KR102267859B1 - 트리거 유닛 및 심머 유닛을 이용한 방전용 스위치 보호를 위한 제논램프 장치 - Google Patents

트리거 유닛 및 심머 유닛을 이용한 방전용 스위치 보호를 위한 제논램프 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 트리거 유닛 및 심머(simmer) 유닛을 이용한 방전용 스위치 보호를 위한 제논램프 장치에 관한 것이다. 본 장치는 외부의 전원이 공급되는 전원부, 전원부에서 전원이 공급되면 제논램프에 고전압을 인가하여 트리거 시키는 고전압 트리거 유닛, 고전압 트리거 유닛에 의해 제논램프가 트리거 된 후, 제논램프에 일정한 전압을 인가하는 심머(simmer) 유닛 및 고전압 트리거 유닛 및 심머(simmer) 유닛의 구동을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

트리거 유닛 및 심머 유닛을 이용한 방전용 스위치 보호를 위한 제논램프 장치{Xenon lamp device for protection of discharge switch using trigger unit and simmer unit}
본 발명은 방전용 스위치 보호를 위한 제논램프 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고전압 트리거 유닛 및 심머(simmer) 유닛을 이용한 방전용 스위치 보호를 위한 제논램프 장치에 관한 것이다.
제논 플래시램프는 펄스 방전 방식으로 전기에너지를 강한 복사에너지로 전환시키는 광원으로서 커패시터에 저장된 에너지를 램프속의 기체 방전 형식으로 순식간에 방출하므로 펌핑 효과가 우수한 장점이 있다.
이러한 특징으로 인하여 ND-YAG 레이저나 루비레이저 등의 고체 레이저의 펌핑 광원으로 많이 활용되고 있다. 이러한 제논램프의 효율적인 펌핑을 위하여 다양한 방식의 레이저 전원 장치들이 연구 되고 있다.
[특허문헌 1] 한국등록특허 제10-1195907호. 2012.10.24. 등록.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 트리거 유닛 및 심머(simmer) 유닛을 이용한 방전용 스위치 보호를 위한 제논램프 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 트리거 유닛 및 심머(simmer) 유닛을 이용한 방전용 스위치 보호를 위한 제논램프 장치가 개시된다. 상기 장치는 외부의 전원이 공급되는 전원부, 전원부에서 전원이 공급되면 제논램프에 고전압을 인가하여 트리거 시키는 고전압 트리거 유닛, 고전압 트리거 유닛에 의해 제논램프가 트리거 된 후, 제논램프에 일정한 전압을 인가하는 심머(simmer) 유닛 및 고전압 트리거 유닛 및 심머(simmer) 유닛의 구동을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고전압 트리거 유닛은 제논램프 양단에 고전압을 인가하여 제논램프 내부 기체의 이온화를 유도하는 DC전원 고전압 트리거 유닛일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 스위칭 소자(SW1)와 상기 고전압 트리거 유닛 및 상기 심머(simmer) 유닛사이에 연결된 전자 접촉기(M1)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부는 심머(simmer) 유닛 내에 포함된 저항(R1) 및 심머(simmer) 유닛 내에 포함된 제1 OP-AMP의 입력단에 전류가 흐르면, 제1 OP-AMP의 출력단에 연결된 제1 포토커플러 발광소자로부터 제논램프의 트리거 상태에 대한 신호를 수신하고, 수신한 신호에 기반하여, 제논램프의 트리거 상태를 판단하고, 트리거 상태에 따라 고전압 트리거 유닛 내에 포함된 정지회로 동작여부를 결정하는 신호를 고전압 트리거 유닛 내에 포함된 제4 포토커플러 수광소자로 전달할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 심머(simmer) 유닛은 저항(R1)의 일단에 입력단이 연결되며, 제2 포토커플러 발광소자가 출력단에 연결된 제2 OP-AMP 및 전자 접촉기(M1)는 스위칭 소자(SW1)와 고전압 트리거 유닛 및 심머(simmer) 유닛사이에 연결되고, 제2 포토커플러 발광소자가 전자 접촉기(M1)와 연결된 제2 포토커플러 수광소자로 신호를 전달하여, 전자 접촉기(M1)와 연결된 제1 구동회로를 동작시켜 전자 접촉기(M1)를 도통시키는 제2 포토커플러 발광소자를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 심머(simmer) 유닛은 저항(R1)의 일단에 입력단이 연결되며, 제1 포토커플러 및 제3 포토커플러 발광소자가 출력단에 연결된 제1 OP-AMP 및 제3 포토커플러 발광소자가 심머(simmer) 유닛 내에 포함된 제2 구동회로와 연결된 제3 포토커플러의 수광소자로 신호를 전달하여, 제2 구동회로를 동작시키는 제3 포토커플러 발광소자를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부는 수신된 제논램프의 트리거 상태가 기설정된 조건에 부합된다고 판단하는 경우, 고전압 트리거 유닛 내에 포함된 제4 포토커플러 수광소자로 신호를 전달하여, 고전압 트리거 유닛 내에 포함된 정지회로를 동작시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 심머(simmer) 유닛은 심머(simmer) 유닛 내에 포함된 제1 OP-AMP의 입력단과 심머(simmer) 유닛 내에 포함된 제2 OP-AMP의 입력단 사이에 위치하는 딜레이부를 더 포함하고, 딜레이부는 적어도 하나 이상의 저항 또는 커패시터를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고전압 트리거 유닛은 제어부로부터 다시 트리거 하라는 재트리거 신호를 수신하기 전까지 동작하지 않을 수 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 구체적인 사항들은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술될 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하, "통상의 기술자")에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해서 제공되는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, DC전원 고전압 트리거 방식을 사용하여 트리거 시간을 줄일 수 있으며, 보다 확실하게 트리거를 달성할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 고전압이 완전히 정지된 후 전자 접촉기(M1)를 동작시킴으로써 고전압으로부터 스위칭 소자(SW1) 및 충전용 유닛을 보호할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 별도의 재트리거 신호가 있을 때까지 고전압 발생을 계속해서 정지시킴으로써 램프 케이블이 오픈되거나 램프가 파손시 발생하는 고전압으로부터 스위치 파손을 방지할 수 있다.
본 발명의 효과들은 상술된 효과들로 제한되지 않으며, 본 발명의 기술적 특징들에 의하여 기대되는 잠정적인 효과들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 언급된 본 발명 내용의 특징들이 상세하게, 보다 구체화된 설명으로, 이하의 실시예들을 참조하여 이해될 수 있도록, 실시예들 중 일부는 첨부되는 도면에서 도시된다. 또한, 도면과의 유사한 참조번호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하는 것으로 의도된다. 그러나 첨부된 도면들은 단지 본 발명 내용의 특정한 전형적인 실시예들만을 도시하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 고려되지는 않으며, 동일한 효과를 갖는 다른 실시예들이 충분히 인식될 수 있다는 점을 유의하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제논램프 장치의 블록도를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 트리거 유닛 및 심머(simmer) 유닛이 포함된 제논램프 장치의 회로도를 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다.
청구범위에 개시된 발명의 다양한 특징들은 도면 및 상세한 설명을 고려하여 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 명세서에 개시된 장치, 방법, 제법 및 다양한 실시예들은 예시를 위해서 제공되는 것이다. 개시된 구조 및 기능상의 특징들은 통상의 기술자로 하여금 다양한 실시예들을 구체적으로 실시할 수 있도록 하기 위한 것이고, 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 개시된 용어 및 문장들은 개시된 발명의 다양한 특징들을 이해하기 쉽게 설명하기 위한 것이고, 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 트리거 유닛 및 심머(simmer) 유닛을 이용한 방전용 스위치 보호를 위한 제논램프 장치를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제논램프 장치의 블록도를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 트리거 유닛 및 심머 유닛이 포함된 제논램프 장치의 회로도를 도시한 도면이다.
도 1 및 도2를 참조하면, 제논램프 장치(100)는 전원부(110), 고전압 트리거 유닛(130), 심머(simmer) 유닛(150), 제어부(170) 및 전자 접촉기(M1)(190)를 포함할 수 있다.
제논램프 장치(100)의 제논 램프는 고전압 램프로서 제논 램프를 방전시키기 위해서는 램프 양단에 수천볼트의 전압을 인가해야 점등이 될 수 있다. 제논 램프 내부의 가스는 저항이 커서 이온화 될 때까지 전기가 통하지 않으며 고전압으로 램프 안에서 유리되는 기체들이 이온화 된 후에야 제논 램프가 점등될 수 있다. 이에 점등을 개시하기 위한 필요한 고전압을 제공해야 할 뿐만 아니라 고전압을 이용하여 이온화 후 제논램프 양단에 안정적인 전류를 공급해야 한다. 이와 같이 이온화를 유도하는 것을 트리거링이라 한다.
고전압 트리거 유닛(130)은 제논램프 장치(100)의 전원부(110)로부터 전원이 공급되면 제논램프에 고전압을 인가하여 트리거 시키는 유닛이다. 고전압 트리거 유닛(130)은 제논램프 장치(100)의 전원부(110)로부터 전원이 공급되면, 고전압 트리거 유닛(130) 내에 포함된 제3 구동회로(230)에 의해 제논램프의 트리거에 필요한 고전압을 발생시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 고전압 트리거 유닛(130)은 제논램프를 초기 점등시키기 위해 제논램프 양단에 고전압을 인가하여 제논램프 내부 기체의 이온화를 유도하는 유닛이며, 고전압 트리거 유닛(130)은 DC전원 고전압 트리거 유닛일 수 있다. 또한, 고전압 트리거 유닛(130)은 제어부(170)로부터 다시 트리거 하라는 재트리거 신호를 수신하기 전까지 동작을 하지 않을 수 있다.
또한, 고전압 트리거 유닛(130)은 고압회로, 변압기, 구동회로, 정지회로 및 포토커플러로 구성될 수 있다.
포토커플러(photo coupler)는 입력 전기 신호와 출력 전기 신호를 빛으로써 전달하는 역할을 한다. 일반적으로 발광소자와 수광소자를 하나의 패키지에 결합하여 입출력간을 전기적으로 절연시켜 광으로 신호를 전달하는 광결합 소자이다.
고전압 트리거 유닛(130)은 DC전원 고전압 트리거 유닛일 수 있다. 기존의 방식은 펄스를 이용한 펄스 트리거 방식으로써, 펄스 트리거 방식은 램프에 보조 전선을 감아 높은 고전압을 인가시켜 램프를 트리거 시키는 방식으로 사용되었으나, 펄스 트리거 방식은 트리거 시간이 상대적으로 길며, 트리거 실패율 또한 높은 방식이다. 이것을 보완하기 위해 본 발명은 DC전원 트리거 방식을 사용함으로써 짧은 트리거 시간과 보다 확실한 트리거를 이룰 수 있게 된다.
심머(simmer) 유닛(150)은 고전압 트리거 유닛(130)에 의해 발생하는 고전압이 제논램프 내부 기체를 이온화 시킨 후, 제논램프에 일정한 전압을 인가하기 위한 유닛일 수 있다. 심머(simmer) 유닛(150)을 사용하여 본 발명의 장치에 안정적인 전류를 공급할 수 있다. 심머(simmer) 유닛(150)에 포함된 제2 구동회로(220)를 통해 제논램프에 공급되는 일정한 전압을 발생시킬 수 있다. 심머(simmer) 유닛(150)은 심머(simmer) 유닛(150) 내에 포함된 저항(R1)에 전류가 흐르면, 심머(simmer) 유닛(150) 내에 포함된 제2 구동회로(220)를 작동시켜 일정한 전압을 발생시킬 수 있다.
심머(simmer) 유닛(150)은 저항(R1)의 일단에 입력단이 연결되며, 제2 포토커플러(PC2) 발광소자가 출력단에 연결된 제2 OP-AMP(250) 및 전자 접촉기(M1)(190)는 스위칭 소자(SW1)와 고전압 트리거 유닛(130) 및 심머(simmer) 유닛(150) 사이에 연결되고, 제2 포토커플러(PC2) 발광소자가 전자 접촉기(M1)(190)와 연결된 제2 포토커플러(PC2) 수광소자로 신호를 전달하여, 전자 접촉기(M1)(190)와 연결된 제1 구동회로(210)를 동작시켜 전자 접촉기(M1)(190)를 도통시키는 제2 포토커플러(PC2) 발광소자를 포함할 수 있다.
또한, 심머(simmer) 유닛(150)은 저항(R1)의 일단에 입력단이 연결되며, 제1 포토커플러(PC1) 및 제3 포토커플러(PC3) 발광소자가 출력단에 연결된 제1 OP-AMP(240) 및 제3 포토커플러(PC3) 발광소자가 심머(simmer) 유닛(150) 내에 포함된 제2 구동회로(220)와 연결된 제3 포토커플러(PC3)의 수광소자로 신호를 전달하여, 제2 구동회로(220)를 동작시키는 제3 포토커플러(PC3) 발광소자를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 심머(simmer) 유닛(150)은 저항(R1) 및 심머(simmer) 유닛(150) 내에 포함된 제2 OP-AMP(250)의 입력단에 전류가 흐르면, 제2 OP-AMP(250)의 출력단과 연결된 제2 포토커플러(PC2) 발광소자를 동작시키는 제2 OP-AMP(250) 및 제2 포토커플러(PC2) 발광소자가 전자 접촉기(M1)(190)와 연결된 제2 포토커플러(PC2) 수광소자로 신호를 전달하여, 전자 접촉기(M1)(190)와 연결된 제1 구동회로(210)를 동작시켜 전자 접촉기(M1)(190)를 도통시키는 제2 포토커플러(PC2)를 포함할 수 있다.
또한, 심머(simmer) 유닛(150)에 포함된 저항(R1) 및 제1 OP-AMP(240)의 입력단에 전류가 흐르면, 제1 OP-AMP(240)는 제1 OP-AMP(240)의 출력단과 연결된 제1 포토커플러(PC1) 및 제3 포토커플러(PC3) 발광소자를 동작시킬 수 있다. 제3 포토커플러(PC3) 발광소자는 심머(simmer) 유닛 내에 포함된 제2 구동회로(220)와 연결된 제3 포토커플러(PC3)의 수광소자로 신호를 전달하여, 제2 구동회로(220)를 동작시킬 수 있다.
또한, 심머(simmer) 유닛(150) 내에 포함된 저항(R1)에 전류가 흘러 고전압 트리거 유닛(130)이 정지되면, 심머(simmer) 유닛(150) 내에 포함된 제1 OP-AMP(240)의 입력단에 전류가 입력되어 제1 OP-AMP(240)의 출력단에 연결된 제3 포토커플러의 발광소자가 신호를 심머(simmer) 유닛(150)에 포함된 제2 구동회로(220)와 연결된 제3 포토커플러(PC3)의 수광소자로 전달하여 제2 구동회로(220)를 작동시켜 제논램프에 일정한 전압을 인가시킬 수 있다.
또한, 심머(simmer) 유닛(150)은 정류회로, 변압기, 커패시터, 저항, 하나 이상의 포토커플러, 구동회로 및 하나 이상의 OP-AMP로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 심머(simmer) 유닛(150)은 심머(simmer) 유닛(150) 내에 포함된 제1 OP-AMP(240)의 입력단과 심머(simmer) 유닛(150) 내에 포함된 제2 OP-AMP(250)의 입력단 사이에 위치하는 딜레이부를 더 포함할 수 있고, 딜레이부는 제2 OP-AMP(250)의 입력단에 입력되는 전류는 제1 OP-AMP(240)의 입력단에 입력되는 전류보다 일정시간 지연되어 입력되게, 적어도 하나 이상의 저항 또는 커패시터로 연결될 수 있다. 일정시간은 고전압 트리거 유닛(130)의 동작이 정지될 때까지의 시간을 의미한다. 고전압 트리거 유닛(130)이 정지된 후, 전자 접촉기(M1)(190)를 도통시킴으로써, 스위칭 소자(SW1) 및 충전용 유닛을 보호할 수 있다.
또한, 제1 포토커플러(PC1) 발광소자는 심머(simmer) 유닛(150) 내에 포함된 저항(R1) 및 심머(simmer) 유닛(150) 내에 포함된 제1 OP-AMP(240)의 입력단에 전류가 흐르면, 심머(simmer) 유닛(150) 내에 포함된 제1 OP-AMP(240)의 출력단에 연결된 제1 포토커플러(PC1) 발광소자가 제어부(170)로 트리거 상태에 대한 신호를 송신할 수 있다. 제어부(170)는 송신한 신호를 통해 제논램프 트리거 상태를 확인할 수 있다. 심머(simmer) 유닛(150) 내에 포함된 제1 OP-AMP(240)에 연결된 제3 포토커플러(PC3) 발광소자는 심머(simmer) 유닛(150) 내에 포함된 제2 구동회로(220)와 연결된 제3 포토커플러(PC3) 수광소자에 신호를 전달하여 심머(simmer) 유닛(150)에 포함된 제2 구동회로(220)를 동작시켜 제논램프에 일정한 전압을 인가할 수 있게 한다.
제어부(170)는 제논램프에 트리거링 및 일정한 전압을 인가하기 위해 고전압 트리거 유닛(130) 및 심머(simmer) 유닛(150)이 구동되도록 제어할 수 있다. 또한, 제어부(170)는 심머(simmer) 유닛(150) 내에 포함된 저항(R1)에 전류가 흘러 고전압 트리거 유닛(130)이 정지되면, 고전압 트리거 유닛(130) 내에 포함된 정지회로를 동작시켜 고전압 트리거 유닛(130)의 동작을 정시시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 제어부(170)는 심머(simmer) 유닛(150) 내에 포함된 저항(R1)에 전류가 흘러 고전압 트리거 유닛(130)이 정지되면, 심머(simmer) 유닛(150) 내에 포함된 제1 OP-AMP(240)의 입력단에 전류가 입력되어, 심머(simmer) 유닛(150) 내에 포함된 제1 OP-AMP(240)의 출력단에 연결된 제1 포토커플러(PC1)의 발광소자로부터 제논램프 트리거 상태를 수신할 수 있고, 제어부(170)는 수신한 제논램프의 트리거 상태의 판단에 따라 고전압 트리거 유닛 내에 포함된 정지회로 동작여부를 결정하는 신호를 전달할 수 있다.
또한, 제어부(170)는 수신된 제논램프 트리거 상태가 기설정된 조건에 부합된다고 판단하는 경우, 고전압 트리거 유닛(130)에 내에 포함된 제4 포토커플러(PC4) 수광소자에 신호를 전달하여 고전압 트리거 유닛(130) 내에 포함된 정지회로를 동작시켜 고전압 트리거 유닛(130)을 정지시킬 수 있다. 또한, 제어부(170)는 제논램프 장치(100)의 제논램프에 다시 트리거 하라는 재트리거 신호가 필요하다고 판단하면, 고전압 트리거 유닛(130)에 다시 트리거 하라는 트리거 신호를 전달하여 고전압 트리거 유닛(130)을 동작시켜 고전압을 발생시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 제논램프 장치(100)는 심머(simmer) 유닛(150) 내에 포함된 저항(R1)에 전류가 흘러 고전압 트리거 유닛(130)이 정지되면, 심머(simmer) 유닛(150) 내에 포함된 제1 OP-AMP(240)의 입력단에 전류가 입력되어 심머(simmer) 유닛(150) 내에 포함된 제1 OP-AMP(240)의 출력단에 연결된 제3 포토커플러(PC3)의 발광소자가 심머(simmer) 유닛(150) 내의 포함된 제2 구동회로(220)와 연결된 제3 포토커플러(PC3)의 수광소자로 신호를 전달하여 심머(simmer) 유닛(150) 내에 포함된 제2 구동회로(220)를 동작시켜 제논램프에 일정한 전압을 인가시킬 수 있다.
또한, 심머(simmer) 유닛(150)은 심머(simmer) 유닛(150) 내에 포함된 제1 OP-AMP(240)의 입력단과 심머(simmer) 유닛(150) 내에 포함된 제2 OP-AMP(250)의 입력단 사이에 위치하는 딜레이부를 더 포함할 수 있고, 딜레이부는 적어도 하나 이상의 저항 또는 커패시터를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 OP-AMP(240) 입력단과 제2 OP-AMP(250)의 입력단 사이에 하나 이상의 저항 또는 커패시터를 포함함으로써, 제2 OP-AMP(250)의 입력단에 입력되는 전류는 제1 OP-AMP(240) 입력단에 입력되는 전류보다 지연되게 입력될 수 있다. 제2 OP-AMP(250)의 입력단에 입력되는 전류를 제1 OP-AMP(240) 입력단에 입력되는 전류보다 일정시간 늦게 입력되게 구성하여, 고전압 트리거 유닛의 동작을 정지시킨 후에 전자 접촉기(M1)(190)를 도통시킬 수 있다. 일정시간은 고전압 트리거 유닛(130)의 동작이 정지될 때까지의 시간을 의미한다. 고전압 트리거 유닛(130)이 정지된 후, 전자 접촉기(M1)(190)를 도통시킴으로써, 스위칭 소자(SW1) 및 충전용 유닛을 보호할 수 있다.
또한, 제논램프 장치(100)는 고전압 트리거 유닛(130)으로부터 고전압 발생이 정지된 경우, 심머(simmer) 유닛(150) 내에 포함된 제2 OP-AMP(250)와 연결된 제2 포토커플러(PC2) 발광소자를 통해 전자 접촉기(M1)(190)와 연결된 제2 포토커플러(PC2) 수광소자로 신호를 전달하여 전자 접촉기(M1)(190)와 연결된 제1 구동회로(210)를 동작시켜 전자 접촉기(M1)(190)를 도통시킬 수 있다.
또한, 제어부(170)는 제논램프에 고전압 발생이 필요하다고 판단한 경우, 고전압 트리거 유닛(130) 내에 포함된 정지회로 작동을 정지시키는 신호를 전달할 수 있다. 제어부(170)가 다시 트리거가 필요하다는 재트리거 신호를 보낼 때까지 고전압 트리거 유닛(130)은 정지회로를 계속해서 작동하여 고전압 발생을 정지시킬 수 있다. 고전압 트리거 유닛(130)이 다시 트리거가 필요하다는 재트리거 신호가 있을 때까지 계속해서 고전압 발생을 정지시킴으로써, 스위칭 소자(SW1) 및 충전용 유닛의 파손을 방지할 수 있다.
전자 접촉기(M1)(190)는 고전압 트리거 유닛(130)으로부터 고전압이 발생하는 동안, 회로와 분리시켜 고전압으로부터 충전용 유닛과 스위칭 소자(IGBT)(SW1)의 파손을 방지하는 역할을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 전자 접촉기(M1)(190)는 고전압 트리거 유닛(130)으로부터 고전압 발생이 정지된 경우, 전자 접촉기(M1)(190)는 심머(simmer) 유닛(150) 내에 포함된 제2 OP-AMP(250)와 연결된 제2 포토커플러(PC2) 발광소자가 전자 접촉기(M1)(190)와 연결된 제2 포토커플러(PC2) 수광소자로 신호를 전달하여 전자 접촉기(M1)(190)와 연결된 제1 구동회로(210)를 동작시켜 전자 접촉기(M1)(190)를 본 회로와 도통될 수 있다.
또한, 제논램프 장치(100)는 제논램프에 트리거가 이뤄지면 충전용 유닛을 이용하여 저전압으로 변경되며, 전자 접촉기(M1)(190)는 심머(simmer) 유닛(150)에 의해 램프에 안정된 유지 전류가 흐른 뒤에 도통을 시킴으로써 커패시터(C1)에 축적된 에너지를 스위칭 소자(IGBT)(SW1)를 통해 램프에 출력 에너지를 인가할 수 있다.
본 발명은 DC전원 트리거 방식을 사용하여 짧은 트리거 시간과 보다 확실한 트리거를 이룰 수 있게 되었으나, 제논램프 트리거시 수천볼트의 고전압에 의해 스위칭 소자(IGBT)(SW1) 및 충전용 유닛의 파손의 우려가 있을 수 있다. 따라서, 본 발명은 전자 접촉기(M1)(190)를 제어하여 스위칭 소자(IGBT)(SW1) 및 충전용 유닛의 파손을 방지할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 통상의 기술자라면 본 발명의 본질적인 특성이 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능할 것이다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예들에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
100: 제논램프 블록도
110: 전원부
130: 고전압 트리거 유닛
150: 심머 유닛
170: 제어부
190: 전자 접촉기
200: 제논램프 회로도
210: 제1 구동회로
220: 제2 구동회로
230: 제3 구동회로
240: 제1 OP-AMP
250: 제2 OP-AMP

Claims (9)

  1. 제논램프 장치에 있어서,
    외부의 전원이 공급되는 전원부;
    상기 전원부에서 전원이 공급되면 제논램프에 고전압을 인가하여 트리거 시키는 고전압 트리거 유닛;
    상기 고전압 트리거 유닛에 의해 상기 제논램프가 트리거 된 후, 상기 제논램프에 일정한 전압을 인가하는 심머(simmer) 유닛; 및
    상기 고전압 트리거 유닛 및 상기 심머(simmer) 유닛의 구동을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 심머(simmer) 유닛은,
    저항(R1)의 일단에 입력단이 연결되며, 제2 포토커플러 발광소자가 출력단에 연결된 제2 OP-AMP; 및
    전자 접촉기(M1)는 스위칭 소자(SW1)와 상기 고전압 트리거 유닛 및 상기 심머(simmer) 유닛 사이에 연결되고, 상기 제2 포토커플러 발광소자가 전자 접촉기(M1)와 연결된 제2 포토커플러 수광소자로 신호를 전달하여, 상기 전자 접촉기(M1)와 연결된 제1 구동회로를 동작시켜 상기 전자 접촉기(M1)를 도통시키는 제2 포토커플러 발광소자를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 심머(simmer) 유닛 내에 포함된 저항(R1) 및 상기 심머(simmer) 유닛 내에 포함된 제1 OP-AMP의 입력단에 전류가 흐르면, 상기 제1 OP-AMP의 출력단에 연결된 제1 포토커플러 발광소자로부터 상기 제논램프의 트리거 상태에 대한 신호를 수신하고,
    상기 수신한 신호에 기반하여, 상기 제논램프의 트리거 상태를 판단하고, 상기 트리거 상태에 따라 상기 고전압 트리거 유닛 내에 포함된 정지회로 동작여부를 결정하는 신호를 상기 고전압 트리거 유닛 내에 포함된 제4 포토커플러 수광소자로 전달하는,
    제논램프 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고전압 트리거 유닛은,
    상기 제논램프 양단에 고전압을 인가하여 상기 제논램프 내부 기체의 이온화를 유도하는 DC전원 고전압 트리거 유닛인,
    제논램프 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    스위칭 소자(SW1)와 상기 고전압 트리거 유닛 및 상기 심머(simmer) 유닛 사이에 연결된 전자 접촉기(M1)를 더 포함하는,
    제논램프 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 심머(simmer) 유닛은,
    상기 저항(R1)의 일단에 입력단이 연결되며, 제1 포토커플러 및 제3 포토커플러 발광소자가 출력단에 연결된 제1 OP-AMP; 및
    상기 제3 포토커플러 발광소자가 상기 심머(simmer) 유닛 내에 포함된 제2 구동회로와 연결된 제3 포토커플러의 수광소자로 신호를 전달하여, 상기 제2 구동회로를 동작시키는 제3 포토커플러 발광소자를 포함하는,
    제논램프 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 수신된 제논램프의 트리거 상태가 기설정된 조건에 부합된다고 판단하는 경우,
    상기 고전압 트리거 유닛 내에 포함된 제4 포토커플러 수광소자로 신호를 전달하여, 상기 고전압 트리거 유닛 내에 포함된 정지회로를 동작시키는,
    제논램프 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 심머(simmer) 유닛은,
    상기 심머(simmer) 유닛 내에 포함된 제1 OP-AMP의 입력단과 심머(simmer) 유닛 내에 포함된 제2 OP-AMP의 입력단 사이에 위치하는 딜레이부를 더 포함하고,
    상기 딜레이부는, 적어도 하나 이상의 저항 또는 커패시터를 포함하는,
    제논램프 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 고전압 트리거 유닛은,
    상기 제어부로부터 다시 트리거 하라는 재트리거 신호를 수신하기 전까지 동작하지 않는,
    제논램프 장치.

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