KR19990008817A

KR19990008817A - Soft Semiconductor Starters for Fluorescent Lamps

Info

Publication number: KR19990008817A
Application number: KR1019970030953A
Authority: KR
Inventors: 박종연; 김진수
Original assignee: 박종연; 김진수; 주식회사 진명라이팅
Priority date: 1997-07-04
Filing date: 1997-07-04
Publication date: 1999-02-05

Abstract

본 발명은 트라이악과 다이악을 이용하여 형광등의 수명을 연장할 수 있는 형광등용 소프트 반도체 스타터에 관한 것으로, 형광등(10) 양단의 전압이 캐패시터(C2,C3,C4) 및 저항(R1)을 통해 다이악(DA)에 인가되어, 상기 다이악(DA)의 턴온 전압을 넘으면 상기 다이악(DA)이 단락되어 트라이악(TA)을 도통시키고, 상기 트라이악(TA)이 도통되면 상기 형광등(10)의 방전이 시작되며, 초크 코일(L)에 역기전력이 발생되어 상기 형광등(10)을 점등하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a soft semiconductor starter for a fluorescent lamp that can extend the life of the fluorescent lamp by using a triac and a diaak, wherein the voltage across the fluorescent lamp 10 through the capacitor (C2, C3, C4) and the resistor (R1) When the diaak DA is applied and exceeds the turn-on voltage of the diaak DA, the diaak DA is short-circuited to conduct the triac TA, and when the triac TA is conducted, the fluorescent lamp ( Discharge of 10) is started, and the counter electromotive force is generated in the choke coil L, characterized in that configured to light the fluorescent lamp 10.

Description

Soft Semiconductor Starters for Fluorescent Lamps

본 발명은 형광등용 스타터에 관한 것으로서, 특히 트라이악과 다이악을 이용하여 형광등의 수명을 연장할 수 있는 형광등용 소프트 반도체 스타터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a starter for a fluorescent lamp, and more particularly, to a soft semiconductor starter for a fluorescent lamp that can extend the life of the fluorescent lamp using triac and diac.

가정에서 실내 조명용으로 많이 사용하는 형광등의 초기 점등시 반드시 스타터를 사용해야 한다. 도 1은 종래의 스타터를 채용한 형광등의 회로도로서, 종래의 스타터는 외부에서 입력전압이 가해지면 안정기, 스타터, 램프의 순서로 전류가 흐르게 된다. 이때 전류가 흐르는 스타터 램프(2)는 글로우 방전하며 가열되고, 점차 온도가 상승하면서 스위치 오프로 돌입하게 된다.Starters must be used for the initial lighting of fluorescent lamps, which are frequently used for indoor lighting at home. FIG. 1 is a circuit diagram of a fluorescent lamp employing a conventional starter. In the conventional starter, when an input voltage is applied from the outside, current flows in the order of a ballast, a starter, and a lamp. At this time, the starter lamp 2 in which current flows is heated by glow discharge, and gradually enters a switch-off as the temperature rises.

스타터 램프(2)가 스위치 오프되어 초크 코일에는 600V ~ 1000V 정도의 역기전력이 발생하고, 역기전력에 의해 형광등(1)에 고전압이 인가되어 점등을 시작하게 된다.The starter lamp 2 is switched off to generate back electromotive force of about 600V to 1000V on the choke coil, and high voltage is applied to the fluorescent lamp 1 by the counter electromotive force to start lighting.

상기와 같은 글로우 스타터는 형광등에 흑화 작용을 일으켜 형광등 자체의 수명을 단축시키고, 형광등의 방전 효율이 낮은 문제점이 있었다.The glow starter as described above causes a blackening effect on the fluorescent lamp, shortens the life of the fluorescent lamp itself, and has a problem of low discharge efficiency of the fluorescent lamp.

이러한 문제점을 해결하기 위한 기술이 특허 공개 96-16645호와 공고번호 91-9146호에 개시되어 있으나, 외부에서 인가되는 전원이 직접 트라이악에 인가되기 때문에 부품이 파손되기 쉽고, 예열 시간과 방전시간을 구분하여 조절할 수 없기 때문에 과도한 예열 및 방전에 의해 이상 발열이 발생되는 문제점이 있었다.A technique for solving this problem is disclosed in Korean Patent Publication No. 96-16645 and Publication No. 91-9146, but since the external power is directly applied to the triac, the parts are easily damaged, preheating time and discharge time. There is a problem that abnormal heat generation by excessive preheating and discharge because it can not be adjusted separately.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 형광등의 수명을 연장시키고, 방전 효율을 높일 수 있는 형광등용 소프트 반도체 스타터를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a soft semiconductor starter for a fluorescent lamp which can extend the life of the fluorescent lamp and increase the discharge efficiency.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 형광등(10) 양단의 전압이 캐패시터(C2,C3,C4) 및 저항(R1)을 통해 다이악(DA)에 인가되어, 상기 다이악(DA)의 턴온 전압을 넘으면 상기 다이악(DA)이 단락되어 트라이악(TA)을 도통시키고, 상기 트라이악(TA)이 도통되면 상기 형광등(10)의 방전이 시작되며, 초크 코일(L)에 역기전력이 발생되어 상기 형광등(10)이 점등되도록 구성된다.In order to achieve the above object, the present invention is the voltage across the fluorescent lamp 10 is applied to the diaak DA through the capacitor (C2, C3, C4) and the resistor (R1), When the turn-on voltage is exceeded, the diaak DA is short-circuited to conduct the triac TA, and when the triac TA is conducted, the discharge of the fluorescent lamp 10 starts, and the counter electromotive force is applied to the choke coil L. Is generated so that the fluorescent lamp 10 is turned on.

도 1은 종래의 스타터를 채용한 형광등의 회로도.1 is a circuit diagram of a fluorescent lamp employing a conventional starter.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 스타터를 채용한 형광등 안정기의 실시예의 구성을 나타내는 회로도.Fig. 2 is a circuit diagram showing the configuration of an embodiment of a fluorescent lamp ballast employing a semiconductor starter according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 반도체 스타터를 채용한 형광등 안정기의 다른 실시예의 구성을 나타내는 회로도.3 is a circuit diagram showing the configuration of another embodiment of a fluorescent ballast employing a semiconductor starter according to the present invention.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

10:형광등 L:초크 코일10: fluorescent lamp L: choke coil

DA:다이악 TA:트라이악DA: Diaak TA: Triac

C1,C2,C3,C4:캐패시터 R1,R2:저항C1, C2, C3, C4: Capacitor R1, R2: Resistance

도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the drawings the configuration and operation of the present invention in detail as follows.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 스타터를 채용한 형광등의 일실시예의 구성을 나타내는 회로도로서, 형광등(10) 양단의 전압이 캐패시터(C2,C3,C4) 및 저항(R1)을 통해 다이악(DA)에 인가되어, 상기 다이악(DA)의 턴온 전압을 넘으면 상기 다이악(DA)이 단락되어 트라이악(TA)을 도통시키고, 상기 트라이악(TA)이 도통되면 상기 형광등(10)의 방전이 시작되며, 초크 코일(L)에 역기전력이 발생되어 상기 형광등(10)이 점등되도록 구성된다.FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of a fluorescent lamp employing a semiconductor starter according to the present invention, in which voltages across the fluorescent lamp 10 are connected through capacitors C2, C3, and C4 and resistor R1. When the diaak DA exceeds the turn-on voltage of the diaak DA, the diaak DA is short-circuited to conduct the triac TA, and when the triac TA is conducted, the fluorescent lamp 10 is discharged. Is started, the counter electromotive force is generated in the choke coil (L) is configured to light up the fluorescent lamp (10).

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the present invention configured as described above are as follows.

형광등(10) 예열시 형광등 양단(a,b)에 걸리는 전압이 0 보다 큰 경우, 외부에서 인가된 전압이 다이악(DA)에 인가되고, 다이악(DA)의 턴온 전압을 넘어 다이악(DA)이 단락되면, 트라이악(TA)이 도통된다. 이때 수학식 1에 의해 다음과 같은 전류(i)가 a 에서 b 로 흐름을 알 수 있다.When the voltage applied to both ends a and b of the fluorescent lamp 10 is greater than zero when the fluorescent lamp 10 is preheated, an externally applied voltage is applied to the diac DA and exceeds the turn-on voltage of the diac DA. When DA) is shorted, the triac TA is turned on. In this case, it can be seen from Equation 1 that the current i flows from a to b.

따라서 형광등(10)에는 583mA의 예열 전류가 흐름을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the preheating current of 583 mA flows in the fluorescent lamp 10.

형광등(10)의 방전전압을 유도하기 위해, 형광등(10)에의 입력 전압이 0보다 작을 경우 다이악(DA)에 인가된 전압이 턴온 전압을 넘지 못하게 되어, 트라이악(TA)이 턴오프되었을 때 전류는 b 에서 a 로 흐르며, 다음과 같은 값을 갖는다.In order to induce the discharge voltage of the fluorescent lamp 10, when the input voltage to the fluorescent lamp 10 is less than zero, the voltage applied to the diaak DA does not exceed the turn-on voltage, so that the triac TA may be turned off. The current flows from b to a and has the following values.

각각의 커패시터(C2, C3, C4)가 직렬 연결되어 있는 것으로 볼 수 있으므로, 커패시터(C2, CC, C4)의 전체 용량(C0)을 0.007F 라고 했을 때, 커패시터(C1)를 흐르는 전류(i1)는 0.0018j, 커패시터(C2, C3, C4)를 흐르는 전류(i2)는 0.000046+0.00058j라 할 수 있으며, 캐패시터(C1)와 캐패시터(C2, C3, C4)는 병렬연결되어 있으므로, 전체 전류(I)는 i1+i2 이므로 000046+0.00238j이라고 하면, 전체 전류는 2.38[mA]라고 할 수 있다.Since each capacitor (C2, C3, C4) can be seen in series, the total capacitance (C0) of the capacitor (C2, CC, C4) is 0.007 When F, the current (i1) flowing through the capacitor (C1) is 0.0018j, the current (i2) flowing through the capacitors (C2, C3, C4) is 0.000046 + 0.00058j, the capacitor (C1) and the capacitor ( Since C2, C3, and C4) are connected in parallel, the total current I is i1 + i2, so 000046 + 0.00238j, and the total current is 2.38 [mA].

다이악(DA)의 턴온 전압을 넘게 되어 트라이악(TA)이 턴온되었을 때, 회로 전체에 흐르는 전류는 커패시터(C1)를 흐르는 전류(i1)와 커패시터(C2, C3, C4)를 흐르는 전류(i2)의 총량으로서, b 에서 a 로 흐른다.When the triac TA is turned on because the diaak DA is turned on and the triac TA is turned on, the current flowing through the circuit is the current i1 flowing through the capacitor C1 and the current flowing through the capacitors C2, C3, and C4 ( It flows from b to a as the total amount of i2).

트라이악(TA)의 턴온에 의해 다음과 같은 방전 전압이 발생된다.The turn-on of the triac TA generates the following discharge voltages.

(이때 L=1[H], di= i^,- i = -0.000046 + j0.00332, dt = 5seC)(Where L = 1 [H], di = i ^, -i = -0.000046 + j0.00332, dt = 5seC)

일정 전압이상 상승하게 되면, 스타터 회로는 off 상태로 되고, 쵸크 코일(안정기)에 역기전력이 발생하게 되어, 형광등(10)은 점등되게 된다.When the voltage rises above a certain voltage, the starter circuit is turned off, counter electromotive force is generated in the choke coil (stabilizer), and the fluorescent lamp 10 is turned on.

형광등(10)의 방전이 시작되게 되면, 스타터 회로는 동작하지 않으므로 다음과 같이 동작하게 된다.When the discharge of the fluorescent lamp 10 is started, the starter circuit does not operate and operates as follows.

따라서 형광등 양단의 전압은 121 V 임을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the voltage across the fluorescent lamp is 121V.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성을 나타내는 회로도이다.3 is a circuit diagram showing a configuration according to another embodiment of the present invention.

이 실시예에서는 캐패시터(C2)를 저항(R2)으로 대체한다. 저항(R2)는 저항(R1)과 같은 용량을 갖으며, 캐패시터(C3, C4)를 비롯한 다른 부품들은 상기 실시예에서와 같은 용량을 갖는다.In this embodiment, capacitor C2 is replaced with resistor R2. Resistor R2 has the same capacitance as resistor R1, and other components, including capacitors C3 and C4, have the same capacitance as in the above embodiment.

상기 실시예에서는 예열 상태에서는 수학식 1과 같은 583mA의 예열 전류가 c 에서 d 로 흐른다.In the above embodiment, a preheating current of 583 mA as shown in Equation 1 flows from c to d in the preheating state.

방전 전압 유도시에는 입력전압이 0보다 작을 경우, 다이악(DA)의 턴온 전압을 넘지 못해 트라이악이 턴 오프된 때의 전류는 다음과 같은 값을 가지며, c 에서 d 로 흐른다.When the input voltage is less than 0 during the induction of the discharge voltage, the current when the triac is turned off because the turn-on voltage of the diaak DA does not exceed has the following value, and flows from c to d.

입력 전압이 0 보다 작은 경우, 다이악(DA)의 턴온 전압을 넘어 트라이악(TA)이 턴 온 되면 다음과 같다.When the input voltage is less than zero, when the triac TA is turned on beyond the turn-on voltage of the diaak DA, as follows.

이때 방전 전압은 수학식 4에 의해 1446V 로 계산된다.At this time, the discharge voltage is calculated as 1446V by the equation (4).

형광등(10)의 양단에 인가되는 전압이 일정 전압이상 상승하게 되면, 스타터 회로는 off 상태로 되고, 쵸크 코일(안정기)에 역기전력이 발생하게 되어, 형광등(10)은 점등되게 된다.When the voltage applied to both ends of the fluorescent lamp 10 rises above a certain voltage, the starter circuit is turned off, the counter electromotive force is generated in the choke coil (ballast), and the fluorescent lamp 10 is turned on.

상기와 같이 구성되는 실시예를 구현함에 있어, 스타터 회로 자체의 고전압에 의해 상온보다 높은 온도가 발생할 수 있기 때문에, 저항체로서는 써미스터를 사용하는 것이 바람직하다.In implementing the embodiment configured as described above, it is preferable to use a thermistor as the resistor because a temperature higher than room temperature may occur due to the high voltage of the starter circuit itself.

상기와 같이 구성된 본 발명은 흑화 작용을 없애 형광등의 수명을 연장시키고, 형광등의 방전 효율을 높이는 효과가 있다.The present invention configured as described above has the effect of eliminating blackening and extending the life of fluorescent lamps and increasing the discharge efficiency of fluorescent lamps.

Claims

When the voltage across the fluorescent lamp 10 is applied to the diaak DA through the capacitors C2, C3, C4 and the resistor R1, and the diaak DA exceeds the turn-on voltage of the diaak DA, When the triac (TA) is short-circuited and the triac (TA) is conducted, discharge of the fluorescent lamp 10 starts, and a counter electromotive force is generated in the choke coil (L) so that the fluorescent lamp 10 is turned on. A semiconductor starter for fluorescent lamps, characterized in that.

When the voltage across the fluorescent lamp 10 is applied to the diaak DA through the capacitors C3 and C4 and the resistors R1 and R2, when the turn-on voltage of the diaak DA exceeds the turn-on voltage, the diaak DA The short circuit causes the triac TA to conduct, and when the triac TA conducts, the discharge of the fluorescent lamp 10 starts, and a counter electromotive force is generated in the choke coil L so that the fluorescent lamp 10 is turned on. A semiconductor starter for fluorescent lamps, comprising: