KR101207806B1 - The mutiple ignitor with dimming moudule - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 녹색고효율 다기능 자기식 디밍 안정기에 관한 것으로서, 특히 가로등용 방전등, 보안등, 세라믹 메탈할라이드램드와 같은 각종 램프의 조도를 조절할 수 있도록 할 뿐만 아니라 입력전원의 상태, 램프의 상태, 주변 온도 등 다양한 조건에 적절히 적응하여 동작이 가능하고 에너지를 절약할 수 있는 자기식 안정기에 관한 것이다
The present invention relates to a green high-efficiency multi-function magnetic dimming ballast, in particular, to control the illuminance of various lamps, such as street lamp discharge lamp, security lamp, ceramic metal halide lamp, as well as the state of the input power source, lamp state, ambient temperature Magnetic ballast which can be operated by appropriately adapting to various conditions and can save energy.
가로등용 방전등과 같은 램프를 구동시키기 위해서 다양한 종류의 안정기가 사용되고 있다. Various types of ballasts are used to drive lamps such as street lamp discharge lamps.
특히 자기식 안정기는 교류입력전원과 병렬로 연결된 역율개선용 캐패시터 및 교류입력전원의 한 단자와 직렬 연결된 안정기를 포함하여 구성되며, 안정기를 통해 높은 점화전압을 발생시켜 램프를 점등한다.In particular, the magnetic ballast includes a power factor improving capacitor connected in parallel with the AC input power and a ballast connected in series with one terminal of the AC input power. The ballast generates a high ignition voltage to light the lamp.
한편, 자기식 안정기는 그 특성상 조도조절이 용이하지 않으며, 조도조절을 위해서 전자식 안정기를 사용할 수는 있지만, 전자식 안정기는 비교적 높은 전력을 요구하는 가로등에 사용되면 반도체 부품의 신뢰성에 문제가 발생하여 수명이 짧은 결함이 있다.On the other hand, magnetic ballasts are not easy to adjust the illuminance due to their characteristics, and electronic ballasts can be used to control the illuminance. However, electronic ballasts are used for street lamps that require relatively high power, causing problems in reliability of semiconductor components. There is a short flaw.
최근들어, 가로등 및 보안등으로서 세라믹 메탈할라이드 디밍램프가 출시되고 있다.Recently, ceramic metal halide dimming lamps have been introduced as street lights and security lamps.
이는 디밍시 에너지를 40% 절약할 수 있고, 전광시와 유사한 18,000시간의 장수명을 가지며, 광속유지율 변화가 없고, 색온도상승시 4,000K에서 5,000K로 상승시킬 수 있는 특성을 가진다.It can save 40% of energy when dimming, has a long life of 18,000 hours similar to all-optical light, has no change in luminous flux maintenance rate, and can be raised from 4,000K to 5,000K when color temperature rises.
하지만, 이러한 세라믹 메탈할라이드 디밍램프를 통한 조명등 및 보안등은 정멸기를 통해 유입된 전원을 안정기에서 전류를 조절하여 램프에 전원을 공급함으로써 조명등의 밝기를 조절하는 방식으로 계절에 따른 점, 소등시간 변화에 대응이 어려운 문제점이 있었다.However, the lighting and security lamps through the ceramic metal halide dimming lamp control the brightness of the lamp by controlling the current from the ballast and supplying power to the lamp. There was a difficult problem.
그리고, 세라믹 메탈할라이드 디밍램프를 디밍시키기 위하여, 무선으로 전송하는 중앙제어장치 및 점멸기내에 유,무선수신부가 별도로 구성되어야 하므로, 과다한 설치비용과 기기오류체크가 어려운 문제점이 발생되었다.
In addition, in order to dimm the ceramic metal halide dimming lamp, there is a problem in that excessive installation cost and device error checking are difficult because the presence and absence of a bow and neck are separately configured in the central controller and the flasher to transmit wirelessly.
상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 스마트하게 전원입력상태, 고압작동여부 및 안전차단, 단락상태 그리고 램프불량, 디밍안정기모드를 표시할 수 있고, 안정기 자체적으로 안정기불량, 단락상태, 램프불량시 입력전원을 안전차단시키는 고효율 안정기모드를 기초로 사용자에 의해 선택되어진 임의의 시간에 안정기의 출력 전류를 조절하여 조도를 조절하는 디밍안정기모드와 더불어 안정기의 출력변화와 동시에 역률보상을 할 수 있으며, 양방향관제시스템과 인터페이스를 통해 전송된 외부관제명령신호에 따라 현재 램프의 점등상태와 불량유무에 관한 데이터 신호를 전송시킬 수 있고, 디밍안정기모드시, 리얼타임클럭(Real Time Clock)을 통해 임의의 설정된 시간대에 세라믹 메탈할라이드 디밍램프를 1:1로 자동 디밍을 수행시킬 수 있어, 에너지 절약을 기존에 비해 60% 향상시킬 수 있고, 모든 회로의 자기진단과 지연시간 및 상태 판독을 할 수 있어, 고장위치를 쉽게 알 수 있고, 이로 인해 장비의 교체 및 수리가 용이하고, 비용도 저렴하며, 제품의 수명을 연장시킬 수 있는 녹색고효율 다기능 자기식 디밍 안정기를 제공하는데 그 목적이 있다.
In order to solve the above problems, the present invention can smartly display the power input state, whether high-pressure operation and safety shut-off, short-circuit state and lamp failure, dimming ballast mode, when the ballast itself, ballast failure, short-circuit state, lamp failure Based on the high-efficiency ballast mode that safely cuts off the input power, the dimming ballast mode adjusts the illuminance by adjusting the output current of the ballast at any time selected by the user. According to the external control command signal transmitted through the interface with the bidirectional control system, it is possible to transmit the data signal about the lighting status of the current lamp and whether there is any defect, and in the dimming stabilizer mode, any time through the real time clock The ceramic metal halide dimming lamp can be automatically dimmed 1: 1 by the set time. Energy savings can be improved by 60% compared to the previous ones, and self-diagnosis, delay time and status readings of all circuits can be easily identified, thereby making it easy to replace and repair equipment, and to reduce costs. The objective is to provide a green, high efficiency, multifunctional magnetic dimming ballast that is inexpensive and can extend the life of the product.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 녹색고효율 다기능 자기식 디밍 안정기는, In order to achieve the above object, the green high efficiency multifunctional magnetic dimming ballast according to the present invention,
고장유무를 표시하는 다수개의 표시램프(10)와 이그나이터(20), 자기식 디밍모듈(30)이 내장된 안정기 케이스(40), 콘덴서(50), 권선형 트랜스(60)가 삽입컨넥터 및 연결컨넥터로 연결된 녹색 고효율 자기식 안정기로 이루어지고,A plurality of
그 자기식 디밍모듈(30)은 교류전원을 인가받아 누설전류감지부로 전달시키는 전원부(310)와, The
전원부(310) 일측에 연결되어, 영상변류기에서 발생한 누설전류를 검출하는 누설전류감지부(320)와,A leakage
누설전류감지부를 통과한 교류입력전원을 트랜스에 의해 강하시켜 전파 정류하는 정류회로부(330)와,A
AC전원이 인가되면 정류회로부의 전원으로 백업전원을 충전시키고, AC전원이 오프되면, 충전된 백업전원으로 마이컴부에 내장된 리얼타임클럭을 동작시켜 자기시간을 카운팅시키도록 백업전원을 공급시키는 백업전원부(340)와,When AC power is applied, the backup power is charged by the power of the rectifier circuit part, and when AC power is off, the backup power is supplied to operate the real time clock built in the microcomputer unit to count the self time using the charged backup power. A
누설전류감지부에 연결되어, 누설전류가 감지되면 전원을 차단시키는 전원차단회로부(350)와,A power cut-off
마이컴부의 제어신호에 따라 동작되어, 설정된 시간대에 따라 세라믹 메탈할라이드 램프를 디밍제어시키는 디밍제어회로부(360)와,A dimming
마이컴부의 제어신호에 따라 동작되어, 역률을 보상시키는 역률보상회로부(370)와,A power factor
마이컴부의 제어를 통해 교류파의 위상에 따라 안정기의 2차에 고압을 유기시킴으로서 고압을 차단하는 고압발생회로부(380)와,A high pressure
교류전원 출력과 램프간에 직렬로 연결된 권선형 트랜스로 이루어진 안정기(390)와,
안정기의 일측에 연결되어 램프의 전압 상태를 체크하면서 고압검출 및 안정기의 2차 단락(합선), 그리고 램프의 정상 점등상태를 검출하기 위한 램프 점등상태 검출부(390a)와, A lamp lighting
램프 점등상태 검출부를 통해 램프불량 또는 램프가 없는 경우, 램프가 설정된 시간동안 점등을 시도 후 고압을 차단함으로서 램프의 작동여부를 제어하고, 자체적으로 고효율 안정기모드, 디밍안정기모드, 역률보상모드 중 어느 하나가 선택되도록 스위칭제어시키며, 양방향관제시스템과 인터페이스를 통해 전송된 외부관제명령신호에 따라 현재 램프의 점등상태와 불량유무에 관한 데이터 신호를 전송시키고, 디밍안정기모드시, 리얼타임클럭(Real Time Clock)을 통해 설정된 시간대에 자동 디밍을 수행시키는 마이컴부(390b)와,If there is no lamp failure or no lamp through the lamp lighting state detection unit, the lamp will try to turn on for a set period of time and cut off the high pressure to control the operation of the lamp, and by itself, any one of high efficiency ballast mode, dimming ballast mode and power factor compensation mode Switching control to select one, and transmits data signal about the lighting status of lamp and defect status according to external control command signal transmitted through bidirectional control system and interface, Real time clock in dimming stabilizer mode A
마이컴부의 일측에 연결되어 전원입력상태, 고압작동여부 및 안전차단, 단락상태 그리고 램프불량, 디밍안정기모드를 표시하는 표시램프구동부(390c)가 포함되어 구성됨으로서 달성된다.
It is achieved by including a
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에서는 기존의 녹색고효율 자기식 안정기와 삽입컨넥터 및 연결컨넥터를 통해 착탈식으로 연결시킬 수가 있어, 호환성이 좋고, 디밍안정기모드시, 리얼타임클럭(Real Time Clock)을 통해 설정된 시간대에 세라믹 메탈할라이드 디밍램프를 1:1로 자동 디밍을 수행시킬 수 있어, 에너지 절약을 기존에 비해 80% 향상시킬 수 있으며, 모든 회로의 자기진단과 지연시간 및 상태 판독을 할 수 있어, 고장위치를 쉽게 알 수 있고, 이로 인해 장비의 교체 및 수리가 용이하고, 비용도 저렴하며, 제품의 수명을 연장시킬 수 있는 좋은 효과가 있다.
As described above, the present invention can be detachably connected through the existing green high efficiency magnetic ballast, the insertion connector and the connection connector, so that the compatibility is good, and in the dimming ballast mode, the time zone set through the real time clock The ceramic metal halide dimming lamp can be automatically dimmed at 1: 1, which can improve energy savings by 80%, and can perform self-diagnosis, delay time and status reading of all circuits. It is easy to know, which makes the equipment easy to replace and repair, inexpensive, and has a good effect of extending the life of the product.
도 1은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 녹색고효율 다기능 자기식 디밍 안정기(1)를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 녹색고효율 다기능 자기식 디밍 안정기(1)의 내부 구성요소를 도시한 내부분해사시도,
도 3은 본 발명에 따른 녹색고효율 다기능 자기식 디밍 안정기(1)의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 4는 본 발명에 따른 디밍제어회로부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 5는 본 발명에 따른 자기식 디밍모듈의 구성요소를 도시한 회로도,
도 6은 본 발명에 따른 고효율 녹색절전기능 + 디밍제어기능 + 양방향 관제시스템과 인터페이스제어기능을 갖는 녹색고효율 다기능 자기식 디밍 안정기의 동작과정을 도시한 일실시예도.1 is a perspective view showing a green high efficiency multifunctional
2 is an internal exploded perspective view showing the internal components of the green high efficiency multifunctional
3 is a block diagram showing the components of the green high efficiency multifunctional
4 is a block diagram showing components of a dimming control circuit unit according to the present invention;
5 is a circuit diagram showing the components of the magnetic dimming module according to the present invention;
Figure 6 is an embodiment showing the operation of the green high efficiency multifunction magnetic dimming ballast having a high efficiency green power saving function + dimming control function + bidirectional control system and interface control function according to the present invention.
먼저, 본 발명에 따른 녹색고효율 다기능 자기식 디밍 안정기는 본 출원인이 출원하여 등록받은 등록특허공보 제10-0682043호인 "산업용 고효율 녹색절전 다기능 안정기"의 고효율 녹색절전 다기능 안정기 기능에다가 리얼타임클럭을 통한 자가 디밍제어기능, 그리고, 양방향 관제 제어기능을 추가하여, 고효율 녹색절전기능 + 디밍제어기능 + 양방향 관제시스템과 인터페이스제어기능을 갖는 특성을 가진다.
First, the green high-efficiency multifunction magnetic dimming ballast according to the present invention has a high-efficiency green power saving multifunction ballast function of "Industrial high efficiency green power saving multifunction ballast", which is filed by the applicant and registered patent application No. 10-0682043. Self dimming control function and bidirectional control control function are added, and it has the characteristics of high efficiency green power saving function + dimming control function + bidirectional control system and interface control function.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 녹색고효율 다기능 자기식 디밍 안정기(1)를 도시한 사시도에 관한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 녹색고효율 다기능 자기식 디밍 안정기(1)의 내부 구성요소를 도시한 내부분해사시도에 관한 것으로, 이는 고장유무를 표시하는 다수개의 표시램프(10)와 이그나이터(20), 자기식 디밍모듈(30)이 내장된 안정기 케이스(40), 콘덴서(50), 권선형 트랜스(60)가 삽입컨넥터(110) 및 연결컨넥터(210)를 통해 착탈식으로 연결되어 구성된다.
1 is a perspective view showing a green high efficiency multifunction
그리고, 본 발명에 따른 자기식 디밍모듈(30)은 사각구조의 PCB기판으로 형성되어 안정기 몸체(70)에 조립되는 안정기 케이스(40) 내부 사이에 설치되는데, 이는 전원부(310), 누설전류감지부(320), 정류회로부(330), 백업전원부(340), 전원차단회로부(350), 디밍제어회로부(360), 역률보상회로부(370), 고압발생회로부(380), 안정기(390), 램프 점등상태 검출부(390a), 마이컴부(390b), 표시램프구동부(390c)로 구성된다.
And, the
먼저, 본 발명에 따른 전원부(310)에 관해 설명한다.First, the
상기 전원부(310)는 교류전원을 인가받아 누설전류감지부로 전달시키는 역할을 한다.The
상기 전원부(10)는 입력전압(V+, V-)을 일정 레벨의 직류전압(V15)으로 변환하여 각 부하에 전원을 제공하는 바, 이는 전원이 인가되면 릴레이 RL1을 통하여 권선형 트랜스의 입력단으로 전원이 투입되며, 동시에 저항 R1을 통해 콘덴서 C2의 충전전류로 회로에 필요한 전압을 형성하여 다이오드 D4 및 저항 R5를 통하여 전해콘덴서 C3로 평활하고, 정전압 다이오드 ZD1으로 릴레이 RL1을 구동하기 위한 전압을 형성한다. 콘덴서 C2의 충전전류를 다이오드 D4로 평활해서 누설전류감지부 , 고압검출부, 단락검출부, 정상검출부, 마이컴부에 정전압을 공급한다.
The
다음으로, 본 발명에 따른 누설전류감지부(320)에 관해 설명한다.Next, the leakage current detecting
상기 누설전류감지부(320)는 전원부(310) 일측에 연결되어, 영상변류기에서 발생한 누설전류를 검출하는 역할을 한다.The leakage
이는 증폭용으로 영상변류기(ZCT)에서 발생한 누전 전류를 저항 R34로 받아서 콘덴서 C7의 충전전류를 증폭기 U102A의 (+)측에 넣어주고, 증폭기 U102A의 (-)측에 저항R35와 R37이 연결되어, 적정 배율로 증폭시킨다.It receives the leakage current generated in the current transformer (ZCT) as a resistor R34 and puts the charging current of the capacitor C7 to the (+) side of the amplifier U102A, and the resistors R35 and R37 are connected to the (-) side of the amplifier U102A. Amplify at proper magnification.
영상변류기를 관통하는 두선이 정상 상태에서는 각각 역으로 자속이 발생하므로 상쇄하여 기전력이 발생하지 않으나, 램프불량 또는 순간정전, 과전류로 인하여 두선중 한쪽전류가 증가하여 평형이 깨지면 그만큼의 기전력이 영상변류기의 코일에 유기되어 발생된 전압은 누설전류감지부의 증폭기 U102A에 의하여 증폭되고 그 증폭신호는 마이컴부의 입력포트 RA0을 통해 입력된다. 이때 마이컴부에서는 이 증폭신호를 검출하면 출력포트 RA1으로부터 저항 R29를 통해 트랜지스터 Q5의 게이트를 트리거하여 릴레이 RL1의 구동 접점을 떨어뜨려 출력을 차단한다. 이때 차단시 저항 R39를 통해 표시램프구동부의 누설차단표시램프 LED 8이 점등된다.
In the normal state of the two wires passing through the current transformer, the magnetic flux is reversed, so it does not cancel the electromotive force.However, if the equilibrium is broken due to an increase in one of the two wires due to lamp failure, instantaneous blackout, or overcurrent, the amount of electromotive force is increased. The voltage generated by being induced in the coil of the amplifier is amplified by the amplifier U102A of the leakage current sensing unit, and the amplified signal is input through the input port RA0 of the microcomputer unit. At this time, when the microcomputer detects the amplified signal, the gate of the transistor Q5 is triggered from the output port RA1 through the resistor R29 to drop the driving contact of the relay RL1 to cut off the output. At this time, the leakage cutoff
다음으로, 본 발명에 따른 정류회로부(330)에 관해 설명한다.Next, the
상기 정류회로부(330)는 누설전류감지부를 통과한 교류입력전원을 다이오드에 의해 정파 정류시키는 역할을 한다.The
이는 콘덴서 C2의 충전전류를 다이오드 D4로 평활해서 누설전류감지부 , 고압검출부, 단락검출부, 정상검출부, 마이컴부에 정전압을 공급한다.
This smoothes the charging current of the capacitor C2 with the diode D4, and supplies a constant voltage to the leakage current detector, the high voltage detector, the short circuit detector, the normal detector, and the microcomputer.
다음으로, 본 발명에 따른 백업전원부(340)에 관해 설명한다.Next, the backup
상기 백업전원부(340)는 AC전원이 인가되면 정류회로부의 전원으로 백업전원을 충전시키고, AC전원이 오프되면, 충전된 백업전원으로 마이컴부의 일측에 구성된 리얼타임클럭부를 동작시켜 자기시간을 카운팅시키도록 백업전원을 공급시키는 역할을 한다.When the AC power is applied, the
이는 LM7805, 캐패시터 C4, 저항 R6, LED 1, 다이오드 쇼트키 D15, 슈퍼 캐패시터 EC7로 구성된다.It consists of LM7805, capacitor C4, resistor R6,
즉, AC전원이 인가되면 정류회로부의 전원으로 백업전원을 슈퍼 캐패시터 EC7에 충전시키고, AC전원이 오프되면, 충전된 슈퍼 캐패시터 EC7의 백업전원으로 마이컴부의 일측에 구성된 리얼타임클럭부를 동작시킨다.
That is, when AC power is applied, the backup power is charged to the supercapacitor EC7 using the power of the rectifying circuit unit. When AC power is off, the real time clock unit configured on one side of the microcomputer unit is operated as the backup power of the charged supercapacitor EC7.
다음으로, 본 발명에 따른 전원차단회로부(350)에 관해 설명한다.Next, the power
상기 전원차단회로부(350)는 누설전류감지부에 연결되어, 누설전류가 감지되면 전원을 차단시키는 역할을 한다.The power cut-off
이는 전원부 일측에 연결되어, 릴레이 RL1를 통해 전원을 차단시킨다.It is connected to one side of the power supply and cuts off the power through the relay RL1.
즉, 마이컴부에서 R29를 통해 트랜지스터 Q5에 "H"신호를 주면 트랜지스터 Q5가 온(ON)되어 릴레이 RL1의 코일에 전류를 흘려 접점을 바꿔 줌으로서 AC출력 전원을 차단시켜 준다.
That is, when the microcomputer unit sends a "H" signal to the transistor Q5 through R29, the transistor Q5 is turned on to flow the current through the coil of the relay RL1 to change the contact to cut off the AC output power.
다음으로, 본 발명에 따른 디밍제어회로부(360)에 관해 설명한다.Next, the dimming
상기 디밍제어회로부(360)는 마이컴부의 제어신호에 따라 동작되어, 설정된 시간대에 따라 세라믹 메탈할라이드 램프(2)를 디밍제어시키는 역할을 한다.The dimming
이는 디밍제어부(361), 디밍스위치(362)로 구성된다.It is composed of a dimming
상기 디밍제어부(361)는 마이컴부로부터 제어신호가 입력되면 디밍제어부는 리얼타임클럭에 기억된 디밍설정 시간대에서 세라믹 메탈할라이드램프(L)를 절감전력으로 전환 점등시키며, 디밍 스위치(42)는 임의의 시간으로 디밍제어 할 수 있는 역할을 한다.When the control signal is input from the microcomputer, the dimming
이는 마이컴부의 출력단자 RB5가 연결되어 디밍제어신호가 입력되면, 저항 R11을 통해 트랜지스터 Q3가 턴온되어, 리얼타임클럭에 기억된 디밍설정 시간대에 따라 세라믹 메탈할라이드램프(L)로 릴레이 RL2를 통해 절감전력을 출력시킨다.
When the output terminal RB5 of the microcomputer unit is connected and the dimming control signal is input, the transistor Q3 is turned on through the resistor R11, and the ceramic metal halide lamp (L) is saved through the relay RL2 according to the dimming setting time period stored in the real time clock. Output power.
상기 디밍 스위치(362)는 세라믹 메탈할라이드램프(L)가 최대전력, 절감전력(디밍구간) 및 최대전력으로 순차 점등되도록 권선형 트랜스(20)를 스위칭하는 역할을 하는 것으로, 이는 마이컴부의 제어신호에 따라 권선형 트랜스의 탭단자를 스위칭하여 안정기출력 전류임피던스를 조절토록 하여 세라믹 메탈할라이드램프(L)가 최대전력[권선형 트랜스의 미들 탭 접속], 절감전력[디밍구간; 권선형 트랜스의 퍼스트 탭 접속)] 및 최대전력으로 순차 점등되도록 하는 것이다.
The dimming
다음으로, 본 발명에 따른 역률보상회로부(370)에 관해 설명한다.Next, the power
상기 역률보상회로부(370)는 마이컴부의 제어신호에 따라 동작되어, 역률을 보상시키는 역할을 한다.The power
이는 전원부 일측에 연결되어 마이컴부의 제어신호에 따라 절감전력이 램프에 공급되면 이에 따른 전류상이 조금씩 쳐져 역률이 나빠질 경우에, 저항 R12를 통해 트랜지스터 Q4를 턴온되어 릴레이 RL4로 릴레이시켜 뒤쳐진 전류위상을 전압위상에 맞춰주도록 구성된다.
It is connected to one side of the power supply and when the saving power is supplied to the lamp according to the control signal of the microcomputer, when the current phase decreases little by little, the power factor decreases.When the transistor Q4 is turned on through the resistor R12 and relayed to the relay RL4, It is configured to match the phase.
다음으로, 본 발명에 따른 고압발생회로부(380)에 관해 설명한다.Next, the high voltage
상기 고압발생회로부(380)는 마이컴부의 제어를 통해 교류파의 위상에 따라 안정기의 2차에 고압을 유기시킴으로서 고압을 차단하는 역할을 한다.The high voltage
상기 고압발생회로부(380)는 마이컴부의 제어를 통해 교류파의 위상에 따라 안정기의 2차에 고압을 유기시킴으로서 고압을 차단하는 것으로, 이는 권선형 트랜스의 권선의 센터탭을 통하여 콘덴서 C1과 다이리스터 Q1의 애노드와 연결되어 있고, 다이리스터 Q1의 게이트는 저항 R2(220K 1/2W)과 저항 R9(470Ω)에 의하여 전압분할되어 있으므로 다이리스터 Q1의 게이트 전압이 입력되는 정현파의 충분치까지 상승하면 턴온하면서 콘덴서 C1의 충전전류가 흐르고 권선형 트랜스의 출력단에 권수비 만큼의 고압이 형성된다. 이와 반대로 정현파가 제로크로스에 이르고 역상으로 입사할 때는 다이오드 D6을 통하여 다이리스터 Q1의 동작을 중지시키고 충전되었던 콘덴서 C1의 전하를 방전시켜 다음 정현파의 입사때를 대기하게 된다.. The high voltage
한편, 램프가 정상점등되어 양단의 전압이 100V~150V로 드롭되면 220K 1/2W와 470Ω의 전압분할전압이 Q1을 트리거 시키지 못하게 되므로 자동으로 고압발진은 중지하게 된다.On the other hand, when the lamp is normally turned on and the voltage at both ends drops to 100V ~ 150V, the voltage division voltage of
그리고 다이리스터 Q1의 애노드 단자에 트랜지스터 Q6이 연결되어 저항 R43을 통해 마이컴부의 출력단자 RA2와 연결된다.
The transistor Q6 is connected to the anode terminal of the thyristor Q1, and is connected to the output terminal RA2 of the microcomputer unit through a resistor R43.
다음으로, 본 발명에 따른 안정기(390)에 관해 설명한다.Next, the
상기 안정기(390)는 교류전원 출력과 램프간에 직렬로 연결된 권선형 트랜스로 이루어진다.The
상기 권선형 트랜스는 교류전원 출력과 램프간에 직렬로 연결된 트랜스로 이루어진 것으로, 이는 권선형 트랜스 T1의 1차에 연결된 디밍 트랜스 3단자를 통해 고압검출부와 연결되고, 디밍 트랜스 탭 단자를 통해 고압발생회로부와 연결되며, 디밍 트랜스 H단자에 전원부의 릴레이 RL1가 연결되거나, 또는 디밍제어부의 릴레이 RL3가 연결되고, 디밍 트랜스 L단자에 전원차단회로부의 출력이 연결되어 구성된다.
The winding transformer is composed of a transformer connected in series between the AC power output and the lamp, which is connected to the high voltage detecting unit through three terminals of the dimming transformer connected to the primary of the winding transformer T1, and the high voltage generating circuit unit through the dimming transformer tab terminal. And the relay RL1 of the power supply unit is connected to the dimming transformer H terminal, or the relay RL3 of the dimming control unit is connected, and the output of the power cut-off circuit unit is connected to the dimming transformer L terminal.
다음으로, 본 발명에 따른 램프 점등상태 검출부(390a)에 관해 설명한다.Next, the lamp lighting
상기 램프 점등상태 검출부(390a)는 안정기의 일측에 연결되어 램프의 전압 상태를 체크하면서 고압검출 및 안정기의 2차 단락(합선), 그리고 램프의 정상 점등상태를 검출하는 역할을 한다.The lamp lighting
이는 고속?저왜곡 ?저잡음 애플리케이션용 5V 단전원 OP앰프로 이루어진 고압검출부(390a-1), 단락검출부(390a-2), 정상검출부(390a-3)로 구성된다.It consists of a
즉, 램프측 전압의 상태를 검출하기 위해 저항 R28을 램프출력단에 연결하고 이를 통해 나오는 전압을 각 검출회로에서 적절히 전압분배하여 램프의 상태를 검출한다. 램프 점등시도시는 22OV 입력전압에 실려 2.5KV이상의 고압이 발생하고, 정상 점등되었을 시에는 고압발생이 멈추면서 순간적으로 10V정도로 낮아졌다가 서서히 안정화 되면서 100V~150V 정도의 전압을 나타낸다. That is, in order to detect the state of the lamp side voltage, the resistor R28 is connected to the lamp output stage, and the voltage outputted through the voltage is appropriately distributed in each detection circuit to detect the state of the lamp. When the lamp is turned on, the high voltage of 2.5KV or more is generated by the 22OV input voltage. When the lamp is normally turned on, the voltage is lowered to about 10V at the moment when the high voltage is stopped and then slowly stabilizes, indicating the voltage of about 100V ~ 150V.
그리고, 각 검출기의 비교기에 기준전압(2.5V)을 설정하기 위해 전원단자(VCC 5V)에 병렬된 연결된 저항 R51(5.1KΩ)과 저항 R52(5.1KΩ)를 통해 설정되도록 구성된다.
And, to set the reference voltage (2.5V) to the comparator of each detector is configured to be set through the resistor R51 (5.1KΩ) and resistor R52 (5.1KΩ) connected in parallel to the power supply terminal (VCC 5V).
상기 고압검출부(390a-1)는 저항 R28을 통해 유입되는 높은 고압을 다이오드 D11을 통해 콘덴서 C5, 저항 R22로 이루어진 필터를 통해 고압 펄스만을 통과시켜 비교기 U101B의 (+)단자에 고압신호가 인가되도록 한다. 이때 제너다이오드 ZD6을 이용해 비교기 U2B에 5V 이상 전압이 유입되는 것을 막도록 한다. 그리고, 비교기 U101B (-)단자의 기준전압(2.5V)보다 높은 전압이 (+)로 인가될 때마다 출력은 폭이 짧은 구형파가 나오게 되고 이를 다이오드 D9를 통해 저항 R27과 C11로 평활시켜 고압 발생시 "H"전압이 유지되도록 한다.
The
상기 단락검출부(390a-2)는 램프측이 단락될 경우에는 램프측 전압이 OV를 유지하게 됨으로 저항 R28을 통해 저항 R23과 저항 R24로 분할된 전압도 0V로 비교기 U101C의 (-)단자에 인가되게 된다. 기준전압(+)(2.5V)보다 낮아지게 되면 비교기 U101C의 출력은 "L"을 유지하게 된다. 전해 컨덴서 EC5는 점등시도시 고압이 직접 유입되는 것을 막아주며 제너 다이오드 ZD4를 이용해 비교기 U101C에 5V이상 전압이 인가되는 것을 막아준다.When the lamp side is shorted, the short
상기 정상검출부(390a-3)는 고압발생이 멈추고 램프가 정상적으로 점등되기 시작하면 10V부터 시작해서 서서히 안정화되면서 100V~150V의 전압이 유지됨으로 인해 저항 R30에 걸리는 전압을 제너다이오드 ZD5를 통해 비교기 U101D의 (+)단자의 전압이 기준전압(-)보다 높으면 "H"출력을 낸다. 저항 R30에 걸리는 전압이 제너다이오드 ZD5의 제너 전압보다 높으면 전류가 흐르기 시작하여 저항 R32에 전압이 유기된다. 저항R24, R30의 저항분배를 통한 저항값에 의해 램프측 전압이 정상점등되었을시의 최대 전압보다 높은 180V이하일 경우에는 "L"출력이 나오고, 180V이상일 경우에는 "H"출력이 나오게 된다. 전해 컨덴서 EC6 역시 점등시도시 발생되는 고압이 직접 유입되는 것을 막아주는 역할을 하게 된다.
When the
다음으로, 본 발명에 따른 마이컴부(390b)에 관해 설명한다.Next, the
상기 마이컴부(390b)는 램프 점등상태 검출부를 통해 램프불량 또는 램프가 없는 경우, 램프가 설정된 시간동안 점등을 시도 후 고압을 차단함으로서 램프의 작동여부를 제어하고, 자체적으로 고효율 안정기모드, 디밍안정기모드, 역률보상모드 중 어느 하나가 선택되도록 스위칭제어시키며, 양방향관제시스템과 인터페이스를 통해 전송된 외부관제명령신호에 따라 현재 램프의 점등상태와 불량유무에 관한 데이터 신호를 전송시키고, 디밍안정기모드시, 리얼타임클럭(Real Time Clock)을 통해 설정된 시간대에 자동 디밍을 수행시키는 역할을 한다.The
이는 PIC16F1508 원칩마이컴으로 구성된다.It consists of the PIC16F1508 one-chip microcomputer.
즉, 입력포트 RA0에 누설전류감지부의 저항 R35, R37의 전압분할에 의해 누설전류감지부에서 증폭된 신호가 입력되고, 출력포트 RA1에 저항 R29를 통해 전원차단회로부의 트랜지스터 Q5와 연결되어, 트랜지스터 Q5로 전원차단신호를 턴온시키며, 출력포트 RA2에 저항 R43을 통해 다이리스터 Q1을 스위칭하는 트랜지스터 Q6과 연결되어, 고압발생회로부를 구동시키도록 제어하고, 출력포트 RB5에 디밍제어부와 디밍스위치로 이루어진 디밍제어회로부(360)가 연결되어, 디밍제어회로부로 설정된 시간대에 따라 세라믹 메탈할라이드 램프(2)를 디밍제어시키도록 제어하고, 입력포트 RB7에 양방향관제인터페이스?시간보정 커넥터부가 연결되어, 원격지의 양방향 관제 단말기로부터 수신받은 외부관제명령신호가 입력되며, 출력포트 RC0에 저항 R40을 통해 표시램프구동부의 LED10과 연결되고, 출력포트 RC1에 저항 R42를 통해 표시램프구동부의 LED9와 연결되며, 출력포트 RC2에 저항 R39를 통해 표시램프구동부의 LED8과 연결되고, 출력포트 RC3에 저항 R36을 통해 표시램프구동부의 LED7과 연결되며, 출력포트 RC4에 저항 R33을 통해 표시램프구동부의 LED6과 연결되고, 입력포트 RC5에 고압검출부의 다이오드 D9, 저항 R27, 콘덴서 C11을 통해 비교기 U101B의 출력측이 연결되어, 고압검출부의 고압검출신호가 입력되고, 입력포트 RC6에 단락검출부의 비교기 U101C의 출력측이 연결되어, 단락검출부의 단락검출신호가 입력되며, 입력포트 RC7에 정상검출부의 비교기 U101D의 출력측이 연결되어, 정상검출부의 정상검출신호가 입력된다. That is, a signal amplified by the leakage current sensing unit by the voltage division of the resistors R35 and R37 of the leakage current sensing unit is input to the input port RA0, and is connected to the transistor Q5 of the power interrupting circuit unit through the resistor R29 at the output port RA1. Turns on the power-off signal to Q5, is connected to the transistor Q6 for switching the thyristors Q1 through the resistor R43 at the output port RA2, and controls to drive the high-voltage generating circuit portion, and composed of a dimming controller and a dimming switch at the output port RB5 The dimming
또한, 출력포트 RC4에 수동복귀스위치(SW2)가 연결되어, 표시램프구동부의 LED6가 구동되지 않을 때, 입력포트로 전환되어 수동복귀스위치(SW2)의 누름신호를 입력받는다.In addition, when the manual return switch SW2 is connected to the output port RC4, and the LED6 of the display lamp driver is not driven, the manual return switch SW2 is switched to the input port to receive the push signal of the manual return switch SW2.
상기 수동복귀 스위치(SW2)는 5V전원과 연결된 R38에 의해 눌러지지 않았을시에 마이컴부에 "H"신호를 유지하고, 스위치가 눌러질 경우에 “L"신호를 마이컴부에 전달해 줌으로서 전원차단회로부의 트랜지스터 Q5의 유지전류를 "0"으로 내려 턴 오프(turn off)되게 한다.
The manual return switch (SW2) maintains an "H" signal at the microcomputer unit when it is not pressed by R38 connected to a 5V power supply, and transmits an "L" signal to the microcomputer unit when the switch is pressed, thereby turning off the power supply. The holding current of transistor Q5 in the circuit portion is turned down to " 0 " to be turned off.
본 발명에 따른 마이컴부는 일측에 리얼타임클럭(Real Time Clock)부(390b-1)가 포함되어 구성된다.The microcomputer unit according to the present invention includes a real
상기 리얼타임클럭(Real Time Clock)부(390b-1)는 디밍안정기모드시, 세라믹 메탈할라이드 램프의 디밍 규격에 맞게 셋팅된 후, 설정된 시간대에 자동 디밍을 수행시키는 역할을 한다.The real
이는 MCP7940리얼타임클럭으로 구성된다.This consists of the MCP7940 real-time clock.
그리고, 상기 리얼타임클럭부는 일측에 백업전원부로부터 전원을 인가받는다.The real time clock unit receives power from a backup power supply unit at one side.
상기 백업전원부(340)는 AC전원이 인가되면 정류회로부의 전원으로 백업전원을 충전시키고, AC전원이 오프되면, 충전된 백업전원으로 마이컴부의 일측에 구성된 리얼타임클럭부를 동작시켜 자기시간을 카운팅시키도록 백업전원을 공급시키는 역할을 한다.
When the AC power is applied, the
또한, 본 발명에 따른 마이컴부를 통해 램프가 설정된 시간동안 점등을 시도 후 고압을 차단시킨다는 것에서, 설정된 시간은 다음과 같이 동작하게 된다. In addition, after the lamp attempts to turn on for a predetermined time through the microcomputer according to the present invention, the high pressure is cut off, and the set time is operated as follows.
즉, 설정된 시간(일예 : 20분)내에 세라믹 메탈할라이드램프가 정상 점등되면 램프 출력단의 전압이 낮아지게 되어 고압발생은 멈추게 된다. 이때 고압발생부의 출력은 "L", 단란검출부 출력은 "L", 정상검출부 출력은 "H"상태를 나타내고 마이컴부는 카운트를 초기화하고 대기한다. 이 경우, 회로내의 모든 기기는 정상 동작하게 된다.That is, if the ceramic metal halide lamp is normally turned on within the set time (for example, 20 minutes), the voltage at the lamp output terminal is lowered and the high voltage generation is stopped. At this time, the output of the high voltage generator is "L", the output of the detection detector is "L", the output of the normal detector is "H" state and the microcomputer unit initializes the count and waits. In this case, all the devices in the circuit operate normally.
하지만, 설정된 시간(일예 : 20분)이 경과하여도 정상적으로 점등되지 않으면 마이컴부는 트랜지스터Q5를 구동하여 출력을 차단하고 안전차단상태로 들어가게 된다. 이때 단락차단 표시램프(LED9), 램프불량 표시램프(LED7)를 점등시키고, 고압발진도 중지시키게 된다.However, if it does not turn on normally even after the set time (for example, 20 minutes) has elapsed, the microcomputer will drive the transistor Q5 to cut the output and enter the safe shutoff state. At this time, the short cut-off display lamp LED9 and the lamp failure display lamp LED7 are turned on, and the high-voltage oscillation is stopped.
여기서, 상기 마이컴부가 정상점등되지 않은 것을 인식하고, 카운트를 시작하여 약 설정된 시간(일예 : 20분)동안 계속 점등을 시도하는 동작은 고압발생회로부에서 이루어진다.Here, the operation of recognizing that the microcomputer unit is not normally turned on, and attempting to continue lighting for a predetermined time (eg, 20 minutes) by starting counting is performed in the high voltage generating circuit unit.
즉, 고압발생회로부는 200K 1/2W와 470Ω의 전압분할에 의하여 교류 정현파의 위상이 다이리스터 Q1의 게이트 점호를 할 수 있는 위상각에 이르렀을때 다이리스터 Q1이 도통하게 되고, 이때 콘덴서 C1이 충전을 하면서 권선형 트랜스 T1의 2차에 고압을 유기시킨다. 교류파에서 반대방향의 위상이 입사하는 경우는 다이오드 D6에 의하여 다이리스터 Q1을 동작을 중지시키고 콘덴서 C1을 반대방향으로 충전시켜 다음 파형때 동작을 대기시킨다.That is, when the phase of the AC sine wave reaches the phase angle capable of gate firing of the dielister Q1 by the voltage division of
이와 반대로 램프가 정상점등되어 양단의 전압이 100V~150V로 드롭되면 200K 1/2W와 470Ω의 전압분할전압이 다이리스터 Q1을 트리거 시키지 못하게 되므로 자동으로 고압발진은 중지하게 된다.On the contrary, when the lamp is normally turned on and the voltage at both ends drops to 100V ~ 150V, the high voltage oscillation is automatically stopped because the voltage division voltage of
이러한 구동과정으로 인해서 본 발명에서는 마이컴부를 통해 설정된 시간(일예 : 20분)이라는 시간을 설정하였고, 이러한 20분이라는 대기시간을 설정함으로서, 회로내에 순간 정전등의 극히 짧은 시간에 발생되는 불량을 미리 차단 시킬수 있는 효과가 있다.Due to this driving process, in the present invention, a time (for example, 20 minutes) set through the microcomputer is set, and by setting such a 20 minute standby time, defects occurring in an extremely short time such as a momentary power failure in the circuit are preset. There is an effect that can be blocked.
상기 마이컴부를 통해 램프가 설정된 시간동안 점등을 시도 후 고압을 차단시킨다는 것에서, 설정된 시간은 프로그래밍 설정으로 설정된다.
The time is set to a programming setting in that the high voltage is cut off after the lamp attempts to turn on for a predetermined time through the microcomputer unit.
다음으로, 본 발명에 따른 표시램프구동부(390c)에 관해 설명한다.Next, the
상기 표시램프구동부(390c)는 마이컴부의 일측에 연결되어 전원입력상태, 고압작동여부 및 안전차단, 단락상태 그리고 램프불량, 디밍안정기모드를 표시하는 역할을 한다.The display
이는 마이컴부의 출력포트 RC0, RC1, RC2, RC3, RC4와 연결되어 저항 R40, R42, R39, R36, R33을 통해 전원상태 표시 램프(LED10), 단락차단 표시램프(LED9), 누전차단 표시램프(LED8), 램프불량 표시램프(LED7), 디밍안정기모드용 표시램프(LED6)로 연결되어 구성된다.
It is connected to the output port RC0, RC1, RC2, RC3, RC4 of the microcomputer part and is connected to the resistors R40, R42, R39, R36, and R33 through the power status indicator lamp (LED10), short circuit interrupt indicator lamp (LED9), and earth leakage interrupt indicator lamp ( LED8), lamp failure indication lamp (LED7), and dimming ballast mode indication lamp (LED6).
또한, 본 발명에 따른 상기 안정기케이스(40)는 케이스 표면 일측에 방수커버 핀에 접속되어 형성되고, 일측의 시간보정 셋팅기(410)로 현재시간을 입력시키고, 원격지의 양방향 관제 단말기로부터 외부관제명령신호를 수신받아 마이컴부로 전달시키는 양방향관제인터페이스?시간보정 커넥터부(400)가 포함되어 구성된다.In addition, the
상기 양방향관제인터페이스?시간보정 커넥터부(400)는 세라믹 메탈 할라이드 램프로 이루어진 보안등 및 가로등의 등주에 1:1로 형성된 양방향 관제용 통신단말기 박스(800)와 통신인터페이스장치(420)로 연결되어, 양방향 관제용 통신단말기 박스를 통해 원격지의 양방향 관제 단말기(900)로부터 외부관제명령신호를 수신받아 마이컴부로 전달시키도록 구성된다.The two-way control interface
기존의 세라믹 메탈 할라이드 램프로 이루어진 보안등 및 가로등의 등주에는 원격지의 양방향 관제 단말기와 양방향 무선 및 유선 통신망을 형성시키는 양방향 관제용 통신단말기 박스가 형성되어 있어, 본 발명에서는 양방향관제인터페이스?시간보정 커넥터부(400)를 통해 인터페이스 연결되도록 호환시켜 구성할 수가 있다.Security lamps and street lamps made of conventional ceramic metal halide lamps are formed with a communication terminal box for bidirectional control forming a bidirectional control terminal and a bidirectional wireless and wired communication network at a remote location, and according to the present invention, a bidirectional control interface and a time compensation connector are provided. The
상기 시간보정 셋팅기(410)는 낮과 밤, 계절에 따른 하루 중 총 점등시간을 기준으로, 디밍시간대를 설정하거나 또는 세라믹 메탈할라이드 램프의 디밍 규격에 맞게 디밍시간대를 설정하는 역할을 한다.
The time
또한, 상기 안정기케이스는 케이스 표면 일측에 형성되어, 디밍시간을 설정하는 디밍시간 선택스위치(500)가 포함되어 구성된다.
In addition, the ballast case is formed on one side of the case surface, and comprises a dimming
또한, 본 발명에 따른 안정기케이스는 방열과 내화성, 방습성이 우수한 특성을 가진 재질로 이루어진다. In addition, the ballast case according to the present invention is made of a material having excellent heat dissipation, fire resistance, moisture resistance.
상기 안정기케이스는 방열, 내화성, 방습성을 높이기 위해 에폭시수지, 탄소섬유, 방열재, 난연재를 혼합하여 안정기케이스를 성형한 후, 상기 안정기케이스 내면에 방습제를 도포함으로써 이루어지는 것으로서,The ballast case is formed by mixing an epoxy resin, carbon fiber, heat dissipating material, and flame retardant to form a ballast case, and then applying a desiccant to the inner surface of the ballast case to increase heat dissipation, fire resistance, and moisture resistance.
비중(Specific Gravity (20℃)) 1.14, 점도(Viscosity (cps at 25℃)) 700 ~ 1,100인 에폭시 수지(Epoxy resin) 60~80wt%;와,Specific Gravity (20 ℃) 1.14, Viscosity (cps at 25 ℃) 700 ~ 1100
인장강도가 40~205 MPa인 탄소섬유 1~5wt%와,1 ~ 5wt% of carbon fiber with tensile strength of 40 ~ 205 MPa,
황산 60~80wt%와 질산 20~40wt%의 혼합으로 조성된 혼합용액 30~50wt%, 흑연 5~10wt%, 산화제인 KClO3 20~60wt%를 혼합하여 제조한 산화흑연을 1,000℃에서 열처리하여 합성한 합성물과 Methyltriethoxysilane, Ethyltriethoxysilane, Dimethyldiethoxysilane, Phenyltrimethoxysilane 중 선택되는 어느 1종 이상의 분산제를 동중량비율로 혼합하여 조성된 방열제 5~20wt%와,Graphite oxide prepared by mixing 30-50 wt% of a mixed solution composed of 60 to 80 wt% sulfuric acid and 20 to 40 wt% nitric acid, 5 to 10 wt% graphite, and 20 to 60 wt% KClO 3 as an oxidizing agent was heat-treated at 1,000 ° C. 5-20 wt% of a heat-dissipating agent formed by mixing the synthesized compound and any one or more dispersants selected from Methyltriethoxysilane, Ethyltriethoxysilane, Dimethyldiethoxysilane, and Phenyltrimethoxysilane in the same weight ratio,
입자 크기가 200㎚ 내지 2㎛인 수산화마그네슘, 수산화알루미늄의 난연재 1~10wt%와,1-10 wt% of flame retardant of magnesium hydroxide and aluminum hydroxide having a particle size of 200 nm to 2 μm,
이미다졸류 또는 제3아민(벤질디메틸아민)인 경화제 0.5~3wt%의 혼합으로 조성된 조성물을 형틀에 주입한 후, 80~120℃의 경화과정을 거쳐 제조된 안정기케이스의 내부면에 방습제를 1~3㎛의 두께로 도포하되,After injecting a composition composed of a mixture of a curing agent of 0.5 to 3 wt%, which is an imidazole or a tertiary amine (benzyldimethylamine), into a mold, a desiccant is applied to the inner surface of the ballast case manufactured through a curing process of 80 to 120 ° C. Apply to a thickness of 1 ~ 3㎛,
상기 방습제는 스티렌-브타디엔 라텍스(SB latex) 20~70wt%와, 물 40~70wt%와, 올레산(oleic acid) 5~10wt%와, 파라핀 왁스 4~20wt%를 첨가하여 20~40분간 교반한 후, 수산화칼륨(Potassium hydroxide) 0.5~2wt%의 혼합조성물임을 특징으로 한다.
The desiccant was added 20 to 70 wt% of styrene-butadiene latex, 40 to 70 wt% of water, 5 to 10 wt% of oleic acid, and 4 to 20 wt% of paraffin wax, and stirred for 20 to 40 minutes. After that, potassium hydroxide (Potassium hydroxide) is characterized in that the mixed composition of 0.5 ~ 2wt%.
상기 에폭시 수지(Epoxy resin)와, 탄소섬유의 사용량은 안정기케이스의 내구성 특성에 영향을 미치게 되는 것으로서, 그 사용량이 상기 제시된 범위 미만인 경우에는 내구성이 급격히 떨어지는 문제가 있고, 상기 제시된 범위를 초과하게 되는 경우에는 성형성이 떨어질 수 있으므로, 상기 에폭시 수지(Epoxy resin)와, 탄소섬유의 사용량은 제시된 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
The amount of the epoxy resin and the carbon fiber affects the durability characteristics of the ballast case. When the amount of the epoxy resin and the carbon fiber is less than the above-mentioned range, there is a problem that the durability drops sharply and exceeds the above-mentioned range. In this case, since the moldability may be deteriorated, the amount of the epoxy resin and the carbon fiber is preferably limited within the ranges shown.
상기 방열재는 안정기케이스의 내부에서 발생한 열을 외부로 원활히 배출하기 위한 것으로서, 그 사용량이 5wt% 미만인 경우에는 방열기능성 향상을 기대하기 어렵고, 20wt%를 초과하게 되는 경우에는 상대적으로 다른 성분들의 함량이 줄어들어, 성형성, 내화성, 방습성 등이 떨어질 수 있으므로, 상기 방열재는 5~20wt%의 범위 내로 사용하는 것이 바람직하다.
The heat dissipating material is for smoothly discharging the heat generated inside the ballast case to the outside, and when the amount is less than 5wt%, it is difficult to expect to improve the heat dissipation functionality, and when the amount exceeds 20wt%, the content of other components is relatively high. Since it may be reduced, moldability, fire resistance, moisture resistance, etc. may fall, it is preferable to use the heat dissipation material within the range of 5 to 20wt%.
상기 난연재는 안정기케이스를 화재로부터 보호하기 위한 것으로서, 그 사용량이 1wt% 미만인 경우에는 난연특성을 부여하기 어렵고, 10wt%를 초과하게 되는 경우에는 안정기케이스의 내구성에 문제가 있으므로 상기 난연재는 1~10wt%의 범위 내로 사용하는 것이 바람직하다.
The flame retardant material is to protect the ballast case from fire. When the amount of the flame retardant is less than 1wt%, it is difficult to impart flame retardant properties, and when it exceeds 10wt%, the flame retardant material has a problem in durability of the ballast case. It is preferable to use in the range of%.
이와 같이, 상기 안정기케이스를 구성하는 구성성분들의 구체적인 배합 예로는 에폭시 수지(Epoxy resin) 80wt%, 탄소섬유 5wt%, 방열제 10wt%, 난연재 5wt%이다.
As such, specific examples of the components constituting the ballast case are 80 wt% epoxy resin, 5 wt% carbon fiber, 10 wt% heat dissipation agent, and 5 wt% flame retardant.
상기 방습제는 상기 에폭시수지, 탄소섬유, 방열재, 난연재를 혼합하여 조성된 조성물을 이용하여 제조된 안정기케이스의 내측면에 도포하여 경화시키는 것으로서, 이때 도포 두께는 방습특성을 부여하면서 단가의 상승을 막을 수 있는 범위 내에서 1~3㎛로 한다.The desiccant is to be cured by applying to the inner surface of the ballast case manufactured using a composition formed by mixing the epoxy resin, carbon fiber, heat dissipating material, flame retardant, wherein the coating thickness gives a moisture-proof property to increase the unit cost It should be 1-3 micrometers in the range which can be prevented.
보다 구체적으로는 상기 방습제를 3㎛가 되도록 분사코팅한 후에 70℃의 온도에서 5분간 열풍건조시켜 이루어진다.
More specifically, after the spray coating of the desiccant to 3㎛ is made by hot air drying for 5 minutes at a temperature of 70 ℃.
이하, 상기와 같은 본 발명에 따른 녹색고효율 다기능 자기식 디밍 안정기의 구성요소를 통해 누전차단 및 안정기의 2차 단락(합선), 램프불량 또는 램프가 없는 경우, 그리고, 디밍제어모드에 관해 구체적인 동작을 설명하기로 한다.
Hereinafter, when there is no secondary short-circuit (short circuit), lamp failure or lamp through the components of the green high-efficiency multifunction magnetic dimming ballast according to the present invention as described above, and the specific operation of the dimming control mode Will be described.
[누전차단][Earth Leakage Blocking]
먼저, 누전차단에 관한 동작을 설명하기로 한다.First, the operation related to the ground fault interruption will be described.
이는 정상적으로 동작할 경우 ZCT(Zero Current Transformer:영상변류기)를 관통하는 입력선에서 흐르는 전류로 인한 유기전력은 서로 동위상으로 상쇄하여 0V가 된다. 그러나, 한쪽이 지락(누전)으로 인하여 평형이 무너질 경우, 그 차이만큼의 ZCT에 기전력이 유기되어 R34를 통하여 C7에 의하여 적절한 시간 지연을 한 후 OP앰프(U102A)에 의하여 증폭이 되고, 그 증폭된 신호는 마이컴부의 입력포트 RA0를 통해 입력된다. In normal operation, the organic power caused by the current flowing in the input line passing through the zero current transformer (ZCT) cancels out of phase and becomes 0V. However, if one side collapses due to ground fault, the electromotive force is induced in the ZCT by the difference, and after a proper time delay by C7 through R34, it is amplified by the OP amplifier U102A. The input signal is input through the input port RA0 of the microcomputer unit.
이때 마이컴부에서는 이 증폭신호를 검출하면 출력포트 RA1로 부터 트랜지스터 Q5의 게이트를 트리거하여 릴레이 RL1의 구동 접점을 떨어뜨려 출력을 차단한다. 이때 차단시 표시램프구동부의 누전차단 표시램프(LED8)가 점등된다.
At this time, when the microcomputer detects the amplified signal, the gate of the transistor Q5 is triggered from the output port RA1 to drop the driving contact of the relay RL1 to cut off the output. At this time, the earth leakage blocking display lamp (LED8) of the display lamp driver is turned on.
[안정기의 2차 단락(합선)][Secondary short circuit of ballast (short circuit)]
다음으로, 안정기의 2차 단락(합선)시 동작을 살펴보기로 한다.Next, the operation during the second short circuit (short circuit) of the ballast will be described.
램프측 전압이 OV를 유지하게 됨으로 저항 R28을 통해 저항 R23과 저항 R24로 분할된 전압도 0V로 되어 비교기 U101C의 (-)단자에 인가되게 된다. 기준전압(+)(2.5V)보다 낮아지게 되면 비교기 U101C의 출력은 "L"을 유지하게 된다. 이때 전해 컨덴서 EC5는 점등시도시 고압이 직접 유입되는 것을 막아주며 제너 다이오드 ZD4를 이용해 비교기 U101C에 5V이상 전압이 인가되는 것을 막아준다. 이때 비교기 U101C의 출력측이 "L"을 나타내면, 이를 마이컴부가 인지하여 출력포트 RA1을 통해 릴레이 RL1을 차단시키고 표시램프구동부의 단락차단 표시램프(LED9)가 점등된다.
Since the voltage at the lamp side maintains OV, the voltage divided by the resistor R23 and the resistor R24 through the resistor R28 is also 0V, and is applied to the negative terminal of the comparator U101C. When the reference voltage drops below the positive (2.5V), the output of the comparator U101C remains at " L ". At this time, the electrolytic capacitor EC5 prevents the direct input of high voltage at the time of lighting and prevents the voltage of more than 5V to be applied to the comparator U101C by using the Zener diode ZD4. At this time, if the output side of the comparator U101C indicates "L", the microcomputer recognizes this and cuts off the relay RL1 through the output port RA1, and the short-circuit indication lamp LED9 of the display lamp driver is turned on.
[램프불량, 또는 램프가 없는 경우의 동작][Lamp failure or operation without lamp]
다음으로, 램프불량, 또는 램프가 없는 경우의 동작을 살펴보기로 한다.Next, the operation of the lamp failure, or no lamp will be described.
램프가 정상점등 되지 않았을 경우 권선형 트랜스 출력측의 단자전압 즉 세라믹 메탈할라이드램프의 양단 전압은 입력전압과 동일하므로 이 전압은 저항(R28),(R30)에 의하여 전압분할된 후 제너다이오드(ZD5)를 통하여 전압비교기(U101D)에 인가된다. 이때 인가되는 전압은 (-)단자의 기준전압(2.5V)보다 높게 설정하여 출력이 "H"이 되도록한다. 마이컴부는 이 신호가 "H"일때 램프가 점등되지 않았거나 없는 것으로 판단한다. 만약 세라믹 메탈할라이드램프이 정상 점등되어 안정기 출력측 전압 즉, 세라믹 메탈할라이드램프의 관전압이 일정 전압 이하로 유지되면 저항 R28 및 저항 R30에 의한 분할 전압이 제너다이오드 ZD5의 전압을 넘지못하게 되므로 전압비교기 U101D의 (-)단자의 기준전압보다 낮아 출력은"L"이 되어 이때는 마이컴부는 세라믹 메탈할라이드램프이 정상 점등된 것으로 판단한다.If the lamp does not turn on normally, the terminal voltage on the winding type transformer output side, that is, the voltage at both ends of the ceramic metal halide lamp is the same as the input voltage, so this voltage is divided by the resistors R28 and R30 and then Zener diode ZD5. It is applied to the voltage comparator U101D through. At this time, the applied voltage is set higher than the reference voltage (2.5V) of the negative terminal so that the output becomes "H". The microcomputer unit judges that the lamp is not lit or absent when this signal is "H". If the ceramic metal halide lamp is turned on normally and the voltage of the ballast output side, that is, the tube voltage of the ceramic metal halide lamp, is kept below a certain voltage, the divided voltage by the resistor R28 and the resistor R30 does not exceed the voltage of the zener diode ZD5. -) The output is "L" because it is lower than the reference voltage of the terminal. At this time, the microcomputer unit judges that the ceramic metal halide lamp is normally turned on.
즉, 설정된 시간(일예 : 20분) 이내에 세라믹 메탈할라이드램프이 정상 점등되면 램프 출력단의 전압이 낮아지게 되어 고압발생은 멈추게 된다. 이때 고압발생부의 출력은 "L", 단란검출부 출력은 "L", 정상검출부 출력은 "H"상태를 나타내고 마이컴부는 카운트를 초기화하고 대기한다. 이 경우, 회로내의 모든 기기는 정상 동작하게 된다.That is, if the ceramic metal halide lamp is normally turned on within the set time (for example, 20 minutes), the voltage at the lamp output terminal is lowered and the high voltage generation is stopped. At this time, the output of the high voltage generator is "L", the output of the detection detector is "L", the output of the normal detector is "H" state and the microcomputer unit initializes the count and waits. In this case, all the devices in the circuit operate normally.
하지만, 설정된 시간(일예 : 20분)이 경과하여도 정상적으로 점등되지 않으면 마이컴부는 트랜지스터Q5를 구동하여 출력을 차단하고 안전차단상태로 들어가게 된다. 이때 램프불량 표시램프(LED7)를 점등시키고, 고압발진도 중지시키게 된다.However, if it does not turn on normally even after the set time (for example, 20 minutes) has elapsed, the microcomputer will drive the transistor Q5 to cut the output and enter the safe shutoff state. At this time, the lamp failure indication lamp LED7 is turned on, and the high-pressure oscillation is stopped.
여기서, 상기 마이컴부가 정상점등되지 않은 것을 인식하고, 카운트를 시작하여 약 20분간 계속 점등을 시도하는 동작은 고압발생회로부에서 이루어진다.Here, the operation of recognizing that the microcomputer unit is not normally turned on and attempting to continue lighting for about 20 minutes is performed in the high voltage generating circuit unit.
즉, 고압발생회로부는 200K 1/2W와 470Ω의 전압분할에 의하여 교류 정현파의 위상이 다이리스터 Q1의 게이트 점호를 할 수 있는 위상각에 이르렀을때 다이리스터 Q1이 도통하게 되고, 이때 콘덴서 C1이 충전을 하면서 권선형 트랜스 T1의 2차에 고압을 유기시킨다. 교류파에서 반대방향의 위상이 입사하는 경우는 다이오드 D6에 의하여 다이리스터 Q1을 동작을 중지시키고 콘덴서 C1을 반대방향으로 충전시켜 다음 파형때 동작을 대기시킨다.That is, when the phase of the AC sine wave reaches the phase angle capable of gate firing of the dielister Q1 by the voltage division of
이와 반대로 램프가 정상점등되어 양단의 전압이 100V~150V로 드롭되면 200K 1/2W와 470Ω의 전압분할전압이 다이리스터 Q1을 트리거 시키지 못하게 되므로 자동으로 고압발진은 중지하게 된다.
On the contrary, when the lamp is normally turned on and the voltage at both ends drops to 100V ~ 150V, the high voltage oscillation is automatically stopped because the voltage division voltage of
이와 같이 본발명에 따른 고산업용 고효율 녹색절전 다기능 안정기는 램프불량 및 램프가 없는 경우, 대기시간이 약 설정시간(일예 :20분)으로 설정되도록 마이컴부에서 구성함으로서, 회로내에 순간 정전등의 극히 짧은 시간에 발생하는 불량을 미리 차단 시킬수가 있다.
As described above, the high-industrial high-efficiency green power-saving multifunction ballast according to the present invention is configured in the microcomputer so that the standby time is set to about set time (for example, 20 minutes) when there is no lamp failure and no lamp. It is possible to block defects occurring in a short time in advance.
[[
리얼타임클럭을Real-time clock
통한 through
디밍제어모드의Of dimming control mode
동작] action]
먼저, 디밍제어부(361)에서 마이컴부로부터 제어신호가 입력되면 디밍제어부는 리얼타임클럭에 기억된 디밍설정 시간대에서 세라믹 메탈할라이드램프(L)를 절감전력으로 전환 점등시키며, 디밍 스위치(42)는 임의의 시간으로 디밍제어한다.First, when a control signal is input from the microcomputer in the dimming
여기서, 리얼타임클럭은 별도의 시간보정 세팅기에 의해 설정된다.
Here, the real time clock is set by a separate time correction setting device.
이어서, 디밍 스위치(362)에서 세라믹 메탈할라이드램프(L)(2)가 최대전력, 절감전력(디밍구간) 및 최대전력으로 순차 점등되도록 권선형 트랜스를 스위칭시킨다.Subsequently, the dimming
즉, 권선형 트랜스의 탭단자를 스위칭하여 안정기출력전류임피던스를 조절토록 하여 세라믹 메탈할라이드램프(L)(2)가 최대전력[권선형 트랜스의 미들 탭 접속], 절감전력[디밍구간; 권선형 트랜스의 퍼스트 탭 접속)] 및 최대전력으로 순차 점등되도록 한다.
That is, the ceramic metal halide lamp (L) 2 has the maximum power (middle tap connection of the winding transformer) and the saving power [dimming section] by switching the tap terminal of the wound transformer to adjust the ballast output current impedance. First tap connection of wire-wound transformer)] and maximum power.
이로 인해, 본 발명에서는 디밍안정기모드시, 리얼타임클럭(Real Time Clock)을 통해 임의의 설정된 시간대에 세라믹 메탈할라이드 디밍램프를 1:1로 자동 디밍을 수행시킬 수 있어, 에너지 절약을 기존에 비해 60% 향상시킬 수가 있다.
Therefore, in the present invention, in the dimming ballast mode, the ceramic metal halide dimming lamp can be automatically dimmed 1: 1 at any set time through a real time clock, thereby saving energy compared to the conventional method. You can improve it by 60%.
1 : 녹색고효율 다기능 자기식 디밍 안정기 10 : 표시램프
20 : 이그나이터 30 : 자기식 디밍모듈
40 : 안정기 케이스 50 : 콘덴서
60 : 권선형 트랜스1: green high efficiency multifunction magnetic dimming ballast 10: display lamp
20: igniter 30: magnetic dimming module
40: ballast case 50: condenser
60: winding type transformer
Claims (7)
상기 자기식 디밍모듈(30)은 교류전원을 인가받아 각 기기로 전원을 공급시키는 전원부(310)와,
전원부(310) 일측에 연결되어, 영상변류기에서 발생한 누설전류를 검출하는 누설전류감지부(320)와,
교류입력전원을 트랜스에 의해 강하시켜 전파 정류하는 정류회로부(330)와,
AC전원이 인가되면 정류회로부의 전원으로 백업전원을 충전시키고, AC전원이 오프되면, 충전된 백업전원으로 마이컴부에 내장된 리얼타임클럭을 동작시켜 자기시간을 카운팅시키도록 백업전원을 공급시키는 백업전원부(340)와,
누설전류감지부에 연결되어, 누설전류가 감지되면 전원을 차단시키는 전원차단회로부(350)와,
마이컴부의 제어신호에 따라 동작되어, 설정된 시간대에 따라 세라믹 메탈할라이드 램프를 디밍제어시키는 디밍제어회로부(360)와,
마이컴부의 제어신호에 따라 동작되어, 역률을 보상시키는 역률보상회로부(370)와,
마이컴부의 제어를 통해 교류파의 위상에 따라 안정기의 2차에 고압을 유기시킴으로서 고압을 차단하는 고압발생회로부(380)와,
교류전원 출력과 램프간에 직렬로 연결된 권선형 트랜스로 이루어진 안정기(390)와,
안정기의 일측에 연결되어 램프의 전압 상태를 체크하면서 고압검출하는 고압검출부(390a-1), 및 안정기의 2차 단락(합선)을 검출하는 단락검출부(390a-2), 그리고 램프의 정상 점등상태를 검출하는 정상검출부(390a-3)로 이루어진 램프 점등상태 검출부(390a)와,
램프 점등상태 검출부를 통해 램프불량 또는 램프가 없는 경우, 램프가 설정된 시간동안 점등을 시도 후 고압을 차단함으로서 램프의 작동여부를 제어하고, 자체적으로 고효율 안정기모드, 디밍안정기모드, 역률보상모드 중 어느 하나가 선택되도록 스위칭제어시키며, 양방향관제시스템과 인터페이스를 통해 전송된 외부관제명령신호에 따라 현재 램프의 점등상태와 불량유무에 관한 데이터 신호를 전송시키고, 디밍안정기모드시, 리얼타임클럭(Real Time Clock)을 통해 설정된 시간대에 자동 디밍을 수행시키는 마이컴부(390b)와,
마이컴부의 일측에 연결되어 전원입력상태, 고압작동여부 및 안전차단, 단락상태 그리고 램프불량, 디밍안정기모드를 표시하는 표시램프구동부(390c)가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 녹색고효율 다기능 자기식 디밍 안정기.
A plurality of display lamps 10, an igniter 20, a ballast case 40 having a built-in magnetic dimming module 30, a condenser 50, and a winding transformer 60 for indicating a failure are inserted and connected. In the green high efficiency magnetic ballast connected by the connector,
The magnetic dimming module 30 is a power source 310 for supplying power to each device by receiving AC power,
A leakage current detection unit 320 connected to one side of the power supply unit 310 and detecting a leakage current generated from the current transformer;
A rectifier circuit unit 330 for dropping an AC input power by a transformer to perform full-wave rectification;
When AC power is applied, the backup power is charged by the power of the rectifier circuit part, and when AC power is off, the backup power is supplied to operate the real time clock built in the microcomputer unit to count the self time using the charged backup power. A power supply unit 340,
A power cut-off circuit unit 350 connected to the leakage current detector to cut off power when a leakage current is detected;
A dimming control circuit unit 360 operated according to a control signal of the microcomputer unit and dimming the ceramic metal halide lamp according to a set time period;
A power factor correction circuit unit 370 operated according to a control signal of the microcomputer unit to compensate for the power factor;
A high pressure generating circuit unit 380 which cuts off the high pressure by inducing high pressure to the secondary of the ballast according to the phase of the AC wave through the control of the microcomputer unit;
Ballast 390 consisting of a winding transformer connected in series between the AC power output and the lamp,
A high pressure detector 390a-1 connected to one side of the ballast to check the voltage of the lamp while detecting a high voltage, a short circuit detector 390a-2 to detect the secondary short circuit (short circuit) of the ballast, and a normal lighting state of the lamp Lamp lighting state detection unit 390a consisting of a normal detection unit (390a-3) for detecting the;
If there is no lamp failure or no lamp through the lamp lighting state detection unit, the lamp will try to turn on for a set period of time and cut off the high pressure to control the operation of the lamp, and by itself, any one of high efficiency ballast mode, dimming ballast mode and power factor compensation mode Switching control to select one, and transmits data signal about the lighting status of lamp and defect status according to external control command signal transmitted through bidirectional control system and interface, Real time clock in dimming stabilizer mode A microcomputer unit 390b for performing automatic dimming in a time zone set through a clock);
It is connected to one side of the microcomputer unit, the green high efficiency multifunction magnetic dimming comprising a display lamp driver 390c for indicating the power input state, high voltage operation and safety cutoff, short circuit condition and lamp failure, dimming ballast mode ballast.
2. The green of claim 1, wherein the microcomputer 390b is configured to generate an initial self time by embedding a real time clock therein to set a dimming control time in the ballast itself. High efficiency multifunctional magnetic dimming ballast.
상기 마이컴부(390b)는 입력포트 RA0에 누설전류감지부(320)의 저항 R35, R37의 전압분할에 의해 누설전류감지부(320)에서 증폭된 신호가 입력되고, 출력포트 RA1에 저항 R29를 통해 전원차단회로부(350)의 트랜지스터 Q5와 연결되어, 트랜지스터 Q5로 전원차단신호를 턴온시키며, 출력포트 RA2에 저항 R43을 통해 다이리스터 Q1을 스위칭하는 트랜지스터 Q6과 연결되어, 고압발생회로부(380)를 구동시키도록 제어하고, 출력포트 RB5에 디밍제어부와 디밍스위치로 이루어진 디밍제어회로부(360)가 연결되어, 디밍제어회로부로 설정된 시간대에 따라 세라믹 메탈할라이드 램프(2)를 디밍제어시키도록 제어하고, 입력포트 RB7에 양방향관제인터페이스?시간보정 커넥터부가 연결되어, 원격지의 양방향 관제 단말기로부터 수신받은 외부관제명령신호가 입력되며, 출력포트 RC0에 저항 R40을 통해 표시램프구동부(390c)의 전원상태 표시 램프(LED10)와 연결되고, 출력포트 RC1에 저항 R42를 통해 표시램프구동부(390c)의 단락차단 표시램프(LED9)와 연결되며, 출력포트 RC2에 저항 R39를 통해 표시램프구동부(390c)의 , 누전차단 표시램프(LED8)과 연결되고, 출력포트 RC3에 저항 R36을 통해 표시램프구동부(390c)의 램프불량 표시램프(LED7)과 연결되며, 출력포트 RC4에 저항 R33을 통해 표시램프구동부(390c)의 디밍안정기모드용 표시램프(LED6)와 연결되고, 입력포트 RC5에 고압검출부(390a-1)의 다이오드 D9, 저항 R27, 콘덴서 C11을 통해 비교기 U101B의 출력측이 연결되어, 고압검출부의 고압검출신호가 입력되고, 입력포트 RC6에 단락검출부(390a-2)의 비교기 U101C의 출력측이 연결되어, 단락검출부의 단락검출신호가 입력되며, 입력포트 RC7에 정상검출부(390a-3)의 비교기 U101D의 출력측이 연결되어, 정상검출부의 정상검출신호가 입력되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 녹색고효율 다기능 자기식 디밍 안정기.
The method of claim 1,
The microcomputer unit 390b receives a signal amplified by the leakage current sensing unit 320 by voltage division of the resistors R35 and R37 of the leakage current sensing unit 320 into the input port RA0, and applies the resistance R29 to the output port RA1. It is connected to the transistor Q5 of the power cutoff circuit unit 350 through, turn on the power cutoff signal to the transistor Q5, and is connected to the transistor Q6 for switching the die Lister Q1 through the resistor R43 in the output port RA2, the high voltage generating circuit unit 380 And a dimming control circuit part 360 including a dimming control part and a dimming switch is connected to the output port RB5 to control the dimming control of the ceramic metal halide lamp 2 according to a time period set by the dimming control circuit part. , Bidirectional control interface and time compensation connector are connected to input port RB7, and the external control command signal received from the remote control terminal is input. It is connected to the power status indicator lamp LED10 of the display lamp driver 390c through the resistor R40, and is connected to the short-circuit blocking lamp LED9 of the display lamp driver 390c through the resistor R42 to the output port RC1. RC2 is connected to the ground fault interrupting indication lamp (LED8) of the display lamp driver 390c through the resistor R39, and is connected to the lamp failure indication lamp (LED7) of the display lamp driver 390c through the resistor R36 to the output port RC3. The output port RC4 is connected to the dimming ballast mode display lamp (LED6) of the display lamp driver 390c through a resistor R33, and the diode D9, resistor R27, and capacitor C11 of the high voltage detector 390a-1 are connected to the input port RC5. The output side of the comparator U101B is connected, the high pressure detection signal of the high pressure detection unit is input, the output side of the comparator U101C of the short detection unit 390a-2 is connected to the input port RC6, and the short detection signal of the short detection unit is input. Port of the normal detector (390a-3) A green high efficiency multifunction magnetic dimming ballast, characterized in that the output side of the comparator U101D is connected to input a normal detection signal of the normal detection unit.
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