KR19980019980A

KR19980019980A - 안정기용 펄스 발생 회로

Info

Publication number: KR19980019980A
Application number: KR1019960038283A
Authority: KR
Inventors: 윤영일
Original assignee: 손욱; 삼성전관 주식회사
Priority date: 1996-09-04
Filing date: 1996-09-04
Publication date: 1998-06-25

Abstract

본 발명은 고압 방전 램프를 시동하는 안정기의 펄스 발생장치에 관한 것으로, 상기 램프와 안정기 사이의 거리의 차가 여러 가지 일 경우에도 하나의 안정기로 고압 방전 램프를 동작시킬 수 있는 안정기를 제공하기 위하여, 저항, 인턱터 및 캐퍼시터를 가지는 공진 회로부와 상기 공진 회로부를 스위칭하는 스위칭부로 이루어지는 안정기용 펄스 발생 회로에 있어서, 상기 공진 회로부는 하나 이상의 캐퍼시터를 가지며 그 중 어느 하나를 선택하여 공진 회로부를 구동하기 위한 캐퍼시터 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 안정기용 펄스 발생 회로에 관한 것이다.

Description

안정기용 펄스 발생 회로

본 발명은 고압 방전 램프를 시동하는 안정기용 펄스 발생장치에 관한 것이다. 일반적으로, 방전등용 전자식 안정기는 고주파가 안정기의 LC공진 회로에 인가됨으로써 방전램프에 큰 전압을 인가하여 방전 램프를 점등하도록 되어 있다. 이와 같이 방전 램프는 고주파에 의하여 방전되어 점등함으로써 잔상현상이 없고 열 발생 및 소음이 거의 없으므로 널리 사용되고 있다.

이러한 종래의 안정기의 펄스 발생장치의 구성을 첨부된 도 1을 사용하여 설명하면 다음과 같다. 제1도를 참조하면, 종래의 안정기용 펄스 발생 회로는 공진 회로부(20)와 상기 공진 회로부를 스위칭하여 펄스를 발생시키기 위한 스위칭부(30)를 구비하며, 전원(10)으로부터 교류전원을 인가 받는다. 공진 회로부(20)는 인덕터(L), 저항(R1, R2, R3, R4 및 R7) 및 제1 캐퍼시터(C2)로 구성되어 있으며, 여기서 인덕터(L)는 제1 캐퍼시터(C2) 및 상기 저항(R1, R2, R3, R4 및 R7)들과 함께 공진회로(20)를 이루어 이 공진회로가(20) 적정한 시정수를 가지고 공진할 수 있도록 분지되어 있다.

다음으로 스위칭부(30)는 상기 캐퍼시터(C2)에 직렬로 연결된 다이리스터(SCR), 상기 다이리스터(SCR)의 게이트에 연결되어 있는 저항(R6), 상기 저항(R6)에 연결된 다이액(DIAC), 상기 다이액(DIAC)에 항복전압을 공급하기 위한 캐퍼시터 (C1) 및 상기 캐퍼시터(C1)에 병렬로 연결되어 있으며, 상기 캐퍼시터(C1)를 적정 전압으로 충전시키기 위하여 입력전압을 분배하는 저항(R5) 및 입력전압의 양의 반주기동안만 상기 캐퍼시터(C1)가 충전되도록 상기 저항과 병렬로 연결된 다이오드 (D1)로 구성되어 있다. 이러한 스위칭부(2)의 동작을 설명하면 다음과 같다. 먼저 입력 전원이 양의 반주기에 있을 때, 인가된 전원이 저항 R1 내지 R4 및 저항 R5에 의하여 분압된다. 여기서 저항(R5)은 캐퍼시터(C1)의 충전전압이 상기 다이액(DIAC)의 항복전압인 0.8V 정도의 값을 가지도록 조정되어 있다. 캐퍼시터(C1)가 양의 반주기 동안 충전되어 0.8V에 이르면 다이액(DIAC)이 도통하고 캐퍼시터(C1)는 방전된다. 상기 다이액이 도통되면 다이리스터(SCR)가 턴온되고 이에 의해 상기 공진회로(20)가 스위칭되어 동작함에 따라 제3도의 나에 도시되었듯이 펄스가 발생한다. 또한 입력펄스가 음의 반주기에 있을 때는 다이오드 (D1)가 도통되어 저항(R5)으로 전류가 흐르지 않으므로 다이액(DIAC) 및 캐퍼시터(C1)에 의한 스위칭 동작이 이루어지지 않는다. 따라서 제3도의 나에 도시된 바와 같이 음의 반주기에서는 펄스가 발생하지 않는다.

상기 다이액 소자는 입력되는 전압이 특정 항복전압을 초과할 때까지 전류를 완전히 차단하다가 항복전압을 초과하면 개방되어 대전류가 흐른다. 일단 다이액은 도통되면 전류강하로서만 개방시킬 수가 있으므로, 다이액에 흐르는 전류를 일정치 이하로 낮추면 다이액은 개방된다. 따라서 도1에 도시된 안정기의 펄스발생장치에서 캐퍼시터(C1)가 계속 충전되어 캐퍼시터(C1)의 전압이 다이액의 항복전압에 도달하면 다이액은 단락되고 캐퍼시터(C1)는 방전되어 플라이백(flyback, 갑자기 감소)된다. 플라이백의 시점에서 전류는 유지전류이하로 강하되고 다이액은 개방된다. 다이액이 개방되면 다시 캐퍼시터(C1)가 충전되면서 다음 사이클이 시작된다. 상기 과정을 통하여 캐퍼시터(C2)와 코일(L) 및 저항으로 이루어진 공진 회로를 스위칭하여 방전등에 큰 전압이 걸리도록 펄스를 발생시킬 수 있다.

일반적으로 상기한 안정기와 고압 방전 램프사이의 거리가 길어지면 펄스의 세기가 감쇠하여 램프를 구동시킬 수가 없으므로, 이러한 경우는 안정기에서 발생하는 펄스의 폭을 길게 하여 램프를 시동하여야 한다. 그러나 상기한 고압 방전 램프와 안정기 사이의 거리는 통상 가정용 램프에서는 25-30m 정도이나 가로등의 경우는 필요에 따라 60-70m정도의 거리를 가지도록 설계하는 경우도 있으나, 종래의 안정기의 펄스발생장치는 발생시키는 펄스의 폭이 안정기 제조시부터 정해져 있으므로 램프나 안정기 사이의 거리에 따라 각각에 맞는 펄스 폭을 가진 안정기를 설치하여야 하며 펄스발생회로가 안정되지 못한 단점이 있었다. 따라서 본 발명은 램프와 안정기의 거리의 차가 여러 가지 일 경우에도 하나의 안정기로 고압 방전 램프를 동작시킬 수 있는 안정기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 종래의 안정기용 펄스 발생 장치의 회로도이고,

도 2는 본 발명의 안정기용 펄스 발생 장치의 회로도이며

도 3은 안정기용 펄스 발생 장치의 입력 및 출력전압의 파형도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 교류전원 20: 공진 회로부 30: 스위칭부

40: 캐퍼시터 선택부 50: 고압 방전 램프

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 저항, 인턱터 및 하나 이상의 캐퍼시터를 가지는 공진 회로부와 상기 공진 회로부를 스위칭하는 스위칭부로 이루어지는 안정기용 펄스 발생 회로에 있어서, 상기 공진 회로부는 상기 하나 이상의 캐퍼시터중 어느 하나를 선택하여 공진 회로부를 구동하기 위한 캐퍼시터 선택부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 제2도는 본 발명의 램프용 안정기의 회로도를 나타내는 것으로, 펄스를 발생시키는 공진 회로부(20) 및 상기 공진 회로부를 개방/단락 시키는 스위칭부(30)로 구성되어 있으며, 상기 공진 회로부(20)는 복수개의 캐퍼시터중 어느 하나를 선택하여 공진 회로부를 구동하기 위한 캐퍼시터 선택부(40)를 구비한다.

본 실시예에서, 공진 회로부(20)는 인덕터(L), 저항(R1, R2, R3, R4 및 R7) 및 캐퍼시터 선택부(40)를 구비하며, 본 실시예에서는 캐퍼시터 선택부(40)는 제1 캐퍼시터(C2), 제2 캐퍼시터(C3) 및 스위치(S1)로 구성되어 있다. 여기서 인덕터(L)는 안정기 제조시 분지되어 있어, 제1 캐퍼시터(C2), 제2 캐퍼시터(C3) 및 상기 저항(R1, R2, R3, R4 및 R7)들과 함께 공진회로(20)가 적정한 시정수를 가지도록 되어 있으며, 스위치(S1)는 발생하는 펄스의 폭을 조정하기 위하여 필요에 따라 제1 또는 제2 캐퍼시터(C2, C3)에 접속하도록 되어 있다. 여기서 상기 저항 R1, R2, R3 및 R4는 단일저항으로 대체할 수도 있고, 원가의 절감 및 공진회로(20)의 시정수의 조작을 용이하게 하기 위하여 4개의 저항으로 구성하였다.

다음으로 스위칭부(30)는 상기 캐퍼시터(C2)에 직렬로 연결된 다이리스터(SCR), 상기 다이리스터(SCR)의 게이트에 연결되어 있는 저항(R6), 상기 저항(R6)에 연결된 다이액(DIAC) , 상기 다이액(DIAC)에 도통 전압을 공급하기 위한 캐퍼시터(C1) 및 상기 캐퍼시터(C1)에 병렬로 연결되어 이를 적정 전압으로 충전시키기 위하여 입력전압을 분배하는 저항(R5) 및 입력전압의 양의 반주기동안만 상기 캐퍼시터(C1)가 충전되도록 상기 저항(R5)과 병렬로 연결된 다이오드(D1)로 구성되어 있다. 이러한 스위칭부(2)의 동작을 설명하면 다음과 같다. 도3의 (가)에 도시된 바와 같이, 먼저 입력펄스가 양의 반주기(+)에 있을 때, 인가된 전원이 저항(R1 내지 R4) 및 저항(R5)에 의하여 분압된다. 여기서 저항(R5)은 캐퍼시터(C1)의 충전전압이 0.8V 정도의 값을 가지도록 조정되어 있다. 캐퍼시터(C1)가 양의 반주기 동안 충전되어 0.8V에 이르면 다이액(DIAC)이 도통하고 캐퍼시터(C1)는 방전된다. 다이액(DIAC)이 도통되면 다이리스터(SCR)가 턴온되고 상기 공진회로가 스위칭됨에 따라서 제3도의 나에 도시되었듯이 펄스가 발생한다. 그리고 도 3의 (가)에 나타난 바와 같이, 입력펄스가 음의 반주기(-)에 있을 때는 다이오드(D1)가 도통되어 저항(R5)으로 전류가 흐르지 않으므로 다이액(DIAC) 및 캐퍼시터(C1)에 의한 스위칭 동작이 이루어지지 않는다. 따라서 제3도의 나에 도시되었듯이 음의 반주기에서는 펄스가 발생하지 않는다. 본 실시예에서 다이오드(D2)는 공진회로의 스위칭에 의한 펄스발생을 돕고 전체적인 회로의 안정성을 위하여 상기 스위칭부(30)와 병렬로 연결되고 상기 공진회로(20)의 캐퍼시터 선택부(40)에 음극이 연결되도록 설계되어 있다.

이와 같은 구성에 의해 본 발명은 고압 방전 램프와 안정기의 거리의 차가 다른 경우에도 하나의 안정기로 시동할 수 있으므로, 제품을 여러 가지 조건에서 사용할 수 있고 대량생산에 의한 제조원가를 낮출 수 있으며, 안정기의 사용장소가 바뀌더라도 이를 안정기 자체를 교체할 필요가 없는 장점이 있다.

Claims

저항, 인턱터 및 하나 이상의 캐퍼시터로 이루어지는 공진 회로부와 상기 공진 회로부를 스위칭하는 스위칭부로 이루어지는 안정기용 펄스 발생 회로에 있어서, 상기 공진 회로부는 상기 캐퍼시터중 어느 하나를 선택하여 공진 회로부를 구동시킴으로서 안정기의 펄스 폭을 조정하기 위한 캐퍼시터 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 안정기용 펄스 발생 회로
제1항에 있어서, 상기 캐퍼시터 선택부는 하나 이상의 캐퍼시터가 병렬로 연결되어 있으며 상기 캐퍼시터중 공진 회로에 사용되는 캐퍼시터를 선택할 수 있는 선택 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 안정기용 펄스 발생 회로
제1항에 있어서, 상기 스위칭부와 병렬로 연결되어 있으며 상기 공진회로의 캐퍼시터 선택부에 음극이 연결된 다이오드를 구비하는 것을 특징으로 하는 안정기용 펄스 발생 회로.