KR100876132B1 - 흑화 방지를 위한 등기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다양한 종류의 안정기와 무관하게 세관(T5) 램프에 적합한 필라멘트 전압을 조정하기 위해, 일정전압 (일례로 3V) 이상이 흐르게 되면, 자동적으로 전압을 바이패스 시키는 회로장치를 등기구에 적용하는 것으로, 램프의 양 단자가 접속되는 양쪽 소켓과 상기 램프를 점등시키기 위한 안정기를 포함하는 등기구로서, 상기 안정기와 상기 양쪽 소켓 사이에 각각 4단자망의 바이패스 회로부(22, 22')를 게재시키되, 상기 바이패스 회로부(22, 22')는, 상기 램프의 필라멘트와 병렬접속되는 스위칭 소자(Q1)를 포함함으로써, 상기 필라멘트 간의 전압이 소정치 이상의 과전압일 경우에, 상기 스위칭 소자가 턴온되어, 상기 필라멘트의 단자 간의 과전압을 바이패스시키는 것을 특징으로 한다.

등기구, 과전압, 바이패스 회로부

Description

흑화 방지를 위한 등기구{Lamp apparatus for preventing blacking}

본 발명은 형광등과 같은 방전등의 등기구에 관한 것으로, 특히 소켓 부위에 바이패스 회로를 채택함으로써 과전압으로 인한 흑화현상을 방지하는 기능을 갖는 등기구에 관한 것이다.

일반적으로 종래의 전자식 안정기는, 상용 교류전원(1)을 받아 전압을 안정화하고, 정류 및 다시 인버터를 통해 고주파 발진을 행하도록 함으로써, 형광등과 같은 방전등용 램프를 점등시킨다.

그런데, 이러한 방전등용 램프의 점등시에는, 기동시에 고전압이 형광방전등의 소켓이 위치하는 전극에 걸리므로, 필라멘트에 묻어있는 바륨 등의 산화물이 형광등 표면에 방사된 후, 다시 회수되지 않아 램프의 흑화현상이 일어나며, 수명이 짧아지고, 소모전력도 많게 된다는 문제점이 있다.

한편, 최근에는 형광 램프의 세관화 경향으로 인하여, 이러한 램프 흑화 문제가 심각해지고 있다.

즉, 소비전력이 32W인 관경 8인치 짜리 램프(T8)와, 소비전력이 28W인 관경 5인치 짜리 램프(T5)의 사양을 대비하여 보면 다음 <표 1>과 같다.

관경(소비전력)	램프전류(mA)	램프전압(V)	예열전류(mA)	임피던스(Ω)	필라멘트저항(Ω)
T8 (32W)	260	137	620	525	3.6
T5 (28W)	170	166	210	976	9.5

한편, 상기 T8(32W)의 경우, 실제 필라멘트에 흐르는 전류값은 300mA이므로, 이론적으로 필라멘트에 흐르는 전압은 V=iR로부터 1.08V이며, 이때 필라멘트에 걸리는 전력은 P=Vi=i²R 로부터 0.324W이다.

이에 반해, 최근의 세관인 상기 T5(28W)의 경우, 실제 필라멘트에 흐르는 전류값은 350mA이므로, 이론적으로 필라멘트에 흐르는 전압은 V=iR로부터 3.3V이며, 이때 필라멘트에 걸리는 전력은 P=Vi=i²R 로부터 1.16W이다.

따라서, 형광램프가 세관화되면서 전체적인 전력은 낮아지며 와트당 밝기 (lum/W)는 향상되는 효과가 있다.

그러나, 필라멘트에 흐르는 전압과 전류의 곱인 전력은 T8(32W)에 비해 T5(28W)의 경우가 보다 높아지는 형상이 발생하며, 아울러 실제로 T5(28W)를전등하게 되면, 이론값에 비해 다양한 모델의 안정기 특성에 따라 멜라멘트에 흐르는 전압, 전류 및 전력 조건이 다르게 나타난다.

심지어 실측치의 경우, 이론치에 비해 전압이 7V 이상이 흐르게 되어, 필라멘트에 묻어있는 바륨 등의 산화물이 완성하게 방사된다. 따라서 램프 흑화를 가속화시켜 램프 수명을 단축시키게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서는 필라멘트에 높게 흐르는 전압을 낮게 하는 장치가 필요하나, 현재 다양한 종류의 안정기들이 유통되면서, 필라멘트의 이상적인 전압 전류를 조정하기는 매우 어려운 실정이다.

본 발명은 이상의 종래기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 다양한 종류의 안정기와 무관하게 세관(T5) 램프에 적합한 필라멘트 전압을 조정하기 위해, 일정전압 (일례로 3V) 이상이 흐르게 되면, 자동적으로 전압을 바이패스 시키는 회로장치를 등기구에 적용하는 것이다.

이러한 본원발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르는 흑화 방지를 위한 등기구는, 램프의 양 단자가 접속되는 양쪽 소켓과 상기 램프를 점등시키기 위한 안정기를 포함하는 등기구로서, 상기 안정기와 상기 양쪽 소켓 사이에 각각 4단자망의 바이패스 회로부(22, 22')를 게재시키되, 상기 바이패스 회로부(22, 22')는, 상기 램프의 필라멘트와 병렬접속되는 스위칭 소자(Q1)를 포함함으로써, 상기 필라멘트 간의 전압이 소정치 이상의 과전압일 경우에, 상기 스위칭 소자가 턴온되어, 상기 필라멘트의 단자 간의 과전압을 바이패스시키는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 바이패스 회로부(22, 22')는, 상기 스위칭 소자의 스위칭 단자와 상기 필라멘트의 저전위 단자 사이에 접속되는 제너다이오드(ZD1)와, 상 기 필라멘트의 고전위 단자와 상기 제너다이오드의 캐소드 사이에 삽입되는 제1 저항(R1)과, 상기 제너다이오드와 병렬접속되는 제2 저항(R2)을 더 포함하여, 상기 필라멘트 간의 전압이 소정치 이상의 과전압일 경우에, 상기 제너다이오드가 브레이크다운을 일으켜 상기 스위칭 소자를 턴온시킴으로써, 상기 필라멘트의 단자 간의 과전압을 바이패스시키는 것을 특징으로 하며,

더욱 바람직하게는, 상기 필라멘트의 고전위 단자와 상기 스위칭 소자 간에는 제1 다이오드가 삽입되고, 상기 필라멘트의 고전위 단자와 상기 제1 저항 간에는 제2 다이오드가 삽입되는 것을 특징으로 하며,

가장 바람직하게는, 상기 스위칭 소자는 사이리스터인 것을 좋다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 흑화 방지를 위한 등기구에 의하면, 세관 램프에 대해 다양한 종류의 안정기가 사용되더라도, 램프의 흑화를 방지하고 램프 수명을 보장할 수 있는 장점이 있다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 첨부도면과 함께 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명과 관련된 등기구의 개략도이고, 도 2는 도 1의 바이패스 회 로부의 상세 회로도이며, 도 3은 도 2의 바이패스 회로부의 출력 파형도이다.

먼저, 도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 흑화 방지를 위한 등기구는, 램프의 양 단자가 접속되는 양쪽 소켓(23, 23')과 상기 램프를 점등시키기 위한 안정기(21)를 포함하되, 상기 안정기와 상기 양쪽 소켓 사이에 각각 4단자망의 바이패스 회로부(22, 22')를 게재시킨다. 참조부호 1은 상용 220V 교류전원이다.

한편, 상기 바이패스 회로부(22, 22')는, 도 2에서 보는 바와 같이, 상기 4단자망의 입력측 고전위 단자(a)와 저전위 단자(b) 사이에, 즉 상기 램프의 필라멘트와 병렬로, 사이리스터(SCR)와 같은 스위칭 소자(Q1)가 접속된다.

바람직하게는, 상기 입력측 고전위 단자(a)와 상기 스위칭 소자로서의 사이리스터(Q1) 간에는 제1 다이오드(D1)가 삽입된다.

다음, 상기 스위칭 소자(Q1)의 스위칭 단자(사이리스터의 경우 게이트 단자)와 상기 필라멘트의 출력측 저전위 단자(d) 사이에는 제너다이오드(ZD1)가 삽입되며, 다시 상기 필라멘트의 고전위 단자(c)와 상기 제너다이오드의 캐소드 사이에는 제1 저항(R1)이 접속되고, 상기 제너다이오드와 제2 저항(R2)이 병렬접속되어, 상기 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)이 필라멘트 출력 전압에 대한 분압전압을 상기 제너다이오드의 캐소드측에 인가한다.

역시 바람직하게는, 상기 필라멘트의 출력측 고전위 단자(c)와 상기 제1 저항(R1) 간에도 제2 다이오드(D2)가 삽입된다.

따라서, 상기 필라멘트 단자들 간의 전압이 소정치 미만인 정상상태일 경우에는, 상기 스위칭 소자(Q1)가 턴오프 상태이어서 통상적인 등기구와 같이 동작하 나, 만약 상기 필라멘트 단자들 간의 전압이 소정치 이상인 과전압 상태일 경우에는, 상기 제너다이오드가 브레이크다운을 일으켜 상기 스위칭 소자를 턴온시키게 되고, 따라서 상기 4단자망의 입력측 단자들 간에 쇼트가 되므로 과전압이 바이패스되어, 결국 필라멘트 단자들 간에 과전압이 전달되지 않으므로 램프 흑화를 방지할 수 있으며, 램프의 수명도 한층 연장시킬 수 있게 된다.

참고로, 도 3에서 (a)는 흑화가 예상되는 종래 등기구에서의 정지 파형도이고, (b)는 흑화가 예상되는 종래 등기구에서의 연속파형도이며, (c)는 본 발명에 의한 흑화방지회로를 통과한 정지파형도이고, (d)는 본 발명에 의한 흑화방지회로를 통과한 연속파형도이다. 동일 조건 하에서, 도 3의 (a) 및 (b)의 경우, Vpeak 간의 전압이 8.5V이고 Vrms치가 6V인 데 비해, 도 3의 (c) 및 (d)의 경우, Vpeak 간의 전압이 4.2V이고 Vrms치가 3V로서 과전압이 방지됨을 알 수 있다.

이상, 본 발명이 도면을 참고하여 특정 실시예와 관련하여 기술되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 예를들어 상기 스위칭 소자(Q1)는 사이리스터(SCR)인 것을 좋으나, 반드시 이에 한정될 필요는 없고, 다이액과 같은 고류 반도체 스위칭 소자이면 족하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 한해서 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명과 관련된 등기구의 개략도.

도 2는 도 1의 바이패스 회로부의 상세 회로도.

도 3은 도 2의 바이패스 회로부의 출력 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *

1 : 상용 교류전원 2 : 등기구

21 : 안정기 22, 22' : 바이패스 회로부

23, 23' : 소켓

Claims (4)

1. 삭제
2. 램프의 양 단자가 접속되는 양쪽 소켓과 상기 램프를 점등시키기 위한 안정기를 포함하며, 상기 안정기와 상기 양쪽 소켓 사이에 각각 4단자망의 바이패스 회로부(22, 22')를 게재시킨 등기구에 있어서,

   상기 바이패스 회로부(22, 22')는,

   상기 램프의 필라멘트와 병렬접속되는 스위칭 소자(Q1)와,

   상기 스위칭 소자의 스위칭 단자와 상기 필라멘트의 저전위 단자 사이에 접속되는 제너다이오드(ZD1)와,

   상기 필라멘트의 고전위 단자와 상기 제너다이오드의 캐소드 사이에 삽입되는 제1 저항(R1)과,

   상기 제너다이오드와 병렬접속되는 제2 저항(R2)을 포함하여,

   상기 필라멘트 간의 전압이 소정치 이상의 과전압일 경우에, 상기 제너다이오드가 브레이크다운을 일으켜 상기 스위칭 소자를 턴온시킴으로써, 상기 필라멘트의 단자 간의 과전압을 바이패스시키는 것을 특징으로 하는 흑화 방지를 위한 등기구.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 필라멘트의 고전위 단자와 상기 스위칭 소자 간에는 제1 다이오드가 삽입되고,

   상기 필라멘트의 고전위 단자와 상기 제1 저항 간에는 제2 다이오드가 삽입되는 것을 특징으로 하는 흑화 방지를 위한 등기구.
4. 제 2 항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 스위칭 소자는 사이리스터인 것을 특징으로 하는 흑화 방지를 위한 등기구.

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