KR200155292Y1

KR200155292Y1 - 예열 점등식 형광 등의 전자스타터

Info

Publication number: KR200155292Y1
Application number: KR2019960033968U
Authority: KR
Inventors: 임건호; 곽정설
Original assignee: 채홍은; 세원전기주식회사; 곽정설
Priority date: 1996-10-16
Filing date: 1996-10-16
Publication date: 1999-08-16
Also published as: KR19980020723U

Abstract

개시된 전자 스타터는 발광 다이오드 또는 네온등이 내장되어 있는 스위치를 사용하여도 형광등의 필라멘트를 충분히 예열 및 정확하게 점등시킬 수 있고, 형광등의 필라멘트로 흐르는 예열 전류를 제한하여 형광등의 사용수명을 연장할 수 있도록 한다.

본 고안은 교류전원을 형광등의 일측 및 타측 필라멘트에 인가하는 안정기와, 형광등의 필라멘트를 통과한 교류전원을 브리지 정류하는 브리지 다이오드와, 형광등의 필라멘트를 예열 및 점등시키는 스위칭 회로와, 스위칭 회로에 직렬 접속되어 형광등의 필라멘트를 예열시킬 경우에 기준 전압을 발생 및 회로 각부에 동작전압으로 공급하는 기준 전압원과, 기준 전압원의 출력전원을 설정된 시정수에 따라 충전시키면서 설정된 예열시간 회로의 설정 시간이 경과될 경우에 동작하는 수위칭 제어회로와, 스위칭 회로가 동작 및 필라멘트를 예열시키게 하고 스위칭 제어회로가 동작할 경우에 스위칭 회로를 정지시켜 형광등이 점등되게 하는 스위칭 드라이브 회로와, 브리지 다이오드의 출력전원으로 형광등의 점등 여부를 판별하는 점등 판별회로와, 점등 판별회로가 형광등이 점등되지 않았음을 판별할 경우에 예열시간 회로의 충전전원을 방전시켜 예열시간 회로가 재동작하면서 형광등을 다시 예열 및 점등시키게하는 재점등 회로와, 형광등의 수명 말기일 경우에 스위칭 제어회로가 계속 동작되어 형광등의 재점등을 정지시키는 수명말기 보호회로를 구비한 예열 점등식 형광등의 전자 스타터에 있어서, 예열시간 회로는 저항(R3),콘덴서(C2) 및 저항(R4)이 직렬 연결되고, 수명말기 보호회로는 예열시간 회로의 저항(R4)에 콘덴서(C3)가 병렬연결되며,재점등 회로는 점등 판별회로가 형광등이 점등되지 않았음을 판별할 경우에 콘덴서(C2)의 충전전원을 방전시켜 수명말기 보호회로의 콘덴서(C3)에 충전시키는 것을 특징으로 한다.

Description

예열 점등식 형광등의 전자 스타터

본 고안은 전원 스위치를 온할 경우에 미리 설정된 소정의 시간동안 형광등의 필라멘트를 예열시킨 후 점등시키는 예열 점등식 형광등의 전자 스타터에 관한 것이다.

보다 상세하게는 스위칭 드라이브 회로를 통해 스위칭 회로의 동작을 제어하여 형광등을 점등시키는 스위칭 제어회로와, 형광등이 점등되지 않았을 경우에 형광등을 재점등시키는 재점등 회로의 사이에 예열시간 회로 및 수명말기 보호회로를 구비하여 낮은 방전전압으로도 형광등을 점등시키고, 형광등의 필라멘트로 흐르는 예열 전류를 제한하여 사용수명을 크게 연장하며, 필라멘트의 예열시간을 길게 설정하여 형광등을 점등시킬 경우에 깜박임이 없이 원활하게 점등되도록 하는 예열 점등식 형광등의 전자 스타터에 관한 것이다.

일반적으로 형광등의 필라멘트에 도포되어 있는 전자 방출 물질은, 고온에서 자유전자를 방출하는 예열형과, 이온 충격에 의해 아크 방전이 발생된 후 가열되는 순시 기동형이 있다.

통상의 형광등은 필라멘트의 예열이 필요한 열음극형이 널리 사용되고 있는 것으로서 필라멘트에 도포되어 있는 전자 방출 물질의 전자 방출이 원활할 때까지 예열해야 형광등이 원활하게 점등된다.

여기서, 형광등의 필라멘트를 예열해야 되는 이유는 필라멘트의 온도가 증가됨에 따라 방전개시전압이 급속하게 감소하고, 필라멘트가 충분히 예열되어 충분한 열전자를 방출할 경우에 방전개시 전압은 더 이상 감소하지 않기 때문이다.

이러한 형광등에 있어서, 스타터는 필라멘트를 예열시켜 형광등이 원활하게 점등되도록 하는 것이다.

형광등의 필라멘트를 예열하여 점등시키는 종래의 기술로서는 스타터 램프를 사용하는 것이 널리 이용되고 있다.

상기 스타터 램프를 사용하는 것은 전원 스위치를 온하여 교류전원이 공급될 경우에 스타터 램프가 글로우 방전을 일으키면서 형광등의 필라멘트로 예열전류가 흐르도록 하여 예열시키고, 형광등의 필라멘트가 충분히 예열될 경우에 형광등에서 아크 방전이 발생하여 점등됨과 동시에 스타터 램프의 글로우 방전이 정지된다.

그러나 상기 스타터 램프를 이용하는 것은 인가되는 교류전원의 전압이 정격 전압 이하이거나 주위 온도가 낮은 경우에 스타터 램프의 깜박임 현상이 심하게 발생하고, 또한 많은 점등시간을 필요로 함은 물론 심할 경우에는 형광등이 점등되지 않는 경우가 많이 발생하고 있다.

그러므로 본 출원인이 발명하여 출원한 1996년 실용신안등록 출원 제1136호(고안의 명칭 : 예열 점등식 형광등의 전자 스타터)에서는 교류전원을 정류하는 브리지 정류회로와, 형광등의 필라멘트를 예열할 경우에 스위칭 드라이브 회로 및 예열시간 회로에 소정의 전원을 공급하는 기준 전압원과, 상기 스위칭 드라이브 회로 및 스위칭 제어회로의 제어에 따라 턴 온/턴 오프되는 스위칭 회로와, 점등 판별회로의 출력신호에 따라 동작되는 재점등 리세트 회로 및 수명 말기 보호회로와, 상기 재점등 리세트 회로에 의하여 동작되는 재점등 회로를 구비하여 형광등의 필라멘트를 예열 및 점등시키고,형광등이 점등되지 않을 경우에 재점등 회로가 동작하면서 다시 형광등의 필라멘트를 예열 및 점등시키는 것을 반복하여 형광등의 필라멘트를 충분히 예열시키고, 확실하게 점등시킬 수 있도록 하고 있다.

그러나 상기한 1996년 실용신안등록 출원 제1136호는 스위치의 설치 위치를 표시하기 위하여 발광 다이오드 또는 네온등이 내장되어 있는 스위치를 사용하여 형광등의 점등을 제어할 경우에 상기 발광 다이오드 또는 네온등으로 흐르는 미소한 전류가 수명말기 보호회로의 콘덴서에 계속 충전되면서 스위칭 제어회로가 계속 동작하고, 스위칭 제어회로의 동작에 따라 스위칭 회로가 계속 턴 온되는 에러가 발생하여 점원 스위치를 온하여도 형광등을 예열 및 점등시키지 못하는 문제점이 있었다.

또한 형광등의 필라멘트를 예열시킬 경우에 필라멘트로 흐르는 전류를 제한하지 않고, 교류전원을 브리지 정류하여 필라멘트에 인가하였으므로 필라멘트가 빨리 노화되어 형광등의 사용 수명이 짧은 문제점이 있었다.

따라서 본 고안의 목적은 발광 다이오드 또는 네온등이 내장되어 있는 전원 스위치를 사용하여 형광등의 점등을 제어하여도 형광등의 필라멘트를 충분히 예열 및 정확하게 점등시킬 수 있는 예열 점등식 형광등의 전자 스타터를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 형광등의 필라멘트로 흐르는 예열 전류를 제한하여 형광등의 사용수명을 연장할 수 있도록 하는 예열 점등식 형광등의 전자 스타터를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 예열 점등식 형광등의 전자 스타터에 따르면, 교류전원을 형광등의 일측 및 타측 필라멘트에 인가하는 안정기와, 상기 형광등의 필라멘트를 통과한 교류전원을 브리지 정류하는 브리지 다이오드와, 상기 형광등의 필라멘트를 예열 및 점등시키는 스위칭회로와, 상기 스위칭 회로에 직렬 접속되어 형광등의 필라멘트를 예열시킬 경우에 기준 전압을 발생 및 회로 각부에 동작전압으로 공급하는 기준 전압원과, 상기 기준 전압원의 출력전원을 설정된 시정수에 따라 충전시키면서 설정된 예열시간 동안 상기 형광등의 필라멘트가 예열되게하는 예열시간 회로와, 상기 예열시간 회로의 설정 시간이 경과될 경우에 동작하는 스위칭 제어회로와, 상기 스위칭 회로가 동작 및 상기 필라멘트를 예열시키게 하고 상기 스위칭 제어회로가 동작할 경우에 상기 스위칭 회로를 정지시켜 형광등이 점등되게 하는 스위칭 드라이브 회로와, 상기 브리지 다이오드의 출력전원으로 형광등의 점등 여부를 판별하는 점등 판별회로와, 상기 점등 판별회로가 형광등이 점등되지 않았음을 판별할 경우에 상기 예열시간 회로의 충전전원을 방전시켜 상기 예열 시간 회로가 재동작하면서 형광등을 다시 예열 및 점등시키게 하는 재점등 회로와, 형광등의 수명 말기일 경우에 상기 스위칭 제어회로가 계속 동작되어 형광등의 재점등을 정지시키는 수명말기 보호회로를 구비한 예열 점등식 형광등의 전자 스타터에 있어서, 상기 예열시간 회로는 저항(R3),콘덴서(C2) 및 저항(R4)이 직렬 연결되고, 상기 수명말기 보호회로는 상기 예열시간 회로의 저항(R4)에 콘덴서(C3)가 병렬 연결되며, 상기 재점등 회로는 상기 점등 판별회로가 형광등이 점등되지 않았음을 판별할 경우에 상기 콘덴서(C2)의 충전전원을 방전시켜 상기 수명말기 보호회로의 콘덴서(C3)에 충전시키는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안의 적용되는 예열 점등식 형광등의 점등 회로도,

도 2a 내지 도 2c는 본 고안의 전자 스타터에 따른 도 1의 각부의 전류 및 전압 파형도,

도 3은 본 고안의 전자 스타터의 일 실시 예를 보인 상세 회로도,

도 4는 본 고안의 전자 스타터의 다른 실시 예를 보인 상세 회로도,

도 5는 본 고안의 전자 스타터의 또 다른 실시 예를 보인 상세 회로도,

도 6은 본 고안의 전자 스타터의 또 다른 실시 예를 보인 상세 회로도,

도 7a내지 도 7c는 본 고안의 전자 스타터에서 예열전류 조정회로의 또 다른 실시 예를 보인 회로도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 브리지 다이오드 2 : 기준 전압원

3 : 스위칭 회로 4 : 스위칭 드라이브 회로

5 : 스위칭 제어회로 6 : 예열 시간회로

7 : 수명말기 보호회로 8 : 재점등 회로

9 : 점등 판별회로 10 : 예열전류 조정회로

A : 전자 스타터 B : 안정기

L : 형광등 SCR : 다이리스터

D1~D6 : 다이오드 R1~R6 : 저항

Q1 : 스위칭 트랜지스터 Q2 : 트랜지스터

Z1,Z2 : 정전압 다이오드 C1~C3 : 콘덴서

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 예열 점등식 형광등의 전자 스타터를 상세히 설명한다.

도1은 본 고안을 설명하기 위한 예열 점등식 형광등의 점등 회로도이다.

이에 도시된 바와 같이 교류전원이 안정기(B)를 통해 형광등(L)의 일측 및 타측 필라멘트(F1,F2)의 일측단자에 접속되고, 일측 및 타측 필라멘트(F1,F2)의 타측단자의 사이에는 본 고안의 전자 스타터(A)가 접속된다.

이와 같이 구성된 예열 점등식 형광등의 점등회로는 교류전원이 인가될 경우에 본 고안의 전자 스타터(A)가 동작하여 예열전류(IPH)가 흐르도록 하는 것으로 교류전원이 안정기(B),형광등(L)의 일측 필라멘트(F1), 전자 스타터(A) 및 형광등(L)의 타측 필라멘트(F2)를 순차적으로 통해 흐르게 된다.

이때, 교류전원이 인가된 초기에는 형광등(L)의 일측 및 타측 필라멘트(F1,F2)로 도 2a에 도시된 바와 같이 많은 예열전류(IPH)가 흐르고, 형광등(L)의 일측 및 타측 필라멘트(F1,F2) 사이의 양단 전압(VL)은 도 2b에 도시된 바와 같이 매우 낮으며, 형광등(L)의 내부 관전류(IL)는 도 2c에 도시된 바와 같이 약 10mA 이하의 낮은 글로우 전류가 흘러 형광등(L)의 일측 및 타측 필라멘트(F1,F2)를 예열시키게 된다.

이와 같은 상태에서 소정의 시간이 경과되어 형광등(L)의 일측 및 타측 필라멘트(F1,F2)가 충분히 예열되고, 전자 스타터(A)가 동작하여 예열전류(IPH)가 흐르지 않도록 하면, 안정기(B)에서 높은 역기전력이 발생하고, 발생한 높은 역기전력이 형광등(L)의 일측 및 타측 필라멘트(F1,F2)에 인가되므로 필라멘트(F1,F2)에서의 전자 방출이 원활하게 이루어지면서 형광등(L)이 점등된다.

이때, 형광등(L)의 일측 및 타측 필라멘트(F1,F2) 사이의 양단 전압(VL)은 도 2b에 도시된 바와 같이 매우 높고, 형광등(L)의 내부 관전류(IL)는 도 2c에 도시된 바와 같이 많이 흐르게 된다.

도 3은 본 고안의 전자 스타터의 일 실시 예를 보인 상세 회로도이다.

이에 도시된 바와 같이 형광등(L)의 일측 및 타측 필라멘트(F1,F2)의 타측 단자가 다이오드(D1~D4)로 이루어진 브리지 다이오드(1)의 입력단자에 접속되고, 상기 브리지 다이오드(1)의 플러스 및 마이너스 출력단자의 사이에 기준 전압원(2)인 저항(R1)과, 스위칭 회로(3)인 스위칭 트랜지스터(Q1)가 직렬 접속된다.

그리고 상기 브리지 다이오드(1)의 플러스 출력단자가 다이오드(D5) 및 저항(R2)을 순차적으로 통해 상기 스위칭 트랜지스터(Q1)의 게이트, 콘덴서(C1)의 일측단자 및 정전압 다이오드(Z1)의 캐소드에 접속되고, 정전압 다이오드(Z1)의 애노드에 상기 브리지 다이오드(1)의 마이너스 출력단자가 접속되어 스위칭 드라이브 회로(4)가 구성된다.

상기 저항(R2), 스위칭 트랜지스터(Q1 )의 게이트, 콘덴서(C1 )의 일측단자 및 정전압 다이오드(Z1 )의 캐소드의 접속점이 다이리스터(SCR)를 통해 상기 브리지 다이오드(1)의 마이너스 출력단자에 접속되고, 다이리스터(SCR)의 게이트에 다이오드(D6)의 캐소드가 접속되어 스위칭 제어회로(5)가 구성된다.

또한 상기 브리지 다이오드(1)의 플러스 및 마이너스 출력단자의 사이에 저항(R3), 콘덴서(C2) 및 저항(R4)이 직렬 접속되고, 상기 저항(R3) 및 콘덴서(C2)의 접속점이 상기 다이오드(D2)의 애노드에 접속되어 예열 시간회로(6)가 구성되고, 상기 콘덴서(C2) 및 저항(R4)의 접속점과 상기 브리지 다이오드(1)의 마이너스 출력단자의 사이에 콘덴서(C3)가 접속되어 수명말기 보호회로(7)가 구성된다.

그리고 상기 브리지 다이오드(1)의 플러스 출력단자가 점등 판별회로(9)인 정전압 다이오드(Z2)를 통하고, 저항(R5)을 다시 통해 트랜지스터(Q2)의 베이스 및 저항(R6)의 일측단자에 접속되어 트랜지스터(Q2)의 콜렉터 및 에미터가 상기 콘덴서(C2)의 양 단자에 각기 접속되고, 저항(R6)의 타측단자에는 상기 브리지 다이오드(1)의 마이너스 출력단자가 접속되어 재점등 회로(8)가 구성된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 전자 스타터의 일 실시 예는 교류전원이 안정기(B)와 형광등(L)의 일측 및 타측 필라멘트(F1,F2)를 통해 전자스타터(A)에 인가되면, 인가된 교류전원은 브리지 다이오드(1)를 통해 브리지 정류되어 출력된다.

상기 브리지 다이오드(1)의 출력전원은 기준 전압원(2)인 저항(R1)을 통해 트랜지스터(Q1)의 드레인에 인가됨과 아울러 스위칭 드라이브 회로(4)의 다이오드(D5) 및 저항(R2)을 통해 콘덴서(C1)에 충전되면서 스위칭 회로(3)의 스위칭 트랜지스터(Q1)의 게이트에 인가되므로 스위칭 트랜지스터(Q1)가 턴 온된다.

여기서, 정전압 다이오드(Z1)는 스위칭 트랜지스터(Q1)의 게이트에 인가되는 전압 레벨을 제한하여 손상되지 않도록 한다.

따라서 필라멘트(F1,F2)에 인가된 교류전원이 브리지 다이오드(1), 저항 (R1) 및 스위칭 트랜지스터(Q1)를 통해 흐르게 되어 필라멘트(F1,F2)를 예열시키게 된다.

즉, 형광등(L)의 일측 필라멘트(F1)에 교류전원의 플러스 주기가 인가될 경우에 필라멘트(F1), 다이오드(D1), 저항 (R1), 스우칭 트랜지스터(Q1) 및 다이오드(D4)를 순차적으로 통해 형광등(L)의 타측 필라멘트(F2)로 흐르고, 형광등(L)의 타측 필라멘트(F2)에 교류전원의 플러스 주기가 인가될 경우에 필라멘트(F2), 다이오드(D2),저항 (R1), 스위칭 트랜지스터(Q1) 및 다이오드(D3)를 순차적으로 통해 형광등(L)의 일측 필라멘트(F1)로 흐르게 되어 필라멘트(F1,F2)가 예열된다.

이 때, 상기한 바와 같이 형광등(L)의 일측 및 타측 필라멘트(F1,F2)로 도 2a에 도시된 바와 같이 많은 예열전류(iph)가 흐르고, 필라멘트(F1,F2)사이의 양단 전압 (vl)은 도 2b에 도시된 바와 같이 매우 낮으며, 형광등(L)의 내부 관전류(il)는 도 2c에 도시된 바와 같이 약 10mA 이하의 글로우 전류가 흐르게 되어 형광등(L)은 점등되지 않는다.

이와 같은 상태에서 기준 전압원(2)의 저항(R1)과, 스위칭 회로(3)의 스위칭 트랜지스터(Q1)의 드레인 및 소스 사이의 전압 즉, 기준전압(VRef)이 스위칭 드라이브 회로(4)와, 예열 시간회로(6)에 공급된다.

상기에서 기준전압(vRef)은 다음의 수학식 1과 같다.

[수학식 1]

VRef=IPH×R1=RDS(온)

여기서, IPH는 스위칭 트랜지스터(Q1)가 온되어 형광등(L)의 필라멘트(F1,F2)를 예열시킬 경우에 흐르는 전류이고, RDS(온)은 스위칭 트랜지스터(Q1)가 온될 경우에 스위칭 트랜지스터(Q1)의 드레인과 소스 사이의 전압이다.

이와 같이 발생된 기준전압(VRef)은, 예열 시간회로(6)의 저항 (R3)을 통해 콘덴서(C2)에 충전되고, 콘덴서(C2)의 충전 전원이 스위칭 제어회로(5)의 다이오드(D6)를 통해 다이리스터(SCR)의 게이트에 인가된다.

이와 같은 상태에서 소정의 시간이 경과되어 형광등(L)의 필라멘트(F1,F2)가 충분히 예열되고, 콘덴서(C2)에 다이리스터(SCR)의 트리거 전압 이상이 충전되면, 다이리스터(SCR)의 트리거되어 도통 상태로 된다.

상기 다이리스터(SCR)가 도통 상태로 되면,콘덴서(C1)의 충전 전원이 다이리스터(SCR)를 통해 모두 방전되고, 스위칭 트랜지스터(Q1)는 오프되어 형광등(L)의 필라멘트(F1,F2)로 예열 전류(iph)가 흐르지 않게 된다.

그러면,상기한 바와 같이 안정기(B)에서 역기전력이 발생하고, 발생한 역기 전력이 형광등(L)의 일측 및 타측 필라멘트(F1)(F2)에 인가되어 필라멘트(F1,F2)에서의 전자 방출이 이루어지고, 형광등(L)이 점등된다.

이때, 형광등(L)의 필라멘트(F1,F2)가 충분히 예열되지 않는 등의 이유로 형광등(L)이 점등되지 않는 경우가 있다.

여기서, 형광등(L)이 점등되지 않았을 경우에 브리지 다이오드(1)의 출력 전압 레벨이 높고, 형광등(L)이 점등되었을 경우에는 브리지 다이오드(1)의 출력 전압 레벨이 낮다.

예를 들면, 입력되는 교류전원의 전압 레벨이 220V이고, 형광등(L)의 소모 전력이 40W라고 가정하면, 형광등(L)이 점등되지 않았을 경우에는 브리지 다이오드(1)의 출력 전압 레벨이 약 220V이고, 형광등(L)이 점등되었을 경우에는 브리지 다이오드(1)의 출력 전압 레벨은 약 120V가 된다.

그리고 입력되는 교류전원의 전압 레벨이 220V이고, 형광등(L)의 소모 전력이 20W라고 가정하면, 형광등(L)이 점등되지 않았을 경우에는 브리지 다이오드(1)의 출력 전압 레벨이 약 220V이고, 형광등(L)이 점등되었을 경우에는 브리지 다이오드(1)의 출력 전압 레벨은 약 60V가 된다.

여기서, 점등 판별회로(9)의 정전압 다이오드(Z2)의 제너 전압을 형광등(L)이 점등되지 않았을 경우의 브리지 다이오드(1)의 출력 전압 레벨보다 낮고, 형광등(L)이 점등되었을 경우의 브리지 다이오드(1)의 출력 전압 레벨보다는 높게 설정한다.

그러면, 상기한 바와 같이 형광등(L)의 필라멘트(F1,F2)를 소정 시간동안 예열시킨 후 다이리스터(SCR)를 도통시키면서 스위칭 트랜지스터(Q1)를 오프시켜도 형광등(L)이 점등되지 않을 경우에 브리지 다이오드(1)에서 출력되는 높은 레벨의 전압에 의해 점등 판별회로(9)의 정전압 다이오드(Z2)의 도통 상태로 된다.

그러면, 브리지 다이오드(1)의 출력 전압이 정전압 다이오드(Z2)를 통하고, 재점등 회로(8)의 저항 (R5)(R6)에 의해 분할되어 트랜지스터(Q2)의 베이스에 인가되므로 트랜지스터(Q2)가 온되고, 상기 콘덴서(C2)의 충전 전원이 모두 트랜지스터(Q2)를 통해 방전되면서 콘덴서(C3)에 충전된다.

이와 같은 콘덴서(C2)의 충전 전원이 모두 방전되면, 스위칭 제어회로(5)의 다이리스터(SCR)가 트리거되지 못하여 그가 차단상태로 되고, 다시 브리지 다이오드(1)의 출력전원이 다이오드(D5) 및 저항 (R2)을 통해 콘덴서(c1)에 충전되므로 스위칭 트랜지스터(Q1)가 온되어 상기한 바와 같이 형광등(L)의 필라멘트(F1,F2)를 예열시키게 된다.

이와 같이 스위칭 트랜지스터(Q1)가 다시 온되어 형광등(L)의 필라멘트(F1,F2)를 예열시키게 되면, 상기한 바와 같이 기준 전압원(2)의 저항(R1)과 스위칭 회로(3)의 스위칭 트랜지스터(Q1)의 드레인 및 소스 사이의 기준전압(VRef)이 다시 출력되어 예열 시간회로(6)의 저항(R3)을 통해 콘덴서(C2)에 충전되고, 콘덴서(C2)의 충전전압이 다이리스터(SCR)의 트리거 전압 이상으로 될 경우에 다이리스터(SCR)가 다시 트리거되어 도통 상태로 되고, 스위칭 트랜지스터(Q1)가 오프되면서 다시 형광등(L)을 점등시키는 동작을 반복하게 된다.

이와 같은 상태에서 형광등(L)이 점등되면, 브리지 다이오드(1)의 출력전압레벨이 낮은 정전압 다이오드(Z2)가 계속 차단상태로 되므로 트랜지스터(Q2)가 계속 차단상태로 되면서 다이리스터(SCR)가 계속 도통 상태를 유지하고, 스위칭 트랜지스터(Q1)가 계속 오프되면서 형광등(L)이 계속 점등되게 한다.

한편, 형광등(L)의 수명 말기로 재점등 회로(8)의 트랜지스터(Q1)가 온 및 오프를 반복하면서 형광등(L)의 점등 동작을 수행하여도 형광등(L)이 점등되지 않게된다.

이때, 트랜지스터(Q1)가 온 및 오프를 반복함에 따라 콘덴서(C2)의 충전 전원이 트랜지스터(Q2)를 통해 수명말기 보호회로(7)의 콘덴서(C3)에 충전되고, 콘덴서(C3)의 충전 전원이 다이리스터(SCR)의 트리거 전압 이상으로 될 경우에 트랜지스터(Q2)가 온되어도 다이리스터(SCR)가 계속 오프상태를 유지하게 되고, 더 이상 형광등(L)의 재점등 동작이 이루어지지 않게 된다.

그리고 스위치의 설치 위치를 표시하기 위하여 발광 다이오드 또는 네온등이 내장되어 있는 스위치를 형광등(L)의 점등 스위치로 사용할 경우에 발광 다이오드 또는 네온등으로 흐르는 미소한 전류가 브리지 다이오드(1)에서 정류되어 출력되고, 브리지 다이오드(1)의 출력전원이 예열시간 회로(6)의 저항(R3)을 통해 콘덴서(C2)(C3)에 충전되고, 콘덴서(C3)에 충전되는 전원은 저항(R4)을 통해 모두 방전된다.

이와 같은 상태에서 스위치를 온하여 정상적인 교류전원이 인가될 경우에 콘덴서(C2)의 충전 전원에 의해 다이리스터(SCR)가 계속 도통 상태를 유지하여 스위칭 트랜지스터(SCR)가 계속 오프 상태를 유지하게 된다.

이와 같이 스위칭 트랜지스터(SCR)가 계속 오프 상태를 유지하여 형광등(L)을 점등시키지 못할 경우에 상기한 바와 같이 브리지 다이오드(1)에서 높은 레벨의 전압이 출력되어 점등 판별회로(9)의 정전압 다이오드(Z2)가 도통 상태로 되므로 재점등 회로(8)의 트랜지스터(Q2)가 온되면서 콘덴서(C2)의 충전 전원이 방전 및 콘덴서(C3)에 충전된 후 다시 콘덴서(C2)에 전원이 충전되기 시작하게 된다.

그러면, 다이리스터(SCR)가 차단상태로 되고, 스위칭 트랜지스터(Q1)가 온되어 형광등(L)의 필라멘트(F1,F2)를 예열시키게 되고, 콘덴서(C2)에 소정 레벨 이상의 전원이 충전될 경우에 다시 다이리스터(SCR)가 도통 상태로 되면서 스위칭 트랜지스터(Q1)를 오프시키고, 형광등(L)을 점등시키게 된다.

한편, 도 4는 본 고안의 전자 스타터의 다른 실시 예를 보인 상세 회로도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 고안의 전자 스타터의 다른 실시 예는 브리지 다이오드(1)의 다이오드(D2)에 직렬로 예열전류 조정회로(10)인 저항(R7)을 직렬 접속하였다.

이와 같이 구성된 본 고안의 다른 실시 예는 스위칭 트랜지스터(Q1)가 온되어 형광등(L)의 필라멘트(F1,F2)를 예열시킬 경우에 브리지 다이오드(1)의 다이오드(D2)를 통해 흐르는 반파 예열전류 레벨을 저항(R7)의 값으로 조절할 수 있다.

도5는 본 고안의 전자 스타터의 또 다른 실시 예를 보인 상세 회로도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 고안의 전자 스타터의 또 다른 실시 예는 별도의 기준 전압원(2)을 구비하지 않고, 브리지 다이오드(1)의 다이오드(D2)의 캐소드 및 예열전류 조정회로(10)의 저항(R7)의 접속점을 스위칭 드라이브 회로(4), 예열시간회로(6) 및 점등 판별회로(9)에 접속하였다.

이와 같이 구성된 본 고안의 또 다른 실시 예는, 필라멘트(F1,F2)의 예열시 예열전류 조정회로(10)의 저항(R7)으로 흐르는 예열전류에 따른 양단 전압을 스위칭 드라이브 회로(4) 및 예열시간 회로(6)에 공급하여 동작시키고, 형광등(L)이 점등되지 않았을 경우에 다이오드(D2)에서 출력되는 높은 레벨의 전압으로 점등 판별회로(9)가 형광등(L)이 점등되지 않았음을 판별하여 재점등 회로 (8)를 동작시키게 된다.

도6은 본 고안의 전자 스타터의 또 다른 실시 예를 보인 상세 회로도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 고안의 전자 스타터의 또 다른 실시 예는 상기한 도5와 마찬가지로 별도의 기준 전압원(2)을 구비하지 않고, 브리지 다이오드(1)의 다이오드(D2)의 캐소드 및 예열전류 조정회로(10)의 저항(R7)의 접속점을 스위칭 드라이브 회로(4) 및 예열시간 회로(6)에 접속하였다.

이와 같이 구성된 본 고안의 또 다른 실시 예는 필라멘트(F1,F2)를 예열시킬 경우에 예열전류 조정회로(10)의 저항(R7)으로 흐르는 예열전류에 따른 전압을 스위칭 드라이브 회로(4) 및 예열시간 회로(6)에 기준전압으로 공급하여 동작시키게 된다.

도7a 내지 도7c는 본 고안의 전자 스타터에서 예열전류 조정회로의 또 다른 실시 예들을 보인 회로도이다.

도7a에 도시된 바와 같이 다이오드(D1)(D2)에 저항(R8)(R7)을 각기 직렬로 연결하거나, 도 7b에 도시된 바와 같이 필라멘트(F2)와 브리지 다이오드(1)의 일측입력단자의 사이에 저항(R7)을 직렬로 연결하거나 또는 도 7c에 도시된 바와 같이 브리지 다이오드(1)의 플러스 출력단자에 저항(R7)을 직렬로 연결하여 필라멘트(F1)(F2)를 예열시킬 경우에 양파 예열전류의 레벨을 모두 조절할 수 있다.

여기서, 도3 내지 도6에 도시된 바와 같이 교류전원의 반파 예열전류를 조절할 경우와 도 7a내지 도 7c에 도시된 바와 같이 교류전원의 양파 예열전류를 조절할 경우에 저항(R7,R8)의 값을 서로 상이하게 하여 필라멘트(F1,F2)로 과도한 예열 전류가 흐르지 않도록 한다.

이상에서와 같이 본 고안에 따르면, 발광 다이오드 또는 네온등이 내장되어 있는 전원스위치를 사용할 경우에 발광 다이오드 또는 네온등을 통과한 미소한 전류가 예열시간 회로의 콘덴서에 충전되어도 전원 스위치를 점등시킬 경우에 그 예열시간 회로의 콘덴서의 충전전원을 방전시킴으로써 형광등의 필라멘트를 충분히 예열하여 형광등을 점등시킬 수 있고, 또한 필라멘트를 예열할 경우에 필라멘트로 흐르는 예열 전류를 제한하여 형광등의 사용수명을 연장할 수 있다.

Claims

교류전원을 형광등의 일측 및 타측 필라멘트에 인가하는 안정기와, 상기 형광등의 필라멘트를 통과한 교류전원을 브리지 정류하는 브리지 다이오드와, 상기 형광등의 필라멘트를 예열 및 점등시키는 스위칭 회로와, 상기 스위칭 회로에 직렬 접속되어 형광등의 필라멘트를 예열시킬 경우에 기준 전압을 발생 및 회로 각부에 동작전압으로 공급하는 기준 전압원과, 상기 기준 전압원의 출력전원을 설정된 시정수에 따라 충전시키면서 설정된 예얼시간동안 상기 형광등의 필라멘트가 예열되게 하는 예열시간 회로와, 상기 예열시간 회로의 설정 시간이 경과될 경우에 동작하는 스위칭 제어회로와, 상기 스위칭 회로가 동작 및 상기 필라멘트를 예열시키게하고 상기 스위칭 제어회로가 동작할 경우에 상기 스위칭 회로를 정지시켜 형광등이 점등되게 하는 스위칭 드라이브 회로와, 상기 브리지 다이오드의 출력전원으로 형광등의 점등 여부를 판별하는 점등 판별회로와, 상기 점등 판별회로가 형광등이 점등되지 않았음을 판별할 경우에 상기 예열시간 회로의 충전전원을 방전시켜 상기 예열시간 회로가 재동작하면서 형광등을 다시 예열 및 점등시키게 하는 재점등 회로와, 형광등의 수명 말기일 경우에 상기 스위칭 제어회로가 계속 동작되어 형광등의 재점등을 정지시키는 수명말기 보호회로를 구비한 예열 점등식 형광등의 전자 스타터에 있어서, 상기 예열시간 회로는 저항(R3), 콘덴서(C2) 및 저항(R4)이 직렬 연결되고,상기 수명말기 보호회로는 상기 예열시간 회로의 저항(R4)에 콘덴서(C3)가 병렬 연결되며, 상기 재점등 회로는 상기 점등 판별회로가 형광등이 점등되지 않았음을 판별할 경우에 상기 콘덴서(C2)의 충전전원을 방전시켜 상기 수명말기 보호회로의 콘덴서(C3)에 충전시키는 것을 특징으로 하는 예열 점등식 형광등의 전자 스타터.
제1항에 있어서, 상기 재점등 회로는; 상기 점등 판별회로에 저항(R5)(R6)이 직렬 연결되어 저항(R5,R6)의 접속점에 트랜지스터(Q2)의 베이스가 접속되고, 트랜지스터(Q2)의 콜렉터는 상기 저항(R3) 및 콘덴서(C2)의 접속점에 접속되며, 트랜지스터(Q2)의 에미터는 상기 예열시간 회로의 콘덴서(C2) 및 저항(R4)과 상기 콘덴서(C3)의 접속점에 접속되는 것을 특징으로 하는 예열 점등식 형광등의 전자 스타터.
제1항에 있어서, 상기 브리지 다이오드의 다이오드(D2)와 플러스 출력단자의 사이에, 저항(R7)이 직렬 연결되어 상기 형광등의 필라멘트로 흐르는 예열전류의 레벨을 조절하는 예열전류 조정회로가 포함됨을 특징으로 하는 예열 점등식 형광등의 전자 스타터.
상기 기준 전압원을 삭제하고 상기 브리지 다이오드의 플러스 출력단자를 스위칭 회로에 연결하고, 상기 다이오드(D2) 및 저항(R7)의 접속점을 상기 스위칭 드라이브 회로, 예열시간 회로 및 점등 판별회로에 연결하는 것을 특징으로 하는 예열 점등식 형광등의 전자 스타터.
제3항에 있어서, 상기 기준 전압원을 삭제하고 상기 브리지 다이오드의 플러스 출력단자를 스위칭 회로 및 점등 판별회로에 연결하고, 상기 다이오드(D2) 및 저항(R7)의 접속점을 상기 스위칭 드라이브 회로 및 예열시간 회로에 연결하는 것을 특징으로 하는 예열 점등식 형광등의 전자 스타터.
제3항에 있어서,상기 예열전류 조정회로는; 상기 브리지 다이오드의 다이오드(D1,D2)와 플러스 출력단자의 사이에 각기 저항(R8,R7)을 직렬 연결하여 예열전류를 조절하는 것을 특징으로 하는 예열 점등식 형광등의 전자 스타터.
제3항에 있어서,상기 예열전류 조정회로는; 상기 형광등의 타측 필라멘트와 사기 브리지 다이오드의 일측 입력단자의 상이에 저항을 연결하여 양파 예열전류의 레벨을 조절하는 것을 특징으로 하는 예열 점등식 형광등의 전자 스타터.
제3항에 있어서, 상기 예열전류 조정회로는; 상기 브리지 다이오드의 출력단자에 저항을 직렬 연결하여 양파 예열전류의 레벨을 조절하는 것을 특징으로 하는 예열 점등식 형광등의 전자 스타터.