KR20010028951A

KR20010028951A - Method for Softstop control in electronic stabilizer

Info

Publication number: KR20010028951A
Application number: KR1019990041501A
Authority: KR
Inventors: 김교천; 이상현
Original assignee: 이원종; 주식회사 화승전기
Priority date: 1999-09-28
Filing date: 1999-09-28
Publication date: 2001-04-06
Also published as: KR100320235B1

Abstract

PURPOSE: A soft stop control method of electronic ballast is provided to turn off a lamp softly by controlling the applied frequency. CONSTITUTION: The soft stop control method includes a steps of a detecting(100) the turning off signal, a measuring(110) the current applied frequency, controlling the lamp frequency to reach the maximum frequency(130) by comparing(120) the measured frequency and the maximum frequency, and turning off the lamp. The electronic ballast comprises a signal controller for producing the input signal and a luminous intensity detecting signal, a microprocessor and a phase locked loop(PLL) circuit for controlling the frequency, an inverter for generating the high switching voltage on the basis of the lamp frequency.

Description

Method for Softstop Control in Electronic Stabilizers

본 발명은 전자식 안정기의 소프트스탑제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전원차단시 램프에 인가되는 주파수를 제어하여 소프트 스탑(soft stop)이 이루어지도록 하는 전자식 안정기의 소프트스탑제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling a soft stop of an electronic ballast, and more particularly, to a method for controlling a soft stop of an electronic ballast in which a soft stop is performed by controlling a frequency applied to a lamp when power is turned off.

전자식 안정기는 다양한 입력신호 및 램프 주위의 조도를 감지한 신호에 기초해서 동작하는 마이크로 프로세서에서 램프에 인가되는 주파수를 변조시키는 방식으로 램프의 밝기를 자동 제어한다.The electronic ballast automatically controls the brightness of the lamp by modulating the frequency applied to the lamp in a microprocessor that operates on the basis of various input signals and signals that sense the illuminance around the lamp.

그러나 지금까지 제시되고 있는 전자식 안정기의 주파수 또는 전류 제어는, 램프가 온 상태를 유지하고 있는 동안에만 이루어지고 있다. 즉, 램프의 동작 구간을 램프가 켜지는 점등구간과, 램프의 밝기가 주위 조도에 의해서 자동 제어되는 디밍구간과, 램프가 소등되는 소등구간으로 구분했을때, 램프의 주파수 또는 전류 제어는 상기 디밍구간에서만 수행된다고 할 수 있다.However, the frequency or current control of the electronic ballast, which has been proposed so far, is performed only while the lamp is kept on. That is, when the operation period of the lamp is divided into a lighting section in which the lamp is turned on, a dimming section in which the brightness of the lamp is automatically controlled by the ambient light, and a lighting section in which the lamp is turned off, the frequency or current control of the lamp is determined by It can be said that it is performed only in the section.

그러나 램프에 전류가 흐르지 않고 있는 상태에서 갑자기 전류가 인가되는 점등구간이나, 램프에 전류가 흐르다가 순간적으로 차단되는 소등구간에서 전류가 램프에 미치는 영향은 매우 크다.However, the effect of the current on the lamp is very large in the lighting section in which the current is suddenly applied while the lamp is not flowing, or in the lighting section in which the lamp is momentarily cut off while the current flows.

이를 테면, 전자식 안정기가 전원에 의해 오프되었을때, 안정기에 전류가 흐르다가 순간적으로 멈추게 되면서 램프 코일에 높은 피크 역전압이 걸리게 된다. 따라서 램프 내의 필라멘트에 충격이 가해지면서 필라멘트에 코팅되어 있는 산화물질(텅스턴 등)이 떨어져 나가게 된다. 이것은 램프의 수명을 감소시키는 문제점이 되는 것이다.For example, when the electronic ballast is turned off by the power source, current flows to the ballast and then momentarily stops, causing a high peak reverse voltage on the lamp coil. Therefore, when the filament in the lamp is impacted, the oxide material (tungsten, etc.) coated on the filament comes off. This is a problem of reducing the life of the lamp.

따라서 본 발명에서는 램프의 소등 구간에서도 램프의 주파수 제어를 제안하고자 한다.Therefore, in the present invention, it is proposed to control the frequency of the lamp even in the unlit period of the lamp.

따라서 본 발명의 목적은 전원차단시에 램프에 인가되는 주파수를 제어하여 소프트 스탑 동작이 이루어지도록 할 수 있는 전자식 안정기의 소프트스탑제어방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a soft stop control method for an electronic ballast which can control a frequency applied to a lamp when power is cut off so that a soft stop operation can be performed.

도 1은 일반적인 전자식 안정기의 구성도,1 is a block diagram of a general electronic ballast,

도 2는 본 발명에 따른 전자식 안정기의 소프트스탑제어방법을 도시하는 흐름도,2 is a flowchart showing a soft stop control method of an electronic ballast according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 전원오프 동작시의 램프전류파형도,3 is a ramp current waveform diagram at power off operation according to the present invention;

도 4는 종래 전원오프 동작시의 램프전류파형도.4 is a ramp current waveform diagram in a conventional power-off operation.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 신호제어부 20 : 마이크로 프로세서 및 PLL회로부10: signal controller 20: microprocessor and PLL circuit

30 : 인버터부 40 : 직렬공진부30: inverter unit 40: series resonance unit

50 : 램프50: lamp

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자식 안정기의 소프트스탑제어방법은, 램프의 소등신호를 감지하는 단계와; 현재 램프에 인가되고 있는 주파수를 검출하는 단계와; 현재 램프 주파수를 계속 비교하면서 최대치까지 제어하는 단계와; 램프의 인가 주파수가 최대 주파수에 도달했을때, 램프를 소등시키는 단계를 포함하여 구성된다.Soft stop control method of the electronic ballast according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of: sensing the light off signal of the lamp; Detecting a frequency currently being applied to the lamp; Controlling the current ramp frequency to a maximum while continuing to compare; And turning off the lamp when the applied frequency of the lamp reaches the maximum frequency.

본 발명은 램프를 소등시키고자 할때, 주파수를 점차적으로 최대치까지 높여가면서 램프의 인가전류를 감소시키는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that when the lamp is to be turned off, the applied current of the lamp is reduced while gradually increasing the frequency to the maximum value.

따라서 본 발명은 램프의 인가전류가 최소치에 도달한 상태에서 소등되는 것을 특징으로 한다.Therefore, the present invention is characterized in that the lamp is turned off when the applied current of the lamp reaches a minimum value.

이하 첨부한 도면을 참조해서 본 발명에 따른 전자식 안정기의 소프트스탑제어방법에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, a soft stop control method for an electronic ballast according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일반적인 전자식 안정기의 구성도를 도시하고 있다.1 shows a configuration diagram of a general electronic ballast.

전자식 안정기는, 다양한 입력신호 및 램프 주위의 조도를 감지한 신호를 출력하는 신호제어부(10)와, 상기 신호제어부(10)의 출력신호에 기초해서 램프의 주파수를 제어하는 마이크로 프로세서 및 PLL회로부(20)와, 상기 마이크로 프로세서 및 PLL회로부(20)의 램프 주파수에 의해서 스위칭동작하여 높은 스위칭전압을 발생하는 인버터부(30)를 포함한다. 또한, 디지털 콘트롤 전자식 안정기는, 상기 인버터부(30)에서 출력하는 높은 직류전압을 램프(50)에 인가하는 직렬공진부(40)를 포함한다.The electronic ballast includes a signal controller 10 for outputting various input signals and a signal for detecting illuminance around the lamp, and a microprocessor and PLL circuit unit for controlling the frequency of the lamp based on the output signal of the signal controller 10 ( 20) and an inverter unit 30 for switching by the ramp frequency of the microprocessor and PLL circuit unit 20 to generate a high switching voltage. In addition, the digital control electronic ballast includes a series resonator 40 for applying a high DC voltage output from the inverter unit 30 to the lamp 50.

상기 신호제어부(10)는, 사용자 입력에 의한 램프 소등신호를 출력할 수도 있고, 램프 주위의 조도를 감지한 신호를 출력할 수도 있다. 또한, 외부 연결에 의한 임의의 명령신호를 출력하기도 한다. 즉, 상기 신호제어부(10)는 램프(50)의 소등 또는 램프(50)의 주파수 제어를 위한 임의의 신호를 출력한다.The signal controller 10 may output a lamp extinguishing signal by a user input, or may output a signal of detecting illuminance around the lamp. It also outputs arbitrary command signals by external connection. That is, the signal controller 10 outputs an arbitrary signal for turning off the lamp 50 or controlling the frequency of the lamp 50.

상기 신호제어부(10)의 출력신호는 마이크로 프로세서 및 PLL회로부(20)에 입력된다. 상기 마이크로 프로세서 및 PLL회로부(20)는 상기 신호제어부(10)의 출력신호에 기초해서 램프(50)의 주파수를 설정, 제어한다.The output signal of the signal controller 10 is input to the microprocessor and the PLL circuit unit 20. The microprocessor and the PLL circuit unit 20 set and control the frequency of the lamp 50 based on the output signal of the signal control unit 10.

상기 인버터부(30)는, 상기 마이크로 프로세서 및 PLL회로부(20)의 출력주파수에 스위칭 동작하여, 높은 직류전압을 발생한다. 상기 직류전압은 직렬공진부(40)에 인가되고, 상기 직렬공진부(40)는 입력주파수가 공진주파수에 가까울수록 램프(50)에 최대 전력을 공급하고, 공진 주파수보다 높은 주파수일수록 램프(50)에 최소 전력이 공급되도록 제어하여 램프의 디밍제어를 수행한다.The inverter section 30 switches to the output frequencies of the microprocessor and PLL circuit section 20 to generate a high DC voltage. The DC voltage is applied to the series resonator 40, and the series resonator 40 supplies the maximum power to the lamp 50 as the input frequency is closer to the resonance frequency, and the lamp 50 as the frequency is higher than the resonance frequency. ) Is controlled so that the minimum power is supplied to the dimming control of the lamp.

상기 램프의 디밍제어는 다음과 같이 이루어진다. 먼저 램프(50)의 점등이 이루어진 상태에서 신호제어부(10)는 램프(50) 주위 조도를 검출한다. 즉, 조도에 따라서 램프(50)의 밝기 정도를 조절하기 위한 기초정보를 검출하는 것이다. 상기 검출된 조도는 마이크로 프로세서 및 PLL회로부(20)에 입력된다.Dimming control of the lamp is performed as follows. First, while the lamp 50 is turned on, the signal controller 10 detects illuminance around the lamp 50. That is, the basic information for adjusting the degree of brightness of the lamp 50 according to the illuminance is detected. The detected illuminance is input to the microprocessor and the PLL circuit unit 20.

상기 마이크로 프로세서 및 PLL 회로부(20)는 입력된 조도값을 기준신호와 비교해서 상기 비교치에 따른 주파수 조정을 위한 기준 주파수신호를 출력한다. 즉, 조도값을 기준값과 비교하여, 기준값보다 조도가 밝음에 해당하는 값이면 주파수를 높게 조정하여 조도를 어둡게 조정하거나, 또는 조도값이 기준값보다 어두움에 해당하면 주파수를 공진주파수에 가깝게 조정하여 조도를 밝게 조정해주는 것이다. 따라서 상기 램프(50) 주위 조도는 상기 마이크로 프로세서의 제어하에 항상 일정하게 유지되도록 제어하는 것이 가능하게 된다.The microprocessor and the PLL circuit unit 20 compare the input illuminance value with a reference signal and output a reference frequency signal for adjusting the frequency according to the comparison value. That is, if the illuminance value is compared with the reference value and the illuminance is lighter than the reference value, adjust the frequency to make the illuminance darker, or if the illuminance is darker than the reference value, adjust the frequency closer to the resonance frequency to adjust the illuminance. To make it brighter. Therefore, it is possible to control the illuminance around the lamp 50 to be kept constant at all times under the control of the microprocessor.

그리고 상기 PLL회로부는, 상기 마이크로 프로세서에서 출력하는 기준주파수를 램프 구동에 적절한 주파수로 체배해서 출력한다.The PLL circuit section multiplies and outputs a reference frequency output from the microprocessor to a frequency suitable for driving a lamp.

즉, 상기 마이크로 프로세서의 제어하에 램프의 밝기가 최대가 되는 공진주파수에서 램프의 밝기가 최소가 되는 최대주파수에 이르기까지 계속적으로 주파수 제어를 수행하면서 램프의 디밍동작이 제어된다.That is, under the control of the microprocessor, the dimming operation of the lamp is controlled while continuously performing frequency control from the resonance frequency at which the brightness of the lamp is maximized to the maximum frequency at which the brightness of the lamp is minimum.

다음은 상기 구성으로 이루어진 본 발명의 전자식 안정기의 전원오프시의 동작과정에 대해서 설명한다.The following describes the operation process at power off of the electronic ballast of the present invention having the above configuration.

도 2는 본 발명에 따른 전자식 안정기의 전원오프시의 동작과정을 설명하는 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating an operation process at power off of the electronic ballast according to the present invention.

마이크로 프로세서 및 PLL회로부(20) 내의 메인 프로그램은 램프(50)의 디밍제어를 수행할 때, 소정시간 간격으로 반복해서 신호제어부(10)로부터 램프 소등신호(오프신호)가 발생되었는지를 감시한다(제 100 단계).When performing the dimming control of the lamp 50, the main program in the microprocessor and the PLL circuit unit 20 repeatedly monitors whether the lamp extinction signal (off signal) has been generated from the signal controller 10 repeatedly at predetermined time intervals ( Step 100).

상기 제 100 단계의 램프 소등신호는 사용자가 인위적으로 인가하는 경우도 있고, 램프의 디밍제어동작에 따라서 램프 주위 조도가 아주 밝은 경우 자동 제어동작에 의해서 행해질 수도 있으며, 외부로부터 인가되는 제어신호에 의해서 이루어질 수도 있다.The lamp turning off signal of the 100th step may be artificially applied by the user, or may be performed by an automatic control operation when the illumination of the lamp is very bright according to the dimming control operation of the lamp. It may be done.

상기 제 100 단계의 램프 소등신호가 검출되면, 마이크로 프로세서 및 PLL 회로부(20)는, 현재 램프(50)의 출력주파수를 검출한다(제 110 단계).When the lamp turn off signal of the 100th step is detected, the microprocessor and the PLL circuit unit 20 detect an output frequency of the current lamp 50 (step 110).

상기 제 110 단계의 램프 현재 주파수는, 마이크로 프로세서 및 PLL 회로부(20)에서 마지막 출력된 주파수를 램프 현재 주파수로 검출한다. (여기서 상기 PLL회로부에서 출력된 주파수가 램프(50)에 인가되기까지 소정시간 지연된다면 지연시간만큼 이전에 출력된 주파수가 현재 램프주파수가 될 것이다)The lamp present frequency of step 110 detects the last output frequency from the microprocessor and the PLL circuit unit 20 as the lamp present frequency. (If the frequency output from the PLL circuit section is delayed for a predetermined time before being applied to the lamp 50, the frequency previously output by the delay time will be the current ramp frequency.

다음, 마이크로 프로세서 및 PLL회로부(20)는, 검출된 램프의 현재 주파수를 최대주파수와 비교하면서 최대 주파수로 점차적으로 증가시킨다(제 120 단계 및 제 130 단계). 이때, 마이크로 프로세서 및 PLL회로부(20)의 출력주파수는 인버터부(30)를 통해서 직렬공진부(40)에 인가된다. 상기 직렬공진부(40)는 입력되는 주파수가 최대 주파수에 가까울수록 상기 램프(50)에 인가되는 전력을 점차적으로 최소치로 제어한다.Next, the microprocessor and the PLL circuit unit 20 gradually increase the detected frequency to the maximum frequency while comparing the detected current frequency with the maximum frequency (step 120 and step 130). At this time, the output frequencies of the microprocessor and the PLL circuit unit 20 are applied to the series resonator unit 40 through the inverter unit 30. The series resonator 40 gradually controls the power applied to the lamp 50 to a minimum value as the input frequency approaches the maximum frequency.

상기 제 120 단계에서 램프의 현재 주파수가 최대주파수에 도달했을때, 마이크로 프로세서 및 PLL회로부(20)는 주파수 출력을 차단하면서 램프(50)를 소등시킨다(제 140 단계).When the current frequency of the lamp reaches the maximum frequency in step 120, the microprocessor and the PLL circuit unit 20 turn off the lamp 50 while blocking the frequency output (step 140).

이상 설명한 본 발명에 따른 전자식 안정기의 전원오프시의 동작상태를 도 3에 도시하고 있다. 즉, 본 발명은 램프의 주파수를 점차적으로 최대주파수에 도달시켜서 소등하고 있다. 따라서 램프에 인가되는 전류를 점차적으로 줄여 최소상태로 만든 후 램프를 오프시키기 때문에, 오프 동작시에 램프의 전류와 전압이 안정적이되어 필라멘트에 가해지는 충격을 최소화시킬 수 있게 된다.3 shows an operating state when the electronic ballast according to the present invention described above is powered off. That is, the present invention gradually turns off the lamp frequency by reaching the maximum frequency. Therefore, since the current applied to the lamp is gradually reduced to the minimum state and then the lamp is turned off, the current and voltage of the lamp become stable during the off operation, thereby minimizing the impact on the filament.

그러나 종래는 도 4에 도시하고 있는 바와 같이, 전원오프 동작과 함께 램프에 인가되는 전류를 순간적으로 차단시켰기 때문에, 램프 코일에 높은 피크 역전압이 걸리게 되어 필라멘트에 악영향을 주었던 것이다.However, conventionally, as shown in Fig. 4, since the current applied to the lamp is momentarily interrupted with the power-off operation, a high peak reverse voltage is applied to the lamp coil, which adversely affects the filament.

즉, 본 발명에 따른 전자식 안정기의 소프트스탑제어방법은, 램프 소등시에, 램프에 인가되는 주파수를 제어하는 것에 의해서 램프 전류를 제어한다. 따라서 필라멘트에 가해지는 충격을 최소화시켜서 램프의 수명을 연장하고, 또한 순간 소등으로 사람의 눈에 미치는 악영향으로부터 보호할 수 있는 잇점이 있다.That is, the soft stop control method of the electronic ballast according to the present invention controls the lamp current by controlling the frequency applied to the lamp when the lamp is turned off. Therefore, the impact on the filament is minimized to extend the life of the lamp, and also has the advantage of protecting against the adverse effects on the human eye by turning off the moment.

Claims

Detecting an unlit signal of the lamp;

Detecting a frequency currently being applied to the lamp;

Controlling the current ramp frequency to a maximum while continuing to compare;

And turning off the lamp when the frequency of the lamp reaches the maximum frequency.