KR100817260B1 - 형광램프용 어댑터 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 형광등기구에 설치된 전자식 안정기가 출력하는 고주파 전력을 형광램프의 양 단에 각각 상기 형광램프의 정격 구동전력으로 적응시켜 제공하는 제 1, 제 2 어댑터를 포함하는 것이 제공된다.

이와 같이 본 발명에 따른 제 1, 제 2 어댑터가 특정 형광램프의 양 단에 각기 접속되어, 그 특정 형광램프의 양 단에 제공되는 형광램프 구동용 전력을 그 특정 형광램프의 정격 구동전력으로 적응시킴으로써 기 설치된 형광등기구를 교체하지 않고 형광램프를 구동시키도록 한다.

따라서 형광등기구를 교체하지 않기 때문에 경제적일 뿐만아니라 사용전력이 절감되고 기존의 형광등기구에 대한 지속적인 활용이 가능하므로 자원이 절약된다.

Description

형광램프용 어댑터{ADAPTER FOR FLUORESCENT LAMP}

도 1은 종래의 형광램프 구동장치의 일 실시예를 나타낸 도면,

도 2는 종래의 형광램프 구동장치의 다른 실시예를 나타낸 도면,

도 3은 도 1 및 도 2에서 실시된 형광램프 구동장치를 형광등기구에 적용시킨 예를 나타낸 도면,

도 4는 본 발명에 따른 형광램프용 어댑터를 사용한 형광램프 구동장치의 일 실시예를 나타낸 도면,

도 5는 본 발명에 따른 형광램프용 어댑터를 사용한 형광램프 구동장치의 다른 실시예를 나타낸 도면,

도 6은 도 4 및 도 5에서 실시된 형광램프 구동장치를 형광등기구에 적용시킨 예를 나타낸 도면,

도 7은 본 발명에 따른 자기식 안정기의 어댑터의 일 실시예를 나타낸 블록도,

도 8은 도 7에 도시된 각 부의 상세 회로도.

본 발명은 형광램프용 어댑터(adapter)에 관한 것으로, 특히 특정 형광램프의 양 단에 각기 접속되어, 그 특정 형광램프의 양 단에 제공되는 형광램프 구동용 전력을 그 특정 형광램프의 정격 구동전력으로 적응시키는 어댑터에 관한 것이다.

형광램프는 이제 조명기구의 대명사처럼 되어버렸다. 이와 같은 형광램프는 전자식 형광램프와 자기식 형광램프로 구분할 수 있다.

최근 고효율의 전자식 형광램프가 대중화되면서 그 가격이 저렴해짐으로 인해 그 고효율의 전자식 형광램프를 더욱 많이 사용하고 있는 추세이다. 그러나 자기식 형광램프도 이미 상당량 사용되고 있다. 자기식 형광램프를 구동하도록 이미 시설된 형광등기구를 재시공 하기가 경제적으로 곤란하여 할 수 없이 저효율의 자기식 형광램프를 계속 사용하게 되는 경우도 있다. 또한 형광램프의 구동전력도 매우 다양하며, 어떤 고효율 형광램프는 작은 전력을 사용하면서도 상당히 밝은 빛을 발한다.

따라서 이미 설치된 형광등기구를 재시공하지 않고 그대로 사용하면서 고효율의 형광램프를 사용할 수 있도록 한다면 전기 에너지를 상당량 절약할 수 있고 이에 따라 전기 사용료도 대폭적으로 줄일 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 형광램프 구동장치의 일 실시예를 나타낸 도면으로, 전자식 안정기(10) 내의 브릿지 다이오드(bridge diode)(도면 중에 도시되지 않음)는 제공되는 교류전원(AC 110/220V)을 전파정류한다.

이처럼 32W 전자식 안정기(10) 내의 캐패시터(capacitor)(도면 중에 도시되지 않음)는 그 전파정류된 교류전원(AC 110/220V)을 평활하여 직류로 만든다.

또한 전자식 안정기(10) 내의 인버터(inverter)(도면 중에 도시되지 않음)는 캐패시터가 평활한 직류를 사용해서 25KHz 내지 50KHz의 높은 고주파를 발생하여 출력전류 제한회로를 통해 32W 형광램프(12)에 제공함으로써 상기 32W 형광램프(12)가 안정하게 발광하도록 한다.

도 2는 종래의 형광램프 구동장치의 다른 실시예를 나타낸 도면으로, 전원 스위치를 온시키면 안정기(L)를 통과한 교류전원(AC 110/220V)은 점등관(글로램프)(SL)에 즉시 걸린다. 이때 점등관(SL)은 유기관속에 고정전극과 가동전극(바이메탈)을 부착해 놓고 아르곤 가스를 넣어 밀봉한 구조로 되어 있어, 점등관(SL)의 갭에 방전이 일어남에 따라 바이메탈이 가열되어 늘어남으로써 고정전극과 접촉한다. 그러므로, 40W 자기식 형광램프(20)에 폐회로가 구성되어, 40W 자기식 형광램프(20)의 양측에 설정된 필라멘트에서 열전자가 방출되는 등의 과정을 통해 40W 자기식 형광램프(20)가 발광한다. 그 사이에 점등관(SL)의 바이메탈은 냉각되어 복귀하고 40W 자기식 형광램프(20)는 계속 발광한다. 일반적으로 점등관(SL)과 병렬로 캐패시터가 접속되는데, 이것은 점등관(SL)의 점멸에 의한 잡음전파의 발생을 방지하기 위한 것이다.

도 3은 도 1 및 도 2에서 실시된 형광램프 구동장치를 형광등기구(30)에 적용시킨 예를 나타낸 도면으로, 32W/40W 형광등기구(30) 내에 전자식 형광램프 구동장치 또는 자기식 형광램프 구동장치를 설치해서 그 전자식 형광램프 구동장치 또는 자기식 형광램프 구동장치가 32W/40W 형광램프(32)를 발광시키도록 한다.

그러나 이와 같은 종래의 기술에 있어서는 특정 형광등기구에는 규격에 맞는 특정 형광램프를 체결시켜 그 특정 형광램프가 발광하도록 해야 한다. 즉 전자식 형광등기구에는 32W 전자식 형광램프를 사용하고 자기식 형광등기구에는 40W 자기식 형광램프를 사용해야 한다. 만일 이와 같은 규격을 무시하고 형광램프를 사용할 경우 해당 형광램프 및 형광등기구가 고장나거나 형광등기구에 설치된 안정기가 과열될 경우 화재가 발생한다. 따라서 자기식 형광등기구를 전자식 형광등기구로 교체해야만 저전력 고효율의 전자식 형광램프를 사용할 있는데, 그 재시공비용이 많이 소요되는 결점이 있다.

또한 도 2와 같은 자기식 형광램프 구동장치의 경우 점등관(SL)을 통한 높은 전압의 유기로 형광램프의 수명이 단축된다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 특정 형광램프의 양 단에 각기 접속되어, 그 특정 형광램프의 양 단에 제공되는 형광램프 구동용 전력을 그 특정 형광램프의 정격 구동전력으로 적응시킴으로써 기 설치된 형광등기구를 교체하지 않고 형광램프를 구동시키는 형광램프용 어댑터를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여,

본 발명의 일 형태에 따르면, 형광램프용 어댑터는 형광등기구에 설치된 전자식 안정기가 출력하는 고주파 전력을 형광램프의 양 단 소켓에 각각 상기 고주파 전력 보다 낮은 정격 구동 전력을 갖는 상기 형광램프의 정격 구동전력으로 적응시켜 제공하며, 상기 전자식 안정기 측과 전기적으로 접속되는 1차 코일과 상기 형광 램프의 전극과 전기적으로 접속되는 2차 코일을 구비하는 변압 및 임피던스 정합용 회로가 내장된 소켓형 제 1, 제 2 어댑터;를 포함한다.

바람직하게는, 상기 제 1, 제 2 어댑터는 상기 형광등기구 및 상기 형광램프에 착탈식으로 결합되도록 하는 것이 좋다.

상기 제 1, 제 2 어댑터는 상기 1차 코일의 양 단 및 상기 2차 코일의 양 단에 제 1, 제 2 캐패시터가 각각 접속되어, 상기 1차 코일 및 상기 2차 코일의 잡음 성분을 제거하도록 하는 것을 특징으로 한다.

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상기 제 1, 제 2 어댑터는 각기 1차 코일 및 2차 코일을 구비한 변압기로 구성하는 것이 좋다. 상기 1차 코일의 양 단 및 상기 2차 코일의 양 단에 제 1, 제 2 캐패시터가 각각 접속되어, 상기 1차 코일 및 상기 2차 코일의 잡음 성분을 제거하도록 할 수 있다.

본 발명의 다른 형태에 따르면, 정류 및 평활부, 인버터가 구성된 전자식 안정기를 구비한 형광등 기구에 설치된 안정기가 출력하는 고주파 전력을 그 보다 낮은 정격 구동전력으로 적응시키고 상기 전자식 안정기 측과 전기적으로 접속되는 1차 코일과 상기 형광 램프의 방전 전극과 전기적으로 접속되는 2차 코일을 구비하는 변압 및 임피던스 정합용 회로가 양단에 각각 내장된 형광램프를 포함한다.
상기 형광 램프는 상기 1차 코일의 양 단 및 상기 2차 코일의 양 단에 제 1, 제 2 캐패시터가 각각 접속되어, 상기 1차 코일 및 상기 2차 코일의 잡음 성분을 제거하도록 하는 것을 특징으로 한다.

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이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 형광램프용 어댑터를 사용한 형광램프 구동장치의 일 실시예를 나타낸 도면으로, 32W 전자식 안정기(40), 제 1, 제 2 어댑터(42, 44) 및 28W 형광램프(46)로 구성된다.

동 도면에 있어서, 형광등기구(도면 중에 도시되지 않음)에 설치된 전자식 안정기(40)는 교류전원(AC 110/220V)을 정류 및 평활해서 직류를 출력하고 그 직류를 사용하여 고주파 전력을 발생시켜 제 1, 제 2 어댑터(42, 44)에 각기 제공한다. 여기서 전자식 안정기(40)는 후술할 도 7의 정류 및 평활부(70)와 인버터(72)로 구성된다.

제 1, 제 2 어댑터(42, 44)는 32W 전자식 안정기(40)로부터 제공되는 고주파 전력을 변압기를 사용해서 28W 형광램프(46)의 변압 및 임피던스 정합에 의한 정격 구동전력으로 적응시켜 상기 28W 형광램프(46)의 양 단에 각각 제공한다. 이때 변압기의 1차 코일의 양 단 및 2차 코일의 양 단에 캐패시터를 각기 접속시켜 1차 코일 및 상기 2차 코일의 잡음 성분을 제거한다. 여기서 제 1, 제 2 어댑터(42, 44)는 후술할 도 7의 변압 및 임피던스 정합부(74)로 구성된다.

제 1, 제 2 어댑터(42, 44)는 형광등기구에 설치된 자기식 안정기 및 쵸크 코일에 연결되고, 형광램프의 일측에 연결되며, 상기 자기식 안정기를 통해 교류전원에 연결되는 제1 어댑터; 및 상기 쵸크 코일에 연결되고, 상기 형광 램프의 타측에 연결되며, 상기 교류 전원에 연결되는 제2 어댑터를 포함하고, 32W 형광등기구 및 28W 형광램프(46)에 착탈식으로 결합되도록 하여 그 제 1, 제 2 어댑터(42, 44)를 편리하게 사용하도록 한다. 상기 결합은 전기적인 접속과 기구적인 결합을 의미한다. 이때 제 1, 제 2 어댑터(42, 44)는 상기 28W 형광램프(46)에 내장되도록 하여 제 1, 제 2 어댑터(42, 44)를 별도로 설치하지 않도록 할 수 있다. 즉, 자기식 안정기의 경우, 제1, 제2 어댑터는 변압 및 임피던스 정합 회로로 구성되므로, 그 형광 램프에 변압 및 임피던스 정합 회로를 내장하여 어댑터 없이 사용할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 형광램프용 어댑터를 사용한 형광램프 구동장치의 다른 실시예를 나타낸 도면으로, 자기식 안정기(L1), 쵸크 코일(L2)과 캐패시터(C), 제 1, 제 2 어댑터(50, 52), 및 형광램프(54)로 구성된다.

동 도면에 있어서, 형광램프용 어댑터(50, 52)는 형광등기구에 설치된 자기식 안정기(L1) 및 쵸크 코일(L2)에 연결되고, 28W 형광램프(54)의 일측에 연결되며, 상기 자기식 안정기를 통해 교류 전원(AC 110/220V)에 연결되는 제1 어댑터(50); 및 상기 쵸크 코일(L2)에 연결되고, 상기 28W 형광 램프(54)의 타측에 연결되며, 상기 교류 전원(AC 110/220V)에 연결되는 제2 어댑터(52);를 포함하고,
상기 제1 어댑터(50) 및 제2 어댑터(52)는 상기 교류전원을 정류 및 평활해서 직류를 발생하는 정류 및 평활부; 상기 정류 및 평활부로부터 제공되는 직류를 사용해서 고주파 전력을 출력하는 인버터; 및 상기 인버터로부터 제공되는 고주파 전력을 변압 및 임피던스 정합에 의해 상기 형광램프의 정격 구동전력으로 적응시켜 상기 형광램프로 제공하는 변압 및 임피던스 정합부를 구비하며, 교류전원을 상기 고주파 전력 보다 낮은 정격 구동전력을 갖는 형광램프의 양 단에 각각 상기 형광램프의 정격 구동전력으로 적응시켜 제공한다.

즉 제 1, 제 2 어댑터(50, 52)는 교류전원(AC 110/220V)을 정류 및 평활해서 직류를 발생하고 그 직류를 사용해서 고주파 전력을 출력하며, 그 고주파 전력을 변압기를 사용해서 변압 및 임피던스 정합하여 28W 형광램프(54)의 정격 구동전력으로 적응시켜서 그 형광램프(54)로 제공한다. 상기 제2 변압기(T2)는 1차, 2차 코일로 구성되고 그 1차 코일의 양 단 및 2차 코일의 양 단에 캐패시터가 각각 접속되어, 1차, 2차 코일의 잡음 성분을 제거하도록 한다.

제 1, 제 2 어댑터(50, 52)는 형광등기구 및 형광램프(54)에 착탈식으로 결합되도록 하여 제 1, 제 2 어댑터(50, 52)의 사용이 편리하도록 할 수 있다. 상기 결합은 전기적인 접속과 기구적인 결합을 의미한다.

또한 제 1, 제 2 어댑터(50, 52)는 형광램프(54)에 내장시킬 수도 있다.

이때 캐패시터(C)는 쵸크 코일(L2)의 양 단에 접속되어, 쵸크 코일(L2)에서 발생되는 고조파 등의 잡음 성분을 제거시킨다. 따라서 쵸크 코일(L2)의 안정성과 효율이 증대된다.

도 6은 도 4 및 도 5에서 실시된 형광램프 구동장치를 형광등기구에 적용시킨 예를 나타낸 도면으로, 전자식 안정기/자기식 안정기 및 쵸크 코일(40, L1, L2)를 형광등기구(60)에 선택적으로 설치하고 제 1, 제 2 어댑터(42, 44)(50, 52)를 형광램프(66)의 양 단 및 형광등기구(60)의 양단 소켓 사이에 결합되도록 한다. 상기 결합은 전기적인 접속과 기구적인 결합을 의미한다.

도 7은 본 발명에 따른 자기식 안정기의 어댑터의 일 실시예를 나타낸 블록도로, 정류 및 평활부(70), 인버터(72), 변압 및 임피던스 정합부(74)로 구성된다.

동 도면에 있어서, 정류 및 평활부(70)는 교류전원을 정류 및 평활해서 직류를 출력하여 인버터(72)로 제공한다.

인버터(72)는 정류 및 평활부(70)로부터 제공되는 직류를 고주파 전력으로 변환시켜 변압 및 임피던스 정합부(74)로 제공한다.

변압 및 임피던스 정합부(74)는 인버터(72)로부터 제공되는 고주파 전력을 구동시킬 형광램프의 정격 구동전력으로 적응시켜서 그 형광램프로 제공한다.

자기식 안정기를 구비한 형광등기구에서 본 발명에 따른 어댑터는 정류 및 평활부(70), 인버터(72), 변압 및 임피던스 정합부(74)를 구성하여 형광램프를 전자식으로 구동시킬 수 있다. 또한 정류 및 평활부, 인버터가 구성된 전자식 안정기를 구비한 형광등기구에서 본 발명에 따른 어댑터는 변압 및 임피던스 정합부(74)를 구성하여 형광램프를 전자식으로 구동시킬 수 있다.

도 8은 도 7에 도시된 각 부의 상세 회로도이다.

동 도면에 있어서, 정류 및 평활부(70) 내의 브릿지 다이오드(D1, D2, D3, D4)는 교류전원(AC 110/220V)을 전파 정류하고 전해 캐패시터(C3)는 그 전파 정류된 파형을 평활한다. 이때 제1 캐패시터(C1)는 정류 및 평활부(70)의 입력단의 고주파 등의 잡음 성분을 제거하고 제2 캐패시터(C2)는 브릿지 다이오드(D1, D2, D3, D4)와 연결되고 정류 및 평활부(70)의 출력단의 고주파 등의 잡음 성분을 제거한다.

인버터(72) 내의 제1 저항(R1) 및 제4 캐패시터(C4)는 충방전에 의해 스위칭 전압과 주파수를 발생시킨다. 이때 제1 저항(R1) 및 제4 캐패시터(C4)에 의해 발생되는 주파수는 제1 저항(R1) 및 제4 캐패시터(C4)의 값에 의한 시정수에 따라 결정된다.

FET(Field Effect Transistor, 전계 효과 트랜지스터)(Q1) 및 게이트 구동회로(R2, R3, R5, R6, C5, D6)를 통해 1차 스위칭이 이루어지고 FET(Q2) 및 게이트 구동회로(R4, D7)를 통해 2차 스위칭이 이루어진다. 상기 1차, 2차 스위칭에 따른 고주파 전력이 변압 및 임피던스 정합부(74)로 제공된다. 즉 제4 캐패시터(C4)의 충전 전압이 제너 다이오드(D5)의 임계치 이상이 되면 FET(Q2)의 게이트가 구동되어, 제1 변압기(T1)를 거쳐 2차 유기된 전압이 FET(Q1)을 구동 시킨다. 제4 캐패시터(C4)가 방전되면 스위칭 회로가 오프되어, 제4 캐패시터(C4)가 다시 충전된다. 제4 캐패시터(C4)가 충전이 되면 위와 같은 동작을 반복함으로써 고주파가 발생된다. 발생된 고주파 전원은 FET(Q1)를 통하여 유기된 전류와 함께 변압 및 임피던스 정합부(74)로 제공된다.

변압 및 임피던스 정합부(74) 내의 제2 변압기(T2)는 인버터(72)로부터 제공되는 고주파 전력을 해당 형광램프의 정격 구동전력으로 적응되도록 변환하여 해당 형광램프로 제공한다. 제6,7 캐패시터(C6, C7)는 제2 변압기(T2)의 1차 코일 및 2차 코일의 양 단에 각각 접속되어, 그 1차 코일 및 2차 코일의 고주파 등 잡음 성분을 제거한다. 특히 캐패시터(C6)는 인버터(72)로부터 제공될 수 있는 순간 고주파 과전압을 제거한다.

전술한 실시예에서는 형광등 기구의 출력 전력이 32W/40W 이고, 형광 램프의 정격 구동전력이 28W인 경우를 예로써 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정하는 것은 아니다.
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 제 1, 제 2 어댑터가 특정 형광램프의 양 단에 각기 접속되어, 그 특정 형광램프의 양 단에 제공되는 형광램프 구동용 전력을 그 특정 형광램프의 정격 구동전력으로 적응시킴으로써 기 설치된 형광등기구를 교체하지 않고 전자식 형광램프 및 자기식 형광램프를 구동시키도록 한다.

따라서 형광등기구를 교체하지 않기 때문에 경제적일 뿐만아니라 사용전력이 절감되고 기존의 형광등기구에 대한 지속적인 활용이 가능하므로 자원이 절약된다.

Claims (12)

1. 형광등기구에 설치된 전자식 안정기가 출력하는 고주파 전력을 형광램프의 양 단 소켓에 각각 상기 고주파 전력 보다 낮은 정격 구동 전력을 갖는 상기 형광램프의 정격 구동전력으로 적응시켜 제공하며, 상기 전자식 안정기 측과 전기적으로 접속되는 1차 코일과 상기 형광 램프의 전극과 전기적으로 접속되는 2차 코일을 구비하는 변압 및 임피던스 정합용 회로가 내장된 소켓형 제 1, 제 2 어댑터;를 포함하는 형광램프용 어댑터.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 제 1, 제 2 어댑터는 상기 형광등기구의 양단 소켓 및 상기 형광램프에 착탈식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 형광램프용 어댑터.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 1차 코일의 양 단 및 상기 2차 코일의 양 단에 제 1, 제 2 캐패시터가 각각 접속되어, 상기 1차 코일 및 상기 2차 코일의 잡음 성분을 제거하도록 하는 것을 특징으로 하는 형광램프용 어댑터.
4. 정류 및 평활부, 인버터가 구성된 전자식 안정기를 구비한 형광등 기구에 설치된 안정기가 출력하는 고주파 전력을 그 보다 낮은 정격 구동전력으로 적응시키고 상기 전자식 안정기 측과 전기적으로 접속되는 1차 코일과 상기 형광 램프의 방전 전극과 전기적으로 접속되는 2차 코일을 구비하는 변압 및 임피던스 정합용 회로가 양단에 각각 내장된 형광램프.
5. 삭제
6. 청구항 4에 있어서,

   상기 1차 코일의 양 단 및 상기 2차 코일의 양 단에 제 1, 제 2 캐패시터가 각각 접속되어, 상기 1차 코일 및 상기 2차 코일의 잡음 성분을 제거하도록 하는 것을 특징으로 하는 형광램프.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
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11. 삭제
12. 삭제

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