KR100716562B1 - Electronic stabilizer for the use of high pressure discharge lamp - Google Patents

Electronic stabilizer for the use of high pressure discharge lamp Download PDF

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윤석원
박창우
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(주)젠코아
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Abstract

본 발명의 고압 방전등용 전자식 안정기는, 고압방전등용 전자식 안정기에 있어서, 변압기 2차 권선의 출력을 펄스 정형회로를 통해 제1 FET의 게이트에 연결하여, 상기 변압기 2차 권선에 유기되는 기전력의 전류를 제한하고 이상 펄스 전압을 일정하게 제한하여, 제1 FET를 구동시키는 제1 스위칭 제어부; 및 상기 변압기 1차 권선에 의해 전원이 유기되는 상기 변압기 2차 권선의 출력을 펄스 정형회로를 통해 제2 FET의 게이트에 연결하여, 제2 저항과 제3 저항의 접속점에 상기 트리거 신호 발생부의 출력을 연결하고, 상기 변압기 2차 권선에 유기되는 기전력의 전류를 제한하고 이상 펄스전압을 일정하게 제한하여, 제2 FET를 구동시키는 제2 스위칭 제어부;를 포함한다.The electronic ballast for a high-pressure discharge lamp of the present invention, in the electronic ballast for a high-pressure discharge lamp, by connecting the output of the transformer secondary winding to the gate of the first FET through a pulse shaping circuit, the current of the electromotive force induced in the transformer secondary winding A first switching controller configured to drive the first FET by limiting the voltage and constantly limiting the abnormal pulse voltage; And connecting the output of the transformer secondary winding in which power is induced by the transformer primary winding to the gate of the second FET through a pulse shaping circuit, and outputting the trigger signal generator to a connection point of the second resistor and the third resistor. And a second switching controller configured to drive a second FET by limiting a current of electromotive force induced in the transformer secondary winding and constantly limiting an abnormal pulse voltage.

방전등, 안정기, 펄스 정형회로, 트리거 신호, Discharge lamp, ballast, pulse shaping circuit, trigger signal,

Description

고압 방전등용 전자식 안정기{Electronic stabilizer for the use of high pressure discharge lamp}Electronic stabilizer for the use of high pressure discharge lamp

도 1은 종래의 방전등용 전자식 안정기의 회로도이다.1 is a circuit diagram of a conventional electronic ballast for a discharge lamp.

도 2는 본 발명의 방전등용 전자식 안정기의 회로도이다.2 is a circuit diagram of an electronic ballast for a discharge lamp of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>             <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 정류부 200 : 축적 변환부100: rectification part 200: accumulation conversion part

300 : 트리거 신호 발생부 400 : 방전등 구동부300: trigger signal generator 400: discharge lamp driver

500 : 제1 스위칭 제어부 600 : 제2 스위칭 제어부500: first switching controller 600: second switching controller

700 : 보호회로700: protection circuit

본 발명은 고압 방전등용 전자식 안정기에 관한 것으로, 특히 2개의 스위칭 소자를 교번적으로 동작시켜 생성한 고주파 전압을 이용하여 방전등을 점등시키는 고압 방전등용 전자식 안정기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic ballast for high pressure discharge lamps, and more particularly, to an electronic ballast for high pressure discharge lamps that turns on a discharge lamp using a high frequency voltage generated by alternately operating two switching elements.

최근에는, 고조파 스위칭을 위한 전력용 반도체 소자의 급속한 발달로 에너지 절약 효과가 높은 양질의 전원을 제공하는 고압 방전등용 전자식 안정기의 보급 이 날로 확대되고 있다. 도 1을 통하여 종래에 사용되었던 방전등용 전자식 안정기에 대하여 살펴보기로 한다.Recently, with the rapid development of power semiconductor devices for harmonic switching, the spread of electronic ballasts for high-pressure discharge lamps that provide high-quality power supply with high energy saving effect is expanding day by day. With reference to Figure 1 will be described with respect to the electronic ballast for the discharge lamp conventionally used.

도 1은 종래의 방전등용 전자식 안정기의 회로도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전원(Vac)은 바리스터(ZNR1)에 인가되고, 퓨즈(F1)를 통해 브리지 다이오드(D1-D4)에서 전파 정류된 후, 평활용 콘덴서(C2)에서 평활된다. 그리고, 상기 평활용 콘덴서(C2)의 평활된 출력전압은 인덕터(T1)를 통해 변압기(T2)의 일차측 중간탭 단자(4)에 인가되어, 상기 중간탭 단자(4)의 일측 단자(3) 및 타측 단자(5)가 스위칭 트랜지스터(Q1, Q2)의 콜렉터에 각각 접속되고, 스위칭 트랜지스터(Q1, Q2)의 콜렉터의 접속점 사이에 공진용 콘덴서(C3)가 접속된다. 또한, 상기 평활용 콘덴서(C2)의 평활된 출력전압이 저항(R1)을 통해 상기 스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스에 인가되고, 상기 변압기(T2)의 이차측 일측 단자(1)가 저항(R4)을 통해 저항(R2) 및 상기 스위칭 트랜지스터(Q2)의 베이스에 접속된다. 또한, 상기 변압기(T2)의 이차측 타측 단자(2)가 저항(R3)에 접속되고, 저항(R5)을 통해 상기 스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스에 접속된다. 또한, 상기 변압기(T2)의 2차측 단자(6)는 전류 제한용 콘덴서(C4)를 통하여 램프(LP1)의 필라멘트와 예열권선(9)으로 연결되고, 상기 변압기(T2)의 이차측 단자(7)는 예열권선(10)을 통해 램프(LP1)의 타측 단자에 접속된다.1 is a circuit diagram of a conventional electronic ballast for a discharge lamp. As shown in FIG. 1, the power supply Vac is applied to the varistor ZNR1, is full-wave rectified in the bridge diodes D1-D4 through the fuse F1, and then smoothed in the smoothing capacitor C2. In addition, the smoothed output voltage of the smoothing capacitor C2 is applied to the primary side middle tap terminal 4 of the transformer T2 through the inductor T1, so that one terminal 3 of the middle tap terminal 4 is applied. ) And the other terminal 5 are respectively connected to the collectors of the switching transistors Q1 and Q2, and the resonance capacitor C3 is connected between the connection points of the collectors of the switching transistors Q1 and Q2. In addition, the smoothed output voltage of the smoothing capacitor C2 is applied to the base of the switching transistor Q1 through the resistor R1, and the terminal 1 of the secondary side of the transformer T2 is resistor R4. Is connected to the resistor R2 and the base of the switching transistor Q2. In addition, the other secondary terminal 2 of the transformer T2 is connected to the resistor R3 and is connected to the base of the switching transistor Q1 through the resistor R5. In addition, the secondary terminal 6 of the transformer T2 is connected to the filament of the lamp LP1 and the preheating winding 9 through the current limiting capacitor C4, and the secondary terminal of the transformer T2 ( 7) is connected to the other terminal of the lamp LP1 through the preheating winding 10.

상기와 같이 구성된 종래의 방전등용 전자식 안정기 회로에 대하여 그 동작과 문제점을 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation and problems of the conventional electronic ballast circuit for a discharge lamp configured as described above will be described in detail as follows.

먼저, 전원(Vac)이 인가되면, 그 전원(Vac)은 퓨즈(F1)와 브리지 다이오 드(D1-D4)를 통해 전파 정류된 후, 평활용 콘덴서(C2)에 충전되어 평활된다. 여기서, 초기 시동은 평활용 콘덴서(C2)에서 평활된 출력전압이 인덕터(T1)를 거쳐 변압기(T2)의 중간탭 단자(4)에 인가됨과 동시에 저항(R1)을 통하여 스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스 단자에 인가되어, 그 스위칭 트랜지스터(Q1)가 턴온된다.First, when the power supply (Vac) is applied, the power supply (Vac) is full-wave rectified through the fuse (F1) and the bridge diode (D1-D4), and then charged in the smoothing capacitor (C2) and smoothed. Here, the initial start-up is applied to the middle tap terminal 4 of the transformer T2 through the inductor T1 to the output voltage smoothed in the smoothing capacitor C2 and at the same time through the resistor R1 of the switching transistor Q1. Applied to the base terminal, the switching transistor Q1 is turned on.

이와 같이 스위칭 트랜지스터(Q1)가 턴온되면, 전류는 인덕터(T1) 및 변압기(T2)의 일차측을 통하여 트랜지스터(Q1)로 흐르며, 상기 트랜지스터(Q1)가 턴온된 후에 변압기(T2)가 포화되면 전류가 떨어질 때 순간적인 역기전력이 발생된다. 이에 따라, 변압기(T2)의 이차측 단자(1, 2)에 역전압이 유기되면서 스위칭 트랜지스터(Q1, Q2)의 베이스에는 각기 (-), (+)의 전압이 인가되어, 그 스위칭 트랜지스터(Q2)가 턴온된다.As such, when the switching transistor Q1 is turned on, current flows to the transistor Q1 through the primary side of the inductor T1 and the transformer T2, and when the transformer T2 is saturated after the transistor Q1 is turned on. When the current drops, instantaneous back EMF is generated. Accordingly, while the reverse voltage is induced to the secondary terminals 1 and 2 of the transformer T2, voltages of (-) and (+) are applied to the bases of the switching transistors Q1 and Q2, respectively, and the switching transistor ( Q2) is turned on.

이후, 다시 변압기(T2)가 포화되고, 순간적인 역기전력에 의해 스위칭 트랜지스터(Q1)가 턴온되는 동작을 반복하게 된다.Thereafter, the transformer T2 is saturated again, and the operation in which the switching transistor Q1 is turned on by the instant back electromotive force is repeated.

이와 같이, 스위칭 트랜지스터(Q1), (Q2)의 턴온, 턴오프 동작이 반복되면서 변압기(T2)의 2차측에 유기된 전압이 초기 예열권선에 의하여 램프(LP1)의 필라멘트를 예열시켜 램프(LP1)를 점등하게 되며, 램프(LP1)의 점등 후, 콘덴서(C4)에 의하여 전류를 제한하므로 빛의 밝기를 일정하게 유지시키게 된다.As described above, while the turn-on and turn-off operations of the switching transistors Q1 and Q2 are repeated, the voltage induced on the secondary side of the transformer T2 preheats the filament of the lamp LP1 by the initial preheating winding, and thus the lamp LP1. ) Is turned on, and after the lamp LP1 is turned on, the current is limited by the capacitor C4 so that the brightness of the light is kept constant.

상기와 같은 종래의 방전등용 전자식 안정기는, 점등시 저항(R1)을 통하여 스위칭 트랜지스터(Q1), (Q2)에 턴온 전압이 인가되므로 전압 변동에 민감하여 저전압시에는 점등이 되지 않고, 고전압시에는 과열의 위험이 있다. 그리고, 스위칭 트랜지스터(Q1), (Q2)에 턴온 전압이 직접 인가되므로 점등이 빈번한 장소에서는 스위칭 트랜지스터(Q1), (Q2)의 소손 및 조기 시동시에 램프에 이상 펄스전압의 인가로 램프(LP1)의 수명을 단축시킨다.In the conventional electronic ballast for discharge lamps as described above, since the turn-on voltage is applied to the switching transistors Q1 and Q2 through the resistor R1 at the time of lighting, the electronic ballast is sensitive to voltage fluctuations and is not turned on at low voltage. There is a risk of overheating. Since the turn-on voltage is directly applied to the switching transistors Q1 and Q2, the lamp LP1 is applied by applying an abnormal pulse voltage to the lamp during burnout and early start-up of the switching transistors Q1 and Q2 in a place where lighting is frequent. ) To shorten the lifespan.

그러나, 상기와 같은 종래의 방전등용 전자식 안정기는 램프에 인가되는 이상 펄스전압을 일정하게 제한하는 방안을 제시하지 못하고 있기 때문에, 램프에 플리커 현상 및 음향 공진현상이 발생하게 되는 문제점이 있다.However, since the conventional electronic ballast for a discharge lamp does not propose a method of constantly limiting the abnormal pulse voltage applied to the lamp, there is a problem that a flicker phenomenon and an acoustic resonance phenomenon occur in the lamp.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 램프에 전력을 공급하는 과정에서 축적 변환방식과 정현파 구동방식이 혼합된 방식을 채택하여 고효율 및 고역률을 갖는 고압 방전등용 전자식 안정기를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, by adopting a method of mixing the accumulation conversion method and the sinusoidal wave driving method in the process of supplying power to the lamp to provide an electronic ballast for high-pressure discharge lamp having high efficiency and high power factor For the purpose of

본 발명은 교류전압을 입력받아 정류하여 직류전압으로 변환시키는 정류부; 상기 정류부에서 변환된 직류전압을 승압시켜 제1 및 제2 콘덴서에 충전시키는 축적 변환부; 상기 축적 변환부에서 충전된 전압을 제1 저항 및 제3 콘덴서에 의해 적분하여 일정한 전압 이상이 되면, 트리거 신호를 발생시키는 트리거 신호 발생부; 상기 트리거 신호 발생부의 트리거 신호 발생에 따른 변압기 1차 권선의 정방향과 역방향의 전류 흐름 및 제4 및 제5 콘덴서의 충전과 방전에 의해 방전등을 구동시키는 방전등 구동부;를 포함하는 고압방전등용 전자식 안정기에 있어서, 상기 변압기 2차 권선의 출력을 펄스 정형회로를 통해 제1 FET의 게이트에 연결하여, 상기 변압기 2차 권선에 유기되는 기전력의 전류를 제한하고 이상 펄스 전압을 일 정하게 제한하여, 제1 FET를 구동시키는 제1 스위칭 제어부; 및 변압기 1차 권선에 의해 전원이 유기되는 변압기 2차 권선의 출력을 펄스 정형회로를 통해 제2 FET의 게이트에 연결하여, 제2 저항과 제3 저항의 접속점에 상기 트리거 신호 발생부의 출력을 연결하고, 상기 변압기 2차 권선에 유기되는 기전력의 전류를 제한하고 이상 펄스전압을 일정하게 제한하여, 제2 FET를 구동시키는 제2 스위칭 제어부;를 포함하는 고압 방전등용 전자식 안정기를 제시한다.The present invention is rectified by receiving an AC voltage and rectified to convert the DC voltage; An accumulation converter configured to boost the DC voltage converted by the rectifier and charge the first and second capacitors; A trigger signal generator configured to generate a trigger signal when the voltage charged by the accumulation converter is integrated by a first resistor and a third capacitor to be a predetermined voltage or more; And a discharge lamp driver for driving the discharge lamp by the current flow in the forward and reverse directions of the transformer primary winding and the charging and discharging of the fourth and fifth capacitors according to the trigger signal generation of the trigger signal generator. In an embodiment, the output of the transformer secondary winding is connected to a gate of the first FET through a pulse shaping circuit, thereby limiting a current of electromotive force induced in the transformer secondary winding and uniformly limiting an abnormal pulse voltage. A first switching control unit for driving the; And connecting the output of the transformer secondary winding in which power is induced by the transformer primary winding to the gate of the second FET through a pulse shaping circuit, and connecting the output of the trigger signal generator to a connection point of the second resistor and the third resistor. And, by limiting the current of the electromotive force induced in the secondary winding of the transformer and by limiting the abnormal pulse voltage constant, the second switching control unit for driving a second FET; to provide an electronic ballast for a high-pressure discharge lamp comprising a.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 통하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 방전등용 전자식 안정기의 회로도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 방전등용 전자식 안정기는 정류부(100), 축적 변환부(200), 트리거 신호 발생부(300), 방전등 구동부(400), 제1 스위칭 제어부(500) 및 제2 스위칭 제어부(600)를 포함한다.2 is a circuit diagram of an electronic ballast for a discharge lamp of the present invention. As shown in FIG. 2, the electronic ballast for the discharge lamp of the present invention includes a rectifier 100, an accumulation converter 200, a trigger signal generator 300, a discharge lamp driver 400, a first switching controller 500 and The second switching control unit 600 is included.

상기 정류부(100)에서는 교류전압을 입력받아 전원과 병렬로 접속된 서지전압 흡수용 TNR에서 서지전압을 제거한다. 그리고, 서지전압이 제거된 교류전압을 잡음 방지용 변압기(T1) 및 콘덴서(C2, C3, C4)를 통하게 한 후, 정류 다이오드 (BD1)에서 브리지 정류하고, 평활 콘덴서(C5)를 통해서 직류전압으로 변환시킨다.The rectifier 100 receives the AC voltage and removes the surge voltage from the surge voltage absorption TNR connected in parallel with the power supply. The AC voltage from which the surge voltage is removed is passed through the noise preventing transformer T1 and the capacitors C2, C3, and C4, and then bridge rectified by the rectifying diode BD1, and the DC voltage is passed through the smoothing capacitor C5. Convert

상기 축적 변환부(200)에서는 평활 콘덴서(C5)에 충전된 전압이 쵸퍼 작용을 하는 변압기(T2)와 다이오드(D1)를 통과하면서 승압된 전압을 콘덴서(C12)에 충전시키고, 다시 다이오드(D7, D9)를 통하여 콘덴서(C13)에 충전시킨다. 그리고, 콘덴서(C13)에 충전된 전압은 다시 다이오드(D8, D7, D9, D6)를 통하여 콘덴서(C12)를 충전시키는 방식으로 반복적으로 콘덴서(C12, C13)를 충전시킨다.In the accumulation conversion unit 200, the voltage charged in the smoothing capacitor C5 passes through the transformer T2 and the diode D1, which act as a chopper, and charges the boosted voltage to the capacitor C12, and again the diode D7. , D9) to charge the capacitor C13. Then, the voltage charged in the capacitor C13 repeatedly charges the capacitors C12 and C13 by charging the capacitor C12 through the diodes D8, D7, D9, and D6.

상기 트리거 신호 발생부(300)에서는 콘덴서(C12, C13)에 충전된 전압을 저항(R1) 및 콘덴서(C6)에 의해 적분하여 일정전압 이상이 되면, 트리거 신호를 발생시킨다. 이때, 저항(R6, R7, R8)과 제너 다이오드(Z3, Z4)가 직렬 및 병렬로 연결된 입력단에 트리거 신호가 입력되어 제2 FET(Q2)를 트리거시킨다.The trigger signal generator 300 integrates the voltage charged in the capacitors C12 and C13 by the resistor R1 and the capacitor C6 and generates a trigger signal when the voltage exceeds a predetermined voltage. At this time, a trigger signal is input to an input terminal in which the resistors R6, R7 and R8 and the zener diodes Z3 and Z4 are connected in series and in parallel to trigger the second FET Q2.

상기 방전등 구동부(400)에서는 변압기(T1) 1차 권선(T1-c) 및 변압기(T3)가 방전등(800) 및 콘덴서(C7)에 공통 연결되고, 방전등(800) 및 이에 병렬로 연결된 콘덴서(C8)의 타측에 공통 연결된 콘덴서(C10)는 변압기(T2)에 연결된다. 그리고, 콘덴서(C10)에 병렬 연결된 콘덴서(C9)는 다이오드(D1)의 캐소드에 연결되며, 다이오드(D1)는 콘덴서(C12, C13)를 통하여 접지측에 연결된다. 또한, 상기 접지측에서 상기 방전등(800)과 이에 병렬로 연결된 콘덴서(C8)의 타측에는 콘덴서(C11)가 연결된다. 방전등(800)의 구동은 상기 콘덴서(C9, C11)의 충전과 방전 및 변압기(T1) 1차 권선(T1-c)의 정방향과 역방향의 전류 흐름에 의해 이루어진다.In the discharge lamp driving unit 400, a transformer T1 primary winding T1-c and a transformer T3 are commonly connected to the discharge lamp 800 and the capacitor C7, and the discharge lamp 800 and a capacitor connected in parallel thereto ( The capacitor C10 commonly connected to the other side of C8 is connected to the transformer T2. The capacitor C9 connected in parallel with the capacitor C10 is connected to the cathode of the diode D1, and the diode D1 is connected to the ground side through the capacitors C12 and C13. In addition, the capacitor C11 is connected to the other side of the discharge lamp 800 and the capacitor C8 connected in parallel to the ground side. The discharge lamp 800 is driven by the charging and discharging of the capacitors C9 and C11 and the current flow in the forward and reverse directions of the primary windings T1-c of the transformer T1.

상기 제1 스위칭 제어부(500)에서는 변압기(T1) 2차 권선(T1-a)의 출력을 펄스 정형회로(R3-TNR1)를 통해 제1 FET(Q1)의 게이트에 연결하여, 상기 변압기(T1) 2차 권선(T1-a)에 유기되는 기전력의 전류를 제한하고 이상 펄스전압을 일정하게 제한하여, 제1 FET(Q1)를 구동시킨다. 종래에는 전자식 안정기 회로에 펄스 정형회로 (R3-TNR1)를 포함하지 않았으나, 본 발명에서는 펄스 정형회로를 포함하여 상기 변압기(T1) 2차 권선(T1-a)에 유기되는 기전력의 전류를 제한하고 이상 펄스전압을 일정하게 제한하여 램프의 플리커 현상 및 음향 공진현상을 제거할 수 있게 하였다.The first switching controller 500 connects the output of the secondary winding T1-a of the transformer T1 to the gate of the first FET Q1 through the pulse shaping circuit R3-TNR1, and thereby the transformer T1. The first FET Q1 is driven by limiting the current of the electromotive force induced in the secondary windings T1-a and constantly limiting the abnormal pulse voltage. Conventionally, the electronic ballast circuit does not include the pulse shaping circuit (R3-TNR1), but the present invention includes a pulse shaping circuit to limit the current of electromotive force induced in the secondary winding (T1-a) of the transformer (T1). The abnormal pulse voltage is constantly limited to eliminate flicker and acoustic resonance of the lamp.

상기 제2 스위칭 제어부(600)에서는 변압기(T1)의 1차 권선(T1-c)에 의해 전원이 유기되는 2차 권선(T1-b)의 출력을 펄스 정형회로(R6-TNR2)를 통해 제2 FET (Q2)의 게이트에 연결하고, 상기 저항(R6)과 저항(R7)의 접속점에 트리거 신호 발생부(300)의 출력을 연결하여, 상기 변압기(T1)의 2차 권선(T1-b)에 유기되는 기전력의 전류를 제한하고 이상 펄스전압을 일정하게 제한하여, 제2 FET(Q2)를 구동시킨다. 종래에는 전자식 안정기 회로에 펄스 정형회로(R6-TNR2)를 포함하지 않았으나, 본 발명에서는 펄스 정형회로를 포함하여 상기 변압기(T1)의 2차 권선(T1-b)에 유기되는 기전력의 전류를 제한하고 이상 펄스전압을 일정하게 제한하여 램프의 플리커 현상 및 음향 공진현상을 제거할 수 있게 하였다.The second switching controller 600 controls the output of the secondary winding T1-b from which power is induced by the primary windings T1-c of the transformer T1 through the pulse shaping circuit R6-TNR2. 2 FET (Q2) and the output of the trigger signal generator 300 is connected to the connection point of the resistor (R6) and the resistor (R7), the secondary winding (T1-b) of the transformer (T1) The second FET Q2 is driven by limiting the current of the electromotive force induced in the X) and limiting the abnormal pulse voltage. Conventionally, the electronic ballast circuit does not include the pulse shaping circuit (R6-TNR2), but in the present invention, including the pulse shaping circuit to limit the current of the electromotive force induced in the secondary winding (T1-b) of the transformer (T1) In addition, the abnormal pulse voltage is constantly limited to eliminate flicker and acoustic resonance of the lamp.

그리고, 다이악(DIAC), 콘덴서(C6), 저항(R1) 및 다이오드(D2)의 접속점과, 저항(R7), 저항(R8) 및 제너 다이오드(Z3)의 접속점과, 다이오드(D3)의 접속점에 보호회로(700)를 연결할 수 있다. 보호회로는 고압 방전등이 점등되지 않을 경우에 점등회로에 흐르는 과전압을 감지하고, 감지된 과전압에 의하여 점등회로를 차단하여 안정기를 보호한다. 또한, 고압 방전등의 불량, 파손, 비 냉각 상태 또는 안정기 부하단의 단선이나 단락시에 점등회로의 동작을 정지시켜 부품의 파손을 방지할 수 있다.Then, the connection point of the DIAC, the capacitor C6, the resistor R1 and the diode D2, the connection point of the resistor R7, the resistor R8 and the zener diode Z3, and the diode D3 The protection circuit 700 may be connected to the connection point. The protection circuit detects overvoltage flowing in the lighting circuit when the high-voltage discharge lamp is not lit, and protects the ballast by blocking the lighting circuit by the detected overvoltage. In addition, it is possible to prevent the breakage of components by stopping the operation of the lighting circuit in the case of failure, breakage, uncooling of the high-pressure discharge lamp, or disconnection or short circuit of the ballast load stage.

상기와 같이 구성된 본 발명은 교류전압이 인가되면 잡음 방지용 변압기(T1) 및 콘덴서(C4)를 통하여 잡음을 제거하고, 정류 다이오드(BD1)를 통하여 잡음이 제거된 전압을 평활시킨다. 그리고, 변압기(T2)를 통하여 승압된 직류전원을 출력하게 된다.According to the present invention configured as described above, when the AC voltage is applied, the noise is removed through the noise preventing transformer T1 and the condenser C4, and the noise is removed through the rectifying diode BD1. Then, the boosted DC power is output through the transformer T2.

이후, 변압기(T2)를 통하여 출력된 전압은 다시 다이오드(D1)를 통하여 평활용 콘덴서(C12, C13)에 충전된다. 이때, 트리거 신호 발생부(300)에서는 직류전압이 다이악(DIAC)의 도통전압을 넘는 순간에 트리거 신호가 발생되어 제2 FET(Q2)를 턴온시킨다. 제2 FET(Q2)가 턴온됨에 따라 방전등(800) 구동전류가 콘덴서(C9, C11, C7), 변압기(T3), 변압기(T1)의 1차 권선(T1-c) 및 제2 FET(Q2)를 통하여 흐르게 된다.Thereafter, the voltage output through the transformer T2 is charged to the smoothing capacitors C12 and C13 through the diode D1 again. At this time, in the trigger signal generator 300, a trigger signal is generated when the DC voltage exceeds the conduction voltage of the DIAC, thereby turning on the second FET Q2. As the second FET Q2 is turned on, the discharge lamp 800 driving currents are the capacitors C9, C11, and C7, the transformer T3, the primary windings T1-c of the transformer T1, and the second FET Q2. Flows through).

이후, 제2 FET(Q2)를 통한 방전등(800) 구동전류로 인하여 콘덴서(C9, C10)의 충전이 완료되면 변압기(T1) 1차 권선(T1-c)의 전류 흐름이 차단되면서 2차 권선(T1-a)에 역기전력이 흐르게 되고, 그 역기전력이 제1 스위칭 제어부(300)에서 제어되어 제1 FET(Q1)를 턴온시킨다. 상기 제1 FET(Q1)가 턴온됨에 따라 제1 FET(Q1), 변압기(T1)의 1차 권선(T1-c), 변압기(T3) 및 콘덴서(C7, C11)을 통하여 전류가 흐르게 된다. 그리고, 콘덴서(C11)의 충전이 완료되면 전류 흐름이 중단되어 변압기 (T1)의 2차 권선(T1-b)에 역기전력이 흐르게 되고, 그 역기전력에 의해 제2 FET(Q2)가 턴온되어 상기 과정을 반복하게 된다.Subsequently, when the charging of the capacitors C9 and C10 is completed due to the driving current of the discharge lamp 800 through the second FET Q2, the current flow of the transformer T1 primary winding T1-c is cut off and the secondary winding is performed. The counter electromotive force flows to T1-a, and the counter electromotive force is controlled by the first switching controller 300 to turn on the first FET Q1. As the first FET Q1 is turned on, current flows through the first FET Q1, the primary winding T1-c of the transformer T1, the transformer T3, and the capacitors C7 and C11. When the charging of the capacitor C11 is completed, the current flow is interrupted so that the counter electromotive force flows through the secondary winding T1-b of the transformer T1, and the second FET Q2 is turned on by the counter electromotive force. Will be repeated.

상기 과정에서 변압기(T3)와 콘덴서(C9, C10, C11)에 의한 공진회로의 공진 주파수가 같아지는 순간에 콘덴서(C8)의 양단에는 고전압이 발생되어 방전등(800)이 점등된다. 상기와 같이 방전등(800)이 점등된 후에는 방전등(800)의 전압 특성이나 전류 특성이 서로 다르기 때문에 공진 주파수가 변화하기 시작하는데, 제1 스위칭 제어부(500) 및 제2 스위칭 제어부(600)의 게이트와 변압기(T1) 2차 권선(T1-a, T1-b) 사이에 저항과 TNR로 구성된 펄스 정형회로를 통해 음향 공진현상이나 플 리커(flicker)가 발생하지 않는다.In the above process, when the resonant frequencies of the resonant circuits of the transformer T3 and the capacitors C9, C10, and C11 are the same, a high voltage is generated at both ends of the capacitor C8 to light the discharge lamp 800. After the discharge lamp 800 is turned on as described above, since the voltage characteristics and current characteristics of the discharge lamp 800 are different from each other, the resonant frequency starts to change, and the first switching controller 500 and the second switching controller 600 There is no acoustic resonance or flicker between the gate and the transformer T1 secondary windings T1-a and T1-b through a pulse shaping circuit consisting of a resistor and a TNR.

이상에서 살펴본 바와 같은 고압 방전등용 전자식 안정기에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.Although the technical idea of the electronic ballast for a high-pressure discharge lamp as described above has been described with the accompanying drawings, this is intended to illustrate the best embodiment of the present invention by way of example and not limit the present invention. In addition, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit of the present invention.

본 발명의 고압 방전등용 전자식 안정기는 램프에 전력을 공급하는 과정에서 축적 변환방식에 펄스 정형회로를 이용한 정현파 구동방식을 혼합하여, 제품을 경량화하고, 램프의 플리커 현상 및 음향 공진현상을 제거하여 안정된 방전이 이루어지게 함으로써, 고효율 및 고역률을 갖는 안정기를 제공할 수 있다.The electronic ballast for the high-pressure discharge lamp of the present invention mixes the sine wave driving method using the pulse shaping circuit with the accumulation conversion method in the process of supplying power to the lamp, thereby reducing the weight of the product and eliminating the flicker phenomenon and the acoustic resonance phenomenon of the lamp. By discharging, it is possible to provide a ballast having high efficiency and high power factor.

Claims (4)

교류전압을 입력받아 정류하여 직류전압으로 변환시키는 정류부; 상기 정류부에서 변환된 직류전압을 승압시켜 제1 및 제2 콘덴서에 충전시키는 축적 변환부; 상기 축적 변환부에서 충전된 전압을 제1 저항 및 제3 콘덴서에 의해 적분하여 일정한 전압 이상이 되면, 트리거 신호를 발생시키는 트리거 신호 발생부; 상기 트리거 신호 발생부의 트리거 신호 발생에 따른 변압기 1차 권선의 정방향과 역방향의 전류 흐름 및 제4 및 제5 콘덴서의 충전과 방전에 의해 방전등을 구동시키는 방전등 구동부;를 포함하는 고압 방전등용 전자식 안정기에 있어서,Rectifying unit for receiving the AC voltage rectified and converted to a DC voltage; An accumulation converter configured to boost the DC voltage converted by the rectifier and charge the first and second capacitors; A trigger signal generator configured to generate a trigger signal when the voltage charged by the accumulation converter is integrated by a first resistor and a third capacitor to be a predetermined voltage or more; And a discharge lamp driver for driving the discharge lamp by the current flow in the forward and reverse directions of the transformer primary winding and the charging and discharging of the fourth and fifth capacitors according to the trigger signal generation of the trigger signal generator. In 변압기 2차 권선의 출력을 펄스 정형회로를 통해 제1 FET의 게이트에 연결하여, 상기 변압기 2차 권선에 유기되는 기전력의 전류를 제한하고 이상 펄스 전압을 일정하게 제한하여, 제1 FET를 구동시키는 제1 스위칭 제어부; 및The output of the transformer secondary winding is connected to the gate of the first FET through a pulse shaping circuit, thereby limiting the current of electromotive force induced in the transformer secondary winding and constantly limiting an abnormal pulse voltage to drive the first FET. A first switching controller; And 상기 변압기 1차 권선에 의해 전원이 유기되는 상기 변압기 2차 권선의 출력을 펄스 정형회로를 통해 제2 FET의 게이트에 연결하여, 제2 저항과 제3 저항의 접속점에 상기 트리거 신호 발생부의 출력을 연결하고, 상기 변압기 2차 권선에 유기되는 기전력의 전류를 제한하고 이상 펄스전압을 일정하게 제한하여, 제2 FET를 구동시키는 제2 스위칭 제어부;The output of the transformer secondary winding, which is powered by the transformer primary winding, is connected to the gate of the second FET through a pulse shaping circuit, and the output of the trigger signal generator is connected to the connection point of the second resistor and the third resistor. A second switching controller which connects the power supply to the secondary winding of the transformer and limits the current of the electromotive force induced in the transformer secondary winding and constantly limits the abnormal pulse voltage to drive the second FET; 를 포함하는 고압 방전등용 전자식 안정기.Electronic ballast for high pressure discharge lamp comprising a. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 제1 스위칭 제어부의 펄스 정형회로는 상기 변압기 2차 권선의 출력측에 연결된 제1 저항과 상기 변압기 2차 권선의 입력측에 연결된 제1 트랜지스터로 구성된 것을 특징으로 하는 고압 방전등용 전자식 안정기.The pulse shaping circuit of the first switching control unit comprises a first resistor connected to an output side of the transformer secondary winding and a first transistor connected to an input side of the transformer secondary winding. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 제2 스위칭 제어부의 펄스 정형회로는 상기 변압기 2차 권선의 출력측에 연결된 제2 저항과 상기 변압기 2차 권선의 입력측에 연결된 제2 트랜지스터로 구성된 것을 특징으로 하는 고압 방전등용 전자식 안정기.And the pulse shaping circuit of the second switching controller comprises a second resistor connected to an output side of the transformer secondary winding and a second transistor connected to an input side of the transformer secondary winding. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 제1 스위칭 제어부의 펄스 정형회로는 상기 변압기 2차 권선의 출력측에 연결된 제1 저항과 상기 변압기 2차 권선의 입력측에 연결된 제1 트랜지스터로 구성되고, 상기 제2 스위칭 제어부의 펄스 정형회로는 상기 변압기 2차 권선의 출력측에 연결된 제2 저항과 상기 변압기 2차 권선의 입력측에 연결된 제2 트랜지스터로 구성된 것을 특징으로 하는 고압 방전등용 전자식 안정기.The pulse shaping circuit of the first switching controller includes a first resistor connected to an output side of the transformer secondary winding and a first transistor connected to an input side of the transformer secondary winding, and the pulse shaping circuit of the second switching control section includes: And a second resistor connected to the output side of the transformer secondary winding and a second transistor connected to the input side of the transformer secondary winding.
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