와, 상기 비교연산부에서 생성된 상기 스위칭신호를 상기 인버터부로 인가하는 스위칭신호 출력부를 포함하는 출력제어부를 포함하는 램프용 전자식 안정기를 제공한다.
상기 인버터부는, DC입력라인과 기준전위라인의 사이에 직렬로 연결되는 제1 스위칭소자 및 제2 스위칭소자; 상기 DC입력라인 및 상기 기준전위라인의 사이에 직렬로 연결되며, 직렬연결된 상기 제1 스위칭소자 및 제2 스위칭소자에 대하여 병렬로 연결되는 제3 스위칭소자 및 제4 스위칭소자; 상기 제1 스위칭소자 및 상기 제2 스위칭소자 사이의 제1 노드에서 인출되는 제1 출력라인; 상기 제1 스위칭소자 및 상기 제2 스위칭소자 사이의 제2 노드에서 인출되는 제2 출력라인을 포함하며,
상기 인버터부의 후단에는 상기 제1 출력라인에 대하여 직렬로 연결되는 인덕터와 상기 인덕터의 후단에서 상기 제1 출력라인과 상기 제2 출력라인의 사이에 연결되는 진상 콘덴서를 포함하는 LC공진부가 설치될 수 있다.
상기 출력제어부의 상기 스위칭신호 출력부에서는, 상기 제1 스위칭소자에 인가하기 위한 제1 펄스신호, 상기 제2 스위칭소자에 인가하기 위한 것으로서 상기 제1 펄스신호와 반대위상을 가지는 제2 펄스신호, 상기 제3 스위칭소자에 인가하기 위한 것으로서 상기 제1 펄스신호와 다른 위상을 가지는 제3 펄스신호, 상기 제4 스위칭소자에 인가하기 위한 것으로서 상기 제3 펄스신호와 반대위상을 가지는 제4 펄스신호를 출력할 수 있다.
상기 인버터부는, DC입력라인과 기준전위라인의 사이에 직렬로 연결되는 제1 스위칭소자 및 제2 스위칭소자; 상기 DC입력라인 및 상기 기준전위라인의 사이에 직렬로 연결되며, 직렬연결된 상기 제1 스위칭소자 및 상기 제2 스위칭소자에 대하여 병렬로 연결되는 제3 스위칭소자 및 제4 스위칭소자; 상기 제1 스위칭소자 및 제2 스위칭소자 사이의 제1 노드에서 인출되는 제1 출력라인; 상기 제1 스위칭소자 및 제2 스위칭소자 사이의 제2 노드에서 인출되는 제2 출력라인; 상기 제1 스위칭소자 및 상기 제2 스위칭소자와 병렬로 연결되고, 상기 제3 스위칭소자 및 상기 제4 스위칭소자와도 병렬로 연결되며, 상기 DC입력라인의 제3 노드에서 분기되는 DC플러스라인에 의해 바이어스되는 한편, 출력전원을 상기 DC입력라인에 인가하는 제5 스위칭소자; 상기 DC플러스라인에 설치되는 승압코일을 포함하며,
상기 인버터부의 후단에는 상기 제1 출력라인에 직렬로 연결되는 제1 노이즈 필터용 코일과 상기 제2 출력라인에 직렬로 연결되는 제2 노이즈필터용 코일을 포함하는 노이즈제거부를 설치할 수 있다.
노이즈 제거성능을 향상시키기 위하여 상기 제1 노이즈필터용 코일의 후단과 상기 제2 노이즈필터용 코일의 후단에는 콘덴서가 설치될 수 있다.
상기 제5 스위칭소자의 출력단과 상기 DC입력라인 사이에는 (+)파형만을 통과시키는 다이오드(DF)가 설치될 수 있다.
상기 DC입력라인과 상기 기준전위라인의 사이에는 다이오드(DF)를 내장하는 제6 스위칭소자와 제5 스위칭소자가 직렬로 연결되며, 상기 제5 스위칭소자의 출력전원은 상기 제6 스위칭소자에 내장된 상기 다이오드(DF)를 통하여 상기 DC입력라인에 인가될 수 있다.
상기 DC입력라인의 입력단에는 전류역류를 방지하는 다이오드가 설치되고, 상기 다이오드의 후단에는 상기 DC입력라인과 상기 기준전위라인의 사이에 충방전용 콘덴서가 설치될 수 있다.
상기 출력제어부의 상기 스위칭신호 출력부에서는, 상기 제1 스위칭소자에 인가하기 위한 제1 펄스신호; 상기 제2 스위칭소자에 인가하기 위한 것으로서 상기 제1 펄스신호와 반대위상을 가지는 제2 펄스신호; 상기 제3 스위칭소자에 인가하기 위한 것으로서 상기 제1 펄스신호와 다른 위상을 가지는 제3 펄스신호; 상기 제4 스위칭소자에 인가하기 위한 것으로서 상기 제3 펄스신호와 반대위상을 가지는 제4 펄스신호; 상기 제5 스위칭소자에 인가하기 위한 것으로서 상기 제1 펄스신호 및 상기 제3 펄스신호와는 다른 위상을 가지는 제5 펄스신호를 출력할 수 있다.
상기 스위칭신호 출력부에서는 상기 제5 펄스신호를 램프 시동초기에 10mse 내지 1000msec 동안만 출력할 수 있다.
상기 인버터부의 선단에는, 입력전원의 서지를 제거하거나 교류성분의 노이즈를 필터링하는 필터부; 상기 필터부를 통해 입력된 전력을 직류로 정류하는 정류부; 상기 정류부를 거쳐 입력되는 전력의 역률을 보상하고 정전압을 출력하는 능동역률보상부가 설치될 수 있다.
이때 상기 능동역률보상부에는 아모퍼스 코어를 포함하는 인덕터가 사용될 수 있고, 상기 정류부와 상기 능동역률보상부의 사이에는 입력신호에 포함된 돌입전류를 제거하기 위한 돌입방지부가 더 포함될 수 있다.
한편, 상기 램프용 전자식 안정기는 원격에서 유선 또는 무선통신을 통해 상기 출력제어부로 조작신호를 입력하는 사용자조작부를 더 포함할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
제1 실시예
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자식 안정기의 회로블록도로서, 필터부(110), 정류부(120), 돌입방지부(130), 능동역률보상부(Active PFC)(140), 인버터부(150), LC공진부(160), 센서부(170), 출력제어부(180), 사용자조작부(190)를 포함한다.
필터부(110)는 입력전원(AC)의 서지(Surge)를 제거하거나 교류성분의 노이 즈(Noise)를 필터링하는 역할을 하고, 정류부(120)는 상기 필터부(10)를 거쳐 입력된 전력을 직류로 정류하는 역할을 한다.
돌입방지부(130)는 정류부(120)로부터 들어오는 돌입전류를 억제하는 역할을 한다.
선박용 집어등은 발전기 전원을 이용하는데, 선박용 발전기의 출력은 다소 불안정할 뿐만 아니라 해군이나 선박의 고출력 무선통신과의 상호 간섭으로 인해 일반 상용전원에 비하여 서지나 노이즈가 포함되는 경우가 빈번하다. 이로 인해 인버터부(150)나 램프(200)의 손상이나 수명단축이 초래되는 경우가 많다.
따라서 적어도 선박용 집어등인 경우에는 이러한 돌입현상을 방지하기 위하여 정류부(120)를 거친 이후에도 이와 같이 2차적으로 돌입방지기능을 추가하는 것이 바람직하다.
능동역률보상부(Active PFC)(140)는 전력효율을 교정하기 위한 PFC(Power Factor Correction) 회로를 포함하여 정류부(120)로부터 입력되는 전압을 승압시키고, 나아가 전압과 전류를 비례시켜 정현파를 만들어 능동적으로 역률을 보상함으로써 정전압을 출력한다. 여기서 PFC회로는 기본적으로 무효전력의 최소화와 유효전력의 최대화를 목적으로 설계된 회로이다.
이때 전력효율의 극대화를 위하여 인덕터의 코어를 종래의 규소철심코어, Ni-Mn코어 또는 페라이트 코어 대신에 아모퍼스 코어를 사용한다.
아모퍼스 코어는 규소철심코어, Ni-Mn코어, 페라이트 코어 등에 비하여 철손 이 1/3 내지 1/4 수준에 불과하기 때문에 전력효율이 매우 높은 장점이 있다. 특히 이와 같이 높은 전력효율은 외부에서 전력공급이 불가능한 선박의 집어등 안정기에 있어서는 매우 유용한 장점으로 작용한다.
인버터부(150)는 상기 능동역률보상부(140)로부터 입력되는 전압과 출력제어부(180)의 고속 스위칭신호를 이용하여 스위칭 소자를 온, 오프 단속시킴으로써 소정의 파형 신호를 출력하며, 상기 스위칭 소자에는 고용량 MOSFET이나 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)가 주로 이용된다.
인버터부(150)를 통하여 상용주파수를 보다 고주파로 변환시킴으로써 램프(200)의 깜박거림을 줄여 전력대비 램프조도를 크게 개선시킨다.
LC공진부(160)는 상기 인버터부(150)의 스위칭동작을 통해 만들어진 구형파를 정현파로 만들어 램프(200)에 전압과 전류를 인가한다.
본 발명의 제1 실시예에서는 LC공진부(160)를 직렬 리액터와 진상 콘덴서를 병렬 연결하여 구성하였으며(도 5 참조), 이 경우에도 전력효율을 높이기 위하여 직렬 리액터에는 규소철심코어, Ni-Mn코어 또는 페라이트 코어 대신에 아모퍼스 코어를 사용하는 것이 바람직하다.
LC공진부(160)는 인버터부(150)에서 출력되는 고전압의 시동전압을 댐퍼링시켜 램프(200) 점화를 보조하고, 노이즈를 제거하며, 위상보정을 통해 역률을 향상시키는 역할을 한다. 또한 고주파 서지로 인한 손상을 방지함으로써 램프 수명을 크게 연장시킬 수 있다.
또한 LC공진부(160)를 사용함으로써 글로우(glow) 점등구간이 짧아져 램프(200)의 수명이 연장되고, 가청 노이즈 및 깜박거림(flicker)이 방지되는 효과가 있다.
센서부(170)는 LC공진부(160)에서 출력되어 램프(200)로 공급되는 출력전류를 감지하는 역할을 하며, 본 발명의 실시예에서는 홀 센서(Hall Sensor)를 이용한다. 홀 센서는 도선 주위의 자기장 변화를 감지하는 방식으로 도선의 전류를 감지하는 비접촉식 센서이다.
출력제어부(180)는 기본적으로 인버터부(150)의 스위칭을 위한 고속 스위칭신호를 출력하며, 본 발명에서는 이에 더하여 시분할 제어 방식으로 인버터부(150)의 출력을 피드백하여 제어한다.
이를 위해 출력제어부(180)는 도 3의 블록도에 도시된 바와 같이 저장부(181), 센서신호 입력부(182), 비교연산부(183), 스위칭신호 출력부(184), 통신부(185)를 포함하며, 전부 또는 일부를 하나의 반도체 칩으로 구현할 수 있다.
저장부(181)에는 본 발명의 실시예에 따른 시분할 제어프로그램과 램프 점등시에 인가되어야 하는 기간별 기준전류값을 저장하며, 보다 정밀한 제어를 위하여 ㎲단위로 기준전류값을 설정해두는 것이 바람직하다.
기간별 기준전류값을 구성하는 시간간격이나 기준전류의 세기는 사용할 램 프(200)의 특성에 맞게 설정되며, 일단 설정된 값을 사용자가 변경하는 것도 가능하다.
센서신호입력부(182)는 센서부(170)에서 감지된 출력전류에 대한 정보를 입력받아 비교연산부(183)로 전송하거나 저장부(181)에 저장시킨다.
비교연산부(183)는 시분할 제어프로그램을 구동하여 저장부(181)에 저장된 기간별 기준전류값과 센서신호입력부(182)에서 전송된(또는 저장부(181)에 저장된) 출력전류값을 비교연산하여, 인버터부(150)에 인가할 스위칭 신호를 생성한다. 이러한 시분할 제어에 대한 보다 구체적인 내용은 후술하기로 한다.
스위칭신호출력부(184)는 비교연산부(183)에서 생성된 스위칭신호를 인버터부(150)에 인가하는 역할을 한다.
통신부(185)는 외부의 사용자 조작부(190)와 유선 또는 무선으로 통신하는 부분이다. 다만 고출력 무선통신으로 인한 간섭의 위험이 높은 선박용 안정기에서는 예를 들어 RS-485방식의 유선통신을 이용하는 것이 바람직하다.
사용자 조작부(190)는 출력제어부(180)의 통신부(185)와 유선 또는 무선으로 통신함으로써 안정기의 출력제어부(180)를 원격에서 조정하는 수단이며, 램프 온/오프 버튼이나 조도 조절 버튼 등을 구비한다.
이러한 사용자 조작부(190)는 다수의 램프를 한꺼번에 제어할 때 특히 유용하다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 조작버튼부(191), 제어부(192), 통신부(193)를 포함하는 사용자 조작부(190)의 상기 통신부(193)를 제1 램프의 출력제 어부(180a), 제2 램프의 출력제어부(180b),,,제n램프의 출력제어부(180c)에 한꺼번에 연결해 놓을 수 있다.
이 경우 사용자가 조작버튼부(191)에서 특정 램프의 온/오프 버튼 또는 조도조절버튼을 누르면 제어부(192)에서 생성된 소정의 제어신호가 통신부(192)를 거쳐 해당 램프의 출력제어부로 전송되어 램프의 온/오프 또는 조도조절이 이루어진다.
한편, 출력제어부(180)의 저장부(181)에 저장된 기준전류값은 사용자 조작부(190)나 별도의 컴퓨터단말을 통해 사용자가 새로운 기준전류값을 입력함으로써 변경할 수 있다.
이하에서는 인버터부(150)를 보다 상세히 도시한 도 5를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자식 안정기에서 출력제어부(180)에서 인가되는 스위칭신호를 이용하여 인버터부(150)가 구형파를 출력하는 과정을 설명한다.
직류전원이 출력되는 능동역률보상부(140)의 (+)출력단과 (-)출력단은 인버터부(150)의 DC입력라인(156) 및 기준전위라인(158)과 각각 링크된다.
DC입력라인(156) 및 기준전위라인(158)의 사이에는 제1 스위칭소자(T1)와 제2 스위칭소자(T2)가 직렬로 연결되는 한편, 서로 직렬 연결된 제3 스위칭소자(T3)와 제4 스위칭소자(T4)가 상기 제1 스위칭소자(T1)와 제2 스위칭소자(T2)에 대하여 병렬로 연결된다.
이때 제1 내지 제4 스위칭소자(T1,T2,T3,T4)는 전술한 바와 같이 고용량 MOSFET이나 IGBT를 이용한다.
그리고 제1 스위칭소자(T1)와 제2 스위칭소자(T2) 사이의 제1 노드(N1)에서 제1 출력라인(151)을 인출하고, 제3 스위칭소자(T3)와 제4 스위칭소자 사이의 제2 노드(N2)에서 제2 출력라인(152)를 인출하며, 제1 출력라인(151)과 제2 출력라인(152)에 LC공진부(160)를 연결한다.
상기 LC공진부(160)는 제1 출력라인(151)에 직렬연결되는 리액터(L1)와 상기 직렬 리액터(L1)의 후단에서 제1 출력라인(151)과 제2 출력라인(152)의 사이에 연결되어 상기 직렬리액터(L1)와는 병렬로 연결되는 진상콘덴서(C1)를 포함한다.
제1 출력라인(151) 및 제2 출력라인(152)을 통해 출력되는 전원의 주파수 및 전압특성은 상기 제1 내지 제4 스위칭소자(T1,T2,T3,T4)에 인가되는 스위칭신호에 의하여 결정되며, 상기 스위칭신호는 출력제어부(180)에서 출력되는 소정의 펄스신호이다.
본 발명의 제1 실시예에서는, 제1 스위칭소자(T1)에는 제1 펄스신호(u)를 인가하고, 제1 스위칭소자(T1)와 직렬연결된 제2 스위칭소자(T2)에는 상기 제1 펄스신호(u)와 반대위상을 가지는 제1 펄스신호_바(bar)(u-)를 인가한다.
또한 제3 스위칭소자(T3)에는 제1 펄스신호(u)와는 다른 위상을 가지는 제2 펄스신호(v)를 인가하고, 제3 스위칭소자(T3)와 직렬연결된 제4 스위칭소자(T4)에는 상기 제2 펄스신호(v)와 반대위상을 가지는 제2 펄스신호_바(bar)(v-)를 인가한 다.
이러한 구성에서 출력제어부(180)에서 출력되는 각 펄스신호의 펄스수, 펄스폭, 듀티비(duty ratio) 등을 조절하여 제1 출력라인(151) 및 제2 출력라인(152)을 통해 출력되는 전압 및 전류를 조절할 수 있다.
예를 들어 능동역률보상부(140)의 (+)출력단과 (-)출력단에 약 DC 340V가 걸리면, 상기 인버터부(150)의 스위칭동작과 LC공진부(160)를 거치면서 램프(200)에는 시동초기의 약 10msec 내지 1000msec 동안, 바람직하게는 200msec 내지 500msec동안 약 AC 500V 내지 600V의 고전압이 인가되고 이후에는 AC 220V의 전압이 인가된다.
이하에서는 도 6의 흐름도를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따라 램프 점등시에 시분할 제어가 이루어지는 과정을 상세히 설명한다.
먼저 출력제어부의 저장부(181)에는 사용할 램프(200)의 특성에 따라 점등 과정에서 램프(200)로 인가되어야 하는 기간별 기준전류값을 미리 설정해 두어야 한다.
이러한 기간별 기준전류값은 램프의 특성에 따라 사용자나 제조사에서 임의로 결정되는 값이다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 저장부(181)에 도 7a 및 도 7b와 같은 기간별 기준전류값이 저장되어 있다고 가정한다.
이때 각 기간은 동일한 시간간격으로 분할될 수도 있고 다른 시간간격으로 분할될 수도 있다. (ST11)
비교연산부(183)에서는 상기 설정된 기준전류값에 따라 인버터부(150)의 출력전류가 0<t≤t1 의 기간 동안 0.1A가 되도록 t=0일 때 제1 스위칭신호를 생성하여 인버터부(150)로 인가한다. 이때 상기 제1 스위칭신호는 제1 내지 제4 스위칭소자(T1,T2,T3,T4)의 스위칭신호 입력단자(예,게이트단자)에 각각 인가되는 제1 펄스신호, 제1 펄스신호_바, 제2 펄스신호, 제2 펄스신호_바를 포함한다.
한편, 인버터부(150)에 인가되는 스위칭신호는 출력제어부(180)에서 단위시간당 펄스수, 펄스폭, 듀티비 등을 적절히 조절함으로써 가변시킬 수 있다. (ST12)
인버터부(150)는 출력제어부(180)에서 인가되는 제1 스위칭신호에 의하여 고속 스위칭 동작을 수행한 후 소자 특성에 따라 결정되는 소정 파형의 전류를 출력하며, 이러한 출력전류는 센서부(170)에 의해 검출된다. (ST13)
센서부(170)에서 검출된 결과는 지속적으로 출력제어부(180)의 센서신호 입력부(182)로 피드백된다.
비교연산부(183)는 t=t1 일 때 센서부(170)에서 피드백된 출력전류값과 0<t≤t1 의 기간에 대해 설정된 기준전류값(0.1A)을 비교한 후 다음 기간인 t1<t≤t2 기간 동안의 출력전류를 기준전류값(0.2A)과 일치시키기 위한 제2 스위칭신호를 생성하여 t=t1 + 시점에 인버터부(150)로 인가한다.
여기서 위 첨자(+)는 제2 스위칭신호의 입력시점이 비교연산부(183)의 연산속도와 신호전송속도 때문에 출력전류를 감지하는 t=t1 시점 보다는 다소 늦다는 점을 강조하기 위해 표기한 것이다.
예를 들어 도 7b에 도시된 바와 같이 t=t1 일 때의 출력전류값이 0.12A 라고 가정하면, 0<t≤t1 기간의 기준전류값(0.1A)에 비해 0.02A(20%)가 초과된 것이므로 다음 기간(t1<t≤t2)의 출력전류를 기준전류값(0.2A)과 일치시키기 위해서는 출력전류를 t=t1 시점에 비해 0.08A 만큼만 증가시킬 수 있도록 제2 스위칭신호를 생성하여 t1<t≤t2 기간동안 인버터부(150)에 인가한다.
한편 0<t≤t1 기간동안 인버터부(150)에 인가된 스위칭신호에 의한 출력전류를 반드시 기간 종료시인 t=t1 시점에 검출하여야 하는 것은 아니므로, 0<t≤t1 기간 중 임의 시점에 검출된 출력전류값을 이용할 수도 있다. 다만 스위칭신호에 대한 출력전류는 시간이 경과할수록 안정화되므로 해당기간의 종료시점 부근에서 검출하는 것이 보다 바람직하다. (ST14)
t1<t≤t2 기간 동안 인버터부(150)에 인가되는 제2 스위칭신호에 의하여 인버터부(150)에서 출력되는 전류에 대해서도 전술한 피드백 과정이 동일하게 적용된다.
즉, 비교연산부(183)는 t=t2 일 때 검출된 출력전류값과 t1<t≤t2 의 기간에 대해 설정된 기준전류값(0.2A)을 비교한 후에, 다음 기간인 t2<t≤t3 기간 동안의 출력전류를 기준전류값(0.3A)과 일치시키기 위한 제3 스위칭신호를 생성하여 t=t2 + 시점에 인버터부(150)로 인가한다. (ST15)
본 발명의 제1 실시예에서는 적어도 ㎲ 단위로 미분(微分)된 기간별 기준전류값을 이용하여 전술한 과정을 반복하기 때문에, 인버터 출력전류는 램프(200) 특성에 따라 최적으로 설정된 기준전류값에 크게 벗어나지 않는 패턴으로 램프(200)에 인가된다.
따라서 안정기의 전력효율이 높아질 뿐만 아니라 과전류로 인한 램프(200)나 인버터부(150)의 손상이 방지되고, 램프 수명도 길어진다.
뿐만 아니라 램프(200)가 완전 점등된 이후에도 이러한 시분할 제어를 적용함으로써 서지 돌입이나 노이즈로 인한 출력전류의 불안정을 방지할 수 있다.
한편, 램프(200)를 점등하기 위해서는 스위치 온(ON) 이후에 고압의 점화펄스 즉, 초기 시동전압이 필요한데, 종래에는 별도의 이그나이터부(점화장치)에서 이러한 역할을 수행하였다.
그러나 본 발명의 안정기에서는 이그나이터부를 생략하는 대신 출력제어부(180)에서 출력되는 고속 스위칭신호로 만들어진 시동용 구형파를 이용하여 LC공 진부(160)를 통해 초기 시동전압을 발생시킨다.
스위칭 신호를 이용하여 시동전압을 발생시키는 것은 단위시간당 펄스수, 펄스폭, 듀티비 등을 적절히 조절함으로써 가능하다.
시동전압을 발생시키는 과정에서도 전술한 시분할 제어를 적용하면, 시동전압을 점등 가능한 범위 내에서 최소한으로 제한할 수 있기 때문에 인버터부(150)나 램프(200)의 손상을 방지할 수 있다.
예를 들어 종래의 이그나이터부는 소자 특성에 의해 출력전압이 결정되기 때문에 스위치 온(ON)시에 정상전압 대비 수백 퍼센트의 시동전압이 인가되지만, 본 발명의 방법을 적용하면 이보다 훨씬 낮은 시동전압을 이용하여 램프를 점등시킬 수 있다.
제2 실시예
본 발명의 제1 실시예에 따른 전자식 안정기는 전술한 바와 같이(도 5참조) 출력제어부(180)에서 인가되는 제1 펄스신호(u) 및 제2 펄스신호(v)의 2상 신호에 의하여 인버터부(150)가 스위칭 동작을 수행하도록 설계된 것이다.
본 발명의 제2 실시예는 이와 달리 도 8의 회로블록도에 도시된 바와 같이 3상의 펄스신호가 인가되는 3상 인버터부(210)를 이용함과 동시에 제1 실시예의 LC공진부(160) 대신에 노이즈제거를 위한 노이즈필터부(220)를 이용하는 점에 특징이 있다. 이때 상기 노이즈필터부(220)는 아모포스 코어를 가지는 인덕터를 이용하는 것이 바람직하다.
이와 같이 3상 인버터를 이용하는 것은 실험결과 제1 실시예와 같이 2상 인버터를 이용하는 경우에 비하여 점등초기의 깜박임이 적고 보다 안정적인 램프 점등이 가능한 것으로 나타났기 때문이다.
이하에서는 도 9를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자식 안정기의 구성을 보다 상세히 설명한다.
제1 실시예와 마찬가지로 직류전원이 출력되는 능동역률보상부(140)의 (+)출력단 및 (-)출력단은 3상 인버터부(210)의 DC입력라인(211) 및 기준전위라인(212)과 각각 링크된다.
DC입력라인(211) 및 기준전위라인(212)의 사이에는 제1 스위칭소자(T1)와 제2 스위칭소자(T2)가 직렬로 연결되는 한편, 제3 스위칭소자(T3)와 제4 스위칭소자(T4)도 직렬로 연결되다. 이때 제1 스위칭소자(T1) 및 제2 스위칭소자(T2)와 제3 스위칭소자(T3) 및 제4 스위칭소자(T4)는 서로 병렬로 연결된다.
본 발명의 제2 실시예는 이에 더하여, 제1 스위칭소자(T1)와 제2 스위칭소자(T2)에 대하여 병렬로 연결되고, 제3 스위칭소자(T3)와 제4 스위칭소자(T4)에 대해서도 병렬로 연결되는 제5 스위칭소자(T5)를 포함하여 3상 인버터부(210)를 구성한 점에 특징이 있다.
이를 위하여 DC입력라인(211)의 제3 노드(N3)에서 DC플러스라인(213)을 분기하여 제5 스위칭소자(T5)의 DC플러스입력단(N4)에 연결하며, 상기 DC플러스라 인(213)에는 승압코일(L4)을 설치한다.
상기 승압코일(L4)은 능동역률보상부(140)에서 출력되는 약 DC 340V의 전원을 램프점등에 필요한 고전압, 예를 들어 DC 500V 내지 600V 정도로 승압시키는 역할을 한다.
한편, DC입력라인(211)에서 상기 제3 노드(N3)의 선단에는 전류역류를 방지함으로써 능동역률보상부(140)를 보호하는 다이오드(D)를 설치한다.
또한 상기 다이오드(D)의 후단에는 DC입력라인(211)과 기준전위라인(212)을 연결하는 충방전용 콘덴서(C2)를 설치한다. 상기 충방전용 콘덴서(C2)는 제5 스위칭소자(T5)의 출력전원을 일시 충전하였다가 제1 내지 제4 스위칭소자(T1,T2,T3,T4)에 연결된 제1 및 제2 출력라인(151, 152)을 통해 출력시키는 역할을 한다.
도면에는 제5 스위칭소자(T5)와 직렬로 연결된 제6 스위칭소자(T6)가 도시되어 있으나, 이는 통상 시판되는 3상 인버터가 제5 및 제6 스위칭소자(T5,T6)를 한 쌍으로 포함하기 때문이다.
본 발명의 제2 실시예에서는 제6 스위칭소자(T6)에는 스위칭신호를 인가하지 않기 때문에 제6 스위칭소자(T6)는 자체 파형신호를 출력하지 않는다.
그러나 제6 스위칭소자(T6)에 내장된 플라이휠 다이오드(DF)가 제5 스위칭소자(T5)에서 발생한 고전압 출력전원의 출력라인의 역할을 하기 때문에 제5 스위칭 소자(T5)의 출력이 제1 스위칭소자(T1)와 제3 스위칭소자(T3)에 인가되게 된다.
이때 제1 내지 제5 스위칭소자(T1,T2,T3,T4,T5)에는 고용량 MOSFET이나 IGBT가 주로 이용된다.
출력제어부(180)는 제1 스위칭소자(T1)의 스위칭신호 입력단자(예, 게이트단자)에 제1 펄스신호(u)를 인가하고, 제1 스위칭소자(T1)와 직렬연결된 제2 스위칭소자(T2)에는 상기 제1 펄스신호(u)와 반대위상을 가지는 제1 펄스신호_바(bar)(u-)를 인가한다.
또한 제3 스위칭소자(T3)에는 제1 펄스신호(u)와는 다른 위상을 가지는 제2 펄스신호(v)를 인가하고, 제3 스위칭소자(T3)와 직렬연결된 제4 스위칭소자(T4)에는 상기 제2 펄스신호(v)와 반대위상을 가지는 제2 펄스신호_바(bar)(v-)를 인가한다.
또한 제5 스위칭소자(T5)에도 소정의 펄스신호를 인가하여야 하며, 이때 제5 스위칭소자(T5)에 인가되는 펄스신호는 제1 펄스신호(u) 또는 제2 펄스신호(v)와는 다른 위상을 가져야 한다.
도면에서는 제5 스위칭소자(T5)에 제3 펄스신호_바(bar)(w-)가 인가되는 것으로 표현하였지만, 이는 본 발명의 제2 실시예에서 이용하는 제5 스위칭소자(T5)가 제1 펄스신호_바(bar)(u-)가 인가되는 제2 스위칭소자(T2), 제2 펄스신호_ 바(bar)(v-)가 인가되는 제4 스위칭소자(T4)와 대응되기 때문이다.
제6 스위칭소자(T6)에는 펄스신호가 인가되지 않기 때문에 제3 펄스신호_바(bar)(w-)가 아니라 제3 펄스신호(w)로 표시되어도 무방하다.
램프(200)는 제1 스위칭소자(T1)와 제2 스위칭소자(T2) 사이의 제1 노드(N1)에서 인출되는 제1 출력라인(151)과, 제3 스위칭소자(T3)와 제4 스위칭소자(T4) 사이의 제2 노드(N2)에서 인출되는 제2 출력라인(152)에 연결된다.
램프(200)와 3상 인버터부(210)의 사이에는 노이즈 제거를 위한 노이즈필터부(220)를 설치하며, 상기 노이즈필터부(220)는 제1 출력라인(151)에 직렬로 연결되는 제1 노이즈필터용 코일(L2)과 제2 출력라인(152)에 직렬로 연결되는 제2 노이즈필터용 코일(L3)을 포함한다.
이때 제1 노이즈필터용 코일(L2)과 제2 노이즈필터용 코일(L3)의 후단을 소용량 콘덴서(미도시)를 이용하여 연결하면 노이즈 필터링 성능을 보다 향상시킬 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 전자식 안정기에서 램프점등이 이루어지는 과정을 도 8 및 도 9를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
예를 들어 AC 220V의 전원이 필터부(110), 정류부(120), 돌입방지부(130), 능동역률보상부(140)를 거치면서 약 DC 340V의 전원으로 변환되어 3상 인버터 부(210)에 인가된다.
또한 출력제어부(180)는 3상 인버터부(210)의 제1 내지 제4 스위칭소자(T1,T2,T3,T4)에 제1 펄스신호(u), 제1 펄스신호_바(u-), 제2 펄스신호(v), 제2 펄스신호_바(v-)의 스위칭신호를 각각 인가하여 상기 제1 내지 제4 스위칭소자(T1,T2,T3,T4)를 트리거(trigger)함과 동시에 쵸퍼(chopper)를 하여 그 출력전원을 램프(200)에 인가한다.
이때 3상 인버터부(210)의 DC입력단에는 약 DC 340V가 인가되고, 제1 내지 제4 스위칭소자(T1,T2,T3,T4)의 스위칭 동작의 결과로서 제1 출력라인(151) 및 제2 출력라인(152)을 통해 약 AC 220V의전원이 출력되어 램프(200)에 인가된다.
본 발명의 제1 실시예에서는 제1 내지 제4 스위칭소자(T1,T2,T3,T4)의 스위칭 동작의 결과로서 발생하는 출력신호와 LC공진부(160)를 이용하여 램프 점등에 필요한 고전압을 생성하였다.
그러나 본 발명의 제2 실시예에서는, LC공진부를 생략하면서도 램프 점등에 필요한 순간적인 고전압을 얻기 위하여 상기 3상 인버터부(210)의 제1 내지 제4 스위칭소자(T1,T2,T3,T4)를 동작시키는 이외에도 시동 초기의 약 10msec 내지 1000msec 동안, 바람직하게는 약 200msec 내지 500msec의 기간 동안 제5 스위칭소자(T5)를 구동시킨다.
즉, 출력제어부(180)에서 상기 기간동안 소정의 펄스신호(예를 들어, w-)를 인가하여 상기 제5 스위칭소자(T5)를 트리거시키면, 제5 스위칭소자(T5)의 출력신호가 제6 스위칭소자(T6)에 내장된 플라이휠 다이오드(DF)를 경유하여 DC입력라인(211)으로 인가되고, 이어서 제1 출력라인(151) 및 제2 출력라인(152)으로 출력된다.
이때 제5 스위칭소자(T5)에 인가되는 바이어스 전압은 DC 340V가 아니라 승압코일(L4)에 의해 승압된 DC 500V 내지 600V의 고전압이 인가되며, 따라서 제1 및 제2 출력라인(151,152)에는 u상, u-상, v상, v-상의 펄스신호에 의해 트리거된 전압이 아니라 w-상에 의해 트리거된 고전압이 출력된다.
이러한 과정을 통해 별도의 이그나이트부 없이도 시동초기에 필요한 AC 500V 내지 600V의 고전압을 램프(200)에 인가할 수 있게 되는 것이다.
한편, 3상 인버터부(210)를 도 9와 같이 도시한 것은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자식 안정기를 시중에 유통되는 3상 인버터 모듈을 이용하여 제조하였기 때문이며, 따라서 별도의 제5 스위칭소자(T5)를 이용하여 인버터 회로를 제작하는 경우에는 도 10에 도시된 바와 같은 회로로 표시할 수도 있다.
도 10에서는 제5 스위칭소자(T5)를 DC입력라인(211)과 기준전위라인(212)의 사이에 설치하되, 서로 직렬연결된 제1 스위칭소자(T1) 및 제2 스위칭소자(T2)와는 병렬로 연결한다.
제5 스위칭소자(T5)에는 고압의 바이어스 전원이 인가되어야 하기 때문에 도 9의 경우와 마찬가지로 DC입력라인(211)의 제3 노드(N3)에서 별도의 DC플러스라인(213)을 분기하여 제5 스위칭소자(T5)의 DC플러스입력단(N4)에 연결하여야 하고, 상기 DC플러스라인(213)에는 승압코일(L4)을 설치한다.
승압코일(L4)은 능동역률보상부(140)에서 출력되는 약 DC 340V의 전원을 램프점등에 필요한 고전압, 예를 들어 DC 500V 내지 600V 정도로 승압시키는 역할을 한다.
한편, DC입력라인(211)에서 상기 제3 노드(N3)의 선단에는 전류역류를 방지함으로써 능동역률보상부(140)를 보호하는 다이오드(D)를 설치하고, 상기 다이오드(D)의 후단에는 DC입력라인(211)과 기준전위라인(212)을 연결하는 충방전용 콘덴서(C2)를 설치하는 점은 도 9의 경우와 마찬가지이다.
그리고 제5 스위칭소자(T5)의 트리거와 관련되어 승압코일(L4)과 충방전용 콘덴서(C2)로 인해 발생하는 고전압 파형신호를 제1 스위칭소자(T1) 및 제3 스위칭소자(T3)와 연결된 고압라인(214)에 인가한다. 여기서 고압라인(214)은 DC입력라인(211)에서 승압코일(L4)을 거친 고전압이 인가되는 라인을 의미한다.
이때 제5 스위칭소자(T5)의 출력은 (+)전압만이 고압라인(214)에 인가되어야하므로 제1 및 제3 스위칭소자(T1,T3)와 제5 스위칭소자(T5) 사이의 고압라인(214)에 (+)파형만을 통과시키는 다이오드(DF)를 설치한다.
한편, 본 발명의 제2 실시예에서도 출력제어부(180)에서 출력되는 각 펄스신호의 펄스수, 펄스폭, 듀티비(duty ratio) 등을 적절히 선택함으로써 제1 출력라인(151) 및 제2 출력라인(152)의 출력전압 및 전류를 조절할 수 있다.
또한 본 발명의 제2 실시예에서도 램프점등 과정이나 그 이후의 과정에서 제1 실시예에서 설명한 시분할 제어방법이 동일하게 적용된다.
본 발명에 따르면, 종래 전자식 안정기에 별도로 포함되던 고가의 이그나이터부(점화장치)를 생략하고 회로구성을 단순화할 수 있기 때문에 제조비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 과전류로 인한 램프나 인버터부의 손상을 방지할 수 있다.
또한 시분할 방식으로 출력전류를 피드백 제어하기 때문에 램프에 인가되는 전류를 크게 안정화시킬 수 있다. 특히 집어등 안정기와 같이 출력이 불안정한 발전기 전원을 이용하거나 노이즈가 심한 환경에서 사용되는 경우에도 안정적인 램프입력전류를 확보할 수 있다.

Claims (16)

  1. 파형신호를 출력하는 인버터부와, 상기 인버터부의 출력전류를 피드백 받고 상기 인버터부로 스위칭신호를 인가하는 출력제어부를 포함하는 전자식 안정기의 상기 출력제어부에서 램프 점등을 제어하는 방법에 있어서,
    기간별 기준전류값을 설정하는 단계;
    제1 기간의 기준전류값을 출력하기 위한 제1 스위칭신호를 생성하여 상기 인버터부로 인가하는 단계;
    상기 제1 스위칭신호가 인가된 상기 인버터부의 출력전류에 대한 정보를 획득하는 단계;
    획득된 상기 출력전류정보와 상기 기간별 기준전류값을 이용하여 제2 기간의 기준전류값을 출력하기 위한 제2 스위칭신호를 생성하여 상기 인버터부로 인가하는 단계;
    상기 제2 스위칭신호가 인가된 상기 인버터부의 출력전류에 대한 정보를 획득하는 단계;
    를 포함하는 램프 점등 제어 방법
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스위칭신호가 인가된 상기 인버터부의 출력전류에 대한 정보를 획 득하는 상기 단계는, 상기 제1 기간의 종료시점에 이루어지는 것을 특징으로 하는 램프 점등 제어 방법
  3. 스위칭 소자를 이용하여 파형 신호를 출력하는 인버터부;
    상기 인버터부에서 출력되는 전류정보를 피드백받고, 상기 출력전류정보를 이용하여 상기 인버터부로 고속 스위칭 신호를 인가하기 위한 것으로서,
    시분할 제어프로그램과 기간별 기준전류값을 저장하는 저장부와,
    상기 출력전류정보와 상기 기간별 기준전류값을 이용하여, 상기 인버터부에서 상기 기간별 기준전류값과 일치하는 출력전류를 얻기 위한 스위칭 신호를 생성하는 비교연산부와,
    상기 비교연산부에서 생성된 상기 스위칭신호를 상기 인버터부로 인가하는 스위칭신호 출력부를 포함하는 출력제어부;
    를 포함하는 램프용 전자식 안정기
  4. 제3항에 있어서,
    상기 인버터부는,
    DC입력라인과 기준전위라인의 사이에 직렬로 연결되는 제1 스위칭소자 및 제2 스위칭소자;
    상기 DC입력라인 및 상기 기준전위라인의 사이에 직렬로 연결되며, 직렬연결된 상기 제1 스위칭소자 및 제2 스위칭소자에 대하여 병렬로 연결되는 제3 스위칭소자 및 제4 스위칭소자;
    상기 제1 스위칭소자 및 상기 제2 스위칭소자 사이의 제1 노드에서 인출되는 제1 출력라인;
    상기 제1 스위칭소자 및 상기 제2 스위칭소자 사이의 제2 노드에서 인출되는 제2 출력라인;
    을 포함하며,
    상기 인버터부의 후단에는 상기 제1 출력라인에 대하여 직렬로 연결되는 인덕터와 상기 인덕터의 후단에서 상기 제1 출력라인과 상기 제2 출력라인의 사이에 연결되는 진상 콘덴서를 포함하는 LC공진부가 설치되는 것을 특징으로 하는 램프용 전자식 안정기
  5. 제4항에 있어서,
    상기 출력제어부의 상기 스위칭신호 출력부에서는,
    상기 제1 스위칭소자에 인가하기 위한 제1 펄스신호;
    상기 제2 스위칭소자에 인가하기 위한 것으로서 상기 제1 펄스신호와 반대위상을 가지는 제2 펄스신호;
    상기 제3 스위칭소자에 인가하기 위한 것으로서 상기 제1 펄스신호와 다른 위상을 가지는 제3 펄스신호;
    상기 제4 스위칭소자에 인가하기 위한 것으로서 상기 제3 펄스신호와 반대위상을 가지는 제4 펄스신호;
    를 출력하는 것을 특징으로 하는 램프용 전자식 안정기
  6. 제3항에 있어서,
    상기 인버터부는,
    DC입력라인과 기준전위라인의 사이에 직렬로 연결되는 제1 스위칭소자 및 제2 스위칭소자;
    상기 DC입력라인 및 상기 기준전위라인의 사이에 직렬로 연결되며, 직렬연결된 상기 제1 스위칭소자 및 상기 제2 스위칭소자에 대하여 병렬로 연결되는 제3 스위칭소자 및 제4 스위칭소자;
    상기 제1 스위칭소자 및 제2 스위칭소자 사이의 제1 노드에서 인출되는 제1 출력라인;
    상기 제1 스위칭소자 및 제2 스위칭소자 사이의 제2 노드에서 인출되는 제2 출력라인;
    상기 제1 스위칭소자 및 상기 제2 스위칭소자와 병렬로 연결되고, 상기 제3 스위칭소자 및 상기 제4 스위칭소자와도 병렬로 연결되며, 상기 DC입력라인의 제3 노드에서 분기되는 DC플러스라인에 의해 바이어스되는 한편, 출력전원을 상기 DC입 력라인에 인가하는 제5 스위칭소자;
    상기 DC플러스라인에 설치되는 승압코일;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 램프용 전자식 안정기
  7. 제6항에 있어서,
    상기 인버터부의 후단에는 상기 제1 출력라인에 직렬로 연결되는 제1 노이즈필터용 코일과 상기 제2 출력라인에 직렬로 연결되는 제2 노이즈필터용 코일을 포함하는 노이즈제거부가 연결되는 것을 특징으로 하는 램프용 전자식 안정기
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제5 스위칭소자의 출력단과 상기 DC입력라인 사이에는 (+)파형만을 통과시키는 다이오드(DF)가 설치되는 것을 특징으로 하는 램프용 전자식 안정기
  9. 제6항에 있어서,
    상기 DC입력라인과 상기 기준전위라인의 사이에는 다이오드(DF)를 내장하는 제6 스위칭소자와 상기 제5 스위칭소자가 직렬로 연결되며, 상기 제5 스위칭소자의 출력전원은 상기 제6 스위칭소자에 내장된 상기 다이오드(DF)를 통하여 상기 DC입 력라인에 인가되는 것을 특징으로 하는 램프용 전자식 안정기
  10. 제6항에 있어서,
    상기 DC입력라인의 입력단에는 전류역류를 방지하는 다이오드가 설치되고, 상기 다이오드의 후단에는 상기 DC입력라인과 상기 기준전위라인의 사이에 충방전용 콘덴서가 설치되는 것을 특징으로 하는 램프용 전자식 안정기
  11. 제6항에 있어서,
    상기 출력제어부의 상기 스위칭신호 출력부에서는,
    상기 제1 스위칭소자에 인가하기 위한 제1 펄스신호;
    상기 제2 스위칭소자에 인가하기 위한 것으로서 상기 제1 펄스신호와 반대위상을 가지는 제2 펄스신호;
    상기 제3 스위칭소자에 인가하기 위한 것으로서 상기 제1 펄스신호와 다른 위상을 가지는 제3 펄스신호;
    상기 제4 스위칭소자에 인가하기 위한 것으로서 상기 제3 펄스신호와 반대위상을 가지는 제4 펄스신호;
    상기 제5 스위칭소자에 인가하기 위한 것으로서 상기 제1 펄스신호 및 상기 제3 펄스신호와는 다른 위상을 가지는 제5 펄스신호;
    를 출력하는 것을 특징으로 하는 램프용 전자식 안정기
  12. 제11항에 있어서,
    상기 스위칭신호 출력부에서는 상기 제5 펄스신호를 램프 시동초기에 10mse 내지 1000msec 동안만 출력하는 것을 특징으로 하는 램프용 전자식 안정기
  13. 제3항에 있어서,
    상기 인버터부의 선단에는,
    입력전원의 서지를 제거하거나 교류성분의 노이즈를 필터링하는 필터부;
    상기 필터부를 통해 입력된 전력을 직류로 정류하는 정류부;
    상기 정류부를 거쳐 입력되는 전력의 역률을 보상하고 정전압을 출력하는 능동역률보상부;
    가 설치되는 것을 특징으로 하는 램프용 전자식 안정기
  14. 제13항에 있어서,
    상기 능동역률보상부에는 아모퍼스 코어를 포함하는 인덕터가 사용되는 것을 특징으로 하는 램프용 전자식 안정기
  15. 제13항에 있어서,
    상기 정류부와 상기 능동역률보상부의 사이에는 입력신호에 포함된 돌입전류를 제거하기 위한 돌입방지부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 램프용 전자식 안정기
  16. 제3항에 있어서,
    원격에서 유선 또는 무선통신을 통해 상기 출력제어부로 조작신호를 입력하는 사용자조작부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 램프용 전자식 안정기
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