KR20000059882A

KR20000059882A - 고출력 고휘도 방전램프용 전자식 안정기

Info

Publication number: KR20000059882A
Application number: KR1019990007777A
Authority: KR
Inventors: 최현배
Original assignee: 이광연; 티앤비 트로닉스 주식회사
Priority date: 1999-03-09
Filing date: 1999-03-09
Publication date: 2000-10-16
Also published as: US6124681A; KR100291042B1; JP2000260589A

Abstract

고휘도 방전램프용 전자식 안정기가 개시된다. 한 쌍의 바이폴라 트랜지스터를 하프-브릿지 회로로 구성하고 하프-브릿지 방식으로 도통되는 바이폴라 트랜지스터에 흐르는 전류를 이용하여 베이스 구동전류를 증대시킨다. 증대된 베이스 구동전류에 의해 방전등에는 보다 많은 구동전력이 전달되어 구휘도 고출력의 방전등을 구동시킬 수 있다. 하프-브릿지 회로를 구동하는 전원은 상용의 교류전원을 전파정류하여 얻는다. 고역률을 확보하기 위하여 부스터 방식의 역률개선회로를 채용한다. 역률개선회로는 전파정류된 전원을 코일을 통해 충전캐패시터에 제공함과 동시에 전파정류된 전원이 제공되지 않는 순간에는 코일에 저장된 자기에너지를 충전캐패시터에 제공하여 충전전압을 생성하므로 고역률을 유지할 수 있다. 이 충전전압은 하프-브릿지 회로의 구동전원으로 제공된다.

Description

고출력 고휘도 방전램프용 전자식 안정기{ELECTRONIC BALLAST FOR HIGH-INTENSITY DISCHARGE LAMP}

본 발명은 방전램프용 전자식 안정기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 고출력 고전압 방전램프용 전자식 안정기에 관한 것이다.

고휘도 방전램프는 특성상 재점등 시간이 필요하다. 종래 방전등용 자기식 안정기는 재점등이 될 때까지 계속적으로 시동을 시도한다. 그러나 자기식 안정기는 그 구성이 코일과 철심으로 되어 있어 재점등 시점까지의 소자의 손상은 심하지 않다.

이에 반하여 전자식 안정기의 경우는 재점등 시점까지 시동을 계속 시도할 경우 안정기를 구성하고 있는 반도체를 비롯한 여러 소자들이 손상을 받게 되어 안정기가 파괴되기도 한다. 이를 막기 위하여 별도의 시간 지연회로를 사용하여 재점등 시간을 조절하는 회로를 대부분 사용하고 있다. 한편, 고출력의 고휘도 방전램프는 높은 전압으로 구동되어야 하므로 2차 전압을 상용전압이상으로 만들어야 할 필요가 있다. 고출력의 고휘도 방전램프는 램프전류가 상당히 크게 흐르므로 스위칭 소자에서 흐르는 전류도 상당히 커야만 한다. 그러나 부하가 고전압을 발생하므로 스위칭 반도체 소자는 내압이 높고 정격전류도 상당히 커야만 한다. 현재 이러한 조건을 만족시키며 전자식 안정기에 사용하고 있는 스위칭 반도체 소자는 바이폴라 트랜지스터와 유니폴라 전계효과 트랜지스터(FET) 등이 있다.

바이폴라 트랜지스터의 경우 내압이 높고, 정격전류가 큰 소자의 경우는 전류 증폭도가 낮아 일반적인 베이스 구동회로로는 고휘도 방전램프를 고출력으로 구동시키기 곤란하다. 이러한 이유로 현재 많은 고휘도 방전램프용 전자식 안정기 회로가 전계효과 트랜지스터(FET)를 사용하고 있다. 하지만 전계효과 트랜지스터를 이용하는 경우에는 약 200와트 정도의 구동전력을 공급할 수 있는 데 그치므로 그 이상의 출력 예컨데, 400와트급의 고휘도 고출력 방전등을 구동하기에는 문제가 있다.

바이폴라 트랜지스터는 전계효과 트랜지스터에 비하여 내압이 높고 허용전류가 커서 대전력 구동에 유리하다. 이따라서 고휘도 고출력 방전등을 구동하기 위해서는 스위칭 트랜지스터로 바이폴라 트랜지스터를 채용할 필요가 있다.

본 발명은 전자식 안정기의 스위칭 소자로 바이폴라 트랜지스터를 채용하고 트랜지스터의 베이스 전류를 크게 해주므로써 고출력 및 고전압 방전등을 구동할 수 있는 안정기회로를 제공함을 목적으로 한다.

본 발명은 또한 방전등의 재점등시에 발생하는 회로소자 손상을 방지하기 위하여 별도의 회로를 부가하지 않고, 전압상승 및 역률개선을 위하여 사용하는 역률개선용 집적회로의 주변 소자값을 특정한 범위로 변화시켜 재점등시 회로소자를 보호할 수 있는 안정기회로를 제공함을 제 2의 목적으로 한다.

나아가, 본 발명은 램프를 구동하는 변압기를 복수개로 하고 이를 병렬로 구성하므로써 방전램프의 고출력 구동시 발열에 의한 온도상승에 따른 문제점을 해결할 수 있는 안정기 회로를 제공함을 또 다른 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 고출력 고휘도 방전램프용 전자식 안정기의 전체적 구성을 도시한 블록도이다.

도 2는 전원입력부와 필터부의 상세 회로도이다.

도 3은 정류부와 역률개선부의 상세회로도이다.

도 4는 고주파 구동부의 상세회로도이다.

도 5A 내지 5H는 전자식 안정기의 중요부의 입출력신호의 파형도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

10 : 입력전원부 20 : 필터부

30 : 정류부 40 : 역률개선부

42 : 역률기선용 회로 50 : 고주파구동부

52 : 제 1 스위칭부 54 : 제 2 스위칭부

56 : 대역통과 필터부 58 : 방전등구동부

60 : 방전등

이상과 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 고휘도 고출력 방전등을 구동하기 위한 전자식 안정기는 상용 교류전압을 정류하여 정류전압을 생성하고, 상기 정류전압을 변압하여 시동전압을 제공하여, 상기 정류전압을 고주파수로 스위칭하여 상기 정류전압의 최대치보다 높고 역률이 개선된 직류전압으로 변환하기 위한 전원변환수단; 및 상기 승압된 직류전압에 의해 충전전압을 형성하고, 상기 시동전압에 의해 동작을 개시하여 하프-브릿지방식의 고주파 스위칭동작을 교호적으로 반복하므로써 상기 충전전압에 의한 방전전류를 흐르게 하고, 상기 방전전류에 의해 전달되는 에너지를 이용하여 공진을 일으키면서 방전등에 구동전력을 제공하는 고주파 구동수단을 구비함을 특징한다.

상기 전원변환수단은 상용 교류전압을 정류하여 정류전원을 생성하기 위한 정류수단; 및 상기 정류수단으로부터 제공되는 상기 정류전원을 코일을 통해 캐패시터에 제공하여 충전전압을 형성시키며, 상기 정류수단이 상기 정류전원을 상기 고주파 구동수단에 직접 제공하지 않는 동안에는 상기 코일과 상기 캐패시터 사이에 개재된 고주파 스위칭소자의 고주파 스위칭동작에 의해 상기 코일에 저장된 에너지가 상기 캐패시터를 충전시켜, 상기 캐패시터가 상기 승압된 직류전압을 상기 고주파 구동수단에 연속적으로 제공하므로써 고역률이 유지될 수 있도록 하기 위한 역률개선수단을 구비한다.

상기 고주파 구동수단은 상기 승압된 직류전압을 제공받아 충전전압을 형성하는 충전부; 상기 충전전압이 고주파 스위칭동작을 교호적으로 반복하는 한 쌍의 스위칭소자를 통해 하프-브릿지 방식으로 방전시켜 방전전류를 흐르게 하고, 상기 한 쌍의 스위칭소자 각각에 부가된 변압기에 의해 상기 스위칭소자의 도통전류량을 증대시켜 상기 방전전류의 양을 많게 하는 하프-브릿지 스위칭부; 및 상기 방전전류에 의해 전달되는 에너지를 이용하여 공진을 일으키면서 상기 방전등에 구동전력을 제공하는 방전등 구동부를 구비한다.

상기 충전부는 상호 직렬로 연결되고 동일한 용량을 갖는 제 1 충전부와 제 2 충전부로 구성된다. 또한, 상기 하프-브릿지 스위칭부는 하프-브릿지 방식으로 결합된 제 1 스위칭부와 제 2 스위칭부 및 상기 제 1 스위칭부와 상기 제 2 스위칭부 사이에 개재되어 상호유도에 의한 베이스구동전류를 제공하기 위한 제 1 변압기를 구비하며, 상기 제 1 스위칭부는 에미터접지되고 프리휠링경로가 마련되고 턴온시 상기 제 1 충전부의 방전경로를 제공하는 제 1 바이폴라 트랜지스터부, 상기 시동전압을 충전하는 시동캐패시터, 상기 시통캐패시터의 충전전압을 상기 제 1 바이폴라 트랜지스터부의 베이스전류로 제공하여 상기 제 1 바이폴라 트랜지스터부를 최초로 턴온시키기 위한 다이액, 그리고 상기 제 1 바이폴라 트랜지스터부 콜렉터와 베이스 사이에 개재되어 콜렉터전류의 변화에 연동하여 베이스전류를 증대시켜주는 제 2 변압기를 구비하며, 상기 제 2 스위칭부는 상기 제 2 충전부에 콜렉터가 연결되고 프리휠링경로가 마련되며 턴온시 상기 제 2 충전부의 방전경로를 제공하는 제 2 바이폴라 트랜지스터부, 상기 제 2 바이폴라 트랜지스터부의 에미터와 베이스 사이에 개재되어 에미터전류의 변화에 연동하여 베이스전류를 증대하기 위한 제 3 변압기를 구비한다. 상기 제 1 변압기는 온도상승에 따른 변압기의 부담을 줄이기 위해 복수개의 변압기를 병렬로 구성한다. 상기 고주파 구동수단은 상기 하프-브릿지 스위칭부를 통해 흐르는 상기 방전전류중 기본 주파수 성분만을 선택하여 상기 방전등 구동부로 제공하는 대역통과필터부를 더 구비함이 바람직하다.

상기 방전등 구동부는 상기 제 1 충전부와 상기 제 2 충전부의 공통점과 상기 하프-브릿지 스위칭부 사이에 연결되어 상기 하프-브릿지 스위칭부의 방전전류를 상기 방전등의 구동전력으로 변환해주는 변압기, 상기 변압기와 병렬로 연결되고 상기 변압기에 유기되는 유도전압의 교호적 극성변경에서 나타나는 에너지 손실을 줄여주는 제 1 캐패시터, 그리고 방전등의 과전류를 제한하기 위한 제 2 캐패시터를 구비한다. 상기 변압기는 온도상승에 따른 변압기의 부담을 줄이기 위해 복수개의 변압기를 병렬로 연결하여 구성한다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 안정기회로는 도 1에 도시된 것처럼 전원입력부(10), 필터부(20), 정류부(30), 역률개선부(40) 및 고주파 구동부(50)로 구성된다.

도 2는 전원입력부(10) 및 필터부(20)의 구성을 보여준다. 안정기 회로는 상용 교류전원(Ai)를 입력전원으로 사용한다. 이 교류전원은 과전압 보호를 위해 배리스터(V1)와 퓨우즈(F1)를 통해 필터부(20)에 제공된다. 필터부(20)는 교류 입력전원에 포함된 고주파성분 및 노이즈를 제거하는 전자파 제거회로로서, 캐패시터(C1, C2, C3, C4, C5) 및 변압기 (L1, L2)로 구성된다.

도 3은 정류부(30) 및 역률개선부(40)의 구성을 도시한다. 정류부(30)는 다이오드 4개를 이용한 브릿지회로(DB1)와 이 브릿지회로(DB)의 출력단에 결합된 충전캐패시터(C6)로 구성되며, 교류전원(Ai)을 전파정류하여 출력한다.

역률개선부(40)는 1차측 권선(T1-1)과 2개의 2차측 권선(T1-2, T2-2)으로 구성되며 정류부(30)로부터 제공되는 정류된 맥류전압을 승압하기 위한 변압기(T1)와, 변압기(T1)의 2차측 제 1 권선(T1-2)에 직렬로 연결된 저항(R9)과 캐패시터(C11)를 통해 전원전압(Vcc)을 공급받도록 연결된 부스터방식의 역률개선용 회로(42)를 포함한다. 변압기(T1)의 1차측 권선(T1-1)과 출력단(c) 사이에는 다이오드(D1, D2)가 개재되며, 다이오드(D2)와 변압기(T1)의 1차측 권선(T1-1)의 연결점과 출력단(d) 사이에는 소스와 드레인 단자가 연결되는 전계효과 트랜지스터(Q1)이 연결된다. 또한, 출력단(e)와 (f) 사이에는 직렬연결된 전해 캐패시터(C7, C8)와 직렬연결된 저항(R3, R4)가 각각 병렬로 연결되며, 전해 캐패시터(C7)과 (C8)에는 저항(R1, R2)가 각각 병렬로 결합된다. 변압기(T1)의 2차측 제 2권선(T1-2)의 후단과 출력단(f) 사이에는 직렬연결된 다이오드(D20)와 저항(R24)가 개재되며, 이들 두 소자의 연결점과 출력단(f) 사이에는 캐패시터(C25)가 연결된다. 또한, 입력단(d)와 출력단(f) 사이에는 저항(RS1)가 연결된다.

이 역률개선용 회로(42)는 역률개선용 집적회로(IC1)와 그 보조회로로 구성된다. 본 발명이 채용하는 역률개선용 집적회로(IC1)는 UNITRODE INTEGRATED CIRCUITS사에서 제작한 제품번호 UC3854인 부스터타입의 집적회로이다.

고주파 구동부(50)는 필터부(20), 정류부(30) 및 역률개선부(40)를 거쳐서 얻은 고주파 구동신호를 스위칭회로를 통하여 방전등(60)에 교대로 인가하여 방전등(60)을 점등하기 위한 회로로서, 도 4에 그 구성이 도시되어 있다. 도 4에 있어서, 고주파 구동부(50)는 충전부(C19, C20, C22), 제 1 스위칭부(52), 제 2 스위칭부(54), 대역통과 필터부(56) 및 방전등 구동부(58)로 구성된다.

구체적으로, 캐패시터(C19, C20)는 용량이 같고 서로 직렬연결되며 역률개선부(40)의 출력단(e, f) 사이에 결합되며, 캐패시터(C22)는 역률개선부(40)의 출력단(g, f) 사이에 결합된다.

제 1 스위칭부(52)는 에미터접지된 npn형 바이폴라 트랜지스터(Q3), 트랜지스터(Q3)와 트랜지스터(Q3)에 반대극성으로 병렬연결된 다이오드(D10), 캐패시터(C22)와 트랜지스터(Q3)의 베이스 사이에 개재된 다이액(D16) 및 트랜지스터(Q3)의 베이스단에 제공되는 베이스전류를 조절하기 위한 제 1 베이스구동회로로 구성된다. 여기서, 제 1 베이스구동회로의 구성은 다음과 같다. 변압기(T3)의 권선(T3-2)와 이에 직렬로 연결된 전류제한용 저항(R28)이 트랜지스터(Q3)의 베이스와 에미터 사이에 연결되며, 다이오드(D15)가 저항(R28)에 병렬로 부가된다. 트랜지스터(Q3)의 콜렉터단에 변압기(T4)의 권선(T4-3)을 부가함과 동시에, 이 권선(T4-3)과 자기적으로 결합된 권선(T4-4)을 트랜지스터(Q3)의 에미터와 베이스 사이에 더 추가하고, 직렬연결된 전류제한용 저항(R27)과 다이오드(D13)를 권선(T4-4)과 트랜지스터(Q3)의 베이스 사이에 개재시킨다. 변압기(T4)의 권선(T4-3)과 (T4-4)의 결합극성은 도면에 표시된 바와 같다. 다이오드(D14)를 저항(R27)과 트랜지스터(Q3)의 컬렉터 사이에 개재시킨다.

제 2 스위칭부(54)는 역률개선부(40)의 출력단(e)에 콜렉터가 결합된 npn형 바이폴라 트랜지스터(Q2), 트랜지스터(Q2)와 반대극성으로 병렬연결된 다이오드(D9) 및 트랜지스터(Q2)의 베이스단에 제공되는 베이스전류를 조절하기 위한 제 2 베이스구동회로로 구성된다. 제 2 베이스구동회로는 제 1 베이스구동회로의 구성과 유사하게 구성된다. 즉, 변압기(T3)의 권선(T3-1)과 이에 직렬로 연결된 전류제한용 저항(R26)이 트랜지스터(Q2)의 베이스와 에미터 사이에 연결되며 다이오드(D12)가 저항(R26)에 병렬로 부가된다. 트랜지스터(Q2)의 에미터단에 변압기(T4)의 권선(T4-2)을 부가함과 동시에, 이 권선(T4-2)과 자기적으로 결합된 변압기(T4)의 다른 권선(T4-1)을 트랜지스터(Q2)의 에미터와 베이스 사이에 개재시키고, 전류제한용 저항(R25)과 다이오드(D19)를 권선(T4-1)과 트랜지스터(Q2)의 베이스 사이에 개재시킨다. 권선(T4-1)과 권선(T4-2)의 결합극성은 도면에 표시된 바와 같다. 나아가 저항(R25)과 트랜지스터(Q2)의 컬렉터 사이에는 다이오드(D11)를 개재시킨다.

대역통과 필터부(56)는 변압기(T4)의 두 권선(T4-2, T4-3) 사이에 개재되는 변압기(T2)와 캐패시터(C21)로 구성된다. 변압기와 캐패시터(C2)는 병렬로 연결된다.

방전등 구동부(58)는 캐패시터(C19, C20)의 공통점과 변압기(T2)의 두 권선(T2-1, T2-2)의 공통점 사이에 서로 병렬연결된 캐패시터(C23)와 변압기(T5), 그리고 방전등(60)과 변압기(T5) 사이에 개재된 캐패시터(C24)로 구성된다.

한편, 제 1 스위칭부(52)와 제 2 스위칭부(54)간의 베이스 구동전력의 전달을 담당하는 변압기(T3)의 두 권선(T3-1, T3-2)은 도면에 표시된 결합극성을 가지면서 서로 자기적으로 결합된다. 변압기(T3)는 이와 같이 두 개의 권선으로 구성할 수도 있지만, 이 경우 방전등(60)의 고출력 구동시 발열에 의한 온도상승이 변압기에 부담을 줄 수 있다. 이와 같은 온도상승에 따른 변압기(T3)의 권선의 부담을 줄이기 위해 부가적인 변압기(T3')를 변압기(T3)에 병렬로 추가하는 것이 바람직하다. 같은 이유로 방전등 구동부(58)의 변압기(T5)에도 부가적인 변압기(T5')를 병렬로 더 추가한다. 변압기의 추가는 변압기의 부담을 반으로 줄여 주어 변압기에서 발생하는 열을 크게 줄일 수 있는 효과가 있다. 나아가 추가되는 변압기는 그 갯수가 반드시 1개로 제한할 필요는 없으며 부하(방전등)의 크기, 변압기의 온도 등을 고려하여 최적이라 판단되는 수로 할 수 있다. 또한, 변압기(T3)와 변압기(T5)는 하나의 변압기로 통합시킬 수 있다. 마찬가지로 변압기(T3')와 변압기(T5')도 하나의 변압기로 통합할 수 있다.

이상과 같은 구성을 가진 본 발명의 안정기 회로는 (i) 재점등시 회로소자를 보호하기 위하여 현재까지 제안되어 있는 별도의 시간 지연회로를 사용하지 않고, 고출력 고휘도 방전램프용 전자식 안정기에 많이 사용하는 부스터 타입 역률개선용 집적회로(42)를 이용하여, 재점등시 회로소자를 보호하는 것, (ii) 변압기(T4)를 베이스전류 구동회로에 부가하므로써 스위칭용 바이폴라 트랜지스터(Q2, Q3)의 베이스 전류를 증대시켜 트랜지스터의 대전력 구동을 실현하므로써 고휘도 방전등을 고출력으로 구동시키는 것을 기본개념으로 한다.

이하에서는 본 발명의 안정기 회로의 동작에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

방전램프(50)가 점등될 때 고주파 성분 및 노이즈 성분의 전압이 발생되어 안정기회로에 흐른다. 필터부(20)는 이러한 점등 노이즈 성분을 차단하여 전원입력부(10)로 전파되어 나가는 것을 방지한다. 역으로, 전원입력부(10)로부터 과전압이 인가되면 퓨우즈(F1)에 의해 차단되며, 퓨우즈(F1)를 통과하는 정도의 외부 노이즈는 필터부(20)에 의해 차단되어 안정기회로 안으로 유입되지 못하게 된다. 즉, 필터부(20)는 외부 전원측과 필터부(20) 후단의 안정기회로를 서로 분리하여 안정기회로의 안정적인 동작을 보장해준다. 도 5A는 전원입력부(10)에서 제공되는 실효값이 예컨데, 약 280[V] 정도인 입력전원(Ai)의 전압파형을 보여주며, 도 5B는 필터부(20)의 출력파형을 도시하는데 이는 외부노이즈 제거라는 필터부(20)의 작용에 의해 입력전원의 전압파형과 거의 같음을 알 수 있다.

필터부(20)를 통해 인가되는 입력전원(Ai)는 정류부(30)에 의해 전파정류되어 맥류로 출력되며, 이 전파정류된 맥류 출력에 포함된 고주파성분은 캐패시터(C6)에 의해 흡수된다. 도 5C는 역률개선부(40)의 입력단(c)에서 포착된 정류부(30)의 전파정류된 전압의 파형도이다.

정류부(30)에서 제공되는 정류전압은 역률개선부(40)의 변압기(T1)에 제공되어 감압된다. 감압 전압은 저항(R9)을 거쳐 전해 캐패시터(C11)를 충전시키며, 역률개선용 회로(42)내의 역률개선용 집적회로(IC1)는 캐패시터(C11)로부터 전원전압(Vcc)를 제공받는다. 전해 캐패시터(C11)의 충전전압이 일정레벨 즉, 집적회로(IC1)의 구동전압 이상에 이르면 집적회로(IC1)는 동작을 개시한다.

집적회로(IC1)가 동작하면서 전계효과 트랜지스터(Q1)의 게이트에 트리거신호를 고주파수로 제공하고 이에 의해 전계효과 트랜지스터(Q1)는 고주파수로 스위칭발진을 한다. 전계효과 트랜지스터(Q1)는 스위칭발진을 하면서 진폭이 약 450[V] 정도의 구형파를 생성하고 전해캐패시터(C7, C8)에 직류전압을 제공한다. 도 5D는 전계효과 트랜지스터(Q1)의 양단에서 포착한 구형파를 도시한다. 결과적으로 역률개선부(40)는 정류부(30)에 의해 전파정류된 전압을 승압된 직류전압으로 출력한다.

전계효과 트랜지스터(Q1)가 온일 때에는 변압기(T1)의 1차측의 최대전압(약 400[V])에 비해 전계효과트랜지스터(Q1)의 구형파의 전위(약 450[V])가 높으므로 변압기(T1)로부터 전해 캐패시터(C7, C8)로의 에너지전달이 이루어지지 않는다. 그러나, 전계효과 트랜지스터(Q1)이 오프일 때에는 전계효과 트랜지스터(Q1)는 변압기(T1)로부터 전해 캐패시터(C7, C8)로의 에너지 전달을 방해하지 않으므로 전해 캐패시터(C7, C8)는 변압기(T1)의 전달에너지에 의해 충전된다. 전해 캐패시터(C7, C8)에 충전된 승압된 직류전압은 고주파 구동부(50)의 전원전압으로 제공된다.

방전등(60)이 최초 시동될 때에는 변압기(T1)에 큰 전류가 흐르게 되는데, 이 전류가 그대로 전계효과 트랜지스터(Q1)에 전달되면 손상을 입을 염려가 있다. 이 점을 고려하여, 변압기(T1)에서 전해캐패시터(C7, C8)로의 에너지 전달은 방전등(60)의 정상구동중에는 다이오드(D2)를 거치고, 초기 시동시에는 다이오드(D1)를 경유한다.

저항(R1, R2)은 주전원스위치(비도시)를 오프한 경우 전해 캐패시터(C7, C8)의 잔류전하를 방전시키므로써 잔류전하로 인한 소자손상을 방지해준다. 저항(R3, R4)과 저항(RS1)은 각각 역률개선부(40)에서 고주파구동부(50)로 공급되는 전압의 크기와 전류량을 검출하기 위한 센싱저항으로 제공된다.

한편, 역률개선용 회로(42)의 동작에 있어서, 본 발명은 저항(R9) 및 캐패시터(C11)의 소자 값을 변경하여 집적회로(IC1)의 전원전압(Vcc)의 공급시간을 조정한다. 공급시간의 간격은 방전등(60)의 재점등시간 이내로 한다. 방전등(60)이 점등되지 않으면 변압기(T1)에 큰 전류가 흐르지 않는다. 그 결과, 변압기(T1)의 2차측(T1-2)에도 충분한 전압이 유기되지 않아 캐패시터(C11)의 충전전압이 일정레벨에 이르지 못하게 되어 집적회로(IC1)에는 필요한 구동전압(Vcc)이 제공되지 않게 되어 전계효과 트랜지스터(Q1)의 스위칭 발진은 계속되지 않는다. 다시 시간이 흘러 캐패시터(C11)의 충전전압이 증가하게 되면 다시 1회에 걸쳐 스위칭을 시도한다. 이 때, 방전등(60)이 점등되지 않으면 위에서 설명한 바와 같이 스위칭 발진은 계속되지 않으나, 방전등(60)이 점등되면 변압기(T1)에 큰 전류가 흘러 그 2차측에 충분한 크기의 전압이 유기되고 집적회로(IC1)에 연속적으로 전원이 공급된다. 그 결과 전계효과 트랜지스터(Q1)는 스위칭 발진을 계속하게 된다. 방전등(60)을 시동시키기 위하여 방전등(60)에 고전압 고주파 펄스가 인가하는데, 이 펄스를 연속적으로 인가하면 소자 파괴가 발생할 우려가 있다. 이 점을 고려하여 방전등의 시동시까지 단속적인 발진을 1회씩 시도하므로 주변회로소자가 보호되며, 부가적으로 주변환경이 변화하여 재점등 시간이 변화하는 경우에도 무리없이 동작할 수 있게 된다.

커패시터를 사용한 전파정류회로에서 전원에 전류가 흐르지 않는 순간이 나타난다. 이와 같이 전류가 흐르지 않을 때 역률개선부(40)는 스위칭 소자인 전계효과트랜지스터(Q1)을 온시켜 변압기(T1)의 1차 코일을 통하여 전류를 연속적으로 흐르게 하고, 부하에서 전류가 필요할 때 인덕터에 저장된 에너지를 전류로 흐르게 하여 역률을 개선하고 전원에서 공급되는 전류의 최대 크기를 줄여준다. 브리지다이오드(DB1)와 전해커패시터(C6)를 사용하는 정류부(30)는 전해커패시터(C6) 전압이 브리지다이오드(DB1)의 정류전압보다 낮은 경우에만 전류를 흐르게 하므로 직류전압의 리플이 작을수록 전류가 흐르는 시간이 짧아져 역률이 감소한다. 그러나 부스터회로 방식의 역률개선부(40)를 정류부(30)와 함께 사용하면 부하에 전류가 흐르지 않는 동안 트랜지스터(Q1)를 사용하여 전류를 흘리며 이 때 변압기(T1)의 코일권선에 에너지를 저장하게 된다. 저장된 에너지는 부하에서 전류가 필요할 때 전원에서 직접 공급되는 전류에 부가되어 공급된다. 따라서 역률개선부(40)를 사용하면 입력에서 전류가 계속 공급되게 되어 역률이 전체적으로 증가한다.

고주파 구동부(50)는 역률개선부(40)를 통해 제공되는 승압된 직류전원을 하프-브릿지(push-pull) 방식으로 방전등(60)에 공급하여 방전등을 구동시킨다. 특히, 하프-브릿지 방식으로 결합된 스위칭 바이폴라 트랜지스터(Q2, Q3)의 베이스-에미터 및 베이스-콜렉터에 변압기를 각각 부가하여 베이스전류를 크게 해주므로써 고휘도 고출력 방전등의 구동을 가능하게 하는 방식을 취한다.

고주파 구동부(50)의 캐패시터(C19, C20)는 전해캐패시터(C7, C8)의 충전에너지를 역률개선부(40)의 출력단(e)을 통해 전달받아 충전된다. 역률개선부(40)의 출력단(e)의 전압은 그 크기가 대략 450[V] ~ 470[V] 정도이직류성분이 대부분을 차지하며, 약간의 정현파 리플이 포함되어 있는데, 도 5E는 이 전압파형을 보여준다.

캐패시터(C19)의 충전전압은, 스위칭 트랜지스터(Q2)가 온될 때, 트랜지스터(Q2), 대역통과 필터부(56) 및 방전등구동부(58)가 형성하는 루프를 통해 방전된다. 마찬가지로, 캐패시터(C22)의 충전전압도 스위칭 트랜지스터(Q3)가 온될 때, 방전등구동부(58), 대역통과 필터부(56) 및 트랜지스터(Q3)가 형성하는 루프를 통해 방전된다. 방전으로 인하여 캐패시터(C19, C22)의 전위가 낮아지면 다시 전해 캐패시터(C7, C8)로부터 에너지를 전달받아 재충전된다. 이와 같이 캐패시터(C19, C20)가 트랜지스터(Q2, Q3)의 온/오프 스위칭 동작에 응동하여 충방전을 주기적으로 반복하고, 이러한 충반전 동작과정에서 방전등 구동부(58)는 RLC공진을 일으키면서 방전등(60)으로 구동전력을 공급한다.

이를 상세히 설명하기로 한다. 트랜지스터(Q2, Q3)는 교호적으로 온/오프 동작을 반복한다. 최초에는 트랜지스터(Q3)가 먼저 턴온된다. 트랜지스터(Q3)의 턴온을 위해서는 베이스전류가 공급되어야 하는데, 이 초기 베이스전류의 소스는 변압기(T1)의 2차측 제 2 권선(T1-3)에 유기되는 유도전압이 된다. 제 2 권선(T1-3)의 유기전압은 다이오드(D20)를 거쳐 캐패시터(C25)를 충전시키고, 캐패시터(C22)의 전위변화에 따라 캐패시터(C25)의 충전전하는 저항(R24)을 통해 주기적으로 방전하면서 캐패시터(C22)를 충전시킨다. 도 5H는 다이오드(D20)와 캐패시터(C25)에서 포착한 전압파형을 보여준다. 캐패시터(C22)의 충전전압의 전위는 방전등(60)의 점등전에는 시간의 경과에 따라 삼각파형의 형태로 서서히 증가하는데, 그 레벨이 다이액(D16)의 도통전압에 이르면 다이액(D16)이 도통하여 캐패시터(C22)는 트랜지스터(Q3)의 베이스로 베이스전류를 공급하여 트랜지스터(Q3)를 온시킨다. 베이스전류의 공급으로 인하여 캐패시터(C22)의 전위는 다시 떨어지게 된다. 트랜지스터(Q3)의 온상태는 캐피시터(C22)의 전위레벨이 다이액(D16)의 도통전압이상일 때까지만 유지된다. 다이액(D16)은 시동시에만 1회 동작한다. 주전원이 켜지면 커패시터(C22)가 충전되어 다이액 도통전압이 되면 트랜지스터(Q3)를 동작시킨다. 일단 트랜지스터(Q2, Q3)가 동작하면 동작주파수가 높아 커패시터(C22)가 다이액 도통전압이 되기 전에 트랜지스터(Q2, Q3)가 동작하여 캐패시터(C22)의 전압은 0에서 다이악 도통전압보다 훨씬 낮은 전압사이로 증가 감소만을 한다. 캐패시터(C22)의 전압강하로 인하여 트랜지스터(Q3)의 베이스전류가 더 이상 공급되지 않으면 트랜지스터(Q3)는 온상태에서 오프상태로 절환된다. 트랜지스터(Q2)가 오프될 때 베이스단의 잔류전하는 다이오드(D15)와 저항(R28)을 통해 순간적으로 소모되므로써 트랜지스터(Q3)의 턴오프 시간이 단축된다. 다이오드(D10)는 트랜지스터(Q3)가 오프될 때 코일권선(T2-2, T4-3)에 저장된 에너지에 의해 방출되는 역방향전류를 흘려주는 프리휠링 다이오드 역할을 한다.

트랜지스터(Q3)가 턴온상태인 동안에는, 앞에서 언급한 바와 같이 캐패시터(C20)의 충전전하가 변압기(T5)의 권선(T5-2, T5'-2), 변압기(T2)의 제2 권선(T2-2), 변압기(T4)의 제3 권선(T4-3)를 거쳐 트랜지스터(Q3)의 컬렉터로 흘러들어간다. 이 과정에서 변압기(T5)의 권선(T5-1, T5-2)에는 유도전압이 우기되어 방전등(60)에 구동에너지를 전달하게 된다. 또한, 변압기(T4)의 권선(T4-3)에 순간적으로 전류가 흐르게 되면 이 권선(T4-3)과 유도결합된 권선(T4-4)에도 유도전류가 생성되어 그 일부는 전류의 크기를 적절하게 제한하는 저항(R27)과 다이오드(D13)을 거쳐 트랜지스터(Q3)의 베이스전류로 제공되고 나머지는 다이오드(D14)를 통해 바이패스하여 트랜지스터(Q3)의 콜렉터로 제공된다. 이와 동시에 권선(T4-4)에는 유도전압이 유기되며, 이 유도전압에 의해 변압기(T3)의 권선(T3-2, T3'-2)과 저항(R28)을 통해 트랜지스터(Q3)의 베이스로 추가적인 베이스전류가 더 유입된다. 베이스전류량의 증가는 트랜지스터(Q3)의 컬렉터 전류량을 증가시키고, 결과적으로 변압기(T5)를 통해 방전등에 전달되는 구동전력을 크게 해준다.

한편, 제 2 스위칭부(54)의 스위칭동작은 다음과 같은 과정을 거친다. 트랜지스터(Q3)의 베이스전류의 급감은 트랜지스터(Q3)를 턴오프시킴과 동시에 변압기(T3)의 권선(T3-2, T3'-2)의 전류흐름의 급감으로 나타나고, 그 결과 변압기(T3)의 타측 권선(T3-2, T3'-2)에 유도전류를 야기시킨다. 유도전류의 일부는 전류의 크기를 적절하게 제한하는 저항(R25)과 다이오드(D18)을 거쳐 트랜지스터(Q2)의 베이스전류로 제공되고 나머지는 다이오드(D11)를 통해 바이패스하여 트랜지스터(Q2)의 콜렉터로 제공된다. 이와 동시에 권선(T4-1)에는 유도전압이 유기되며, 이 유도전압은 제 2 스위칭부(54)의 저항(R26)을 통해 트랜지스터(Q2)의 베이스단으로 베이스전류를 제공한다. 베이스전류의 공급에 의해 트랜지스터(Q2)는 턴온되고, 트랜지스터(Q2)가 턴온상태인 동안에는 앞서 언급한 바와 같이 캐패시터(C19)의 충전전하는 트랜지스터(Q2)의 콜렉터와 에미터단을 거쳐 변압기(T4)의 권선(T4-2), 변압기(T2)의 권선(T2-1) 및 변압기(T5)의 권선(T5-2, T5'-2)으로 이루어지는 루프를 통해 흐르게 된다. 다이오드(D9)는 트랜지스터(Q2)가 오프될 때 코일권선(T2-1, T4-2)에 저장된 에너지에 의해 방출되는 역방향전류를 흘려주는 프리휠링 다이오드 역할을 한다. 이 과정에서도 위의 경우와 마찬가지로 변압기(T5)를 통해 방전등(60)의 구동전력이 공급된다.

제 1 스위칭부(52)의 경우와 마찬가지로 제 2 스위칭부(54)에 있어서도, 트랜지스터(Q2)의 에미터전류의 변압기(T4)의 권선(T4-2)으로의 순간적인 유입으로 인해 변압기(T4)의 권선(T4-2)와 유도결합된 권선(T4-1)에도 유도전압이 유기된다. 이 유도전압은 저항(R25)과 다이오드(D19)를 통해 트랜지스터(Q2)의 베이스전류량을 보다 증대시켜 트랜지스터(Q2)의 많은 양의 콜렉터 전류가 흐르도록 하고 결과적으로 변압기(T5)가 방전등(60)에 전달하는 구동전력을 보다 크게 해준다.

트랜지스터(Q2)에의 베이스전류 공급은 아주 짧은 시간동안에 이루어지므로, 이 시간이 지나면 베이스전류는 다시 급격하게 감소하면서 트랜지스터(Q2)는 다시 턴오프된다. 여기서, 트랜지스터(Q2)가 오프될 때 베이스단의 잔류전하는 다이오드(D15)와 저항(R28)을 통해 순간적으로 소모되므로써 트랜지스터(Q3)의 턴오프 시간이 단축된다. 베이스전류의 급감은 다시 변압기(T3)의 권선(T3-4)에 유도전압을 유기하고, 이 유도전압은 트랜지스터(Q3)에 베이스전류를 흐르게 하여 트랜지스터(Q3)를 다시 턴온시킨다.

대역통과 필터부(56)은 변압기(T2)와 이에 병렬로 연결된 커패시터(C21)로 구성되어 제 1 스위칭부(52)와 제 2 스위칭부(54)에 흐르는 전류중 기본 주파수 성분만을 선택하여 변압기(T5, T3)와 변압기(T5', T3')의 1차 측에 공급하기 위한 대역통과필터의 역할을 한다. 변압기(T5, T3)와 변압기(T5', T3')는 1,2차 권선비가 크게 제작되어 1차측의 저전압 대전류를 2차측에서는 램프에서 필요한 고전압 저전류를 얻을 수 있다.

이와 같이, 제 1 스위칭부(52)와 제 2 스위칭부(54)는 하프-브릿지(push-pull) 방식으로 결합되어 제 1 스위칭부(52)의 트랜지스터(Q3)와 제 2 스위칭부(54)의 트랜지스터(Q2)의 스위칭동작은 교호적으로 반복되며, 이러한 스위칭동작의 교호적인 반복과정을 통해 캐패시터(C19, C20)의 충전에너지는 방전등(60)의 구동전력으로 연속적으로 공급된다. 도 5F와 5G는 방전등(60)이 이상과 같은 과정을 통해 점등되어 정상적으로 구동되는 동안에 방전등(60)의 입력전압과 입력전류의 파형을 각각 도시한다. 이 파형도에서 알 수 있는 바와 같이, 입력전압은 그 실효값이 약 100[V] 정도이고 입력전류는 그 실효값이 약 4[A] 정도이며, 양자의 파형은 정현파에 가까운 주기파형으로 나타난다. 따라서, 방전등(60)에 공급되는 전력은 약 400와트 정도가 됨을 알 수 있다. 400와트라는 공급전력의 크기는 예시적인 것이며, 베이스전류 증대용 변압기(T4)의 용량을 증가시켜 스위칭 트랜지스터(Q2, Q3)의 베이스전류를 늘리면 공급전력의 크기는 400와트 보다 더 커질 수 있음을 밝혀둔다.

여기서, 제 1 스위칭부(52)와 제 2 스위칭부(54)의 하프-브릿지 스위칭동작시 변압기(T5)에 유기되는 유도전압의 극성은 교호적으로 바뀌는데, 캐패시터(C23)는 충반전을 주기적으로 반복하면서 유도전압의 극성변경 과정에서 나타나는 변압기(T5)의 전류손실을 줄여주므로써 에너지전달의 효율을 높여주는 역할을 한다. 캐패시터(C24)는 변압기(T5)로부터 방전등(60)으로 전달되는 구동전류를 제한하여 과전류 인가에 의한 방전등(60)의 전류충격을 감소시켜준다.

이상 설명한 바와 같이 고휘도 방전램프용 전자식 안정기의 재점등 회로 및 대전력 구동회로는 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 제 1 및 제 2 스위칭부(52, 54) 각각에 스위칭 트랜지스터(Q2, Q3)의 베이스전류량을 증가시켜주는 변압기(T4)를 추가하므로써, 본 발명이 목적하는 바인 고휘도 고출력 방전등의 구동이 가능하게 된다. 이러한 부가회로가 없는 경우, 바이폴라 트랜지스터를 사용하여서는 고출력 고휘도 방전램프용 전자식 안정기의 스위칭부를 구성하기 곤란하다. 종래에는, 본 발명처럼 스위칭트랜지스터의 베이스전류를 크게 할 수 없었기 때문에 대략 200와트 정도까지의 출력을 갖는 방전등을 구동하는 정도였다. 하지만 본 발명에 의한 안정기회로를 이용할 경우, 400와트나 그 이상의 출력을 갖는 방전등의 구동이 가능하다.

둘째, 재점등 시간을 확보하기 위한 별도의 부가회로를 사용하지 않으므로써 안정기회로의 구성을 단순화시키고 생산단가가 낮아진다.

셋쩨, 고출력 고휘도 방전램프용 전자식 안정기에 바이폴라 트랜지스터를 사용할 수 있어 고내압 대전류 특성을 갖는 바이폴라 트랜지스터의 장점을 실현할 수 있어 대용량의 방전등을 안정적으로 구동할 수 있다.

넷째, 고출력 고휘도 방전등의 구동전력 공급용 변압기를 복수개 병렬로 연결하여 안정기의 동작온도를 낮출 수 있어 안정기회로의 수명을 늘리고 동작특성을 안정화시킬 수 있다.

이상과 같은 본 발명의 안정기회로는 고역률 및 직류 고전압을 얻기 위하여 고출력 고휘도 방전램프용 전자식 안정기에 적용할 수 있어, 앞으로 수요가 급증할 것으로 예상되는 조명시장에서 중요한 요소기술로 자리매김을 하게 될 것이다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

고휘도 고출력 방전등을 구동하기 위한 전자식 안정기에 있어서,

상용 교류전압을 정류하여 정류전압을 생성하고, 상기 정류전압을 변압하여 시동전압을 제공하여, 상기 정류전압을 고주파수로 스위칭하여 상기 정류전압의 최대치보다 높고 역률이 개선된 직류전압으로 변환하기 위한 전원변환수단; 및

상기 승압된 직류전압에 의해 충전전압을 형성하고, 상기 시동전압에 의해 동작을 개시하여 고주파 스위칭동작을 교호적으로 반복하므로써 상기 충전전압에 의한 방전전류를 하프-브릿지 방식으로 흐르게 하고, 상기 방전전류에 의해 전달되는 에너지를 이용하여 공진을 일으키면서 방전등에 구동전력을 제공하는 고주파 구동수단을 구비함을 특징으로 하는 전자식 안정기.
제 1항에 있어서, 상기 전원변환수단은 상용 교류전압을 정류하여 정류전원을 생성하기 위한 정류수단; 및 상기 정류수단으로부터 제공되는 상기 정류전원을 코일을 통해 캐패시터에 제공하여 충전전압을 형성시키며, 상기 정류수단이 상기 정류전원을 상기 고주파 구동수단에 직접 제공하지 않는 동안에는 상기 코일과 상기 캐패시터 사이에 개재된 고주파 스위칭소자의 고주파 스위칭동작에 의해 상기 코일에 저장된 에너지가 상기 캐패시터를 충전시켜, 상기 캐패시터가 상기 승압된 직류전압을 상기 고주파 구동수단에 연속적으로 제공하므로써 고역률이 유지될 수 있도록 하기 위한 역률개선수단을 구비함을 특징으로 하는 전자식 안정기.
제 2항에 있어서, 상기 전원변환수단은 상기 정류수단의 전단에 제공되어 전원에 포함된 노이즈를 제거하기 위한 필터수단을 더 구비함을 특징으로 하는 전자식 안정기.
제 2항에 있어서, 상기 역률개선수단은 상기 정류수단에 의해 정류된 정류전원을 1차측으로 입력받아 변압하기 위한 변압기부; 상기 변압기부의 2차측에 유기되는 유도전압을 충전하였다가 상기 고주파구동수단의 상기 시동전압으로 제공하기 위한 시동전압 공급부; 상기 변압기의 1차측 코일권선을 통해 전달되는 상기 정류전원과 상기 1차측 코일권선에 저장된 에너지를 제공받아 충전전압을 형성하는 충전부; 상기 변압기의 1차측과 상기 충전부 사이에 개재되고, 스위칭 제어신호에 응동하여 고주파수로 스위칭하며, 고주파 스위칭동작에 의해 상기 정류수단이 상기 정류전원을 상기 고주파 구동수단으로 직접 제공하지 않는 동안에 상기 변압기의 1차측 코일에 저장된 에너지를 상기 충전부에 전달되도록 하여 상기 충전전압의 전위를 상기 정류전원의 전위보다 높게 유지되도록 하는 스위칭부; 및 상기 충전부의 승압된 직류전압이 상기 고주파 구동수단에 연속적으로 제공하므로써 고역률이 유지되게 하는 주파수로 상기 스위칭제어신호를 상기 스위칭부로 제공하는 역률개선부를 구비함을 특징으로 하는 전자식 안정기.
제 1항에 있어서, 상기 정류전압은 전파정류 방식으로 얻어진 것임을 특징으로 하는 전자식 안정기.
제 1항에 있어서, 상기 고주파 구동수단은 상기 승압된 직류전압을 제공받아 충전전압을 형성하는 충전부; 상기 충전전압이 고주파 스위칭동작을 교호적으로 반복하는 한 쌍의 스위칭소자를 통해 하프-브릿지 방식으로 방전시켜 방전전류를 흐르게 하고, 상기 한 쌍의 스위칭소자 각각에 부가된 변압기에 의해 상기 스위칭소자의 도통전류량을 증대시켜 상기 방전전류의 양을 많게 하는 하프-브릿지 스위칭부; 및 상기 방전전류에 의해 전달되는 에너지를 이용하여 공진을 일으키면서 상기 방전등에 구동전력을 제공하는 방전등 구동부를 구비함을 특징으로 하는 전자식 안정기.
제 6항에 있어서, 상기 하프-브릿지 스위칭부의 한 쌍의 스위칭소자 각각은 바이폴라 트랜지스터임을 특징으로 하는 전자식 안정기.
제 7항에 있어서, 상기 변압기는 상기 바이폴라 트랜지스터의 고주파수로 가변되는 도통전류를 이용하여 유도전류를 유기시키고, 유기된 상기 유도전류를 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스전류로 제공함을 특징으로 하는 전자식 안정기.
제 6항에 있어서, 상기 고주파 구동수단은 상기 하프-브릿지 스위칭부를 통해 흐르는 상기 방전전류중 기본 주파수 성분만을 선택하여 상기 방전등 구동부로 제공하는 대역통과필터부를 더 구비함을 특징으로 하는 전자식 안정기.
제 6항에 있어서, 상기 충전부는 상호 직렬로 연결되고 동일한 용량을 갖는 제 1 충전부와 제 2 충전부로 구성됨을 특징으로 하는 전자식 안정기.
제 10항에 있어서, 상기 하프-브릿지 스위칭부는 하프-브릿지 방식으로 결합된 제 1 스위칭부와 제 2 스위칭부 및 상기 제 1 스위칭부와 상기 제 2 스위칭부 사이에 개재되어 상호유도에 의한 베이스구동전류를 제공하기 위한 제 1 변압기를 구비하며, 상기 제 1 스위칭부는 에미터접지되고 프리휠링경로가 마련되고 턴온시 상기 제 1 충전부의 방전경로를 제공하는 제 1 바이폴라 트랜지스터부, 상기 시동전압을 충전하는 시동캐패시터, 상기 시통캐패시터의 충전전압을 상기 제 1 바이폴라 트랜지스터부의 베이스전류로 제공하여 상기 제 1 바이폴라 트랜지스터부를 최초로 턴온시키기 위한 다이액, 그리고 상기 제 1 바이폴라 트랜지스터부 콜렉터와 베이스 사이에 개재되어 콜렉터전류의 변화에 연동하여 베이스전류를 증대시켜주는 제 2 변압기를 구비하며, 상기 제 2 스위칭부는 상기 제 2 충전부에 콜렉터가 연결되고 프리휠링경로가 마련되며 턴온시 상기 제 2 충전부의 방전경로를 제공하는 제 2 바이폴라 트랜지스터부, 상기 제 2 바이폴라 트랜지스터부의 에미터와 베이스 사이에 개재되어 에미터전류의 변화에 연동하여 베이스전류를 증대하기 위한 제 3 변압기를 구비함을 특징으로 하는 전자식 안정기.
제 11항에 있어서, 상기 제 1 변압기는 복수개의 변압기를 병렬로 연결하여 구성함을 특징으로 하는 전자식 안정기.
제 10항에 있어서, 상기 방전등 구동부는 상기 제 1 충전부와 상기 제 2 충전부의 공통점과 상기 하프-브릿지 스위칭부 사이에 연결되어 상기 하프-브릿지 스쉬칭부의 방전전류를 상기 방전등의 구동전력으로 변환해주는 변압기, 상기 변압기와 병렬로 연결되고 상기 변압기에 유기되는 유도전압의 교호적 극성변경에서 나타나는 에너지 손실을 줄여주는 제 1 캐패시터, 그리고 방전등의 과전류를 제한하기 위한 제 2 캐패시터를 구비함을 특징으로 하는 전자식 안정기.
제 13항에 있어서, 상기 변압기는 복수개의 변압기를 병렬로 연결하여 구성함을 특징으로 하는 전자식 안정기.