KR20000037961A - Three wave inverter compact lamp for dc - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A three wave inverter compact lamp for a DC is provided to prevent heat loss by minimizing the switching loss of a transistor during the switching of a high frequency. CONSTITUTION: A half-wave rectifying diode passes only half waves of a voltage of a DC of a battery(60). A condenser(C1) filters surge voltage and noise. A diode(ZD) is connected to a resistance(R1) in series, and passes voltages of a predetermined magnitude. A low voltage alarming portion(10) intermits the output voltage when a voltage which is lower than a predetermined value which is set by a diode(D) and a first transistor(Q1). A lamp filament heating portion(20) outputs a normal driving voltage. A coil(L1) outputs the inputted voltage into a stable voltage. The three wave inverter compact lamp for a DC comprises distribution resistance(R5,R6), third and fourth transistor(Q3,Q4), a transformer(T), a stabilizing portion(40), and a lamp portion(40).

Description

직류용 3파장 인버터 컴팩트 램프3-wavelength inverter compact lamp for direct current

본 발명은 3파장 인버터 컴팩트 램프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상용의 교류전압(AC) 대신에 일반 배터리나 충전용 배터리에서 발생되는 직류전압(DC)으로 형광램프를 고주파로 점등시킬 수 있도록 한 직류용 3파장 인버터 컴팩트 램프에 관한 것이다.The present invention relates to a three-wavelength inverter compact lamp, and more particularly, it is possible to light a fluorescent lamp at a high frequency with a direct current voltage (DC) generated from a general battery or a rechargeable battery instead of a commercial AC voltage (AC). The present invention relates to a three-wavelength inverter compact lamp for direct current.

종래의 일반적인 형광램프나 3파장 형광램프 또는 백열등과 같은 조명등은 교류전원을 사용하여 점등할 수 있도록 된 것이 대부분이고, 상기 형광램프는 백열등에 비하여 월등히 높은 광효율과 긴 수명을 가지고 있으며, 또한, 형광램프는 20KHz이상의 고주파에서 동작하게 되면 약 15%이상의 발광효율이 증가하게 된다.Conventional fluorescent lamps, such as three-wavelength fluorescent lamps or incandescent lamps are mostly to be turned on by using an AC power source, the fluorescent lamp has a much higher light efficiency and longer life than incandescent lamps, When the lamp is operated at a high frequency of 20KHz or more, the luminous efficiency increases by about 15% or more.

이러한 형광램프를 직류전압으로 점등시킬 수 있도록 한 것이 3파장 인버터 컴팩트 램프이다.It is a three-wavelength inverter compact lamp that makes it possible to light such a fluorescent lamp with a DC voltage.

그러나, 상기 3파장 인버터 컴팩트 램프는 단순히 직류전압으로 점등시킬 수 있는 기능만이 있어 오결선으로 인하여 전극의 극성이 바뀌었거나 램프의 수명이 다하였을 경우에 램프의 작동에 치명적인 고장의 원인될 수 있었다. 또, 램프의 필라멘트 예열회로를 내장하지 않았을 경우에 램프의 점등때에 램프의 필라멘트에 충격전압이 가해져 램프의 수명을 단축시키고 흑화현상을 발생시키는 주요한 원인으로 작용하였다.However, since the three-wavelength inverter compact lamp has only a function of turning on a DC voltage, it may cause a fatal failure in the operation of the lamp when the polarity of the electrode is changed or the life of the lamp is expired due to incorrect wiring. there was. In addition, when the lamp filament preheating circuit is not incorporated, the impact voltage is applied to the lamp filament when the lamp is turned on, which shortens the lamp life and causes blackening.

따라서, 종래에 비상용이나 휴대용으로 사용할 수 있는 직류전압용 컴팩트 램프는 낮은 직류전압을 높은 교류전압으로 변환시켜야만 형광램프를 동작시킬 수 있었고, 이러한 낮은 직류전압으로 큰 전류를 흘리게 되면 회로특성이 열화되게 되며, 램프의 수명을 연장시키기 위하여 램프 필라멘트 예열회로와 각종 보호용 회로를 램프 구동용 회로기판의 한정된 면적에 집적시켜야 하는 문제점이 있었다.Therefore, the compact lamp for DC voltage which can be used for emergency or portable use in the related art can operate the fluorescent lamp only by converting the low DC voltage into the high AC voltage, and the circuit characteristics deteriorate when a large current is flowed by the low DC voltage. In addition, there is a problem in that the lamp filament preheating circuit and various protection circuits must be integrated in a limited area of the lamp driving circuit board in order to extend the life of the lamp.

또한, 상기 1석식 플라이백 방식의 직류전압용 컴팩트 램프는 종래의 건전지나 배터리를 이용한 할로겐램프나 백열등이 배터리의 용량에 비해 사용시간이 짧은 단점을 보완하기 위하여 개발된 것이지만, 이 역시 용량이 작고 램프의 점등시에 흑화현상이 빠르며, 불빛의 떨림현상 등 아직은 안정되지 않은 특징으로 인하여 사용상 불편한 문제점이 노출되었다.In addition, the one-seat flyback type DC lamp compact lamp was developed to compensate for the short-term use time of the halogen lamp or incandescent lamp using a conventional battery or battery compared to the capacity of the battery, but also the capacity is small The blackening phenomenon is fast when the lamp is turned on, and the uncomfortable problem of use is exposed due to the unstable features such as the shaking of the light.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 12∼48V 등의 직류전압에서 형광램프를 점등시킬 수 있고, 형광램프의 점등시에 램프에 가해지는 충격전압을 완화시켜 램프의 수명을 연장시킬 수 있으며, 램프의 점등중에 배터리의 공급전압이 기준값이하로 저하되었을 경우에 이를 감지하여 알려주고, 배터리와의 오결선상태에서도 램프를 보호할 수 있으며, 결합 및 휴대가 간편하도록 소형화시킨 직류용 3파장 인버터 컴팩트 램프를 제공하기 위한 것이 목적이다.The present invention has been made to solve the above problems, it is possible to light the fluorescent lamp at a DC voltage such as 12 ~ 48V, and to reduce the impact voltage applied to the lamp when the fluorescent lamp is turned on to extend the life of the lamp It can be extended, and it detects and informs when the supply voltage of the battery falls below the reference value while the lamp is on, and can protect the lamp even when it is incorrectly connected with the battery. It is an object to provide a three-wavelength inverter compact lamp.

도 1은 본 발명에 따른 직류용 3파장 인버터 컴팩트 램프의 구성 및 전원결선도.1 is a configuration and power connection diagram of a three-wavelength inverter compact lamp for DC according to the present invention.

도 2는 본 발명의 다른 구성상태도.2 is another configuration of the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 직류용 3파장 인버터 컴팩트 램프의 회로구성도.Figure 3 is a circuit diagram of a three-wavelength inverter compact lamp for DC according to the present invention.

♣ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♣♣ Explanation of symbols for main part of drawing ♣

10: 저전압 경보부 20: 램프 필라멘트 예열부10: low voltage alarm unit 20: lamp filament preheating unit

30: 전자식 안정기부 40: 램프부30: electronic ballast part 40: lamp part

42: 전선 44: 램프걸이42: electric wire 44: lamp hanger

46:베이스 홀더 48: 커버46: base holder 48: cover

48a-48c: 에어홀 50: 램프48a-48c: Air hole 50: Lamp

52, 53: 연결용 잭 56: 소켓52, 53: Jack for connection 56: Socket

58: 플러그 60: 배터리58: plug 60: battery

62: 충전기 100: 회로기판62: charger 100: circuit board

D: 다이오드 C1-C6: 콘덴서D: Diode C1-C6: Capacitor

R1-R6: 저항 Q1-Q4: 트랜지스터R1-R6: resistor Q1-Q4: transistor

ZD: 제너다이오드 T: 트랜스포머 L1, L2: 코일ZD: Zener Diode T: Transformer L1, L2: Coil

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 휴즈를 거쳐 인가되는 배터리의 직류전압의 반파만을 통과시키는 반파정류용 다이오드; 다이오드를 통과한 배터리의 직류전압내에 함입된 서지전압 및 노이즈성분을 걸러내는 콘덴서; 상기 콘덴서에 병렬로 연결되어 제 1트랜지스터의 베이스단에 인가되는 전압을 강하시키는 저항과, 저항과 직렬로 연결되어 소정크기의 전압만을 도통시키는 제어다이오드와, 제너다이오드의 애노드단에 병렬로 연결되어 입력되는 전압을 충방전시키는 콘덴서 및 저항 및 다이오드의 캐소드단에 컬렉터단이 연결되고, 에미터단에 저항이 연결되며, 베이스단이 저항 및 제너다이오드 사이에 연결되어 인가되는 전압을 스위칭하는 제 1트랜지스터로 구성되어 상기 제어다이오드와 제 1트랜지스터에 의해 설정된 전압이하가 인가되면 출력전압을 단속하는 저전압 경보부; 베이스단이 제 1트랜지스터의 에미터단에 저항을 통해 연결되고, 컬렉터단이 다이오드의 캐소드단에 저항을 통해 연결되며, 에미터단이 제너다이오드의 애노드단에 콘덴서를 통해 연결되어 일정시간동안 낮은 전압을 출력한 후에 정상적인 구동전압을 출력하는 램프 필라멘트 예열부; 입력된 전압을 안정된 전압으로 출력시키는 코일과, 제 2트랜지스터의 에미터단에 각각 병렬로 연결되어 분배된 전압을 강하시키는 분배저항과, 분배저항에 베이스단이 각각 연결되고, 컨덴서의 일단에 컬렉터단이 연결되며, 에미터단이 컨덴서 및 저항에 연결된 스위칭용 제 3 및 제 4트랜지스터와, 1차 권선이 제 3 및 제 4트랜지스터의 베이스단에 연결되고, 2차권선이 제 3 및 제 4트랜지스터의 컬렉터단과 코일에 연결되어 권선비에 의해 고주파의 사인파를 출력하는 트랜스포머 및 트랜스포머의 2차권선에 각각 직병렬로 연결되어 안정된 전압을 출력시키는 콘덴서 및 코일로 구성되어 램프를 안정적으로 점등시키는 전자식 안정기부; 및 트랜스포머의 일단과 코일의 일단에 연결되고, 필라멘트용 컨덴서가 병렬로 연결되어 소정 밝기의 빛을 방출하는 램프부로 이루어진 것이 특징이다.In order to achieve the above object, the present invention provides a half-wave rectifying diode that passes only a half-wave of a DC voltage of a battery applied through a fuse; A capacitor for filtering out surge voltages and noise components embedded in the DC voltage of the battery passing through the diode; A resistor connected in parallel to the capacitor to drop the voltage applied to the base terminal of the first transistor, a control diode connected in series with the resistor to conduct only a voltage of a predetermined size, and connected in parallel to the anode terminal of the zener diode A first transistor is connected to the capacitor terminal of the capacitor and the resistor and diode for charging and discharging the input voltage, a resistor is connected to the emitter terminal, and a base terminal is connected between the resistor and the zener diode to switch the applied voltage. A low voltage alarm configured to control an output voltage when a voltage lower than the voltage set by the control diode and the first transistor is applied; The base is connected to the emitter of the first transistor through a resistor, the collector is connected to the cathode of the diode via a resistor, and the emitter is connected to the anode of the zener diode through a capacitor to provide a low voltage for a period of time. A lamp filament preheating unit configured to output a normal driving voltage after the output; A coil for outputting the input voltage as a stable voltage, a distribution resistor for dropping the divided voltage connected in parallel to the emitter terminal of the second transistor, respectively, and a base terminal for the distribution resistor, respectively, and one end of the capacitor The third and fourth transistors for switching, the emitter ends of which are connected to the capacitor and the resistor; the primary winding is connected to the base ends of the third and fourth transistors; and the secondary windings of the third and fourth transistors. An electronic ballast unit configured to be connected to a collector end and a coil to output a high frequency sine wave by a turns ratio, and a capacitor and a coil connected to the secondary windings of the transformer in parallel and outputting a stable voltage; And a lamp unit connected to one end of the transformer and one end of the coil and having a filament capacitor connected in parallel to emit light having a predetermined brightness.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 직류용 3파장 인버터 컴팩트 램프의 구성 및 전원결선도이다.1 is a configuration and power connection diagram of a three-wavelength inverter compact lamp for direct current according to the present invention.

램프부(40)는 전선(42)을 통해 직류전원이 인가되는 베이스 홀더(46)가 구성되고, 베이스 홀더(46)는 절연체를 사용하고, 내부에는 램프(50)를 점등시키는 회로기판(100)이 내장되어 있다.The lamp unit 40 includes a base holder 46 to which DC power is applied through the electric wire 42. The base holder 46 uses an insulator, and the circuit board 100 which lights the lamp 50 therein. ) Is built in.

상기 베이스 홀더(46)의 일측에는 램프부(40)를 걸어두거나 고정시키기 위한 램프걸이(44)가 형성되고, 램프걸이(44)는 고리형상이거나 원형의 링형상으로 이탈착이나 소정의 방향으로 회전이 가능한 것이 바람직하다.On one side of the base holder 46, a lamp hanger 44 is formed to hang or fix the lamp unit 40, and the lamp hanger 44 has a ring shape or a circular ring shape in a detachable or predetermined direction. It is preferable that rotation is possible.

강화형 커버(48)는 상기 베이스 홀더(46)의 일측에 삽입되어 3파장의 빛을 방출하는 램프(40)를 보호하기 위하여 외측에 구성된 것으로, 복수의 에어홀(48a-48c)이 형성되고, 재질은 충격 및 열에 강한 투명한 합성수지나 강화유리 등을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 복수의 에어홀(48a-48c)은 베이스 홀더(46)와 커버(48)가 결합되는 부위에 복수의 에어홀(48a, 48b)을 형성하고, 또, 커버(48)의 끝단부에 에어홀(48c)을 형성하여 공기의 유출이 가능하도록 함으로써 램프(50)에서 발생할 수 있는 열을 외부로 방출할 수 있도록 한 것이다.Reinforced cover 48 is inserted to one side of the base holder 46 is configured on the outside to protect the lamp 40 that emits light of three wavelengths, a plurality of air holes (48a-48c) are formed It is preferable to use transparent synthetic resin or tempered glass which is resistant to impact and heat. The plurality of air holes 48a to 48c form a plurality of air holes 48a and 48b at a portion where the base holder 46 and the cover 48 are coupled to each other. The hole 48c is formed to allow the air to flow out so that the heat generated by the lamp 50 can be discharged to the outside.

램프(50)는 상기 커버(48)의 내측에 베이스 홀더(46)의 결합부에 결합되어 회로기판(100)으로부터 인가되는 교류전원으로 점등되는 것으로, 3파장의 빛을 발광하는 3파장 램프이거나 통상의 형광램프 등을 연결하여 사용한다.Lamp 50 is coupled to the coupling portion of the base holder 46 inside the cover 48 is turned on by the AC power applied from the circuit board 100, or three-wavelength lamp that emits light of three wavelengths Use ordinary fluorescent lamps in connection.

또한, 램프부(40)는 상기 직류전원이 인가되는 전선(42)에 병렬로 구성된 복수의 연결용 잭(52, 53)이 있어 연결용 잭(52, 53)에 복수의 램프부(40)를 연결하여 사용할 수 있도록 하였다.In addition, the lamp unit 40 includes a plurality of connecting jacks 52 and 53 configured in parallel to the wires 42 to which the DC power is applied, so that the plurality of lamp units 40 are connected to the connecting jacks 52 and 53. It was possible to connect and use.

또한, 전선(42)의 일단에는 차량의 시거라이터 소켓(56)에 연결시킬 수 있도록 하는 플러그(58)나 일반용 배터리(60)의 전극에 연결시킬 수 있도록 클립(59)을 연결시켜 사용할 수 있고, 상기 일반 충전용 배터리(60)는 교류전원을 직류전원으로 변환시켜 충전시킬 수 있는 충전기(62)가 선택적으로 연결될 수 있도록 하였다.In addition, one end of the wire 42 may be used by connecting the clip 59 so as to be connected to the plug 58 or the electrode of the general-purpose battery 60 to connect to the cigarette lighter socket 56 of the vehicle, In addition, the general rechargeable battery 60 may be connected to a charger 62 that can be charged by converting AC power into DC power.

상기 회로기판(100)은 전선(42)을 통해 인가되는 직류전원이 저전압일 경우에 경보를 하거나 배터리(60)의 전극이 오결선되는 것을 방지하기 위한 저전압 경보부(10), 램프(50) 필라멘트를 예열하는 램프 필라멘트 예열부(20), 램프(50)를 점등시키는 전자식 안정기부(30) 및 소정 밝기의 빛을 발광하는 램프부(40) 등의 회로로 이루어져 있다.The circuit board 100 is a low voltage alarm unit 10, a lamp 50 filament for the alarm when the DC power applied through the wire 42 is a low voltage or to prevent the electrode of the battery 60 is miswired It consists of circuits, such as the lamp filament preheating part 20 which preheats, the electronic ballast part 30 which lights the lamp 50, and the lamp part 40 which emits light of predetermined brightness.

이러한 구성을 갖는 본 발명을 도 3의 회로구성도를 참조하여 구체적으로 설명한다.The present invention having such a configuration will be described in detail with reference to the circuit diagram of FIG.

회로내의 다이오드(D)는 배터리(60)의 극성이 바뀌어도 전자식 안정기부(30)가 작동되지 않도록 순방향으로만 접속되어 전자식 안정기부(30)의 입력을 보호하는 기능을 한다. 즉 배터리(60)의 전압이 퓨즈(F)를 거쳐 다이오드(D)로 인가될 때에 배터리(60)의 (-)극성이 다이오드(D)에 걸리면 전압이 차단상태가 되어 인가되지 않고 (+)극성이 다이오드(D)에 걸리면 전압은 도통상태가 되게 하는 것이다.The diode D in the circuit functions to protect the input of the electronic ballast 30 by being connected only in the forward direction so that the electronic ballast 30 is not operated even if the polarity of the battery 60 is changed. That is, when the voltage of the battery 60 is applied to the diode D through the fuse F, if the negative polarity of the battery 60 is applied to the diode D, the voltage is cut off and is not applied (+). If the polarity is applied to the diode (D), the voltage is to be in a conductive state.

배터리(60)의 전원이 다이오드(D)를 통하여 인가되면 병렬로 연결된 콘덴서(C1)는 전원에 함입된 외부 또는 내부의 노이즈 및 잡음신호를 흡수하여 차단시키고, 입력되는 전압(예를 들어, 12V)이 저항(R1), 제너다이오드(ZD) 및 저항(R3)을 통해 인가되면 제 1트랜지스터(Q1)의 베이스단에 전압이 인가되어 제 1트랜지스터(Q1)는 턴온상태가 되고, 또, 저항(R2, R4)에 의해 제 2트랜지스터(Q2)로 저항(R5, R6)에 각각 베이스단의 구동전압이 인가되며, 저전압일 경우(약 10.5V)에는 제너다이오드(ZD)의 항복전압(Break Down)이 동작되지 않으므로 콘덴서(C2, C3) 및 저항(R3)에 의해 충전 및 방전이 계속되므로 제 1트랜지스터(Q1) 및 제 2트랜지스터(Q2)는 온 및 오프를 반복적으로 계속하게 되어 저항(R5, R6)의 베이스단 구동전압도 계속적으로 온 및 오프되어 출력측의 램프(50)도 연속적으로 점등 및 소등상태로 점멸된다.When the power of the battery 60 is applied through the diode (D), the capacitor (C1) connected in parallel absorbs and cuts out the noise and noise signal of the external or internal embedded in the power supply, and the input voltage (for example, 12V ) Is applied through the resistor R1, zener diode ZD, and resistor R3, voltage is applied to the base of the first transistor Q1, and the first transistor Q1 is turned on. The driving voltage of the base terminal is applied to the resistors R5 and R6 to the second transistor Q2 by R2 and R4, respectively, and when the voltage is low (about 10.5V), the breakdown voltage of the zener diode ZD breaks. Since the down is not operated, the charging and discharging are continued by the capacitors C2 and C3 and the resistor R3, so that the first transistor Q1 and the second transistor Q2 are repeatedly turned on and off, and thus the resistance ( The base stage driving voltages of R5 and R6 are also turned on and off continuously so that the lamp 50 on the output side is also continuous. Is a flashing light-up and light-off state.

이는 저전압 경고도 함과 동시에 더 이상 입력전압이 저하하였을 경우에 제 2트랜지스터(Q2)가 오프되므로 전자식 안정기부(30)는 동작을 하지 않고 셧다운(Shut Down)되어 더 이상의 배터리(60)가 사용되지 않도록 하여 배터리(60)의 무단사용으로 인한 배터리(60)의 완전 방전을 사전에 방지시킨 것이다.The low voltage warning and at the same time the second transistor (Q2) is turned off when the input voltage is no longer, the electronic ballast 30 is shut down without operation (Shut Down) to use any more battery 60 This prevents the complete discharge of the battery 60 due to unauthorized use of the battery 60 in advance.

전자식 안정기부(30)에 구성된 고주파 트랜스포머(T)는 변압기의 포화특성을 이용한 자려식 발진기로, 제 3 및 제 4트랜지스터(Q3, Q4)의 기동용 저항(R5, R6)을 흐르는 전류가 제 3 및 제 4트랜지스터(Q3, Q4)의 베이스단으로 흐르면 제 3 및 제 4트랜지스터(Q3, Q4) 사이의 불평형으로 어느 한 쪽의 트랜지스터(에를 들어, 제 3트랜지스터(Q3))가 먼저 도통상태가 된다. 그 결과 제 3트랜지스터(Q3)가 온상태가 되면 베이스단에 연결된 트랜스포머(T)의 1차 권선에는 다시 제 4트랜지스터(Q4)가 온되도록 전압을 발생하여 순식간에 제 3 및 제 4트랜지스터(Q3, Q4)가 온상태가 된다.The high frequency transformer T formed in the electronic ballast 30 is a self-oscillating oscillator using the saturation characteristic of the transformer. The current flowing through the starting resistors R5 and R6 of the third and fourth transistors Q3 and Q4 is the first. If it flows to the base end of the third and fourth transistors Q3 and Q4, an unbalance between the third and fourth transistors Q3 and Q4 causes one of the transistors (for example, the third transistor Q3) to conduct first. Becomes As a result, when the third transistor Q3 is turned on, a voltage is generated in the primary winding of the transformer T connected to the base terminal to turn on the fourth transistor Q4 again, so that the third and fourth transistors Q3 are instantly turned on. , Q4) is turned on.

제 3 및 제 4트랜지스터(Q3, Q4)가 온상태가 되면 제 3 및 제 4트랜지스터(Q3, Q4)에는 트랜스포머(T)의 여자전류와 부하전류에 상당하는 1차 권선의 전류가 흐르고, 코어의 자속밀도는 증가하여 트랜스포머(T)의 코어의 포화점값(즉, Bm)에 도달하면 자계가 변화하더라도 자속밀도가 변화하지 않는 점에 도달한다. 이때, 트랜스포머(T)는 공심의 코일과 동등하게 되어 급속히 인덕턴스가 감소하게 되고, 이로 인하여 스위칭 트랜지스터의 컬렉터 전류가 급속히 증가한다. 따라서, 램프단의 출력측 전압은 급상승하여 램프(50)의 필라멘트를 예열하는 기능을 수행하게 된다.When the third and fourth transistors Q3 and Q4 are turned on, currents of the primary winding corresponding to the excitation current and the load current of the transformer T flow through the third and fourth transistors Q3 and Q4. When the magnetic flux density increases, and reaches the saturation point value (ie, Bm) of the core of the transformer T, the magnetic flux density reaches the point where the magnetic flux density does not change. At this time, the transformer T becomes equal to the coil of the air core, and thus the inductance decreases rapidly, thereby increasing the collector current of the switching transistor. Therefore, the output side voltage of the lamp stage rises rapidly to perform the function of preheating the filament of the lamp 50.

상기 컬렉터 전류가 증가하여 트랜지스터가 포화에서 벗어나면 스위칭 트랜지스터의 VCE가 증가하고 그 양만큼 트랜스포머(T)의 1차 권선전압이 저하된다. 따라서, 스위칭 트랜지스터의 베이스 전압도 저하되고, 더욱이 트랜지스터를 오프하는 방향으로 동작하게 된다. 트랜지스터가 오프되면 트랜스포머(T)의 권선전압은 역전되어 다른 편의 트랜지스터가 온되고 전과 동일한 동작을 반복하여 발진이 계속된다. 그러므로 출력측 램프(50)는 안전 점등을 하게 된다.When the collector current increases and the transistor is out of saturation, V CE of the switching transistor increases and the primary winding voltage of the transformer T decreases by that amount. Therefore, the base voltage of the switching transistor is also lowered and the transistor is operated in the direction of turning off the transistor. When the transistor is turned off, the winding voltage of the transformer T is reversed so that the other transistor is turned on and the oscillation continues by repeating the same operation as before. Therefore, the output lamp 50 is a safety light.

이와 같이 본 발명의 회로는 트랜스포머(T)를 불포화 트랜스포머를 사용하여 베이스단 구동용 트랜스포머를 과포화 트랜스포머(XL)로 한 것이다. 따라서, 발진주파수는 과포화 트랜스포머(XL)에 의해 결정되며 트랜스포머(T)는 포화영역에서 동작시킬 필요가 없으므로 코어를 낮은 자속밀도에서도 사용할 수 있고, 트랜스포머(T)를 효율적으로 동작시킬 수 있다. 그러므로 베이스단 구동용 트랜스포머(XL)는 포화상태에서 사용되게 소형화할 수 있고, 이 손실은 거의 무시할 수 있을 정도로 작아진다. 또한, 베이스단 구동용 트랜스포머(XL)가 포화상태일 경우에 트랜스포머(XL)로 흐르는 전류는 저항(R5, R6)에 의해 제한되므로 이 전류에 의해 스위칭 트랜지스터의 손실이 증가하지는 않는다.As described above, the circuit of the present invention uses the transformer T as an unsaturated transformer and the base stage driving transformer as a supersaturated transformer (X L ). Therefore, the oscillation frequency is determined by the supersaturated transformer X L , and the transformer T does not need to operate in the saturation region, so that the core can be used even at a low magnetic flux density, and the transformer T can be efficiently operated. Therefore, the base stage driving transformer X L can be miniaturized to be used in a saturation state, and this loss is almost negligible. In addition, when the base stage driving transformer X L is saturated, the current flowing through the transformer X L is limited by the resistors R5 and R6, so that the loss of the switching transistor does not increase by this current.

공진회로의 작동에서는 출력전압을 감소시키는 경우에는 과포화 리액터의 등가 임피던스 XL을 이 임피던스에 병렬 콘덴서의 임피던스 XC보다도 낮추고, XL와 XC의 병렬 합성 입프던스 X'L을 인덕티브로 한다. 따라서, 이 회로는 불포화 리액터 L1와의 직렬회로가 되어 입력전압은 L1과 X'L의 분압작용으로 분압되고 출력전압은 저하된다. 출력전압을 올리는 경우에는 과포화 리액터의 임피던스를 올려 XC<XL로 함으로써 XC와 XL의 합성값은 용량성이 되어 임피던스 X'C가 된다. 그러므로 입력전압은 직렬 리액터의 임피던스 L1과 X'C의 직렬 공진회로가 되고 입력전압은 n배되어 출력되므로 출력전압은 증가하여 부하변동에 대하여 안정하게 동작된다.In the operation of the resonant circuit, when the output voltage is decreased, the equivalent impedance X L of the supersaturated reactor is lower than the impedance X C of the parallel capacitor to this impedance, and the parallel synthesized impedance X ' L of X L and X C is inductive. . Thus, the circuit is a series circuit with the unsaturated reactor L1 input voltage is divided by the partial pressure action of the L1 and X 'L output voltage is lowered. When the output voltage is increased, the impedance of the supersaturated reactor is raised to X C < X L so that the combined value of X C and X L becomes capacitive and becomes the impedance X ' C. Therefore, the input voltage to the series resonance circuit and the input voltage of the series reactors L1 impedance and X 'is C n times is so output the output voltage is increased to stably operate with respect to load variation.

이의 교류 출력파형은 병렬 콘덴서 XC와 C5에 의해 잡음이 감소되고, 파형이 정형되어 높은 주파수의 사인파형을 얻을 수 있다. 램프(50)의 점등은 트랜스포머(T)의 출력측 권선비에 의해 약 100KHz 200-300V의 사인파형이 출력되어 인덕턴스 L2와 필라멘트 C6에 의해 램프(50)가 점등되며 계속해서 매우 안정적인 램프(50)의 동작전압을 유지하게 된다.The AC output waveform can be reduced in noise by the parallel capacitors X C and C5, and the waveform can be shaped to obtain a high frequency sine waveform. The lighting of the lamp 50 is based on the output winding ratio of the transformer T. A sinusoidal waveform of about 100 KHz 200-300 V is output, and the lamp 50 is turned on by the inductance L2 and the filament C6. The operating voltage is maintained.

본 발명의 직류용 3파장 인버터 컴팩트 램프는 일반적인 AC용에도 적용하여 1차측의 입력단에 AC 110/220V를 직류전압으로 정류하여 트랜스포머를 승압 및 강압하여 공진형으로 구성하여도 된다.The three-wavelength inverter compact lamp for DC of the present invention may also be applied to general AC, and may rectify AC 110 / 220V to DC voltage at an input terminal of the primary side to boost and step down a transformer to configure a resonance type.

본 발명의 직류용 3파장 인버터 컴팩트 램프는 상기에서 설명한 것을 고려하여 충분하게 변환, 치환 및 변경될 수 있음은 해당분야의 지식을 가진자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이고, 또, 본 발명의 범위내에서 다른 실시예가 고려될 수 있으며, 본 발명의 범위는 한정된 것은 아니다.It will be easily understood by those skilled in the art that the three-wavelength inverter compact lamp for direct current of the present invention can be sufficiently converted, substituted, and changed in consideration of the above description, and it is within the scope of the present invention. Other embodiments are contemplated, and the scope of the present invention is not limited.

상술한 바와 같이 본 발명은 제너다이오드 및 복수의 트랜지스터의 조합으로 입력되는 전압이 설정된 전압이하가 되면 램프를 점멸시켜 사용자에게 경고를 하는 경보회로와, 저항 및 콘덴서의 구성으로 충방전되는 특성을 이용하여 전원이 입력된 후에 일정시간동안은 낮은 전압이 스위칭소자에 전달되도록 한 다음에 본격적인 동작이 이루어지도록 하는 램프 필라멘트 예열회로와, 램프를 점등시키는 전자식 안정기회로 및 소정세기의 빛을 발광하는 램프회로를 구성하여 상기 구성된 공진회로를 이용함으로써 고주파의 스위칭시에 트랜지스터의 스위칭 손실을 최소화하여 열손실을 없애고 고효율의 작동을 하며 소형화할 수 있다.As described above, the present invention utilizes an alarm circuit that warns a user by flashing a lamp when a voltage input by a combination of a zener diode and a plurality of transistors falls below a predetermined voltage, and uses a characteristic of charging and discharging with a configuration of a resistor and a capacitor. Lamp filament preheating circuit to allow low voltage to be transferred to the switching element for a certain time after the power is input, and to perform full-scale operation, an electronic ballast circuit for lighting the lamp, and a lamp that emits light of a predetermined intensity. By configuring the circuit and using the above-described resonant circuit, switching loss of the transistor can be minimized during high frequency switching, thereby eliminating heat loss, high efficiency of operation, and miniaturization.

또한, 순간적인 고출력전압으로 램프의 필라멘트를 예열시킬 수 있어 램프의 흑화현상을 방지하며, 출력파형이 사인파형이기 때문에 램프 전류파형이 양호하여 램프의 수명이 길어지고, 직류전압을 사용할 경우에 차량용 또는 일반적인 배터리에 전기배선이나 클립배선 등을 사용할 수 있으며, 소전력으로도 최대의 삼파장의 광도를 얻을 수 있고, 강화형 커버로 인하여 램프가 외부의 충격에도 견딜 수 있으며, 램프걸이가 있어 휴대 및 이동이 편리하고 설치가 간단한 장점이 있다.In addition, the filament of the lamp can be preheated with instantaneous high output voltage to prevent blackening of the lamp, and because the output waveform is sinusoidal, the lamp current waveform is good and the life of the lamp is long. Or you can use electric wiring or clip wiring for general battery, and you can get maximum three wavelengths of brightness even with low power, and the lamp can withstand external shocks due to the reinforced cover. It is convenient to move and simple to install.

Claims (3)

휴즈(F)를 거쳐 인가되는 배터리(60)의 직류전압의 (+)반파만을 통과시키는 반파정류용 다이오드(D);A half-wave rectifying diode D for passing only a (+) half wave of the DC voltage of the battery 60 applied through the fuse F; 다이오드(D)를 통과한 배터리(60)의 직류전압내에 함입된 서지전압 및 노이즈성분을 걸러내는 콘덴서(C1);A capacitor C1 for filtering out surge voltages and noise components embedded in the DC voltage of the battery 60 passing through the diode D; 상기 콘덴서(C1)에 병렬로 연결되어 제 1트랜지스터(Q1)의 베이스단에 인가되는 전압을 강하시키는 저항(R1)과,A resistor R1 connected in parallel with the capacitor C1 to drop a voltage applied to the base terminal of the first transistor Q1; 저항(R1)과 직렬로 연결되어 소정크기의 전압만을 도통시키는 제어다이오드(ZD)와,A control diode (ZD) connected in series with a resistor (R1) to conduct only a voltage of a predetermined magnitude; 제너다이오드(ZD)의 애노드단에 병렬로 연결되어 입력되는 전압을 충방전시키는 콘덴서(C2) 및 저항(R4) 및A capacitor C2 and a resistor R4 connected in parallel to the anode terminal of the zener diode ZD to charge and discharge the input voltage; 다이오드(D)의 캐소드단에 컬렉터단이 연결되고, 에미터단에 저항(R2)이 연결되며, 베이스단이 저항(R1) 및 제너다이오드(ZD) 사이에 연결되어 인가되는 전압을 스위칭하는 제 1트랜지스터(Q1)로 구성되어 상기 제어다이오드(D)와 제 1트랜지스터(Q1)에 의해 설정된 전압이하가 인가되면 출력전압을 단속하는 저전압 경보부(10);A collector terminal is connected to the cathode terminal of the diode D, a resistor R2 is connected to the emitter terminal, and a base terminal is connected between the resistor R1 and the zener diode ZD to switch the applied voltage. A low voltage alarm unit configured to include a transistor (Q1) to control the output voltage when a voltage lower than the voltage set by the control diode (D) and the first transistor (Q1) is applied; 베이스단이 제 1트랜지스터(Q1)의 에미터단에 저항(R1)을 통해 연결되고, 컬렉터단이 다이오드(D)의 캐소드단에 저항(R3)을 통해 연결되며, 에미터단이 제너다이오드(ZD)의 애노드단에 콘덴서(C3)를 통해 연결되어 일정시간동안 낮은 전압을 출력한 후에 정상적인 구동전압을 출력하는 램프 필라멘트 예열부(20);The base end is connected to the emitter end of the first transistor Q1 through a resistor R1, the collector end is connected to the cathode end of the diode D through a resistor R3, and the emitter end is a zener diode ZD. A lamp filament preheating unit 20 connected to an anode end of the lamp filament preheater 20 to output a normal driving voltage after outputting a low voltage for a predetermined time; 입력된 전압을 안정된 전압으로 출력시키는 코일(L1)과,A coil L1 for outputting the input voltage at a stable voltage; 제 2트랜지스터(Q2)의 에미터단에 각각 병렬로 연결되어 분배된 전압을 강하시키는 분배저항(R5, R6)과,Distribution resistors R5 and R6 connected in parallel to the emitter terminals of the second transistor Q2 to drop the divided voltage; 분배저항(R5, R6)에 베이스단이 각각 연결되고, 컨덴서(C4)의 일단에 컬렉터단이 연결되며, 에미터단이 컨덴서(C2) 및 저항(R4)에 연결된 스위칭용 제 3 및 제 4트랜지스터(Q3, Q4)와,The third and fourth transistors for switching are connected to the distribution resistors (R5, R6), respectively, the base terminal is connected to one end of the capacitor (C4), the emitter terminal is connected to the capacitor (C2) and the resistor (R4). (Q3, Q4) and, 1차 권선이 제 3 및 제 4트랜지스터(Q3, Q4)의 베이스단에 연결되고, 2차권선이 제 3 및 제 4트랜지스터(Q3, Q4)의 컬렉터단과 코일(L1)에 연결되어 권선비에 의해 고주파의 사인파를 출력하는 트랜스포머(T) 및The primary winding is connected to the base ends of the third and fourth transistors Q3 and Q4, and the secondary winding is connected to the collector ends of the third and fourth transistors Q3 and Q4 and the coil L1, and thus, by the turns ratio. Transformer (T) which outputs high frequency sine wave and 트랜스포머(T1)의 2차권선에 각각 직병렬로 연결되어 안정된 전압을 출력시키는 콘덴서(C5) 및 코일(L2)로 구성되어 램프를 안정적으로 점등시키는 전자식 안정기부(40); 및An electronic ballast unit 40 configured to be connected to the secondary windings of the transformer T1 in series and parallel to each other to output a stable voltage, and to stably turn on a lamp by using a capacitor C5 and a coil L2; And 트랜스포머(T)의 일단과 코일(L2)의 일단에 연결되고, 필라멘트용 컨덴서(C6)가 병렬로 연결되어 소정 밝기의 빛을 방출하는 램프부(40)로 이루어진 것을 특징으로 하는 직류용 3파장 인버터 컴팩트 램프.It is connected to one end of the transformer (T) and one end of the coil (L2), the filament condenser (C6) is connected in parallel is a three-wavelength for direct current, characterized in that consisting of a lamp unit 40 for emitting light of a predetermined brightness Inverter compact lamp. 제 1항에 있어서, 상기 램프부(40)는The method of claim 1, wherein the lamp unit 40 전선(42)을 통해 직류전원이 인가되는 베이스 홀더(46)와,A base holder 46 to which DC power is applied via the wire 42; 베이스 홀더(46)의 일측에 장착된 램프걸이(44)와,Lamp hanger 44 mounted on one side of the base holder 46, 베이스 홀더(46)의 일측에 삽입되어 3파장의 빛을 방출하는 램프(40) 및A lamp 40 inserted into one side of the base holder 46 and emitting three wavelengths of light; and 복수의 에어홀(48a-48c)이 형성되고 램프(50)의 외측에 구성되어 램프(50)를 보호하는 강화형 커버(48)가 더 포함된 것을 특징으로 하는 직류용 3파장 인버터 컴팩트 램프.DC-wavelength inverter compact lamp, characterized in that a plurality of air holes (48a-48c) is formed and is configured on the outside of the lamp 50 to further protect the lamp (50). 제 2항에 있어서, 램프부(40)는The method of claim 2, wherein the lamp unit 40 상기 직류전원이 인가되는 전선(42)에 병렬로 구성된 복수의 연결용 잭(52, 53)과,A plurality of connecting jacks 52 and 53 configured in parallel to the wire 42 to which the DC power is applied; 전선(42)의 일단이 차량의 시거라이터 소켓(56)에 연결시킬 수 있도록 구성된 플러그(58)와,A plug 58 configured to connect one end of the wire 42 to the cigarette lighter socket 56 of the vehicle, 전선(42)의 일단이 일반용 배터리(60)의 전극에 연결시킬 수 있도록 구성된 클립(59) 및A clip 59 configured such that one end of the wire 42 can be connected to the electrode of the general purpose battery 60; and 교류전원을 직류전원으로 변환시켜 배터리(60)를 충전시킬 수 있는 충전기(62)가 선택적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 직류용 3파장 인버터 컴팩트 램프.The three-wavelength inverter compact lamp for direct current, characterized in that the charger 62 which is capable of charging the battery 60 by converting AC power into DC power is selectively connected.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20030060038A (en) * 2002-01-05 2003-07-12 이협재 Inverter connected to electric ballast circuit boards
KR100600040B1 (en) * 2004-03-02 2006-07-13 (주)엘고테크 Portable lighting apparatus and control methode of this apparatus
KR100877631B1 (en) * 2007-01-30 2009-01-09 주식회사 리드트랜스포머 A Wire Connecting Structure Of Internal Electrode Flowresent Lamp

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