KR100853206B1 - 강압형 컨버터를 이용한 전압 가변형 장치를 사용하는전자식 안정기의 조광제어 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 강압형 컨버터(buck-converter)의 원리를 이용한 전압 가변형 장치를 사용하여 전자식 안정기의 조도제어를 하는 조광제어 시스템에 관한 것으로, 입력전원부(1); 상기 입력전원부에 접속되어 입력 전압을 임의의 듀티비로 가변하는 전원 가변 장치(2); 상기 전원 가변 장치로부터의 가변된 전압에 의해 구동되며, 인버터부(5) 및 공진부(6)를 포함하는 전자식 안정기(11); 및 상기 전자식 안정기에 의해 점등되는 조명부하(7); 를 포함하되, 상기 전원 가변 장치(2)는, 상기 입력전원부(1)에 접속되는 전파정류부(62)와, 상기 전파정류부(62)에 의해 정류된 전원을 PWM 신호에 따라 임의의 간격으로 스위칭하여 출력하는 스위칭회로(63)와, 상기 스위칭회로의 출력을 평활화하여 상기 전자식 안정기(11)의 전원으로 출력하는 필터(64)로 구성되어, 상기 전파정류된 입력 전압을 소정의 듀티비로 감쇠시켜 상기 전자식 안정기의 전원으로 사용하여 상기 조명부하를 조광 제어하는 것을 특징으로 한다.
안정기, 조광 제어, 강압형 컨버터, 전압 가변 장치

Description

강압형 컨버터를 이용한 전압 가변형 장치를 사용하는 전자식 안정기의 조광제어 시스템{ILLUMINATION CONTROLLING SYSTEM OF THE ELECTRONIC BALLAST USING BUCK-CONVERTER}
도 1은 일반적인 AC쵸핑 방식의 입력 전압 변화도.
도 2는 일반적인 AC쵸핑 방식을 이용한 전자식 안정기의 조광제어 결선도.
도 3은 일반적인 조광제어용 전자식 안정기의 블록도.
도 4는 일반적인 벅 컨버터의 구조 및 각부 전압 파형 블록도.
도 5는 본 발명의 전자식 안정기를 이용한 전압제어용 조광제어 시스템의 블록도.
도 6은 본 발명의 시스템에서의 벅 컨버터를 이용한 전압 가변 장치의 회로도 및 각부 파형.
도 7은 본 발명의 시스템에서의 노이즈성 입력전류의 감소 회로도.
도 8은 본 발명의 시스템에서의 인버터 구동 전원부의 회로도.
도 9는 본 발명의 시스템에서의 부하 전류의 안정화 회로도.
도 10은 일반적인 전자식 안정기의 출력 회로도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 입력전원부 2 : 전원 가변 장치
3 : 필터 및 전파정류 회로부 4 : 역률개선부
5 : 인버터부 6 : 공진부
7 : 조명부하 8 : 피크전류 감소 회로부
9 : 인버터 구동부 전원부 10 : 부하전류 안정화 회로부
11 : 전자식 안정기
본 발명은, 강압형 컨버터(buck-converter)의 원리를 이용한 전압 가변형 장치를 사용하여 전자식 안정기의 조도제어를 하는 조광제어 시스템에 관한 것으로, 본 발명은 전자식 안정기의 일반 구조에 전압 가변형 시스템을 적용함으로써, 조광제어를 실현하는데 그 목적이 있다.
일반적인 전자식 안정기의 조광제어 기술은, 조명부하에 흐르는 전류의 량을 주파수 방식을 이용하여 전류량을 조절하여 조광제어를 실시하는 것과, 입력전압을 AC 상태에서 진폭변조를 실행하여 조광제어를 하는 것으로 크게 구분되어진다.
그러나 상기 기술들은 여러 가지 문제점을 내재하고 있다. 즉, 일반적인 주파수 제어 방식은 선형적인 조광제어의 어려움이 있으며, 주파수 제어선의 존재로 시공의 어려움이 내재되어 있다. 또한 입력전압의 진폭변조를 행하는 방식으로서의 쵸핑방식은 전자식 안정기의 구조가 각각 상이하므로 통합적인 제어가 어려우며, 쵸핑방식의 구조상 사이즈가 크게 이루어져야 한다는 점이 단점으로 부각된다.
상기 일반적인 쵸핑방식과 주파수 제어 방식의 구조 및 특성을 더 상세히 살펴보면 다음과 같다.
가. 쵸핑방식
입력전원을 쵸핑 방식으로 제어하는 원리는 교류쵸핑 방식의 경우, 입력전원의 크기를 변환하여 부하에 공급하는 전력을 변환하는 방식을 의미한다. 입력전압의 변화는 도 1과 같이 나타나며, 전자식 안정기의 결선방식은 도 2와 같다.
즉, 상기 방식은, 도 2에서 보는 바와 같이, AC 교류 전원을 공급하는 입력전원부(1)와, 상기 입력전원부에 접속되어 AC 쵸핑을 행하는 AC 쵸핑시스템(20)과, AC 쵸핑된 전원을 공급받아 조명부하(7)에 고주파 교류 전원을 공급하여 점등시키는 전자식 안정기(21)로 구성된다.
이들 구성요소의 동작을 살펴보면, 도 1 (a)에서 보는 바와 같은 AC 전원을, 일정주파수로 스위칭 제어를 하여 도 1 (b)에서 보는 바와 같은 파형의 쵸핑된 전원을, LC 필터를 이용하여 평활화함으로써, 결국 도 1 (c)에서 보는 바와 같은 원하는 크기의 파형으로 크기를 감소시켜, 감쇠된 전원을 전자식 안정기(21)에 공급함으로써, 조명 부하(7)의 밝기를 임의의 값으로 제어하는 방식이다.
이러한 방식은 일반적으로 전자식 안정기와 같이 유도성 부하에서는 적용이 힘들뿐 아니라, 이러한 문제를 해결하기 위하여 방열구조 설계를 잘 해야 되며, 이 러한 경우 사이즈가 커진다는 또 다른 문제점이 나타난다. 또한 전자식 안정기의 유도성 부하 특성이 램프마다 동일하지 않아, 일반적인 전자식 안정기의 조광제어가 동일하게 이루어지지 않는다는 단점이 있다.
나. 주파수 제어 방식
일반적인 주파수 제어 방식은 도 3과 같이 도시화될 수 있으며, 구성은 다음과 같다.
주파수 제어 방식은, 입력전원부(31)의 AC 상용 전원을 EMI 필터 및 전파정류 회로부(32)를 통해 전파 정류한 후, 역률개선부(33)에서 역율을 개선하여 인버터부(34)에 전원을 공급하게 된다. 한편, 상기 주파수 제어 방식은, 인버터부(34)의 구동 드라이버의 주파수를 변환시키는 주파수 변환모듈부(38) 및 주파수의 변환을 DC전압을 이용하여 제어하기 위한 VDC전원부(1~10V, 0~5V)(37)를 필요로 한다. 조광제어의 동작은 DC전압이 최대일 경우 조명부하의 최대밝기가 연출되며, DC 전압이 최소일 경우 조명부하의 최소밝기가 연출된다. 부재번호 35 및 36은 각각 공진부 및 조명부하이다.
그러나, 이러한 주파수 제어 방식은, 조명부하의 주파수 제어 모듈이 따로 장착되어야 하고, 전자식 안정기의 비용이 고가이고, 배선공사의 어려움이라는 문제점이 있다.
본 발명은 이상의 종래 방식의 문제점을 해결하기 위한 것으로, AC 상용 전 원을 벅 컨버터(BUCK CONVERTER)의 원리를 이용하여 평활화된 DC 전압이 아닌 전파정류된 전압을 형성하고, 이를 진폭변조하여 전자식 안정기의 입력 전압으로 사용하여, 전자식 안정기의 역률개선을 그대로 적용함으로써, 역률의 파손 및 입력전원 가변방식 구조의 간략화로 사이즈 문제를 해결하고, 평활화된 DC 전압 및 AC 쵸핑전압이 아닌 정류된 전압의 듀티 가변 및 진폭변조를 이용하여, 전파정류된 전압을 입력으로 사용하여 일반적인 전자식 안정기에 적용함으로써, 원활한 조광제어를 실행하는데 그 목적이 있다.
즉, 강압형 컨버터(BUCK-CONVERTER)의 원리를 이용하여 전파정류된 DC 전압을 일반 전자식 안정기(형광램프, 무전극 램프를 포함한 일반적인 방전등)의 입력전압으로 사용하여 전자식 안정기의 조명부하를 조광 제어하는 시스템을 제공하는 바, 상기 강압형 컨버터(BUCK-CONVERTER)의 원리를 이용하여 일반적인 전자식 안정기의 역률 파괴현상을 최소로 하여 조명부하를 조광제어한다.
또한, EMI 필터와 별도로 전압 가변형 장치의 작동으로 인하여 안정기의 입력 전류가 노이즈성 전류로 피크성 성분이 증가하는데 이를 감소시키기 위해 고안된 노이즈성 입력 전류의 감소회로를 내장하도록 하며, 일반적인 정상전원을 입력으로 하는 전자식 안정기의 경우 입력전압을 제어하는 가변장치의 출력전압을 전자식 안정기의 입력으로 사용할 경우, 전자식 안정기의 입력전압이 작아져 점등이 원활히 이루어지지 않는 경우가 발생, 이를 보완하기 위해 인버터 구동 전원부를 보완한 회로를 내장하고, 더욱이, 조광제어를 하면 조명부하의 전극(필라멘트)의 전력이 증가하여 램프의 수명을 악화되는 바, 이러한 현상을 억제하기 위하여 조광제 어시 나타나는 전자식 안정기의 특성을 이용, 전극의 특성을 고려한 부하전류의 안정화 회로를 내장한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 강압형 컨버터를 이용한 전압 가변형 장치를 사용하는 전자식 안정기의 조광제어 시스템은, 입력전원부(1); 상기 입력전원부에 접속되어 입력 전압을 임의의 듀티비로 가변하는 전원 가변 장치(2); 상기 전원 가변 장치로부터의 가변된 전압에 의해 구동되며, 인버터부(5) 및 공진부(6)를 포함하는 전자식 안정기(11); 및 상기 전자식 안정기에 의해 점등되는 조명부하(7); 를 포함하되, 상기 전원 가변 장치(2)는, 상기 입력전원부(1)에 접속되는 전파정류부(62)와, 상기 전파정류부(62)에 의해 정류된 전원을 PWM 신호에 따라 임의의 간격으로스위칭시켜 출력하는 스위칭회로(63)와, 상기 스위칭회로의 출력을 평활화하여 상기 전자식 안정기(11)의 전원으로 출력하는 필터(64)로 구성되어, 상기 전파정류된 입력 전압을 소정의 듀티비로 감쇠시켜 상기 전자식 안정기의 전원으로 사용하여 상기 조명부하를 조광 제어하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 스위칭회로(63)는, 제어용 펄스파 PWM 신호를 출력하는 PWM 제어기(63a)와, 상기 PWM 제어기(63a)의 상기 PWM 신호에 따라 임의의 간격으로 스위칭되는 스위칭소자(Qo)를 포함한다.
또한 바람직하게는, 상기 인버터부(5)에 접속되며, 상기 전원 가변 장치(2)에서의 최소 출력 전압 인가시에도 인버터 구동이 정상화될 수 있도록 하는 인버터 구동 전원부(9)를 더 포함하며, 더욱 바람직하게는, 상기 인버터 구동 전원부(9)는, 전원 가변 장치(2)에 접속되는 정전압 다이오드(ZD1)와, 이와 병렬로 접속되는 콘덴서(C1)와, 분압저항(R1-R3, R4)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
더욱이, 상기 조광제어 시스템은, 상기 전원 가변 장치(2)에 접속되는 필터 및 전파정류 회로부(3); 및 필터 및 전파정류 회로부(3)와 상기 인버터부(5)에 접속되는 역율개선부(4);를 더 포함할 수 있으며, 이때, 상기 조광제어 시스템은, 상기 입력전원부(1)와 필터 및 전파정류 회로부(3) 사이에 접속되며, 콘덴서 및 트랜스의 C-L-C 회로로 이루어지는 피크 전류 감소 회로부(8)를 더 포함할 수도 있다.
가장 바람직하게는, 상기 조광제어 시스템은, 상기 조명부하(7)의 양 필라멘트 사이에 접속되는 LC 직렬 회로의 부하전류 안정화 회로(10)를 더 포함한다.
이하, 첨부된 도면 도 4 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
먼저, 일반적인 벅 컨버터의 원리에 대해서 도 4를 참조하여 설명하면, 일반적인 벅 컨버터의 용도는 DC/DC 변환기로 알려져 있다. 이는 임의의 DC전압을 사용자의 요구 조건에 따라 일정 전압의 DC 전압원으로 변환하는 장치를 의미한다. 일반적인 블록도는 도 4와 같이 나타낼 수 있다.
즉, 도 4의 (a)에서와 같은 파형의 입력 DC 전압(41)을, 도 4의 (b)에서와 같은 펄스 파의 제어신호로서 입력전압 스위치 소자(42)에 의해 스위칭한 후, 인덕터(44)와 평활용 콘덴서(45)로 이루어지는 LC 필터에 의해 평활화환 출력전압(도 4 (c) 참조)을 부하(47)에 공급하는 것이다. 스위치 소자(43)와 LC 필터(44, 45) 사이에는 역류 방지 다이오드(43)가 접속된다.
즉, 벅 컨버터는, 입력전압(Vi)에 대하여 임의의 입력전압 스위치 소자(42)를 이용하여 일정주파수의 듀티 제어를 통하여 출력전압(Vo)을 얻을 수 있다. 이를 수식화하면 다음과 같다.
Vi×D=Vo
상기 수학식 1은, 입력전압을 일정한 스위치의 턴온 비율 (D : DUTY RATIO)로 스위칭하면 이 비율에 비례적으로 출력전압을 얻을 수 있다는 의미이다.
즉, 벅 컨버터는 일정한 주파수를 가지고 듀티를 제어하면 사용자가 원하는 전압을 얻을 수 있다는 결론을 알 수 있다. 따라서 이러한 원리를 이용하여 전자식 안정기의 조광제어에 이용한 것이 이 발명의 핵심이다.
이러한 벅 컨버터의 원리를 이용한 전원 가변장치와 전자식 안정기가 결합된 본 발명의 조광제어 시스템의 전체적인 블록도는 도 5와 같이 도시화 된다.
도 5는 본 발명에 관한 전자식 안정기를 이용한 전압제어용 조광제어 시스템의 블록도로서, 그 세부설명은 다음과 같다.
부재번호 '1'은 일반 상용전원을 나타낸 것이며, 부재번호 '2'는 벅 컨버터의 원리를 이용한 듀티(Duty) 제어 전원 가변 장치를 나타낸 것이다.
부재번호 '11'은 일반적인 전자식 안정기를 나타낸 것이며, 부재번호 '3', '4', '5', '6'은 각각, 일반적인 전자식 안정기의 구성 요소들이다. 즉, 일반적인 전자식 안정기는 EMI필터 및 전파정류 회로부(3)와 역률개선부(4), 인버터부(5) 및 LCC공진부(6)를 반드시 사용하여야 하는데, 벅 컨버터를 이용한 전압 가변 장치를 이용하면 원활하게 조광제어를 실행할 수 있다.
이외에도, 전압의 변동 및 램프의 특성상 조광제어 특성을 향상시키기 위한 추가의 구성 요소 (8, 9, 10)가 필요하며, 이들 회로의 동작 설명을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
입력측에 전압 가변형 컨버터를 설치할 경우, 일반적인 전자식 안정기는 작동이 정상적으로 이루어지지 않는다. 따라서 이를 해결하기 위해 일반 안정기의 구조를 변경하면, 기존 주파수 가변 방식 (DC 전압으로 조광제어 하는 방식)과 같은 조광 제어 효과를 얻을 수 있다.
일반적으로 전압 가변형 (위상제어, 쵸퍼제어, 벅제어 등) 방식은 입력전원(SINE WAVE)을 인위적으로 일정한 듀티를 갖는 스위칭 펄스를 인가하여 출력전압을 제어하는 방식으로 이러한 구조는 순수 저항 부하나, 백열전구의 부하에서는 문제없이 조광제어가 이루어진다.
그러나 유도성 부하인 형광등램프, 무전극램프, 고압 방전등은 전류의 피크성으로 인하여 조광제어가 정상적으로 이루어지지 않는다. 따라서 피크 전류를 감소시키기 위해 피크 전류 감소 회로(8)를 설치하여 안정기로 흐르는 전류의 피크성 전류를 제거하여야 한다. 또한, 인버터의 동작이 입력 전원의 감소로 인하여 원활히 이루어지지 않는 것을 방지하기 위한 인버터 구동 전원부(9)를 설치하여, 입력 전원의 급격한 변화에도 인버터의 동작이 원활히 이루어지도록 한다. 또한, 조명부하의 공급전류를 최소 조광 제어 시에도 일정량 이상으로 출력하도록 공진부에 부하전류 안정화 회로(10)를 취부하여 정상적인 조도 조절이 이루어지도록 한다.
이들 추가적인 구성요소(8, 9, 10)에 대해서는 추후 더 상세히 설명한다.
이상, 본 발명의 강압형 컨버터를 이용한 전압 가변형 장치를 사용하는 전자식 안정기의 조광제어 시스템의 각 구성 부분에 대해 보다 상세히 설명한다.
우선, 벅 컨버터의 원리를 이용한 본 발명의 조광제어 시스템 중, 듀티 제어 전원 가변 장치(2)를 좀더 상세히 설명하면, 본 발명에서 적용한 전원 가변 장치의 회로도는 도 6에서와 같다.
AC 입력전원부(1)로부터의 AC 상용전류가 전원 가변 장치(2)에 의해 변환되어 전자식 안정기(11)에 공급되는 바, 다시 전원 가변 장치(2)는, 전파정류부(62), 스위칭부(63) 및 LC 필터(64)로 구성된다. 스위칭부(63)는, 입력전원을 전파정류부(62)에 의해 전파정류를 한 후(A-POINT), PWM 제어기(63a)로부터의 PWM신호(B-POINT)를 게이트의 제어신호로 하는 스위칭소자(Qo)를 갖는 스위칭 회로를 통하여 전파정류의 전압의 일정 듀티로 깎은 전압을 형성하고(C-POINT), 이 전압을 인덕터(Lo)와 콘덴서(Co')의 LC 필터(64)를 통하여 전압의 크기가 강압된 전압(D-POINT)으로 형성, 이를 전자식 안정기의 입력전압으로 사용하는 것이다. 미설명 부호 Co 및 Do는 각각, 전해 콘덴서 및 역류방지 다이오드를 나타낸다.
A-POINT 내지 D-POINT의 각부의 파형은, 도 6 (a) 내지 (d)에서와 같다.
이와 같이 전파정류된 전원(도 6(a))을 PWM 제어신호(도 6(b))를 사용하여 도 6 (c)에서와 같은 파형의 전압으로 가변시키고, 최종적으로 LC 필터를 통해 평활화하여 도 6 에서와 같이 일정 듀티비로 감쇠시키게 되면, 일반적인 전자식 안정기의 역률 회로가 정상적으로 동작하여 역률 파괴 현상이 나타나지 않는다. 또한, 전자식 안정기의 구조상 전파정류회로가 내장되어 있어 전자식 안정기의 입력전원으로 사용되는 전파정류 DC 전원의 극성 문제도 보완할 수 있다.
도 7은, 본 발명에 관한 조광 시스템 중, 노이즈성 입력 피크 전류 감소 회로(8)의 상세도이다. 즉 일반 전자식 안정기의 회로 중 입력전원부(1)와 EMI 필터 및 전파정류 회로부(3) 사이에, 본 피크 전류 감소 회로(8)를 취부하여 입력 전류의 피크 성분을 제거함으로써, 전압 가변형 컨버터의 노이즈에 대한 대책을 강구하도록 한다. 기본적인 구조는 도 7에서 보는 바와 같은 C-L-C구조로 이루어진 필터를 설계함으로 피크 성분을 제거할 수 있다. 이로 인하여 전압 가변형 컨버터에 대한 독립적인 동작이 이루어질 수 있는 것이다.
도 8은, 도 5의 본 발명에서의 인버터 구동 전원부(9) 회로의 상세도이다. 일반적인 인버터 구동은, 인버터를 구동하는 IC나 발진 트랜스에 초기 전압을 인가한 후, 조명부하에 흐르는 전류를 이용하여, 연속적인 전원 공급이 이루어지도록 한다. 그러나 전자식 안정기의 입력을 전압 가변형 컨버터의 출력전압으로 사용한다면, 출력전압이 최소화할 경우 인버터의 동작이 일반 안정기의 구조에서는 이루어지지 않는다. 따라서 일반 전자식 안정기의 인버터 구동 전원부 대신, 도 8에서 보는 바와 같은, 본 발명에서의 특별한 인버터 구동 전원부(9)를 사용하여, 전압 가변형 컨버터의 전 구간 출력 전압에서도 인버터의 구동이 정상적으로 이루어지도록 하였다.
상기 인버터 구동 전원부(9)의 구조를 설명하면, 전압 가변형 컨버터의 최소 출력전압 인가시의 전압을 저항 분배를 통해 컨덴서(C1)에 충전된 전압을 사용하여, IC의 구동이 정상적으로 이루어지도록 하였다. 이때 전압 가변형 컨버터의 출력전압이 작아지면, 제1 컨덴서(C1)에 충전되는 전압이 작아짐으로, 이를 저항 R1, R2, R3을 병렬로 연결하는 제1 분압저항(Req=R1·R2·R3/(R1·R2+R2·R3+R3·R1))의 제2 분압저항(R4)에 대한 상대적인 전체 저항값을 작게함으로써, 상기 제1 컨덴서(C1)에 충전되는 전압이 전압 가변형 출력전압 전 구간에서 인버터 구동 드라이버 소자를 구동시키는 전압으로 유지되게 한다. 또한, 정상적으로 조명부하에 전류가 흐르면, 제2 컨덴서(C2)에 충전되는 전압도 인버터 구동 드라이버 소자(Q1, Q2)를 정상적으로 동작시키는 전압이 되어야하므로, 트랜스(L1)의 2차 권선 설계 시 이를 유념하여야 한다. 아울러, 상기 제1 컨덴서(C1)에 충전되는 전압이 과전압일 경우를 대비하여, 상기 콘덴서(C1)와 병렬로 제너 다이오드(ZD1)를 병렬접속하여, 과전압시 브레이크다운이 일어나도록 하는 것이 바람직하다. 상기 출력측 공진회로의 트랜스(L1)의 2차측은 역전방지 다이오드(D1) 및 커플링 저항(R5)을 통해 상기 콘덴서에 접속된다.
도 9는, 본 발명에 관한 조광제어 시스템 중 부하전류 안정화 회로(10)의 상세도이다.
참고로, 일반적인 전자식 안정기의 부하회로는 도 10과 같다. 즉, 종래의 일 반적인 부하회로에서는, 조도 조절시 동작 주파수가 증가함에 따라 필라멘트 접속 커패시터(C12)에 흐르는 전류가 증가하게 되고 이로 인하여 필라멘트의 전류도 증가하게 된다. 이는 콘덴서(C12)의 임피던스가 주파수에 반비례하기 때문이다.
이를 방지하기 위하여, 본 발명에 관한 부하전류 안정화 회로(10)에서는, 상기 필라멘트 접속 커패시터(C12)에 직렬로 인덕터 L12와 L13을 연결하여, 주파수에 비례적으로 임피던스가 변화하게 하는 회로를 구현하여, 조도 제어를 할 때 주파수가 증가하지만 필라멘트로 흐르는 전류의 루프에 대한 임피던스를 증가시켜, 결국 필라멘트의 전류를 감소시키기 된다. L11 및 C11은 공진부(6)를 형성하는 인덕터 및 커패시터이며, 여기서 상기 인덕터(L11)는 도 8의 트랜스의 1차측 코일(L1)로 대체가능하다.
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 의하면, AC 상용 전원을 벅 컨버터(BUCK CONVERTER)의 원리를 이용하여 평활화된 DC 전압이 아닌 전파정류된 전압을 형성하고, 이를 진폭변조하여 전자식 안정기의 입력 전압으로 사용하게 되므로, 전자식 안정기의 역률개선을 그대로 적용하면서, 역률의 파손 및 입력전원 가변방 식 구조의 간략화로 사이즈 문제를 해결하고, 평활화된 DC 전압 및 AC 쵸핑전압이 아닌 정류된 전압의 듀티 가변 및 진폭변조를 이용하므로, 전파정류된 전압을 입력으로 사용하여 일반적인 전자식 안정기에 적용하여, 원활한 조광제어를 실행하는 것이 가능하게 된다.

Claims (7)

  1. 입력전원부(1);
    상기 입력전원부에 접속되어 입력 전압을 임의의 듀티비로 가변하는 전원 가변 장치(2);
    상기 전원 가변 장치로부터의 가변된 전압에 의해 구동되며, 인버터부(5) 및 공진부(6)를 포함하는 전자식 안정기(11); 및
    상기 전자식 안정기에 의해 점등되는 조명부하(7);
    를 포함하는 전자식 안정기의 조광제어 시스템으로서,
    상기 전원 가변 장치(2)는, 상기 입력전원부(1)에 접속되는 전파정류부(62)와, 상기 전파정류부(62)에 의해 정류된 전원을 PWM 신호에 따라 임의의 간격으로스위칭시켜 출력하는 스위칭회로(63)와, 상기 스위칭회로의 출력을 평활화하여 상기 전자식 안정기(11)의 전원으로 출력하는 필터(64)로 구성되어, 상기 전파정류된 입력 전압을 소정의 듀티비로 감쇠시켜 상기 전자식 안정기의 전원으로 사용하여 상기 조명부하를 조광 제어하며,
    상기 조광제어 시스템은,
    상기 전원 가변 장치(2)에 접속되는 필터 및 전파정류 회로부(3); 및
    필터 및 전파정류 회로부(3)와 상기 인버터부(5)에 접속되는 역율개선부(4);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터를 이용한 전압 가변형 장치를 사용하는 전자식 안정기의 조광제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭회로(63)는, 제어용 펄스파 PWM 신호를 출력하는 PWM 제어기(63a)와, 상기 PWM 제어기(63a)의 상기 PWM 신호에 따라 임의의 간격으로 스위칭되는 스위칭소자(Qo)를 포함하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터를 이용한 전압 가변형 장치를 사용하는 전자식 안정기의 조광제어 시스템.
  3. 입력전원부(1);
    상기 입력전원부에 접속되어 입력 전압을 임의의 듀티비로 가변하는 전원 가변 장치(2);
    상기 전원 가변 장치로부터의 가변된 전압에 의해 구동되며, 인버터부(5) 및 공진부(6)를 포함하는 전자식 안정기(11); 및
    상기 전자식 안정기에 의해 점등되는 조명부하(7);
    를 포함하는 전자식 안정기의 조광제어 시스템으로서,
    상기 전원 가변 장치(2)는, 상기 입력전원부(1)에 접속되는 전파정류부(62)와, 상기 전파정류부(62)에 의해 정류된 전원을 PWM 신호에 따라 임의의 간격으로스위칭시켜 출력하는 스위칭회로(63)와, 상기 스위칭회로의 출력을 평활화하여 상기 전자식 안정기(11)의 전원으로 출력하는 필터(64)로 구성되어, 상기 전파정류된 입력 전압을 소정의 듀티비로 감쇠시켜 상기 전자식 안정기의 전원으로 사용하여 상기 조명부하를 조광 제어하며,
    상기 조광제어 시스템은,
    상기 인버터부(5)에 접속되며, 상기 전원 가변 장치(2)에서의 최소 출력 전압 인가시에도 인버터 구동이 정상화될 수 있도록 하는 인버터 구동 전원부(9)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터를 이용한 전압 가변형 장치를 사용하는 전자식 안정기의 조광제어 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 인버터 구동 전원부(9)는, 전원 가변 장치(2)에 접속되는 정전압 다이오드(ZD1)와, 이와 병렬로 접속되는 콘덴서(C1)와, 분압저항(R1-R3, R4)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터를 이용한 전압 가변형 장치를 사용하는 전자식 안정기의 조광제어 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 조광제어 시스템은,
    상기 전원 가변 장치(2)에 접속되는 필터 및 전파정류 회로부(3); 및
    필터 및 전파정류 회로부(3)와 상기 인버터부(5)에 접속되는 역율개선부(4);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터를 이용한 전압 가변형 장치를 사용하는 전자식 안정기의 조광제어 시스템.
  6. 제 1 항, 제 2 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조광제어 시스템은,
    상기 입력전원부(1)와 필터 및 전파정류 회로부(3) 사이에 접속되며, 콘덴서 및 트랜스의 C-L-C 회로로 이루어지는 피크 전류 감소 회로부(8)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터를 이용한 전압 가변형 장치를 사용하는 전자식 안정기의 조광제어 시스템.
  7. 입력전원부(1);
    상기 입력전원부에 접속되어 입력 전압을 임의의 듀티비로 가변하는 전원 가변 장치(2);
    상기 전원 가변 장치로부터의 가변된 전압에 의해 구동되며, 인버터부(5) 및 공진부(6)를 포함하는 전자식 안정기(11); 및
    상기 전자식 안정기에 의해 점등되는 조명부하(7);
    를 포함하는 전자식 안정기의 조광제어 시스템으로서,
    상기 전원 가변 장치(2)는, 상기 입력전원부(1)에 접속되는 전파정류부(62)와, 상기 전파정류부(62)에 의해 정류된 전원을 PWM 신호에 따라 임의의 간격으로스위칭시켜 출력하는 스위칭회로(63)와, 상기 스위칭회로의 출력을 평활화하여 상기 전자식 안정기(11)의 전원으로 출력하는 필터(64)로 구성되어, 상기 전파정류된 입력 전압을 소정의 듀티비로 감쇠시켜 상기 전자식 안정기의 전원으로 사용하여 상기 조명부하를 조광 제어하며,
    상기 조광제어 시스템은,
    상기 조명부하(7)의 양 필라멘트 사이에 접속되는 LC 직렬 회로의 부하전류 안정화 회로(10)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터를 이용한 전압 가변형 장치를 사용하는 전자식 안정기의 조광제어 시스템.
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KR20010029491A (ko) * 1997-07-09 2001-04-06 자르밀라 제트. 흐르벡 전자 안정기
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