KR100879710B1 - Electronic ballast for metal halide lamp - Google Patents

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본 발명은 전력손실이 작고 빛의 떨림이 발생되지 않고, 램프의 수명이 연장되는 메탈할라이드 램프용 전자식 안정기에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic ballast for metal halide lamps in which power loss is small, light tremors are not generated, and lamp life is extended.

본 발명에 따르면, 상용교류전원이 인가되며 필터부(12)와 정류부(14)를 포함하는 전원공급부(10)와, 상기 전원공급부(10)의 후단에 연결되며 정류된 직류를 일정 전압의 직류로 출력하는 역률조정부(20)와, 상기 역률조정부(20)의 후단에 접속되며 교호의 펄스신호를 출력하는 제1발진기(IC1)의 출력단에 연결되어 교호의 펄스신호를 고주파신호로 변환하는 고주파트랜스(LT2,LT3)와 고주파 변환된 교호의 고주파 펄스신호를 게이트단으로 인가받아 상기 역률조정부(20)에서 출력되는 직류를 교류로 변환시키는 한 쌍의 스위칭소자(Q1,Q2) 및 충방전 컨덴서(C6,C7)를 포함하는 인버터부(31)와, 상기 인버터부(31)에서 출력되는 교류를 전류제어된 직류로 변환하도록 상기 인버터부(31)의 두 스위칭소자(Q1,Q2)간의 접속점 및 두 컨덴서(C6,C7)간의 접속점 사이에 순차적으로 직렬 접속되는 쵸크트랜스(32) 및 브리지정류부(34)와, 상기 쵸크트랜스(32)와 브리지정류부(34) 사이에 접속되어 상기 브리지정류부(34)를 전파배전압정류회로 또는 전파정류회로로 상호 절환시키는 절환스위치(35)와, 상기 브리지정류부(34)의 후단에 접속되며 저주파 펄스신호를 발생시키는 제2발진기(IC2)의 저주파 펄스신호에 따라 직류를 램프구동용 구형파 교류로 변환시켜서 램프(60)에 인가하는 풀브리지 인버터부(40)와, 상기 풀브리지 인버터부(40)와 램프(60) 사이에 접속되어 점등초기에 램프(60)에 고전압을 유기하는 이그나이터부(50)로 구성된 것을 특징으로 하는 메탈할라이드 램프용 전자식 안정기가 제공된다.According to the present invention, a commercial AC power is applied and is connected to the power supply unit 10 including the filter unit 12 and the rectifier unit 14 and the rear end of the power supply unit 10, and the rectified DC direct current of a constant voltage. Is connected to a power factor adjusting unit 20 for outputting the power source and the output terminal of the first oscillator IC1 connected to a rear end of the power factor adjusting unit 20 and outputs an alternate pulse signal, and converts an alternate pulse signal into a high frequency signal. A pair of switching elements Q1 and Q2 and a charge / discharge capacitor which converts a direct current output from the power factor adjusting unit 20 into an alternating current by receiving an alternating high frequency pulse signal converted into a high frequency pulse from the transformers LT2 and LT3. A connection point between the inverter unit 31 including (C6, C7) and the two switching elements (Q1, Q2) of the inverter unit 31 to convert the AC output from the inverter unit 31 into a current controlled direct current And sequentially between the connection points between the two capacitors (C6, C7) It is connected between the choke transformer 32 and the bridge rectifier 34 which are connected in series, and between the choke transformer 32 and the bridge rectifier 34 to mutually connect the bridge rectifier 34 to a full-wave voltage rectifier circuit or a full-wave rectifier circuit. A direct current is converted into a square wave alternating current for lamp driving in accordance with the low frequency pulse signal of the second oscillator (IC2) connected to the switching switch 35 for switching and the rear rectifier of the bridge rectifier 34 to generate a low frequency pulse signal. And a full bridge inverter unit 40 applied to 60, and an igniter unit 50 connected between the full bridge inverter unit 40 and the lamp 60 to induce a high voltage to the lamp 60 at an initial stage of lighting. An electronic ballast for a metal halide lamp is provided.

메탈할라이드, 전자식 안정기, 하프브리지, 쵸크트랜스 Metal halides, electronic ballasts, half bridges, choke transformers

Description

메탈할라이드 램프용 전자식 안정기 {Electronic ballast for metal halide lamp}Electronic ballast for metal halide lamps {Electronic ballast for metal halide lamp}

도 1은 본 발명의 일 실시예의 회로구성도1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention

도 2는 본 발명에 따른 전파배압 정류회로의 구성도2 is a block diagram of a full-wave back voltage rectifying circuit according to the present invention

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10. 전원공급부 20. 역률조정부10. Power supply unit 20. Power factor adjustment unit

31. 인버터부 32, 쵸크트랜스31. Inverter 32, choke transformer

34. 브리지정류부 40. 풀브리지 인버터부34. Bridge rectifier 40. Full bridge inverter

50. 이그나이터부 70. 전압강하회로부50. Igniter 70. Voltage drop circuit

80. 안정기제어부80. Ballast controller

본 발명은 상용 전원에 사용되는 메탈할라이드 램프용 전자식 안정기에 관한 것으로서, 좀 더 상세히는 부피가 작고 전력손실이 작으면서도 빛의 떨림이 발생되지 않고, 램프의 손상발생이 억제되고 램프의 수명이 연장되도록 램프를 안정적으로 점등시킬 수 있는 새로운 구조의 메탈할라이드 램프용 전자식 안정기에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic ballast for a metal halide lamp used in a commercial power source, and in more detail is small in volume and low in power loss, no light tremor occurs, lamp damage is suppressed and lamp life is extended. The present invention relates to an electronic ballast for a metal halide lamp having a new structure capable of lighting the lamp stably.

메탈할라이드 램프는 그 빛이 온화한 백색으로서 연색성이 우수하여 물체를 선명하게 식별할 수 있고, 백열전구나 할로겐램프에 비해 우수한 효율을 지니므로 근래에 실외 또는 실내조명용 램프로 널리 사용되고 있다. 종래의 메탈할라이드 램프의 안정기에 사용된 자기누설형 트랜스는 부피가 크고 무거우며, 자기손실, 철손 또는 동손으로 인해 안정기의 전력손실이 크고 발열이 심한 단점이 있어서, 근래에 부피가 작고 가벼우며 전력손실이 상대적으로 낮은 전자식 안정기가 개발되어 사용되고 있다.Metal halide lamps are light white and have excellent color rendering properties to clearly identify objects, and have excellent efficiency compared to incandescent lamps and halogen lamps. Therefore, they are widely used as outdoor or indoor lighting lamps. The magnetic leakage transformer used in the ballast of the conventional metal halide lamp is bulky and heavy, and has a disadvantage in that the power loss of the ballast is large due to magnetic loss, iron loss or copper loss, and the heat generation is severe. Electronic ballasts with relatively low losses have been developed and used.

한편, 고주파 방식의 매탈램프 안정기는 램프 점등시에 발생되는 음향공명 현상에 의한 빛의 떨림현상이 발생되고, 또한 재점등시 방전관(뇌관) 외부로 유도되어 타 접점(뇌관 지지대)과 아크를 일으키는 현상으로 인하여 고주파를 사용하여 램프를 점등하기에는 많은 애로가 따르며 출력선이 길어질 경우 고주파 손실이 발 생되어 부하의 출력이 감소되는 현상이 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서는 인가되는 전류를 저주파로 변환시켜야 한다. 또한 메탈할라이드 램프는 점등 직후에 급격히 최대 전력치에 도달되면 차가운 유리관이 방전에 따른 부하열에 의해 쉽게 크랙이 발생되거나 손상될 수 있기 때문에 램프의 점등 직후에는 램프의 전력은 점등유지에 필요한 최소 전력으로부터 서서히 정격에 도달 하는 것이 바람직하다. 그런데 종래의 메탈할라이드 램프용 안정기는 이러한 점등조건을 만족시키기 위해, 별도의 프로세서를 필요로 하거나, 다수의 부품수를 사용하는 등, 그 구조가 복잡하다는 문제점이 있었다.On the other hand, the high-frequency type metal ballast stabilizer generates light tremors caused by the acoustic resonance phenomenon that occurs when the lamp is turned on, and when the lamp is turned on again, it is induced outside the discharge tube (primer) to cause other contacts (primer supports) and arcs. Due to the phenomenon, there are many difficulties in lighting the lamp by using high frequency, and when the output line is long, high frequency loss occurs and the output of the load decreases. To overcome this problem, the applied current must be converted to low frequency. In addition, if the metal halide lamp reaches the maximum power level immediately after lighting, the cold glass tube may be easily cracked or damaged by the load heat caused by the discharge, so the power of the lamp immediately after the lamp is turned off from the minimum power required to maintain the lighting. It is desirable to slowly reach the rating. However, the conventional ballast for metal halide lamps has a problem in that its structure is complicated, such as requiring a separate processor or using a large number of parts to satisfy such lighting conditions.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 메탈할라이드 램프의 문제점에 착안하여 제안된 것으로서, 부피가 작고 전력손실이 작으면서도 램프의 점등시에 빛의 떨림이 발생되지 않고, 램프의 손상이 억제되고 램프의 수명이 연장되도록 램프를 안정적으로 점등시킬 수 있도록 전류를 제어할 수 있는 새로운 구조의 메탈할라이드 램프용 전자식 안정기를 제공하고자 하는 것이다.The present invention has been proposed in view of the problems of the conventional metal halide lamp as described above, while the volume is small and the power loss is small, but the light tremors are not generated when the lamp is turned on, damage to the lamp is suppressed and It is to provide an electronic ballast for a metal halide lamp with a new structure that can control the current to reliably turn on the lamp to extend the life.

본 발명의 한 특징에 따르면, 상용교류전원이 인가되며 필터부(12)와 정류부(14)를 포함하는 전원공급부(10)와, 상기 전원공급부(10)의 후단에 연결되며 정류된 직류를 일정 전압의 직류로 출력하는 역률조정부(20)와, 상기 역률조정부(20)의 후단에 접속되며 교호의 펄스신호를 출력하는 제1발진기(IC1)의 출력단에 연결되어 교호의 펄스신호를 고주파신호로 변환하는 고주파트랜스(LT2,LT3)와 고주파 변환된 교호의 고주파 펄스신호를 게이트단으로 인가받아 상기 역률조정부(20)에서 출력되는 직류를 교류로 변환시키는 한 쌍의 스위칭소자(Q1,Q2) 및 충방전 컨덴서(C6,C7)를 포함하는 인버터부(31)와, 상기 인버터부(31)에서 출력되는 교류를 전류제어된 직류로 변환하도록 상기 인버터부(31)의 두 스위칭소자(Q1,Q2)간의 접속점 및 두 컨덴서(C6,C7)간의 접속점 사이에 순차적으로 직렬 접속되는 쵸크트랜스(32) 및 브리지정류부(34)와, 상기 쵸크트랜스(32)와 브리지정류부(34) 사이에 접속되어 상기 브리지정류부(34)를 전파배전압정류회로 또는 전파정류회로로 상호 절환시키는 절환스위치(35)와, 상기 브리지정류부(34)의 후단에 접속되며 저주파 펄스신호를 발생시키는 제2발진기(IC2)의 저주파 펄스신호에 따라 직류를 램프구동용 구형파 교류로 변환시켜서 램프(60)에 인가하는 풀브리지 인버터부(40)와, 상기 풀브리지 인버터부(40)와 램프(60) 사이에 접속되어 점등초기에 램프(60)에 고전압을 유기하는 이그나이터부(50)로 구성된 것을 특징으로 하는 메탈할라이드 램프용 전자식 안정기가 제공된다.According to one feature of the present invention, a commercial AC power is applied and connected to the rear end of the power supply unit 10 and the power supply unit 10 including the filter unit 12 and the rectifier unit 14, and the rectified DC It is connected to the power factor adjusting unit 20 for outputting a direct current of voltage and the output terminal of the first oscillator IC1 connected to the rear end of the power factor adjusting unit 20 and outputting an alternate pulse signal to convert the alternate pulse signal into a high frequency signal. A pair of switching elements Q1 and Q2 for converting a direct current output from the power factor adjusting unit 20 into an alternating current by applying a high frequency transformer LT2 and LT3 to be converted and an alternating high frequency pulse signal as a gate terminal; Inverter unit 31 including charge and discharge capacitors C6 and C7, and two switching elements Q1 and Q2 of the inverter unit 31 to convert the AC output from the inverter unit 31 into a current controlled direct current. ) And between the two capacitors (C6, C7) A choke transformer 32 and a bridge rectifier 34 that are sequentially connected in series, and are connected between the choke transformer 32 and the bridge rectifier 34 to connect the bridge rectifier 34 to a full-wave voltage rectifier circuit or a full-wave rectifier circuit. A direct current switch to a square wave alternating current for lamp driving in accordance with a low frequency pulse signal of a second oscillator (IC2) connected to a switching switch 35 for mutually switching to the rear end of the bridge rectifying unit 34 and generating a low frequency pulse signal. The full bridge inverter unit 40 applied to the lamp 60 and the igniter unit 50 connected between the full bridge inverter unit 40 and the lamp 60 to induce a high voltage to the lamp 60 at the initial stage of lighting. Provided is an electronic ballast for a metal halide lamp, characterized in that consisting of.

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본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 쵸크트랜스(32)의 이차측에는 릴레이구동부(36)가 접속되어 이 릴레이구동부(36)는 상기 절환스위치(35)에 인접배치된 릴레이(37)를 구동하여 절환스위치(35)를 자동절환하는 것을 특징으로 하는 메탈할라이드 램프용 전자식 안정기가 제공된다.According to another feature of the present invention, a relay driver 36 is connected to the secondary side of the choke transformer 32 so that the relay driver 36 switches by driving a relay 37 disposed adjacent to the changeover switch 35. An electronic ballast for a metal halide lamp, characterized in that the switch 35 is automatically switched.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하다. 도 1은 본 발명의 일 실시예의 회로구성도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 안정기회로는 크게 교류전원이 입력되어 직류로 정류되는 전원공급부(10)와, 직류를 일정한 전압의 정전류로 변환하는 역률조정부(20)와, 직류를 전류제어된 직류로 변환하기 위한 인버터부(31)와 쵸크트랜스(32) 및 브리지정류부(34)로 이루어진 하프브리지 DC-DC 컨버터부와, 램프구동용 저주파 교류를 발생시키는 풀브리지 인버터부(40)와, 이그나이터부(50)로 구성된다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described a preferred embodiment of the present invention. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention. As shown, the ballast circuit of the present invention includes a power supply unit 10 is largely rectified by a direct current AC power input, a power factor adjustment unit 20 for converting a direct current into a constant current of a constant voltage, a direct current controlled DC A half-bridge DC-DC converter section comprising an inverter section 31, a choke transformer 32, and a bridge rectifying section 34 for converting the voltage into a high voltage converter, a full bridge inverter section 40 for generating low frequency alternating current for lamp driving, and an igniter. It consists of a part 50.

상기 전원공급부(10)는 220V 60Hz의 상용전원이 인가되며 노이즈를 제거하는 필터부(12)와 교류를 직류로 변환하는 전파브리지 정류부(14)로 구성된다. 한편, 전원공급부(10)와 병렬적으로 안정기 제어부(80)에 저전압의 전류를 공급하기 위한 전압강하회로부(70)가 배치된다. The power supply unit 10 is provided with a commercial power source of 220V 60Hz and is composed of a filter unit 12 for removing noise and a full-wave bridge rectifying unit 14 for converting AC into direct current. Meanwhile, a voltage drop circuit unit 70 for supplying a low voltage current to the ballast controller 80 is disposed in parallel with the power supply unit 10.

상기 전원공급부의 후단에는 전용IC를 사용한 역률조정부(20)가 접속되어 입력전압의 변동에도 불구하고 DC 400V의 안정된 전압을 얻을 수 있다.A power factor adjusting unit 20 using a dedicated IC is connected to the rear end of the power supply unit to obtain a stable voltage of DC 400V despite a change in the input voltage.

역률조정부(20)의 후단에는 한 쌍의 고주파트랜스(LT2,LT3)와, 한 쌍의 스위칭소자(Q1,Q2)와, 이 스위칭소자(Q1,Q2)의 후단에 직렬 접속되는 한 쌍의 충방전 컨덴서(C6,C7)를 포함하는 인버터부(31)가 배치된다. 한 쌍의 스위칭소자(Q1,Q2)의 게이트단 각각에는 다음과 같이 교호의 고주파 펄스 제어신호가 인가된다. 우선, 상기 안정기 제어부(80)에 배치된 제1발진기(IC1)는 두 출력단으로 교호의 구형파 펄스신호를 출력한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제1발진기(IC1)에서 출력되는 두 펄스신호(제어1 OUT, 제어2 OUT)는 상기 고주파트랜스(LT2,LT3) 각각의 1차측 입력신호(제어1 IN, 제어2 IN)로 연결된다. 그리고 각 고주파트랜스(LT2,LT3)의 2차측에서 출력되는 신호는 상기 한 쌍의 스위칭소자(Q1,Q2) 각각의 게이트단에 전달된다. 즉, 제1발진기(IC1)에서 출력되는 교호의 펄스신호는 고주파트랜스(LT2,LT3)를 거치면서 고주파 펄스신호로 변환되어 스위칭소자(Q1,Q2) 각각의 게이트단에 인가된다. 그리고 스위칭소자(Q1,Q2)간의 접속점과 충방전 컨덴서(C6,C7)의 접속점 사이에는 쵸크트랜스(32)와 브리지정류뷰(34)가 순차적으로 직렬 접속된다.The rear end of the power factor adjusting unit 20 has a pair of high frequency transformers LT2 and LT3, a pair of switching elements Q1 and Q2, and a pair of chargers connected in series to the rear ends of the switching elements Q1 and Q2. An inverter section 31 including discharge capacitors C6 and C7 is disposed. Alternate high frequency pulse control signals are applied to the gate ends of the pair of switching elements Q1 and Q2 as follows. First, the first oscillator IC1 disposed in the ballast controller 80 outputs an alternating square wave pulse signal to two output terminals. As shown in FIG. 1, two pulse signals (control 1 OUT and control 2 OUT) output from the first oscillator IC1 are inputted to the primary side input signals (control 1 IN and control) of the high frequency transformers LT2 and LT3, respectively. 2 IN). The signal output from the secondary side of each of the high frequency transformers LT2 and LT3 is transmitted to the gate terminal of each of the pair of switching elements Q1 and Q2. That is, the alternating pulse signal output from the first oscillator IC1 is converted into a high frequency pulse signal through the high frequency transformers LT2 and LT3 and applied to the gate terminal of each of the switching elements Q1 and Q2. The choke transformer 32 and the bridge rectifying view 34 are sequentially connected in series between the connection point between the switching elements Q1 and Q2 and the connection point of the charge / discharge capacitors C6 and C7.

그리고 상기 쵸크트랜스(32) 내에는 고주파용 페라이트코어가 내장되며, 브리지정류부(34)의 일측 교류입력단 사이에는 절환스위치(35)가 접속된다. 이 절환스위치(35)의 A접점은 쵸크트랜스(32)와 브리지정류부(34)를 직렬 연결함으로써 브리지정류부(34)가 전파정류회로로 기능하도록 하는 접점이고, B접점은 쵸크트랜스(32)와 브리지정류부(34)를 차단하여 브리지정류부(34)가 도 2에 도시된 바와 같은 전파배압정류회로로 기능하도록 하는 접점이다. 상기 절환스위치(35)는 릴레이(37)에 의해 작동되는데, 이 릴레이(37)는 상기 쵸크트랜스(32)의 이차측에 접속되는 릴레이구동부(36)에 의해 작동된다. 이에 따라, 램프의 점등 초기에는 인버터부(31)로 입력된 DC400V 전류가 제1발진기(IC1) 및 고주파트랜스(LT2,LT3)를 통해 인가되는 고주파 펄스신호에 의해 교류로 변환된 후 쵸크트랜스(32)를 지나면서 쵸크코일의 인덕턴스용량과 주파수에 따라 램프(60)의 구동에 적합한 전류로 제어되고, 이어서 절환스위치(35)의 B접점을 통해 브리지정류부(34)의 두 개의 다이오드로 구성되는 전파배전압 정류회로를 거쳐서 DC400V의 상대적으로 높은 직류를 얻게 된다. 이러한 400V는 램프의 점등 초기에 풀브리지 인버터부(40)에 인가된다.The choke transformer 32 has a high frequency ferrite core embedded therein, and a switching switch 35 is connected between one AC input terminal of the bridge rectifying unit 34. The contact A of the switching switch 35 is a contact for connecting the choke transformer 32 and the bridge rectifier 34 in series so that the bridge rectifier 34 functions as a full-wave rectifier circuit, and the contact B is a contact with the choke transformer 32. The bridge rectifying unit 34 blocks the bridge rectifying unit 34 so that the bridge rectifying unit 34 functions as a full-wave back voltage rectifying circuit as shown in FIG. The changeover switch 35 is operated by a relay 37, which is operated by a relay driver 36 connected to the secondary side of the choke transformer 32. Accordingly, in the initial stage of lighting of the lamp, the DC400V current input to the inverter unit 31 is converted into alternating current by the high frequency pulse signal applied through the first oscillator IC1 and the high frequency transformers LT2 and LT3, and then the choke transformer ( 32) is controlled by the current suitable for driving the lamp 60 according to the inductance capacity and frequency of the choke coil, and then consists of two diodes of the bridge rectifier 34 through the contact B of the switching switch 35 Through the full-wave voltage rectification circuit, a relatively high direct current of DC400V is obtained. This 400V is applied to the full bridge inverter unit 40 at the initial stage of lamp lighting.

그러나 램프(60)의 점등이 정상적으로 이루어지면 쵸크트랜스(34)의 이차측에 접속된 릴레이구동부(36)가 릴레이(37)를 구동하여 절환스위치(35)를 A접점으로 자동절환하여 상기 브리지정류부(34)를 전파정류회로로 변환시킴으로써 DC200V의 상대적으로 낮은 직류를 풀브리지 인버터부(40)에 인가함으로써 램프의 관전압에 가까운 전압을 공급하므로써 안정된 램프방전을 유지할 수 있는 최소한의 전압크기로 변환하게 된다.However, when the lamp 60 is normally turned on, the relay driver 36 connected to the secondary side of the choke transformer 34 drives the relay 37 to automatically switch the switching switch 35 to the A contact point, thereby providing the bridge rectifier. By converting 34 into a full-wave rectifier circuit, a relatively low direct current of DC200V is applied to the full-bridge inverter unit 40 so as to supply a voltage close to the tube voltage of the lamp, thereby converting it to a minimum voltage size capable of maintaining stable lamp discharge. do.

상기 브리지정류부(34)의 후단에는 풀브리지 인버터부(40)가 접속되어, 안정기 제어부(80)의 제2발진기(IC2)에서 나오는 저주파 펄스신호, 구체적으로는 램프의 음향공명(빛의 떨림)현상을 일으키지 않는 약 60Hz 내지 400Hz의 펄스신호에 따라 전단에서 인가된 직류를 램프구동용 저주파 교류로 전환시켜서 램프(60)에 인가시킨다. 이를 위해 제2발진기(IC2)의 출력펄스가 일차측에 인가되는 저주파트랜스(LT1)와, 이 저주파트랜스(LT1)의 이차측에 브리지형태로 접속되는 네 개의 스위칭소자(Q3,Q4,Q5,Q6)로 이루어진 풀브리지회로가 구비된다.The full bridge inverter unit 40 is connected to the rear end of the bridge rectifying unit 34, so that the low frequency pulse signal from the second oscillator IC2 of the ballast controller 80, specifically, the acoustic resonance of the lamp (light tremor) In response to a pulse signal of about 60 Hz to 400 Hz that does not cause a phenomenon, a direct current applied at the front end is converted into a low frequency alternating current for lamp driving and applied to the lamp 60. To this end, the low frequency transformer LT1, to which the output pulse of the second oscillator IC2 is applied to the primary side, and the four switching elements Q3, Q4, Q5, which are connected in a bridge form to the secondary side of the low frequency transformer LT1, A full bridge circuit consisting of Q6) is provided.

또한, 풀브리지 인버터부(40)와 램프(60) 사이에는 램프의 초기점등시 순간적으로 고전압을 인가하기 위한 이그나이터부(50)가 배치된다. 이 이그나이터부(50)는 저항(R19)과 컨덴서(C21) 및 SCR이 일차측에 접속되고 이차측에는 램프(60)가 접속된 고압트랜스(52)를 포함한다. 이에 따라 저항(R19)를 통해 컨덴서(C21)에 충전된 전압을 고압트랜스(52)의 일차측을 통해 SCR로 급격히 방전시켜면 상대적으로 많은 권선비를 가진 이차측에 고압이 유도되어 램프(60)에 인가된다. SCR의 방전주기는 트리거용 DIAC를 사용해서 R16을 통해 C22에 충전된 전압이 DIAC의 브레이크오버전압(예를들면 36V) 이상이 되면 SCR의 게이트를 트리거한다. 따라서, 램프(60)의 점등 후에 전압이 200V이하로 저하되면, R16과 R17의 분압비에 의해 C22의 양단전압이 DIAC의 브레이크오버전압 이하로 되면 SCR은 트리거를 못하게 되어 이그나이터의 동작은 차단된다.In addition, an igniter unit 50 for instantaneously applying a high voltage is disposed between the full bridge inverter unit 40 and the lamp 60. The igniter portion 50 includes a high voltage transformer 52 having a resistor R19, a capacitor C21, and an SCR connected to a primary side, and a lamp 60 connected to a secondary side. Accordingly, when the voltage charged in the capacitor C21 through the resistor R19 is rapidly discharged to the SCR through the primary side of the high voltage transformer 52, the high pressure is induced on the secondary side having a relatively large turns ratio, thereby causing the lamp 60 to be discharged. Is applied to. The discharge cycle of the SCR uses the triggering DIAC to trigger the gate of the SCR when the voltage charged to C22 through R16 exceeds the breakover voltage of the DIAC (eg 36V). Therefore, if the voltage drops below 200V after the lamp 60 is turned on, the SCR will not trigger and the operation of the igniter will be cut off when the voltage between both ends of C22 becomes below the breakover voltage of DIAC due to the partial pressure ratio of R16 and R17. .

이상에서 설명한 본 발명에 따르면, 메탈할라이드램프 구동 전류를 제어함에 있어서, 인버터부(31)에 쵸크트랜스(32) 및 브리지정류부(34)를 직렬접속하고, 브리지정류부(34)를 절환스위치(35)에 의해 간단하게 전파배압정류회로와 전파정류회로로 절환시킴으로써, 간단한 회로구성으로 메탈할라이드 램프 구동에 적합하게 전류제어 및 전압제어를 달성할 수 있다. 또한, 상용 교류전원을 사용하는 기존 자기식 안정기는 철심코어에 갭을 주어 발생되는 자기누설에 의해 전류가 제어되는 방식이므로 안정적인 전류제어가 이루어진다는 장점이 있는데, 본 발명의 전자식 안정기에서도 이와 같은 원리를 이용하여 하프브리지 스위칭회로에 의해 고주파로 변환된 전압을 부하측과 직렬 연결된 고주파용 쵸크코일을 통과하도록 하여 기존 철심형 자기식 안정기와 같은 안정적인 전류제어가 가능하도록 하였다.According to the present invention described above, in controlling the metal halide lamp driving current, the choke transformer 32 and the bridge rectifying unit 34 are connected in series to the inverter unit 31, and the bridge rectifying unit 34 is switched to the switching switch 35. By switching between the full-wave back voltage rectifying circuit and the full-wave rectifying circuit simply by means of), current control and voltage control can be achieved with a simple circuit configuration suitable for driving a metal halide lamp. In addition, the existing magnetic ballast using a commercial AC power source has a merit that the current is controlled by the magnetic leakage generated by giving a gap to the core core core, there is an advantage that the stable current control is achieved, the same principle in the electronic ballast of the present invention The high frequency converted by the half-bridge switching circuit is passed through the high-frequency choke coil connected in series with the load side to enable stable current control like the conventional iron core magnetic ballast.

또한, 한 쌍의 스위칭소자(Q1,Q2) 및 컨덴서(C6,C7)를 이용한 고속 스위칭을 통해 컨덴서(C6,C7)에 충전된 전압을 쵸크트랜스(32)를 통해 부하에 공급함으로써, 쵸크트랜스(32)의 인덕턴스 용량 값과 컨덴서(C6,C7)의 캐퍼시턴스 값 그리고 스위칭 주파수에 따라 출력전력이 결정되므로, 종래와 같은 트랜스를 이용한 2차 유도방식이나, PWM 제어방식에 비해 전류를 제어하는 회로의 구성이 단순하고, 부하조건에 대응하도록 프로세서를 사용하여 펄스폭을 제어하기 위한 별도의 제어부를 필요로 하지 않는다. 그리고 쵸크트랜스(32)에 고주파용 페라이트 코어를 사용하므로써 기존의 자기식 안정기의 문제점인 철손, 동손으로 인한 손실이 극히 적으므로 발열이 작고 안정기의 효율이 높아진다는 장점이 있다.In addition, the choke transformer is supplied to the load through the choke transformer 32 by supplying the voltage charged in the capacitors C6 and C7 through the high speed switching using the pair of switching elements Q1 and Q2 and the capacitors C6 and C7. Since the output power is determined according to the inductance capacitance value of (32), the capacitance value of the capacitors C6 and C7, and the switching frequency, the current is controlled as compared to the secondary induction method using the transformer or PWM control method as in the prior art. The circuit configuration is simple and does not require a separate control unit for controlling the pulse width by using the processor to cope with the load condition. In addition, the use of the high frequency ferrite core in the choke transformer 32 has the advantage that the loss due to iron loss and copper loss, which is a problem of the conventional magnetic ballast, is extremely low, so that the heat generation is small and the efficiency of the ballast is increased.

Claims (2)

상용교류전원이 인가되며 필터부(12)와 정류부(14)를 포함하는 전원공급부(10)와, 상기 전원공급부(10)의 후단에 연결되며 정류된 직류를 일정 전압의 직류로 출력하는 역률조정부(20)와, 상기 역률조정부(20)의 후단에 접속되며 교호의 펄스신호를 출력하는 제1발진기(IC1)의 출력단에 연결되어 교호의 펄스신호를 고주파신호로 변환하는 고주파트랜스(LT2,LT3)와 고주파 변환된 교호의 고주파 펄스신호를 게이트단으로 인가받아 상기 역률조정부(20)에서 출력되는 직류를 교류로 변환시키는 한 쌍의 스위칭소자(Q1,Q2) 및 충방전 컨덴서(C6,C7)를 포함하는 인버터부(31)와, 상기 인버터부(31)에서 출력되는 교류를 전류제어된 직류로 변환하도록 상기 인버터부(31)의 두 스위칭소자(Q1,Q2)간의 접속점 및 두 컨덴서(C6,C7)간의 접속점 사이에 순차적으로 직렬 접속되는 쵸크트랜스(32) 및 브리지정류부(34)와, 상기 쵸크트랜스(32)와 브리지정류부(34) 사이에 접속되어 상기 브리지정류부(34)를 전파배전압정류회로 또는 전파정류회로로 상호 절환시키는 절환스위치(35)와, 상기 브리지정류부(34)의 후단에 접속되며 저주파 펄스신호를 발생시키는 제2발진기(IC2)의 저주파 펄스신호에 따라 직류를 램프구동용 구형파 교류로 변환시켜서 램프(60)에 인가하는 풀브리지 인버터부(40)와, 상기 풀브리지 인버터부(40)와 램프(60) 사이에 접속되어 점등초기에 램프(60)에 고전압을 유기하는 이그나이터부(50)로 구성된 것을 특징으로 하는 메탈할라이드 램프용 전자식 안정기.A commercial AC power is applied and a power supply unit 10 including a filter unit 12 and a rectifying unit 14 and a power factor adjusting unit connected to a rear end of the power supply unit 10 and outputting rectified DC to a DC of a predetermined voltage. A high frequency transformer (LT2, LT3) connected to a rear end of the power factor adjusting unit (20) and connected to an output terminal of the first oscillator (IC1) that outputs an alternate pulse signal to convert an alternate pulse signal into a high frequency signal; ) And a pair of switching elements (Q1, Q2) and charge and discharge capacitors (C6, C7) for converting a direct current output from the power factor adjusting unit 20 into an alternating current by applying an alternating high frequency pulse signal to a gate terminal. A connection point between the inverter unit 31 and the two switching elements Q1 and Q2 of the inverter unit 31 to convert an AC output from the inverter unit 31 into a current controlled direct current, and two capacitors C6. , Serially connected between connection points between C7) A switching switch connected between the transformer 32 and the bridge rectifier 34 and the choke transformer 32 and the bridge rectifier 34 to switch the bridge rectifier 34 to a full-wave voltage rectifier circuit or a full-wave rectifier circuit. And a direct current is converted into a square wave alternating current for lamp driving according to the low frequency pulse signal of the second oscillator (IC2) connected to the rear end of the bridge rectifying unit 34 and generating a low frequency pulse signal, and applied to the lamp 60. A full bridge inverter unit 40 and an igniter unit 50 connected between the full bridge inverter unit 40 and the lamp 60 to induce a high voltage to the lamp 60 at an initial stage of lighting. Electronic ballasts for metal halide lamps. 제 1 항에 있어서, 상기 쵸크트랜스(32)의 이차측에는 릴레이구동부(36)가 접속되어 이 릴레이구동부(36)는 상기 절환스위치(35)에 인접배치된 릴레이(37)를 구동하여 절환스위치(35)를 자동절환하는 것을 특징으로 하는 메탈할라이드 램프용 전자식 안정기.The secondary drive of the choke transformer 32 is connected to a relay driver 36. The relay driver 36 drives a relay 37 disposed adjacent to the switch switch 35 so as to switch over the switch. 35. Electronic ballast for metal halide lamp, characterized in that the automatic switching.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR950005284B1 (en) * 1992-10-26 1995-05-22 한국에너지기술연구소 Electronic stabilizer for metal halide lamp
KR20040011039A (en) * 2002-07-26 2004-02-05 주식회사 이엘코리아 Metal Halid Type Discharge Lamp Lighting Apparatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950005284B1 (en) * 1992-10-26 1995-05-22 한국에너지기술연구소 Electronic stabilizer for metal halide lamp
KR20040011039A (en) * 2002-07-26 2004-02-05 주식회사 이엘코리아 Metal Halid Type Discharge Lamp Lighting Apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101207806B1 (en) 2012-06-25 2012-12-04 오현우 The mutiple ignitor with dimming moudule

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