KR20000032437A - 고압 방전 램프의 잔류 전압 방전 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 외부로부터 공급되는 전압을 램프의 사용 전압으로 강하시키는 전압 강하부와, 상기 전압 강하부에서 강하된 전압을 제 1 코일과 제 2 코일을 통해서 상기 램프에 교번적으로 공급하는 풀브리지 인버터를 구비한 고압 방전 램프용 발라스트에 채용되어 상기 램프의 소등시 상기 발라스트 내에 남아있는 잔류 전압을 고속 방전시키기 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 전압 강하부로부터 상기 풀브리지 인버터로 공급되던 잔류 전압을 방전하기 위한 제 1 방전부; 상기 풀브리지 인버터로부터 상기 제 1 코일을 통해서 램프에 공급되던 잔류 전압을 방전시키기 위한 제 2 방전부; 상기 풀브리지 인버터로부터 상기 제 2 코일을 통해서 램프에 공급되던 잔류 전압을 방전하기 위한 제 3 방전부; 상기 램프의 소등 제어와 동시에 상기 제 1 방전부, 제 2 방전부 및 제 3 방전부를 동시에 방전 제어하는 시스템 제어부를 포함하는 고압 방전 램프의 잔류 전압 방전 장치를 제공함으로써, 램프의 소등 후 다음 번 점등에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있고, 시스템의 기계적 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

고압 방전 램프의 잔류 전압 방전 장치
본 발명은 고압 방전 램프용 발라스트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교류형 풀브리지 방식의 고압 방전 램프용 발라스트에 채용되어 소등시 발라스트 내에 잔류하는 전압을 빠르게 방전할 수 있는 고압 방전 램프의 잔류 전압 방전 장치에 관한 것이다.
주지하다시피, 고압 방전 램프는 투사형 TV나 OHP(overhead projector) 등에 주로 이용되는 것으로서, 이러한 고압 방전 램프에는 불안정하게 인가되는 전압 또는 전류를 안정적으로 인가시키기 위한 발라스트가 채용된다.
이하, 종래의 고압 방전 램프에 채용되는 발러스트의 동작 과정에 대해서 도 1을 참조하여 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
사용자의 조작에 의해서, 시동부(도시 생략함)에서 램프(80)를 점등하고 나면, 시스템 제어부(40)는 소정 주파수(예를 들어, 90Hz)를 갖는 신호(이하, '점등 신호'라 칭함)를 발생하고, 그 발생된 주파수를 인버터 구동부(50)에 제공한다.
인버터 구동부(20)는 시스템 제어부(40)로부터 제공된 주파수에 대응하여 풀브리지 인버터(60)를 구동한다.
한편, 전원 공급부(40)로부터 공급되는 소정 교류 전압(예를 들어, 110V 또는 220V)은 교류-직류 변환부(20)에서 직류로 변환되고, 그 변환된 직류 전압은 전압 강하부(30)에서 램프의 점등에 필요한 소정 전압(예를 들어, 50V 내외)으로 감압된 후, 풀브리지 인버터(60)에 제공된다.
따라서, 풀브리지 인버터(60)는 인버터 구동부(50)의 구동에 의해서 구동되어, 전압 강하부(30)로부터 제공되는 전압을 램프(80)에 소정 주파수(예를 들어, 90Hz)에 대응되는 교류로 인가한다.
상술한 과정에 의해서 제공되는 교류 전압에 의해서 램프(80)는 점등 상태를 유지한다.
이후, 사용자의 조작에 의해 램프(80)의 소등이 요구되면 시스템 제어부(40)는 전원 공급부(10)와 교류-직류 변환부(20) 사이에 배치된 릴레이(90)를 제어하여 전원 공급을 차단하도록 한다.
그러나, 종래의 고압 방전 램프용 발라스트에서는 릴레이(90)에서 전원 공급부(10)로부터 교류-직류 변환부(20)에 인가되는 전원 공급을 차단하더라도, 전압 방전 램프용 발라스트 내에는 소정 전압(예를 들어, 전압 L1에는 직류 50V, L2 및 L3에는 교류 25V)이 잔류한다.
이와 같이, 잔류 전압이 발라스트 내에 잔류하는 경우에는, 재점등시 잔류 전압이 완전히 방전된 후 램프(80)의 시동이 이루어지므로 램프(80)의 소등 후 재점등시 램프(80)의 재점등에 소요되는 시간이 길어져 사용자로 하여금 불편함을 느끼게 하는 문제점이 있었다.
또한, 이와 같은 잔류 전압이 완전히 방지되기 전에, 램프(80)의 시동을 위한 전압이 인가되면, 그 시동용 전압은 잔류 전압에 더해져, 램프(80)또는 발라스트의 손상을 유발하는 과전압으로 작용한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 고압 방전 램프의 소등시 고압 방전 램프용 발라스트에 잔류하는 잔류 전압을 빠르게 방전시킬 수 있는 고압 방전 램프의 잔류 전압 방전 장치를 제공하는 데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는, 외부로부터 공급되는 전압을 램프의 사용 전압으로 강하시키는 전압 강하부와, 상기 전압 강하부에서 강하된 전압을 제 1 코일과 제 2 코일을 통해서 상기 램프에 교번적으로 공급하는 풀브리지 인버터를 구비한 고압 방전 램프용 발라스트에 채용되어 상기 램프의 소등시 상기 발라스트 내에 남아있는 잔류 전압을 고속 방전시키기 위한 장치에 있어서, 상기 전압 강하부로부터 상기 풀브리지 인버터로 공급되던 잔류 전압을 방전하기 위한 제 1 방전부; 상기 풀브리지 인버터로부터 상기 제 1 코일을 통해서 램프에 공급되던 잔류 전압을 방전시키기 위한 제 2 방전부; 상기 풀브리지 인버터로부터 상기 제 2 코일을 통해서 램프에 공급되던 잔류 전압을 방전하기 위한 제 3 방전부; 상기 램프의 소등 제어와 동시에 상기 제 1 방전부, 제 2 방전부 및 제 3 방전부를 동시에 방전 제어하는 시스템 제어부를 포함하는 고압 방전 램프의 잔류 전압 방전 장치를 제공한다.
도 1은 일반적인 고압 방전 램프용 발라스트를 도시한 블록 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 잔류 전압 방전 장치가 구비된 고압 방전 램프용 발라스트를 도시한 블록 구성도.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
10 : 전원 공급부 20 : 교류-직류 변환부
30 : 전압 강하부 40 : 시스템 제어부
50 : 인버터 구동부 60 : 풀브리지 인버터
70 : 페라이트 코어 80 : 램프
90 : 릴레이 110 : 제 1 방전부
120 : 제 2 방전부 130 : 제 3 방전부
이하, 첨부된 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 고압 방전 램프의 잔류 전압 방전 장치에 대해서 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따라 잔류 전압 방전 장치를 구비한 고압 방전 램프용 발라스트를 도시한 블록 구성도이다. 이때, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 일반적인 발라스트와 동일한 구성 부재에 대해서는 도 1과 동일한 참조 번호를 부여하고, 본 바명에 따라 새롭게 채용된 잔류 전압 방전 램프의 구성 부재에 대해서는 100번대의 참조 번호를 부여한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 고압 방전 램프의 잔류 전압 방전 장치는 제 1, 2 및 3 방전부(110, 120, 130)를 구비하고, 시스템 제어부(40)에는 램프의 소등시 제 1, 2 및 3 방전부(110, 120, 130) 각각에 방전 제어하기 위한 프로그램이 탑재되어 있으며, 그 각각의 개별 구성 및 기능은 다음과 같다.
제 1 방전부(110)는 베이스(base) 단이 시스템 제어부(40)에 접속되고, 콜렉터(collector) 단이 라인 L1(즉, 전압 강하부(30)로부터 풀브리지 인버터(60)에 직류 전압이 공급되는 라인)에 접속되며, 에미터(emitter) 단이 접지되어 있는 바이폴라 접합 트랜지스터(BJTs : bipolar junction transistor)로 구성되며, 시스템 제어부(40)로부터 베이스 단자를 통해서 인가되는 방전 제어 신호에 의해서 라인 L1내에 잔류하는 잔류 전압을 방전시킨다.
제 2 방전부(120)는 베이스(base) 단이 시스템 제어부(40)에 접속되고, 콜렉터(collector) 단이 라인 L2(즉, 풀브리지 인버터(60)로부터 제 1 코일(C1)을 통해서 램프에 전압을 인가하는 라인)에 접속되며, 에미터(emitter) 단이 접지되어 있는 바이폴라 접합 트랜지스터(BJTs : bipolar junction transistor)로 구성되며, 시스템 제어부(40)로부터 베이스 단자를 통해서 인가되는 방전 제어 신호에 의해서 라인 L2내에 잔류하는 잔류 전압을 방전시킨다.
제 3 방전부(130)는 베이스(base) 단이 시스템 제어부(40)에 접속되고, 콜렉터(collector) 단이 라인 L3(즉, 풀브리지 인버터(60)로부터 제 2 코일(C2)을 통해서 램프에 전압을 인가하는 라인)에 접속되며, 에미터(emitter) 단이 접지되어 있는 바이폴라 접합 트랜지스터(BJTs : bipolar junction transistor)로 구성되며, 시스템 제어부(40)로부터 베이스 단자를 통해서 인가되는 방전 제어 신호에 의해서 라인 L3내에 잔류하는 잔류 전압을 방전시킨다.
시스템 제어부(40)은 사용자로부터 램프의 소등이 요구되면 전원 공급부(10)와 교류-직류 변환부(20) 사이에 배치된 릴레이(90)를 제어하여, 전원 공급부(10)로부터 교류-직류 변환부(20)에 공급되는 전원을 차단하는 동시에, 제 1 방전부(110), 제 2 방전부(120) 및 제 3 방전부(130) 각각의 베이스 단을 통해서 방전 제어 신호를 인가한다.
이하, 본 발명에 따라 상술한 각 구성 부재의 연계 동작에 의해서 램프의 소등시 잔류 전압을 방전하는 과정에 대해서 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 사용자로부터 램프(80)의 소등이 요구되면 시스템 제어부(40)는 전원 공급부(10)로부터 교류-직류 변환부(20)로 공급되는 전원을 차단하도록 릴레이(90)를 제어하는 한편, 제 1 방전부(110), 제 2 방전부(120) 및 제 3 방전부(130)에 방전 제어 신호를 인가한다. 이때, 제 1 방전부(110), 제 2 방전부(120) 및 제 3 방전부(130)는 BJTs로 이루어지는 바, 시스템 제어부(40)로부터 인가되는 방전 제어 신호는 각각의 BJTs의 베이스 단자에 제공되는 베이스 전류가 될 것이다.
한편, 제 1 방전부(110), 제 2 방전부(120) 및 제 3 방전부(130)는 램프(80)가 저등되고 있는 동안, 시스템 제어부(40)로부터 방전 제어 신호(즉, 베이스 전류)가 인가되지 않기 때문에 턴오프(turn off) 상태를 유지하고 있다.
그러던 도중, 시스템 제어부(40)로부터 방전 제어 신호(즉, 베이스 전류)가 인가되면 제 1 방전부(110)는 턴온(turn on)되고, 그 결과, 전압 강하부(30)로부터 풀브리지 인버터(60)에 인가되던 직류 전압, 즉, 라인 L1에 잔류되어 있는 전압이 라인 L11에 접속되어 있는 제 1 방전부(110)의 콜렉터 단자를 통해서 에미터 단자에 접속된 접지단에 급속히 방전된다.
한편, 제 2 방전부(120)도 시스템 제어부(40)로부터 인가된 방전 제어 신호(즉, 베이스 전류)에 의해서 턴온되고, 그 결과, 풀브리지 인버터(60)로부터 제 1 코일(C1)을 통해서 램프(80)에 인가되던 교류 전압, 즉, 라인 L2에 잔류되어 있는 전압이 라인 L12를 통해 접속되어 있는 제 2 방전부(120)의 콜렉터 단자를 통해서 에미터 단자에 접속된 접지 단에 급속히 방전된다.
그리고, 제 3 방전부(130)도 시스템 제어부(40)로부터 인가된 방전 제어 신호(즉, 베이스 전류)에 의해서 턴온되고, 그 결과, 풀브리지 인버터(60)로부터 제 2 코일(C2)을 통해서 램프(80)에 인가되던 교류 전압, 즉, 라인 L3에 잔류되어 있는 전압이 라인 L13을 통해 접속되어 있는 제 3 방전부(130)의 콜렉터 단자를 통해서 에미터 단자에 접속된 접지 단에 급속히 방전된다.
상술한 과정에 의해, 릴레이(90)에서는 전원 공급부(10)로부터 교류-직류 변환부(20)에 공급되던 전원, 즉, 램프(80)에 점등에 소요되는 전원이 차단되어, 램프(80)가 소등되는 한편, 제 1 방전부(110), 제 2 방전부(120) 및 제 3 방전부(130)를 통해서 고압 방전 램프에 남아있는 잔류 전압이 짧은 시간동안 급속히 방전된다.
상술한 본 발명에 따르면, 램프의 소등 후 잔류 전압의 방전 시간을 단축시킬 수 있으므로, 소등 후 재점등에 소요되는 시간이 짧아져 사용 편의성을 증진시킬 수 있을 뿐만 아니라, 램프의 소등 및 점등시에 과전압이 램프(80)에 인가되는 것을 방지할 수 있으므로 과전압에 의한 시스템 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 외부로부터 공급되는 전압을 램프의 사용 전압으로 강하시키는 전압 강하부와, 상기 전압 강하부에서 강하된 전압을 제 1 코일과 제 2 코일을 통해서 상기 램프에 교번적으로 공급하는 풀브리지 인버터를 구비한 고압 방전 램프용 발라스트에 채용되어 상기 램프의 소등시 상기 발라스트 내에 남아있는 잔류 전압을 고속 방전시키기 위한 장치에 있어서,
    상기 전압 강하부로부터 상기 풀브리지 인버터로 공급되던 잔류 전압을 방전하기 위한 제 1 방전부;
    상기 풀브리지 인버터로부터 상기 제 1 코일을 통해서 램프에 공급되던 잔류 전압을 방전시키기 위한 제 2 방전부;
    상기 풀브리지 인버터로부터 상기 제 2 코일을 통해서 램프에 공급되던 잔류 전압을 방전하기 위한 제 3 방전부;
    상기 램프의 소등 제어와 동시에 상기 제 1 방전부, 제 2 방전부 및 제 3 방전부를 동시에 방전 제어하는 시스템 제어부를 포함하는 고압 방전 램프의 잔류 전압 방전 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 2 및 3 방전부는, 바이폴라 접합 트랜지스터(Bipolar Junction Transtors : BJTs)이고, 상기 시스템 제어부(40)는 상기 제 1, 2 및 3 방전부의 베이스 단자에 전류를 인가하여 방전 제어하는 것을 특징으로 하는 고압 방전 램프의 잔류 전압 방전 회로.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1, 2 및 3 방전부의 에미터 단자는 각각 접지되고, 상기 제 1 방전부의 콜렉터 단자는 상기 전압 강하부와 상기 풀브리지 인버터 사이에, 상기 제 2 방전부의 콜렉터 단자는 상기 풀브리지 인버터와 상기 제 1 코일 사이에, 상기 제 3 방전부의 콜렉터 단자는 상기 풀브리지 인버터와 상기 제 2 코일 사이에 각각 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 고압 방전 램프의 잔류 전압 방전 회로.
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