KR100932792B1 - 정전력형 안정기 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정전력형 안정기 회로에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 대전력 램프용 안정기의 무부하시 램프가 무부하 상태를 형성하지 않도록 전원을 자동적으로 차단하는 정전력형 안정기 회로를 제공하는 데 있다.

이를 위해 1극과 2극을 구비하는 교류 입력 전원단의 양 극 가운데 일 극을 전기적으로 단전 또는 단락시키는 릴레이 구동 회로; 상기 릴레이 구동 회로와 전기적으로 연결되며, 상기 릴레이 구동 회로를 통해 상기 교류 입력 전원단의 1극과 2극에 전기적으로 연결되는 변압기; 상기 변압기를 통해 상기 교류 입력단의 1극과 2극 사이에 전기적으로 연결되어 발광되는 램프; 상기 변압기와 상기 램프 사이에 전기적으로 연결되며, 상기 램프의 무부하 상태를 감지하는 무부하 상태 감지회로; 및 상기 무부하 상태 감지회로와 상기 릴레이 구동 회로 사이에 전기적으로 연결되며, 상기 무부하 상태 감지회로가 상기 램프의 무부하 상태를 감지하는 경우 상기 릴레이 구동 회로를 구동시켜 상기 교류 입력 전원단의 일 단을 단전시키는 타이머 회로를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 정전력형 안정기 회로를 개시한다.

Description

정전력형 안정기 회로{RC TYPE BALLAST STABILIZER CIRCUIT}

본 발명은 정전력형 안정기 회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대전력 램프의 무부하시 자체적으로 램프에 공급되는 전력을 차단하는 정전력형 안정기 회로에 관한 것이다.

고압방전등에는 수은, 나트륨, 메탈 할라이드 램프가 있는데, 이는 고유한 부성저항 특성을 갖고 있으므로 상용 교류 전원에 직접 연결하여 사용할 수 없고, 반드시 별도의 안정기를 부착하여 사용하여야 한다.

이 때 안정기에는 여러 종류의 안정기들이 있는데 이들은 저마다의 고유한 장점들을 갖고 있다. 그 중에서 RC형 안정기는 주로 메탈램프에 사용되는 안정기로 출력부에 L. C 공진 회로를 채택하여 정전력을 실현시켜 줌으로,정전력형 안정기라고도 불린다.

그런데 메탈할라이드 램프와 정전력형(RC형) 안정기로 구성된 가로등의 메탈할라이드 램프 점등장치에는 메탈램프의 불량 상태, 정전력형(RC형) 안정기의 불량 상태 및 교류 입력전압의 불량 상태를 자가 진단한 후 무부하시 전원을 차단하는 기능이 없었기 때문에, 고장의 원인 파악이 어려웠고 대기 전력을 낭비하고 있으며 고전압에 의해 감전 위험의 문제점이 있었다.

즉, 램프가 수명이 다했거나 장착되지 않았을 때 전원이 켜지는 무부하시에는 안정기의 양단 피크 전압이 약900V로 고전압에 의한 감전 위험이 있고 무부하 상태에서 1000W의 경우 유효전력이 35W 소모되고 피상 전력이 700VA로 램프가 점등되지도 않은 상태에서 큰 대기 전력이 소모되어 국가적 에너지 낭비가 심각하다.

본 발명의 기술적 과제는 대전력 램프용 안정기의 무부하시 램프가 무부하 상태를 형성하지 않도록 전원을 자동적으로 차단하는 정전력형 안정기 회로를 제공하는 데 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 정전력형 안정기 회로는 1극과 2극을 구비하는 교류 입력 전원단의 양 극 가운데 일 극을 전기적으로 단전 또는 단락시키는 릴레이 구동 회로; 상기 릴레이 구동 회로와 전기적으로 연결되며, 상기 릴레이 구동 회로를 통해 상기 교류 입력 전원단의 1극과 2극에 전기적으로 연결되는 변압기; 상기 변압기를 통해 상기 교류 입력단의 1극과 2극 사이에 전기적으로 연결되어 발광되는 램프; 상기 변압기와 상기 램프 사이에 전기적으로 연결되며, 상기 램프의 무부하 상태를 감지하는 무부하 상태 감지회로; 및 상기 무부하 상태 감지회로와 상기 릴레이 구동 회로 사이에 전기적으로 연결되며, 상기 무부하 상태 감지회로가 상기 램프의 무부하 상태를 감지하는 경우 상기 릴레이 구동 회로를 구동시켜 상기 교류 입력 전원단의 일 단을 단전시키는 타이머 회로를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

이 경우, 상기 릴레이 구동 회로는 상기 교류 입력단의 1극에 전기적으로 연결되는 제 1 캐패시터; 에노드가 상기 제 1 캐패시터와 전기적으로 연결되며, 캐소드가 상기 교류 입력단의 2극에 전기적으로 연결되는 제 1 다이오드; 상기 제 1 캐 패시터와 상기 제 1 다이오드가 전기적으로 연결되는 지점에 캐소드가 전기적으로 연결되는 제 2 다이오드; 애노드가 상기 제 2 다이오드의 캐소드와 전기적으로 연결되고, 캐소드가 상기 교류 입력단의 2극에 전기적으로 연결되는 제 1 제너 다이오드; 상기 교류 입력단의 1극에 전기적으로 연결되는 a접점, 상기 a접점에 전기적으로 연결되는 b접점, 상기 a접점과 b접점과 이격되는 c접점, 상기 제 1 제너 다이오드와 병렬로 연결되고 전력을 공급받을 시에 상기 a접점과 b접점으로 전기적인 연결을 상기 a접점과 상기 c접점으로 변환하도록 자화되는 구동 코일 및, 상기 구동 코일의 여자시 상기 a접점과 상기 b접점을 도통시키며 상기 구동 코일의 자화시 상기 a접점과 상기 c접점을 도통시키는 스위치를 구비하는 릴레이 및; 상기 제 1 제너 다이오드와 병렬로 연결되며, 상기 제 1 제너 다이오드와 상기 릴레이 구동 코일 사이에 전기적으로 연결되는 제 2 캐패시터; 를 포함하여 형성될 수 있다.

또한, 상기 변압기는 상기 교류 입력단의 1극과 2극 사이에 병렬로 연결되는 1차측 코일 및, 양 단 가운데 일 단이 상기 1차측 코일과 전기적으로 연결되는 2차측 코일을 포함하여 형성되며,

상기 무부하 상태 감지회로는 상기 변압기의 2차측 코일의 타 단과 상기 램프 사이에 전기적으로 연결되는 제 3 캐패시터; 상기 변압기의 2차측 코일의 타 단과 상기 제 3 캐패시터가 전기적으로 연결되는 지점과 전기적으로 연결되는 제 1 저항; 애노드가 상기 제 1 저항과 전기적으로 연결되는 제 3 다이오드; 상기 제 3 다이오드의 캐소드와 전기적으로 연결되는 제 2 저항; 상기 제 2 저항과, 상기 제 3 캐패시터와 상기 램프가 전기적으로 연결되는 지점 사이에 전기적으로 연결되는 제 4 캐패시터; 발광부가 상기 제 4 캐패시터와 병렬로 연결되는 제 1 포토 커플러; 상기 교류 입력단의 1극에 전기적으로 연결되는 제 3 저항; 애노드가 상기 제 3 저항과 전기적으로 연결되는 제 4 다이오드; 상기 제 4 다이오드의 캐소드와 전기적으로 연결되는 제 4 저항; 상기 제 4 저항과 상기 교류 입력단의 2극과 전기적으로 연결되는 제 5 저항; 상기 제 3 저항과 전기적으로 연결되는 제 6 저항; 애노드가 상기 제 6 저항과 전기적으로 연결되는 제 5 다이오드; 상기 제 5 다이오드의 캐소드와 전기적으로 연결되는 제 7 저항; 베이스가 상기 제 1 포토 커플러의 수광부와 전기적으로 연결되고, 이미터가 상기 교류 입력단의 2극과 전기적으로 연결되며, 컬렉터가 상기 제 7 저항과 전기적으로 연결되는 트랜지스터; 캐소드가 상기 트랜지스터의 컬렉터 및 상기 제 7 저항에 전기적으로 연결되는 제 2 제너 다이오드; 상기 제 2 제너 다이오드의 캐소드와 상기 교류 입력단의 2극 사이에 전기적으로 연결되는 제 8 저항; 상기 제 2 제너 다이오드의 애노드와 상기 교류 입력단의 2극 사이에 전기적으로 연결되는 제 9 저항; 게이트가 상기 제 2 제너 다이오드의 애노드와 전기적으로 연결되고, 애노드가 타이머 회로의 접지단과 전기적으로 연결되며, 캐소드가 상기 교류 입력단의 2극과 전기적으로 연결되는 제 1 실리콘 정류 소자; 및 캐소드가 상기 제 1 실리콘 정류 소자의 애노드와 전기적으로 연결되고, 캐소드가 상기 제 1 실리콘 정류 소자의 애소드에 전기적으로 연결되는 제 6 다이오드; 를 포함하여 형성될 수 있다.

또한, 상기 타이머 회로는 캐소드가 상기 릴레이 구동 회로에 전기적으로 연결되고, 애노드가 상기 교류 입력단에 전기적으로 연결되는 제 2 실리콘 정류 소 자; 상기 릴레이 구동 회로와 전기적으로 연결되는 제 10 저항; 상기 제 10 저항과 전기적으로 연결되며, 상기 교류 입력단의 2극과 전기적으로 연결되는 제 11 저항; 상기 11 저항과 병렬로 연결되는 제 5 캐패시터; 수광부가 상기 제 8 저항과 상기 제 9 저항에 전기적으로 연결되는 제 2 포토 커플러; 애노드가 상기 제 2 실리콘 정류 소자의 게이트와 전기적으로 연결되고, 캐소드가 상기 제 2 포토 커플러의 수광부 사이에 연결되는 제 3 제너 다이오드; 양극 전원단이 상기 교류 입력단의 1극에 전기적으로 연결되고, 접지단이 상기 제 2 실리콘 정류 소자의 애노드에 전기적으로 연결되며, 출력 제어단이 상기 제 2 포토 커플러의 발광부와 전기적으로 연결되는 구동 드라이버; 애노드가 상기 제 2 포토 커플러의 발광부와 전기적으로 연결되며, 캐소드가 상기 구동 드라이버와 전기적으로 연결되는 제 4 제너 다이오드; 상기 교류 입력단의 1극과 상기 제 6 저항이 전기적으로 연결되는 지점에 전기적으로 연결되는 제 12 저항; 애노드가 상기 제 12 저항과 전기적으로 연결되고, 캐소드가 상기 구동 드라이버 사이에 전기적으로 연결되는 제 7 다이오드; 상기 제 7 다이오드의 캐소드와 상기 구동 드라이버의 접지단에 사이에 전기적으로 연결되는 제 6 캐패시터; 캐소드가 상기 제 7 다이오드의 캐소드와 상기 제 6 캐패시터가 연결되는 지점에 전기적으로 연결되고, 애노드가 상기 제 6 캐패시터와 상기 구동 드라이버가 전기적으로 연결되는 지점에 전기적으로 연결되는 제 5 제너 다이오드; 상기 구동 드라이버과 상기 제 2 실리콘 정류 소자의 애노드 사이에 전기적으로 연결되는 제 7 캐패시터; 상기 제 7 다이오드 캐소드 및 상기 제 2 포토 커플러의 발광부가 전기적으로 연결되는 지점과 상기 제 7 캐패시터 사이에 전기적으로 연결되 는 제 13 저항; 및 상기 제 13 저항과 상기 제 7 캐패시터가 전기적으로 연결되는 지점과 상기 구동 드라이버 사이에 전기적으로 연결되는 제 14 저항; 을 포함하여 형성되며, 상기 구동 드라이버는 상기 제 2 실리콘 정류 소자가 애노드에서 캐소드로 전류를 도통시키는 경우 상기 제 5 캐패시터를 충전시키는 시간동안 지연시간을 가지고, 상기 제 5 캐패시터가 충전이 완료되는 경우 상기 출력제어단을 통해 전류를 상기 제 2 포토 커플러의 발광부로 흘려 보낼 수 있다.

본 발명은 램프의 무부하시 램프로 공급되는 전력을 입력단측에서 차단하게 되므로, 램프의 불량 상태에서 대기 전력을 소모하지 않아 전력의 낭비를 없애며 램프의 대기 전력 소모에 따른 감전 위험을 없애는 효과가 있다.

본 발명읜 램프가 부하 상태로 동작하는 정상 동작 상태와 무부하 상태인 비정상동작 상태를 발광 다이오드에 의해 시각적으로 보여줌으로서, 램프의 상태를 쉽게 확인할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 되면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전력형 안정기 회로의 블럭도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 정전력형 안정기 회로는 릴레이 구동 회로(100), 변압기(200), 램프(300), 무부하 상태 감지회로(400) 및, 타이머 회로(500)를 포함하여 형성된다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 정전력형 안정기 회로는 제 1 발광 다이오드(600) 및, 제 2 발광 다이오드(700)를 포함하여 형성될 수 있다. 본 실시예에서 도면 부호로 설명되지 않은 저항은 전압값을 낮추기 위한 저항이다. 또한, 본 실시예에서 도면 부호로 설명되지 않은 캐패시터는 노이즈를 제거하이 위한 캐패시터이다.

상기한 릴레이 구동 회로(100), 변압기(200), 램프(300), 무부하 상태 감지회로(400) 및, 타이머 회로(500)는 교류 입력단(10)으로 부터 입력 받아 구동된다. 이 경우, 교류 입력단(10)은 1극(11)과 2극(12) 사이의 전압차가 대략 220V 내지 360V정도의 전압을 형성한다.

상기 릴레이 구동 회로(100)는 제 1 캐패시터(101), 제 1 다이오드(102), 제 2 다이오드(103), 제 1 제너 다이오드(104), 릴레이(105) 및, 제 2 캐패시터(106)를 포함하여 형성된다.

상기 제 1 캐패시터(101)는 교류 입력단(10)의 1극(11)에 전기적으로 연결된다.

상기 제 1 다이오드(102)는 캐소드가 제 1 캐패시터(101)와 전기적으로 연결되며, 애노드가 교류 입력단(10)의 2극(12)에 전기적으로 연결된다.

상기 제 2 다이오드(103)는 제 1 캐패시터(101)와 제 1 다이오드(102)가 전기적으로 연결되는 지점에 캐소드가 전기적으로 연결된다.

상기 제 1 제너 다이오드(104)는 애노드가 제 2 다이오드(103)의 캐소드와 전기적으로 연결되고, 캐소드가 교류 입력단(10)의 2극(12)에 전기적으로 연결된 다.

상기 릴레이(105)는 교류 입력단(10)의 1극(11)에 전기적으로 연결되는 a접점(105a), a접점(105a)에 전기적으로 연결되는 b접점(105b), a접점(105a)과 b접점(105b)과 이격되는 c접점(105c) 및, 제 1 제너 다이오드(104)와 병렬로 연결되고 직류 전력을 공급받을 시에 a접점(105a)과 b접점(105b)으로 전기적인 연결을 a접점(105a)과 c접점(105c)으로 변환하도록 자화되는 구동 코일(105d) 및, 구동 코일(105d)의 여자시 a접점과 b접점을 도통시키며 구동 코일의 자화시 a접점과 c접점을 도통시키는 스위치를 구비한다. 여기서, 구동 코일(105d)은 교류 입력단(10)의 1극(11)과 2극(12)에 전기적으로 연결되는 경우에만 자화된다.

상기 제 2 캐패시터(106)는 제 1 제너 다이오드(104)와 병렬로 연결되며, 제 1 제너 다이오드(104)와 릴레이 구동 코일(105d) 사이에 전기적으로 연결된다.

여기서, 제 1 캐패시터(101), 제 1 다이오드(102), 제 2 다이오드(103), 제 1 제너 다이오드(104)및, 제 2 캐패시터(106)는 교류 전력을 구동 코일(105d)이 구동할 수 있는 직류형 전력으로 변환한다.

상기 변압기(200)는 교류 입력단(10)의 1극(11)과 2극(12) 사이에 병렬로 연결되는 1차측 코일(201) 및, 양 단 가운데 일 단이 1차측 코일(201)의 중간 지점에 전기적으로 연결되는 2차측 코일(202)을 포함하여 형성된다. 여기서, 변압기(200)는 교류 입력단(10)의 1극(11)이 연결되는 지점인 1차측 코일(201)과 2차측 코일(202)의 일 지점이 연결되어 교류 입력단(10)의 2극(12)을 공통으로 이용할 수 있도록 한다.

상기 램프(300)는 변압기(200)를 통해 상기 교류 입력단(10)의 1극(11)과 2극(12) 사이에 전기적으로 연결된다. 이러한 램프(300)는 메탈할라이드 램프(Metal Halide Lamp)와 같은 대전력 램프(300)에 해당될 수 있다.

상기 무부하 상태 감지회로(400)는 제 3 캐패시터(401), 제 1 저항(402), 제 3 다이오드(403), 제 2 저항(404), 제 4 캐패시터(405), 제 1 포토 커플러(406), 제 3 저항(407), 제 4 다이오드(408), 제 4 저항(409), 제 5 저항(410), 제 6 저항(411), 제 5 다이오드(412), 제 7 저항(413), 트랜지스터(414), 제 2 제너 다이오드(415), 제 8 저항(416), 제 9 저항(417), 제 1 실리콘 정류 소자(418) 및, 제 6 다이오드(419)를 포함하여 형성된다.

상기 제 3 캐패시터(401)는 변압기(200)의 2차측 코일(202)의 타 단과 램프(300) 사이에 전기적으로 연결된다. 이러한 제 3 캐패시터(401)는 대용량 캐패시터로서 램프(300)에 걸리는 피크전압을 대략 1000V로 형성하는 역할을 한다.

상기 제 1 저항(402)은 변압기(200)의 2차측 코일(202)의 타 단과 제 3 캐패시터(401)가 전기적으로 연결되는 지점과 전기적으로 연결된다.

상기 제 3 다이오드(403)는 애노드가 제 1 저항(402)과 전기적으로 연결된다.

상기 제 2 저항(404)은 제 3 다이오드(403)의 캐소드와 전기적으로 연결된다.

상기 제 4 캐패시터(405)는 제 2 저항(404)과, 제 3 캐패시터(401)와 램프(300)가 전기적으로 연결되는 지점 사이에 전기적으로 연결된다.

여기서, 상기 제 1 저항(402), 제 3 다이오드(403), 제 2 저항(404) 및, 제 4 캐패시터(405)는 제 3 캐패시터(401)에 걸리는 고전압을 제 1 포토 커플러(406)를 구동시킬 수 있는 직류 전압으로 변환하는 역할을 한다.

상기 제 1 포토 커플러(406)는 발광부가 제 4 캐패시터(405)의 양단과 병렬로 연결된다.

상기 제 3 저항(407)은 교류 입력단(10)의 1극(11)에 전기적으로 연결된다.

상기 제 4 다이오드(408)는 애노드가 제 3 저항(407)과 전기적으로 연결된다.

상기 제 4 저항(409)은 제 4 다이오드(408)의 캐소드와 전기적으로 연결된다.

상기 제 5 저항(410)은 제 4 저항(409)과 교류 입력단(10)의 2극(12) 사이에 전기적으로 연결된다.

여기서, 제 3 저항(407), 제 4 저항(409) 및, 제 5 저항(410)은 제 4 다이오드(408)가 구동될 수 있도록 제 4 다이오드(408) 양단의 설정 전압을 조절하게 된다.

상기 제 6 저항(411)은 제 3 저항(407)과 전기적으로 연결된다.

상기 제 5 다이오드(412)는 애노드가 제 6 저항(411)과 전기적으로 연결된다.

상기 제 7 저항(413)은 제 5 다이오드(412)의 캐소드와 전기적으로 연결된다.

여기서, 제 6 저항(411) 및 제 7 저항(413)은 제 5 다이오드(412)가 구동될 수 있도록 제 5 다이오드(412)의 양 단 전압을 설정하는 역할을 한다.

상기 트랜지스터(414)는 베이스가 제 1 포토 커플러(406)의 수광부와 전기적으로 연결되고, 이미터가 교류 입력단(10)의 2극(12)과 전기적으로 연결되며, 컬렉터가 제 7 저항(413)과 전기적으로 연결된다.

상기 제 2 제너 다이오드(415)는 캐소드가 트랜지스터(414)의 컬렉터 및 제 7 저항(413)에 전기적으로 연결된다.

상기 제 8 저항(416)은 제 2 제너 다이오드(415)의 캐소드와 교류 입력단(10)의 2극(12) 사이에 전기적으로 연결된다.

상기 제 9 저항(417)은 제 2 제너 다이오드(415)의 애노드와 교류 입력단(10)의 2극(12) 사이에 전기적으로 연결된다.

여기서, 제 8 저항(416), 제 9 저항(417) 및, 제 2 제너 다이오드(415)는 트랜지스터(414)의 턴 오프시에 제 1 실리콘 정류 소자(418)의 게이트에 전류가 공급될 수 있도록 양 단에 분압된 전압을 형성하게 된다.

상기 제 1 실리콘 정류 소자(418)는 게이트가 제 2 제너 다이오드(415)의 애노드와 전기적으로 연결되고, 애노드가 타이머 회로(500)의 접지단과 전기적으로 연결되며, 캐소드가 교류 입력단(10)의 2극(12)과 전기적으로 연결된다.

상기 제 6 다이오드(419)는 캐소드가 상기 제 1 실리콘 정류 소자(418)의 애노드와 전기적으로 연결되고, 캐소드가 상기 제 1 실리콘 정류 소자(418)의 애노드에 전기적으로 연결된다.

상기 타이머 회로(500)는 제 2 실리콘 정류 소자(501), 제 10 저항(502), 제 11 저항(503), 제 5 캐패시터(504), 제 2 포토 커플러(505), 제 3 제너 다이오드(506), 구동 드라이버(507), 제 4 제너 다이오드(508), 제 12 저항(509), 제 7 다이오드(510), 제 6 캐패시터(511), 제 5 제너 다이오드(512), 제 7 캐패시터(513), 제 13 저항(514) 및, 제 14 저항(515)을 포함하여 형성된다.

상기 제 2 실리콘 정류 소자(501)는 애노드가 릴레이 구동 회로(100)에 전기적으로 연결되고, 캐소드가 교류 입력단(10)의 2극(12)에 전기적으로 연결된다.

상기 제 10 저항(502)은 릴레이 구동 회로(100)와 전기적으로 연결된다.

상기 제 11 저항(503)은 제 10 저항(502)과 전기적으로 연결되며, 교류 입력단(10)의 2극(12)과 전기적으로 연결된다.

상기 제 5 캐패시터(504)는 제 11 저항(503)과 병렬로 연결된다.

여기서, 제 10 저항(502), 제 11 저항(503) 및, 제 5 캐패시터(504)는 제 2 포토 커플러(505)가 구동될 수 있도록 제 2 포토 커플러(505)의 구동 전압을 설정하게 된다.

상기 제 2 포토 커플러(505)는 수광부가 제 8 저항(416)과 제 9 저항(417)에 전기적으로 연결된다.

상기 제 3 제너 다이오드(506)는 애노드가 제 2 실리콘 정류 소자(501)의 게이트와 전기적으로 연결되고, 캐소드가 제 2 포토 커플러(505)의 수광부 사이에 연결된다.

상기 구동 드라이버(507)는 양극 전원단(Vcc)이 교류 입력단(10)의 1극(11) 에 전기적으로 연결되고, 접지단(GND)이 제 2 실리콘 정류 소자(501)의 애노드에 전기적으로 연결되며, 출력 제어단이 제 2 포토 커플러(505)의 발광부와 전기적으로 연결된다.

여기서, 상기 구동 드라이버(507)는 제 2 실리콘 정류 소자(501)가 애노드에서 캐소드로 전류를 도통시키는 경우 제 5 캐패시터(504)를 충전시키는 시간동안 지연시간을 가지고, 제 5 캐패시터(504)가 충전이 완료되는 경우 출력제어단을 통해 전류를 제 2 포토 커플러(505)의 발광부로 흘려 보낸다.

상기 제 4 제너 다이오드(508)는 애노드가 제 2 포토 커플러(505)의 발광부와 전기적으로 연결되며, 캐소드가 구동 드라이버(507)와 전기적으로 연결된다.

상기 제 12 저항(509)은 교류 입력단(10)의 1극(11)과 제 6 저항(411)이 전기적으로 연결되는 지점에 전기적으로 연결된다.

상기 제 7 다이오드(510)는 애노드가 제 12 저항(509)과 전기적으로 연결되고, 캐소드가 구동 드라이버(507) 사이에 전기적으로 연결된다.

상기 제 6 캐패시터(511)는 제 7 다이오드(510)의 캐소드와 구동 드라이버(507)의 접지단에 사이에 전기적으로 연결된다.

상기 제 5 제너 다이오드(512)는 캐소드가 제 7 다이오드(510)의 캐소드와 제 6 캐패시터(511)가 연결되는 지점에 전기적으로 연결되고, 애노드가 제 6 캐패시터(511)와 구동 드라이버(507)가 전기적으로 연결되는 지점에 전기적으로 연결된다.

여기서, 제 12 저항(509), 제 7 다이오드(510), 제 6 캐패시터(511) 및, 제 5 제너 다이오드(512)는 구동 드라이버(507)가 구동 될 수 있도록 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 역할을 한다.

상기 제 7 캐패시터(513)는 구동 드라이버(507)과 제 2 실리콘 정류 소자(501)의 애노드 사이에 전기적으로 연결된다.

상기 제 13 저항(514)은 제 7 다이오드(510)의 캐소드 및 제 2 포토 커플러(505)의 발광부가 전기적으로 연결되는 지점과 제 7 캐패시터(513) 사이에 전기적으로 연결된다.

상기 제 14 저항(515)은 제 13 저항(514)과 제 7 캐패시터(513)가 전기적으로 연결되는 지점과 구동 드라이버(507) 사이에 전기적으로 연결된다.

상기 제 1 발광 다이오드(600)는 a접점(105a)과 b접점(105b)이 연결되는 상태에서 발광되어 램프(300)의 정상적인 동작을 시각적으로 보여주는 역할을 한다.

상기 제 2 발광 다이오드(700)는 a접점(105a)과 c접점(105c)이 연결되는 상태에서 발광되어 램프(300)의 무부하 상태를 시각적으로 보여주는 역할을 한다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 정전력형 안정기 회로의 동작에 관한 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 정전력형 안정기 회로는 릴레이(105)의 구동 코일(105d)이 여화된 상태이므로, a접점(105a)과 b접점(105b)이 스위치(105d)연결된 상태로 있게 된다.

그러면, 교류 입력단(10)의 1극(11)과 2극(12)을 통해 흐르는 전류는 변압 기(200)를 통해 램프(300)로 흐르게 된다.

이 경우, 제 3 캐패시터(401)의 양단 피크 전압은 약 1000V를 형성하게 되고, 1000V 전압을 형성한 제 3 캐패시터(401)를 통해 흘러나오는 전류는 제 1 저항(402)과, 제 3 다이오드(403) 및 제 3 저항(407)를 통과하여 제 4 캐패시터(405)에 충전된다.

그러면, 제 4 캐패시터(405)에 충전된 전류는 제 1 포토 커플러(406)의 발광부로 흐르게 되고, 제 1 포토 커플러(406)의 발광부는 수광부에 전류가 흐르도록 구동시키게 된다. 이때, 트랜지스터(414)는 베이스로 전류를 입력 받아 턴 온 상태로 되어 컬렉터에서 이미터로 전류를 흘려 보내게 된다.

이 경우, 제 1 실리콘 정류 소자(418)는 게이트로 전류가 흐르지 않고, 트랜지스터(414)로 바이패스되어 턴 오프 상태를 유지하게 된다. 따라서, 구동 드라이버(507)의 접지단에는 전류가 흐르지 않게 되고, 구동 드라이버(507)는 턴 오프 상태로 되고, 계속적으로 발광하는 상태에 있게 된다.

그러다가, 램프(300)의 수명이 다하여 램프(300)가 무부하 상태를 형성하는 경우에 무부하 감지 회로(400)의 제 3 캐패시터(401)에는 양 단에 걸리는 전압이 0V를 형성하게 되고, 제 4 캐패시터(405)의 양단에도 0V의 전압이 걸리게 된다.

그러면, 제 1 포토 커플러(406)의 발광부에는 전류가 흐르지 않게 되어 수광부에도 전류가 흐르지 않게 되고, 트랜지스터(414)는 턴 오프 상태로 된다.

이후, 제 2 제너 다이오드(415)의 캐소드에 분압된 전압은 제 6 저항(411)과, 제 5 다이오드(412)와, 제 7 저항(413) 및, 제 8 저항(416)을 통해 흐른 전류 에 의해 제 8 저항(416)의 양 단에 설정된 전압을 넘게 되는 경우, 제 1 실리콘 정류 소자(418)의 게이트에는 전류가 흐르게 되어 제 1 실리콘 정류 소자(418)는 턴 온 상태로 된다.

이 경우, 구동 드라이버(507)는 접지단으로 전류가 흐르게 된다. 또한, 전류는 제 12 저항(509)을 통해 흐르게 되고, 제 12 저항(509)을 통과한 전류는 제 7 다이오드(510)에 의해 정류된다. 그러면, 제 7 다이오드(510)에 의해 정류된 전압은 제 6 캐패시터(511)에 의해 충전되고, 제 6 캐패시터(511)에 의해 충전된 전류는 구동 드라이버(507)가 구동될 수 있도록 제 4 제너 다이오드(508)에 의해 일정하게 정류되어 구동 드라이버(507)로 공급된다.

그러면, 구동 드라이버(507)는 동작하게 되고, 제 13 저항(514)을 통해 제 7 캐패시터(513)에 충전된 전류는 제 7 캐패시터(513)를 충전시키게 되며, 제 7 캐패시터(513)가 충전되는 동안에 구동 드라이버(507)는 제 7 캐패시터(513)의 전압이 내부에 설정된 Threshold 전압 이상이 되는 경우에 내부에 충전된 전류가 제 13 저항(514)을 통해 방전된다. 이때, 구동 드라이버(507)는 제 13 저항(514)을 통해 방전된 전류를 검출하고, 제 2 포토 커플러(505)에 연결된 지점의 전압을 0V로 형성하게 된다. 여기서, 구동 드라이버(507)는 제 7 캐패시터(513)에 의해 일정 시간동안 지연된 상태를 유지하여 램프(300)의 순간적인 전력 미공급과 같은 상태에서 구동 드라이버(507)가 즉각적으로 구동되지 않도록 타이머 동작을 하게 된다.

그러면, 제 2 포토 커플러(505)의 발광부의 양 단에는 전압차가 형성되고, 제 10 저항(502)과, 제 11 저항(503)이 연결되는 부근의 전류가 제 13 제너 다이오 드로 흘러 제 2 포토 커플러(505)의 발광부를 발광시키게 된다.

이 경우, 릴레이 구동 회로(100)에는 제 1 다이오드(102)를 통해 정류가 전류가 제 1 캐패시터(101)에 충전되고, 그 전류가 제 2 다이오드(103)를 통해 흐른 전류는 제 2 캐패시터(106)에 충전되고, 제 2 캐패시터(106)에 충전된 전류는 제 1 제너 다이오드(104)에 의해 일정한 전압으로 정류된 상태로 되어 계속적으로 구동 코일(105d)에 전류를 공급하게 되고, 구동 코일(105d)은 자화된 상태로 된다.

그러면, 릴레이(105)의 a접점(105a)은 c접점(105c)과 연결되어 제 2 발광 다이오드(700)를 발광 시키게 된다.

따라서, 램프(300)에는 전류가 공급되지 않도록 교류 입력단(10)에서 전류가 차단된 상태로 있게 되어 램프(300) 부근의 감전 위험을 없애게 되고, 램프(300)가 대기 전력을 소모 않게 되므로 전력 손실이 줄어들게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전력형 안정기 회로의 블럭도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 ; 릴레이 구동 회로 200 ; 변압기

300 ; 램프 400 ; 무부하 상태 감지회로

500 ; 타이머 회로

Claims (4)

1극과 2극을 구비하는 교류 입력 전원단의 양 극 가운데 일 극을 전기적으로 단전 또는 단락시키는 릴레이 구동 회로;

상기 릴레이 구동 회로와 전기적으로 연결되며, 상기 릴레이 구동 회로를 통해 상기 교류 입력 전원단의 1극과 2극에 전기적으로 연결되는 변압기;

상기 변압기를 통해 상기 교류 입력단의 1극과 2극 사이에 전기적으로 연결되어 발광되는 램프;

상기 변압기와 상기 램프 사이에 전기적으로 연결되며, 상기 램프의 무부하 상태를 감지하는 무부하 상태 감지회로; 및

상기 무부하 상태 감지회로와 상기 릴레이 구동 회로 사이에 전기적으로 연결되며, 상기 무부하 상태 감지회로가 상기 램프의 무부하 상태를 감지하는 경우 상기 릴레이 구동 회로를 구동시켜 상기 교류 입력 전원단의 일 단을 단전시키는 타이머 회로를 포함하여 형성되며,

상기 릴레이 구동 회로는 상기 교류 입력단의 1극에 전기적으로 연결되는 제 1 캐패시터; 캐소드가 상기 제 1 캐패시터와 전기적으로 연결되며, 애노드가 상기 교류 입력단의 2극에 전기적으로 연결되는 제 1 다이오드; 상기 제 1 캐패시터와 상기 제 1 다이오드가 전기적으로 연결되는 지점에 캐소드가 전기적으로 연결되는 제 2 다이오드; 애노드가 상기 제 2 다이오드의 캐소드와 전기적으로 연결되고, 캐소드가 상기 교류 입력단의 2극에 전기적으로 연결되는 제 1 제너 다이오드; 상기 교류 입력단의 1극에 전기적으로 연결되는 a접점, 상기 a접점에 전기적으로 연결되는 b접점, 상기 a접점과 b접점과 이격되는 c접점, 상기 제 1 제너 다이오드와 병렬로 연결되고 전력을 공급받을 시에 상기 a접점과 b접점으로 전기적인 연결을 상기 a접점과 상기 c접점으로 변환하도록 자화되는 구동 코일 및, 상기 구동 코일의 여자시 상기 a접점과 상기 b접점을 도통시키며 상기 구동 코일의 자화시 상기 a접점과 상기 c접점을 도통시키는 스위치를 구비하는 릴레이; 및 상기 제 1 제너 다이오드와 병렬로 연결되며, 상기 제 1 제너 다이오드와 상기 릴레이 구동 코일 사이에 전기적으로 연결되는 제 2 캐패시터; 를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 정전력형 안정기 회로.

삭제

제 1 항에 있어서,

상기 변압기는 상기 교류 입력단의 1극과 2극 사이에 병렬로 연결되는 1차측 코일 및, 양 단 가운데 일 단이 상기 1차측 코일과 전기적으로 연결되는 2차측 코일을 포함하여 형성되며,

상기 무부하 상태 감지회로는

상기 변압기의 2차측 코일의 타 단과 상기 램프 사이에 전기적으로 연결되는 제 3 캐패시터;

상기 변압기의 2차측 코일의 타 단과 상기 제 3 캐패시터가 전기적으로 연결되는 지점과 전기적으로 연결되는 제 1 저항;

애노드가 상기 제 1 저항과 전기적으로 연결되는 제 3 다이오드;

상기 제 3 다이오드의 캐소드와 전기적으로 연결되는 제 2 저항;

상기 제 2 저항과, 상기 제 3 캐패시터와 상기 램프가 전기적으로 연결되는 지점 사이에 전기적으로 연결되는 제 4 캐패시터;

발광부가 상기 제 4 캐패시터와 병렬로 연결되는 제 1 포토 커플러;

상기 교류 입력단의 1극에 전기적으로 연결되는 제 3 저항;

애노드가 상기 제 3 저항과 전기적으로 연결되는 제 4 다이오드;

상기 제 4 다이오드의 캐소드와 전기적으로 연결되는 제 4 저항;

상기 제 4 저항과 상기 교류 입력단의 2극과 전기적으로 연결되는 제 5 저항;

상기 제 3 저항과 전기적으로 연결되는 제 6 저항;

애노드가 상기 제 6 저항과 전기적으로 연결되는 제 5 다이오드;

상기 제 5 다이오드의 캐소드와 전기적으로 연결되는 제 7 저항;

베이스가 상기 제 1 포토 커플러의 수광부와 전기적으로 연결되고, 이미터가 상기 교류 입력단의 2극과 전기적으로 연결되며, 컬렉터가 상기 제 7 저항과 전기적으로 연결되는 트랜지스터;

캐소드가 상기 트랜지스터의 컬렉터 및 상기 제 7 저항에 전기적으로 연결되는 제 2 제너 다이오드;

상기 제 2 제너 다이오드의 캐소드와 상기 교류 입력단의 2극 사이에 전기적으로 연결되는 제 8 저항;

상기 제 2 제너 다이오드의 애노드와 상기 교류 입력단의 2극 사이에 전기적으로 연결되는 제 9 저항;

게이트가 상기 제 2 제너 다이오드의 애노드와 전기적으로 연결되고, 애노드가 타이머 회로의 접지단과 전기적으로 연결되며, 캐소드가 상기 교류 입력단의 2극과 전기적으로 연결되는 제 1 실리콘 정류 소자; 및

캐소드가 상기 제 1 실리콘 정류 소자의 애노드와 전기적으로 연결되고, 캐소드가 상기 제 1 실리콘 정류 소자의 애소드에 전기적으로 연결되는 제 6 다이오드; 를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 정전력형 안정기 회로.

제 3 항에 있어서,

상기 타이머 회로는

애노드가 상기 릴레이 구동 회로에 전기적으로 연결되고, 캐소드가 상기 교류 입력단의 2극에 전기적으로 연결되는 제 2 실리콘 정류 소자;

상기 릴레이 구동 회로와 전기적으로 연결되는 제 10 저항;

상기 제 10 저항과 전기적으로 연결되며, 상기 교류 입력단의 2극과 전기적으로 연결되는 제 11 저항;

상기 11 저항과 병렬로 연결되는 제 5 캐패시터;

수광부가 상기 제 8 저항과 상기 제 9 저항에 전기적으로 연결되는 제 2 포토 커플러;

애노드가 상기 제 2 실리콘 정류 소자의 게이트와 전기적으로 연결되고, 캐소드가 상기 제 2 포토 커플러의 수광부 사이에 연결되는 제 3 제너 다이오드;

양극 전원단이 상기 교류 입력단의 1극에 전기적으로 연결되고, 접지단이 상기 제 2 실리콘 정류 소자의 애노드에 전기적으로 연결되며, 출력 제어단이 상기 제 2 포토 커플러의 발광부와 전기적으로 연결되는 구동 드라이버;

애노드가 상기 제 2 포토 커플러의 발광부와 전기적으로 연결되며, 캐소드가 상기 구동 드라이버와 전기적으로 연결되는 제 4 제너 다이오드;

상기 교류 입력단의 1극과 상기 제 6 저항이 전기적으로 연결되는 지점에 전기적으로 연결되는 제 12 저항;

애노드가 상기 제 12 저항과 전기적으로 연결되고, 캐소드가 상기 구동 드라이버 사이에 전기적으로 연결되는 제 7 다이오드;

상기 제 7 다이오드의 캐소드와 상기 구동 드라이버의 접지단에 사이에 전기적으로 연결되는 제 6 캐패시터;

캐소드가 상기 제 7 다이오드의 캐소드와 상기 제 6 캐패시터가 연결되는 지점에 전기적으로 연결되고, 애노드가 상기 제 6 캐패시터와 상기 구동 드라이버가 전기적으로 연결되는 지점에 전기적으로 연결되는 제 5 제너 다이오드;

상기 구동 드라이버과 상기 제 2 실리콘 정류 소자의 애노드 사이에 전기적으로 연결되는 제 7 캐패시터;

상기 제 7 다이오드 캐소드 및 상기 제 2 포토 커플러의 발광부가 전기적으로 연결되는 지점과 상기 제 7 캐패시터 사이에 전기적으로 연결되는 제 13 저항; 및

상기 제 13 저항과 상기 제 7 캐패시터가 전기적으로 연결되는 지점과 상기 구동 드라이버 사이에 전기적으로 연결되는 제 14 저항; 을 포함하여 형성되며,

상기 구동 드라이버는 상기 제 2 실리콘 정류 소자가 애노드에서 캐소드로 전류를 도통시키는 경우 상기 제 5 캐패시터를 충전시키는 시간동안 지연시간을 가지고, 상기 제 5 캐패시터가 충전이 완료되는 경우 상기 출력제어단을 통해 전류를 상기 제 2 포토 커플러의 발광부로 흘려 보내는 것을 특징으로 하는 정전력형 안정기 회로.

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