KR200168330Y1 - 전자식 형광등 안정기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전자식 형광등 안정기에 관한 것으로서,

종래의 안정기는 전철이나 사무실등과 같은 건물내에 복수개의 형광등을 1조씩으로 하여 조명 배치하는 경우에 이종전원에 대한 단일의 전자식 안정기로 복수의 형광등을 동시에 점등하고 이중 1개만 선택적으로 점등 또는 소등할 수 있는 기술적 수단이 마련되 있지 않으므로 그 물품사용상의 편리한 이점을 가질 수가 없다.

또, 단일의 형광등에 각개의 전자식 안정기를 개별적으로 포함하고 있으므로그 기구적인 복잡성과 부피, 무게 등이 증가되므로 인한 불합리와 경제적인 이점등을 기대하기 어려운 것이었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 고안은 안정기의 소비전력을 현저히 감소시킬 수 있고, 1개의 안정기회로로서 복수의 형광등을 동시에 구동시킬 수있음은 물론 110V/220V 겸용으로 사용할 수 있고, 형광등 점등을 위해 사용되는 발진회로의 트랜지스터가 과열되는 것을 방지하여 제품의 성능 및 신뢰도 향상의 효과를 기대할 수 있도록 한 전자식 형광등 안정기에 관한 것이다.

Description

전자식 형광등 안정기{Electronic Type Stabilizer of Fluorescent Lamp}

본 고안은 전자식 형광등 안정기에 관한 것으로서, 특히 안정기의 소비전력을 현저히 감소시킬 수 있고, 1개의 안정기회로로서 복수의 형광등을 동시에 구동시킬 수 있음은 물론 110V/220V 겸용으로 사용할 수 있고, 형광등 점등을 위해 사용되는 발진회로의 트랜지스터가 과열되는 것을 방지하여 제품의 성능 및 신뢰도 향상의 효과를 기대할 수 있도록 한 전자식 형광등 안정기에 관한 것이다.

일반적으로 형광등은 이의 내부극이 필라멘트로 되고, 이를 예열시키기 위한스타트램프, 쵸크코일등의 형광등회로를 수반한 것으로 되어 있다.

이러한 형광등회로에 있어서는 상기 형광등 내부의 필라멘트를 가열하여 열전자방전에 의한 점등개시를 이뤄야 하므로서 이로인한 예열시간이 소요되어 그 순시점등이 불가능할 뿐 아니라 이로인한 전력낭비가 많고 부피 및 무게등이 증가하게 된다.

그러므로, 상기와 같은 불합리를 해소하고자 순시점등이 가능하고, 형광등회로가 간단하며 소비전력을 최소화하려는 노력이 많이 알려져 있으며 이들은 대개가 전자소자로 구성되는 것이므로 전자식 안정기라 알려져왔다.

이러한 전자식 안정기에 있어서는 건물내에 1또는 2이상씩 형광등이 조를 이루어 그 내부의 조명수요에 맞게끔 가설 배치할 때는 이들의 형광등 각개에 각기 전자식 안정기를 개별적으로 포함하고 있어야 되므로 이로인한 부피 및 무게의 증가와 가격면에서 불리해지는 문제점을 갖고 있었다.

또, 상기 전자식 안정기에 있어서는 형광등이 그 자체전력용량에 따른 전력치가 부여되어야만 소망하는 조명효과나 점등이 가능케 되므로서 복수의 형광등에 대한 단일의 전자식 안정기 설계가 용이치 않은 것이며 이에 비례하여 구성상의 복잡함이 증대되고 경제적인 면에서의 이점등을 획득하기 어려운 것이었다.

한편, 전자식 안정기에 있어서는 단일 입력전원에 대한 단일의 전자식 안정기로서 복수의 형광등을 직렬로 접속함에 의해서만 사용가능토록 한 것이 선행기술로서 알려져 있다.

그러나, 이는 복수의 형광등중 1개만 동작 불가능이되면 전체의 형광등이 모두 소등되는 것이므로 이들 복수의 형광등중 1개만 소등할 수 있는 선택기능을 가질 수 없을 뿐 아니라 특히, 이종의 상용입력 전원에 대한 사용이 불가능하고 그 실용적인 면에서의 이점도 떨어지는 것이었다.

이와같이 종래의 선행기술에 있어서는 전철이나 사무실등과 같은 건물내에 복수개의 형광등을 1조씩으로 하여 조명 배치하는 경우에 이종전원에 대한 단일의전자식 안정기로 복수의 형광등을 동시에 점등하고 이중 1개만 선택적으로 점등 또는 소등할 수 있는 기술적 수단이 마련되 있지 않으므로 그 물품사용상의 편리한 이점을 가질 수가 없다.

또, 단일의 형광등에 각개의 전자식 안정기를 개별적으로 포함하고 있으므로그 기구적인 복잡성과 부피, 무게등이 증가되므로 이로 인한 불합리와 경제적인 이점등을 기대하기 어려운 것이었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 고안은 안정기의 소비전력을 현저히 감소시킬 수 있고, 1개의 안정기회로로서 복수의 형광등을 동시에 구동시킬 수있음은 물론 형광등 점등을 위해 사용되는 발진회로의 트랜지스터가 과열되는 것을방지하여 제품의 성능 및 신뢰도 향상의 효과를 기대할 수 있도록 한 전자식 형광등 안정기를 제공함을 목적으로 한다.

또한, 현재는 220V 만을 생산하도록 하고는 있으나 본고안품은 전자식으로 종래의 쵸크코일식에 비하여 정격전력의 약 30%를 절약할 수 있는 바, 아직도 110V전원을 사용하는 가정이 많은 실정이므로 110V/220V의 겸용화는 이후 220V로 승압을 하였을 때 자원을 낭비하지 않고 그대로 사용할 수 있으므로 경제적인 면에서도대단히 유익한 전자식 형광등 안정기를 제공함을 목적으로 한다.

도 1 은 본 고안의 전자식 형광등 안정기를 보인 회로도.

도 2 는 형광등 점등시 발생하게 되는 고주파를 보인 파형도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 전원부, 2: 트리거펄스 발생부,

3: 발진부, 4: 과열방지부,

5: 구동부, D1∼D4: 브릿지 다이오드,

D5∼D21: 다이오드, R1∼R9: 저항,

SW1,SW2: 스위치, C1∼C18: 콘덴서,

Q1,Q2: 트랜지스터, TD: 다이액 다이오드,

도 1 은 상기 목적달성을 위한 본 고안을 도시한 것으로서,

입력전원이 110V 또는 220V인 사용전원을 선택하기 위한 제 1 스위치(SW1)와, 입력전원이 교류 220V일 경우에는 전파정류하고, 교류 110V일 경우에는 반파정류하는 브릿지다이오드(D1∼D4)와, 상기 브릿지 다이오드(D1∼D4)에 의해 반파정류된 전압을 각각 충전하여 직류 220V로 배전압하는 콘덴서(C1,C2)를 포함하여 구성된 전원부(1)와,

상기 전원부(1)에서 공급되는 220V 전압에 의해 충전되는 콘덴서(C3)와, 상기 콘덴서(C3)가 충전완료되었을 때 온동작하여 트리거펄스를 발생시키는 다이액다이오드(TD)로 구성된 트리거펄스 발생부(2)를 포함하는 장치에 있어서,

트리거펄스에 의해 전압이 유기되는 코일(L1)과, 상기 코일(L1)에 유기된 전압에 의해 충전하고 코일(L1)에 전압이 인가되지 않을 때에는 방전하는 콘덴서(C4)와, 상기 콘덴서(C4)의 방전전압에 의해 온동작하는 트랜지스터(Q1)로 구성된 제 1발진기(31)와: 상기 코일(L1)에 전압이 유기될 때 그 전압에 대해 반대 극성의 전압이 유기되는 코일(L2)과, 상기 코일(L2)의 아래쪽에 (+)전압이 유기되었을 때 충전되었다가 그 극성이 전환되면 방전하는 콘덴서(C6)와, 상기 콘덴서(C6)의 방전전압에 의해 온동작하여 소정의 전압을 출력하는 트랜지스터(Q2)로 구성된 제 2 발진기(32)와, 상기 제 2 발진기(32)의 트랜지스터(Q2)가 온동작할 때 입력되는 전류를 제 1 및 제 2 발진기(31)(32)의 코일(L1)(L2)로 정되먹임 시키는 코일(L3)을 포함하는 발진부(3)와;

형광등(FL1)(FL2) 구동시 발생하게 되는 기본파에 대해 빠르거나 느린 고주파에 의한 전류를 통과시키는 다이오드(D10,D11)와, 상기 다이오드(D10,D11)에 의해 공급되는 전류를 충전하였다가 트랜지스터(Q1,Q2)가 온동작할 때 각기 방전하여트랜지스터(Q1,Q2)가 과열되는 것을 방지해주는 콘덴서(C8,C9)와, 기본파에 대해 빠르거나 느린 고주파를 지연시켜 트랜지스터(Q1,Q2)의 오동작을 방지하는 콘덴서(C15)(C16)로 구성된 과열방지부(4)와;

상기 발진부(3)에서 공급되는 전압에 의해 충,방전하여 형광등(FL1)(FL2)을점등시키는 콘덴서(C14)와, 트랜지스터(Q1)(Q2)의 과열방지를 위한 콘덴서(C10)와, 형광등의 쵸크코일과 콘덴서(C11)(C12)가 과충전되는 것을 방지하기 위한 역방향 바이패스용 다이오드(D12)(D13)와, 전원부(1)의 제 1 스위치(SW1)와 연동되어 전원이 220V일 경우에는 a단자로 절환되어 보다 많은 양의 전류가 다이오드(D13)(D14)에 의해 바이패스 되도록 하고, 전원이 110V일 경우에는 b단자로 절환되어 바이패스되는 전류가 콘덴서(C13)를 거치면서 감소되도록 하는 제 2스위치(SW2)를 포함하여 구성된 구동부(5);

로 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 형광등을 점등시키기 위한 부하회로가 L,R,C 직렬 공진회로이고, 그 회로의 합성임피던스(Z)가 ''라고 가정할 때, XL-XC=0 이되도록 코일(L4)(L5)의 인덕턴스값과 콘덴서(C14)의 정전용량값을 설정하여 하나의 회로로서 1개 또는 2개의 형광등을 동시에 구동시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 전원부(1)는 형광등이 점등될 때 발생하는 고주파에 의한 과도한 역전압을 (+) 입력측으로 바이패스 시켜 전류손실을 최소화하도록 하는 다이오드(D6,D7)를 포함하여 구성되며, 상기 제 1 및 제 2 발진기(31)(32)에는 충격파가 인가되었을 때 이를 바이패스시켜 트랜지스터(Q1)(Q2)가 과열되지 않도록 하는 다이오드(D18∼D21)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 미설명된 도면부호 C15∼C18은 콘덴서이고, D14∼D21은 다이오드 이다.

이와같은 본 고안의 동작을 도 1 과 도 2 를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전원부(1)는 입력되는 110V 또는 220V 전원을 정류하여 트리거펄스 발생부(2)로 공급하게 되는데, 그 동작을 설명하면 다음과 같다.

전원이 220V일 경우에는 사용자가 제 1 스위치(SW1)를 a단자로 절환시키게 되고, 제 1 스위치(SW1)가 a단자로 절환되면 220V의 교류전원은 브릿지다이오드(D1∼D4)에 의해 전파정류된 후 콘덴서(C1,C2)에서 평활된 후 트리거펄스 발생부(2)로 공급된다.

그리고, 제 1 스위치(SW1)가 b단자로 절환되어 있는 경우에는 110V의 교류전원이 그 반주기동안에는 다이오드(D3)를 통과하면서 정류되어 콘덴서(C1)에 충전되고, 다음 반주기동안에는 다이오드(D1)를 통과하면서 정류되어 콘덴서(C2)에 충전되며, 상기 콘덴서(C1,C2)에 충전된 전압은 배전압되어 220V의 전원이 트리거펄스발생부(2)로 공급된다.

즉, 전원이 110V이거나 220V일 때에도 아무 상관없이 트리거펄스 발생부(2)로는 220V의 정류된 전압이 공급되는 것이다.

상기 전원부(1)에서 공급된 전압은 트리거펄스 발생부(2)의 저항(R1)을 통해콘덴서(C3)로 공급되어 충전되고, 상기 콘덴서(C3)가 충전완료되면 더 이상 전류가흐르지 않으므로 다이액 다이오드(TD)에는 높은 전압이 걸리게 된다.

상기 다이액 다이오드(TD)에 걸리는 전압이 한계전압을 넘어서게 되면 다이액 다이오드(TD)가 온동작하면서 콘덴서(C3)가 방전하여 트리거펄스가 발생하게 된다.

다이액 다이오드(TD)의 온동작 후 다이액 다이오드(TD)에 걸리는 전압이 한계전압 이하로 떨어지면 다시 다이액 다이오드(TD)는 오프되고, 이때부터 콘덴서(C3)가 충전을 시작하여 다시 다이액 다이오드(TD)에 걸리는 전압이 한계전압을 넘어서는 순간 다시 트리거펄스가 발생하여 발진부(3)로 공급되는 것이다.

즉, 상기 설명과 같은 콘덴서(C3)의 충방전동작에 의해 다이액 다이오드(TD)가 온/오프 동작하면서 형광등(FL1)(FL2)을 점등시키기 위한 트리거펄스가 연속적으로 발생하게 되는 것이다.

상기 다이액 다이오드(TD)에서 발생된 트리거신호는 제 1 발진부(31)의 코일(L1)에 공급되어 소정의 전압이 유기되고, 이 코일(L1)에서 발생된 전류는 다이오드(D8)를 통해 콘덴서(C4)로 공급되어 충전된다.

상기 코일(L1)에 전압이 유기되면, 상호 유도작용에 의해 제 2 발진부(32)의코일(L2)에도 전압이 유기되는데, 이때, 상기 코일(L1)(L2)은 서로 반대 극성의 전류가 흐르도록 권선되어 있으므로 코일(L1)의 하측에 (+)전압이 유기되었을 때에 코일(L2)의 하측에 (-)전압이 유기되고, 코일(L1)의 하측에 (-)전압이 유기되었을때에 코일(L2)의 하측에 (+)전압이 유기된다.

그리고, 상기 제 2 발진부(32)의 코일(L2) 하측에 (+)전압이 유기되었을 때이 코일(L2)에서 발생되는 전류가 다이오드(D9)를 통해 콘덴서(C6)에 충전되고, 상기 코일(L2) 하측에 (+)전압이 유기될 경우에는 제 1 발진부(31)의 코일(L1) 하측에 (-)전압이 유기된 경우이므로 이때 제 1 발진부(31)의 콘덴서(C4)가 방전을 시작하여 트랜지스터(Q1)가 온동작하게 된다.

상기 설명에서 알 수 있듯이 제 1 발진부(31)와 제 2 발진부(32)는 서로 교대로 동작하는 것으로, 제 1 발진부(31)의 콘덴서(C4)가 충전할 경우에는 제 2 발진부(32)의 콘덴서(C6)가 방전하여 트랜지스터(Q2)를 온동작시키고, 제 1 발진부(31)의 콘덴서(C4)가 방전하여 트랜지스터(Q1)를 온동작시킬 경우에는 제 2 발진부(32)의 콘덴서(C6)가 충전함을 알 수 있다.

상기 제 2 발진부(32)의 트랜지스터(Q2)가 온동작하면, 전류가 구동부(5)의코일(L3)(L4)(L5) → 형광등(FL1)(FL2) → 콘덴서(C14)의 순서로 흐르게 되어 콘덴서(C14)가 충전하게 되고, 이때, 코일(L3)에 흐르는 전류는 코일(L1)(L2)에 정되먹임 되면서 흐르므로 전류가 점점 더 많이 흐르게 되도록 이루어져 콘덴서(C14)를 최대값까지 충전되도록 전류가 흐르게 된다.

상기 콘덴서(C14)가 충전이 완료되면 제 1 발진부(31)의 트랜지스터(Q1)가 온동작하여 이번에는 콘덴서(C14)가 방전하면서 전류가 콘덴서(C14) → 형광등(FL1)(FL2) → 코일(L3,L4,L5) → 트랜지스터(Q1)의 순서로 흐르게 되므로 형광등(FL1)(FL2)이 점등하게 되며, 상기 제 1 및 제 2 발진부(31)(32)의 연속적인 발진동작에 의해 형광등(FL1)(FL2)이 정상적으로 점등되는 것이다.

한편, 상기 형광등(FL1)(FL2)이 점등될 때 형광등의 쵸크코일(L4)(L5)과 콘덴서(C11)(C12)(C14)가 발진회로로 작용하면서 도 2 와 같이 기본파보다 주파수가빠르거나 느린 고주파가 발생하게 되며, 이와같은 비정상적인 고주파는 트랜지스터(Q1)(Q2)가 과열되는 원인이 된다.

즉, 회로에 기본파만이 흐른다면 처음 반주기 동안에는 제 2 발진부(32)가 동작하면서 트랜지스터(Q2)가 온동작하여 콘덴서(C14)를 충전시키는 방향으로 전류가 흐르고, 다음 반주기 동안에는 제 1 발진부(31)가 동작하면서 트랜지스터(Q1)가온동작하여 콘덴서(C14)를 방전시키는 방향으로 전류가 흘러 각각의 트랜지스터(Q1)(Q2)가 정상적으로 동작하게 되나, 기본파에 비해 주파수가 빠르거나 느린 고주파가 포함되면, 도 2 의 A구간에서는 제 2 발진부(32)의 트랜지스터(Q2)가 온동작하여 콘덴서(C14)가 충전하는 방향으로 전류가 흘러야 정상이나 비정상적인 고주파에 의해 발생하는 전류가 제 1 발진부(31)의 트랜지스터(Q1)에 공급되면서 트랜지스터(Q1)가 온동작하면서 과도한 전류가 트랜지스터(Q2)에서 트랜지스터(Q1)로 흐르게되어 각각의 트랜지스터(Q1)(Q2)가 발열하게 되는 것이다.

상기 설명과 같은 동작은 다음 반주기 동안에 제 1 발진부(31)의 트랜지스터(Q1)가 온동작할 때에도 비정상적인 고주파에 의해 제 2 발진부(32)의 트랜지스터(Q2)가 온동작하여 과전류가 각각의 트랜지스터(Q1)(Q2)로 흐르게 되어 발열하게 되는 것이다.

본 고안에서는 상기 설명과 같이 트랜지스터(Q1)(Q2)가 발열하는 것을 방지하기 위한 것으로서, 각각의 트랜지스터(Q1)(Q2)의 베이스단에 과열방지부(4)가 구성되어 있다.

상기 과열방지부(4)는 도 1 에 도시된 바와같이 다이오드(D10)(D11), 콘덴서 (C8)(C9), 저항(R2)(R3)이 각각 쌍을 이뤄 설치됨과 동시에 다이오드(D14,D16)(D15,D17)와 콘덴서(C15,C17)(C16,C18)가 쌍을 이뤄 설치되는 것으로, 과열방지부(4)의 동작은 콘덴서(C9), 다이오드(D15)(D17), 콘덴서(C16)(C18)의 동작을 대표로 설명한다.

도 2 의 A구간과 같이 비정상적인 고주파가 트랜지스터(Q2)로 공급될 때, 비정상적인 전류는 콘덴서(C16)에 먼저 충전되고, 이때, 콘덴서는 저항보다 90도 앞선 전류가 흐르므로 트랜지스터(Q2)의 베이스에서 이미터로 흐르기 전에 콘덴서(C16)에 충전되었던 전하가 콘덴서(C16)의 아랫쪽은 다이오드(D17)를 통해 (+)전하를 방전하고 윗쪽의 (-)전하는 콘덴서(C6)의 (+)에서 공급되어 방전하므로 기본파에 대하여 늦거나 빠른 고주파(도 2 의 A구간)에 상당한 전하를 방전하고 동시에 콘덴서(C18)를 충전한 후 방전하면서 시간적으로 A구간에 해당하는 고주파전류를 지연시킨다.

또한, 상기 콘덴서(C16)에 충전되면서 지연되지 못한 비정상적인 전류는 다이오드(D11)를 거쳐 콘덴서(C9)를 충전하였다가 저항(R3)을 통해 흐르게 되므로서, A구간에서 발생된 비정상적인 전류는 트랜지스터(Q2)로 공급되지 않게 되어 트랜지스터(Q2)가 온될 때 트랜지스터(Q1)가 동시에 온되어 오동작되는 것을 방지하므로서, 트랜지스터(Q1,Q2)의 과열을 방지하는 것이다.

이후 A구간을 벗어나 기본파 영역에 들어섰을 때에는 트랜지스터(Q2)의 온동작에 의해 구동부(5)의 콘덴서(C14)가 충전되는 방향으로 정상적인 전류가 흐르게되며, 상기 트랜지스터(Q2)가 동작할 때 제 1 발진부(31)의 트랜지스터(Q1)가 온되지 않도록 되므로 인해 2개의 트랜지스터(Q1)(Q2)가 동시에 온동작하는 오동작이 이루어지지 않게 되는 것이다.

그리고, 도면의 B부분과 같은 충격파가 흐를 때에는, 이 충격파가 제 1 및 제 2 발진부(31)(32)에 구성된 다이오드(D18∼D21)를 통해 콘덴서(C4,C6)와 코일(L1,L2)로 바이패스되어 각각의 콘덴서(C4,C6)에서 평활된 후 다시 트랜지스터(Q1)(Q2)의 베이스전류로 정상적으로 공급되므로서, 트랜지스터(Q1)(Q2)가 충격파에 의해 과열되는 것 또한 방지할 수 있는 것이다.

한편, 상기 설명과 같이 트랜지스터(Q1)(Q2)의 과열을 방지하기 위한 보조장치로서, 코일(L3)과 콘덴서(C14)의 사이에 별도의 콘덴서(C10)를 결선하였는데, 앞서 설명한 바와같이 상기 콘덴서(C10)는 전류가 저항이나 코일보다 앞선 전류가 흐르므로 트랜지스터(Q1)가 온동작하여 트랜지스터(Q1)의 컬렉터에서 이미터로 흐르는 전류의 초기치가 콘덴서(C10)에 먼저 충전된 후 나머지 전류들이 코일(L3)(L4)(L5) → 형광등(FL1)(FL2) → 콘덴서(C14)의 순서로 흐르게 되므로 과전류가 트랜지스터(Q1)에서 트랜지스터(Q2)로 흐르지 않게 되어 2중의 안정성을 유지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 설명과 같이 형광등이 정상적으로 점등될 경우에 형광등에서 발생하는 고주파에 의해 과도한 역전압이 전원부(1)에 가해지게 되는데, 이때, 전원부(1)에 가해지는 역전압은 바이패스용 다이오드(D6)(D7)를 통해 (+)입력 측으로바이패스되므로 과도한 역전압에 의한 전류손실을 최소화할 수 있게 된다.

한편, 본 고안에서는 형광등을 1개 또는 2개를 동시에 사용하여도 무방하도록 하였다.

즉, 형광등을 점등시키기 위한 부하회로가 L,R,C 직렬 공진회로이고, 그 회로의 합성임피던스(Z)가 ''라고 가정할 때, XL-XC=0 이 되도록 코일(L4)(L5)의 인덕턴스값과 콘덴서(C14)의 정전용량값을 실정하여 하나의 회로로서 1개 또는 2개의 형광등을 동시에 구동시킬 수 있도록 한 것인데, 그 원리는 다음과같다.

1개의 형광등을 점등시킬 때에는 그 부하회로가 L,R,C 직렬 공진회로로 작용하게 되고, 이 직렬 공진회로의 합성 임피던스(Z)는 앞서 설명한 바와같이 '' 이다.

이때, 형광등은 정상상태일 때 저항역할을 하게 되므로 상기 식에서 저항 R을 무시하게 되면, 식은 Z=이 되고, 부하회로가 공진회로가 되도록 하 기위해서는 XL=XC=2πfL=1/2πfC 이며, 상기와같이 XL=XC인 상태에서 Z==0 이 되며, 이상태로 1개의 형광등의 정격 전력값이 되도록 정해 놓는다.

상기와 같이 합성 임피던스가 Z==0 이 되도록 설정하면 2개의 형광등을 켜더라도 그 합성 임피던스가 변화하지 않게 되므로 결국 합성 임피던스는 형광등의 자체저항인 R에 의한 전류만이 흐르게 된다.

따라서, 1개의 형광등을 켤 때에는 전류 I=E/R 의 전류가 흘러 1개의 형광등에 필요한 전류가 흐르게 되고, 2개의 형광등을 켤 때에는 전류 I=2E/R의 전류가 흘러 2개의 형광등에 필요한 전류가 흐르게 되므로, 1개의 형광등을 켜든 2개의 형광등을 켜든 선택적으로 정격전류를 공급할 수 있게 되는 잇점이 있다.

한편, 본 고안에서는 형광등의 쵸크코일과 콘덴서에 에너지가 과충전되는 것을 방지하기 위해 다이오드(D12)(D13)와 제 2 스위치(SW2) 그리고, 콘덴서(C13)를 설치하였다.

앞서 설명한 바와같이 형광등(FL1)(FL2)을 구동하는 부하회로는 L,R,C 직렬공진회로로서, 이 부하회로의 전압확대율 Q=VL/V=VC/V 로서 그 공진 주파수가 상당히 높으므로 코일(L4)(L5)과 콘덴서(C14)에 걸리는 전압은 전원전압보다 훨씬 높아져 형광등의 쵸크코일과 콘덴서에 상당량의 에너지가 축적되어 과충전되는 것이다.

형광등의 쵸크코일과 콘덴서에 에너지가 과충전되는 것을 방지하기 위한 동작을 설명하면,

먼저, 상용전원이 220V일 경우 사용자가 제 1 스위치(SW1)를 a단자로 절환시키면 제 2 스위치(SW2)또한 이에 연동되어 a단자로 절환되어 형광등(FL1)(FL2)에 흐르는 전류중 많은 양의 전류가 다이오드(D12)(D13)를 통해 바이패스되어 형광등의 쵸크코일과 콘덴서에 에너지가 과충전되지 않게 되는 것이다.

상용전원이 110V일 경우 사용자가 제 1 스위치(SW1)를 b단자로 절환시키면 제 2 스위치(SW2) 또한 이에 연동되어 b단자로 절환되고, 이에따라 형광등(FL1)(FL2)에 흐르는 전류중 일정양의 전류가 콘덴서(C13)를 통해 다이오드(D12)(D13)로 공급되어 바이패스되는 것이다.

상용전원이 110V일 경우 바이패스되는 전류가 콘덴서(C13)를 통과하도록 하는 이유는, 상용전원이 110V일 때에는 전원부(1)의 콘덴서(C1)(C2)에서 배전압된 전원이므로 상용전원이 220V를 브릿지 정류했을 때보다 전력이 부족하게 되므로 상기 바이패스전류가 콘덴서(C13)를 거치면서 감소되도록 하여 상용전원이 110V 이거나 220V일 때에 관계없이 항상 같은 전류를 공급할 수 있도록 하기 위함이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 고안은 안정기의 소비전력을 현저히 감소시킬수 있고, 1개의 안정기회로로서 복수의 형광등을 동시에 구동시킬 수 있음은 물론형광등 점등을 위해 사용되는 발진회로의 트랜지스터가 과열되는 것을 방지하여 제품의 성능 및 신뢰도 향상의 효과를 기대할 수 있도록 한 전자식 형광등 안정기이다.

Claims (3)

1. 입력전원이 110V 또는 220V인 사용전원을 선택하기 위한 제 1 스위치(SW1)와, 입력전원이 교류 220V일 경우에는 전파정류하고, 교류 110V일 경우에는 반파정류하는 브릿지다이오드(D1∼D4)와, 상기 브릿지 다이오드(D1∼D4)에 의해 반파정류된 전압을 각각 충전하여 직류 220V로 배전압하는 콘덴서(C1,C2)를 포함하여 구성된 전원부(1)와,

   상기 전원부(1)에서 공급되는 220V 전압에 의해 충전되는 콘덴서(C3)와, 상기 콘덴서(C3)가 충전완료되었을 때 온동작하여 트리거펄스를 발생시키는

   다이액다이오드(TD)로 구성된 트리거펄스 발생부(2)를 포함하는 장치에 있어서,

   트리거펄스에 의해 전압이 유기되는 코일(L1)과, 상기 코일(L1)에 유기된 전압에 의해 충전하고 코일(L1)에 전압이 반대극성으로 될 때에 방전하는 콘덴서(C4)와, 상기 콘덴서(C4)의 방전전압에 의해 온동작하는 트랜지스터(Q1)로 구성된 제 1발진기(31)와: 상기 코일(L1)에 전압이 유기될 때 그 전압에 대해 반대 극성의 전압이 유기되는 코일(L2)과, 상기 코일(L2)의 아래쪽에 (+)전압이 유기되었을 때 충전되었다가 그 극성이 전환되면 방전하는 콘덴서(C6)와, 상기 콘덴서(C6)의 방전 전압에 의해 온동작하여 소정의 전압을 출력하는 트랜지스터(Q2)로 구성된 제 2 발진기(32)와, 상기 제 2 발진기(32)의 트랜지스터(Q2)가 온동작할 때 입력되는 전류를 제 1 및 제 2 발진기(31)(32)의 코일(L1)(L2)로 정되먹임 시키는 코일(L3)을 포함하는 발진부(3)와;

   형광등(FL1)(FL2) 구동시 발생하게 되는 기본파에 대해 빠르거나 느린 고주파에 의한 전류를 통과시키는 다이오드(D10,D11)와, 상기 다이오드(D10,D11)에 의해 공급되는 전류를 충전하였다가 트랜지스터(Q1,Q2)가 온동작할 때 각기 방전하여트랜지스터(Q1,Q2)가 과열되는 것을 방지해주는 콘덴서(C8,C9)와, 기본파에 대해 빠르거나 느린 고주파를 다이오드(D14)(D15)를 거쳐 콘덴서(C15)(C16)에 충전해 두었다가 방전하는 다이오드(D16)(D17)와, 시간적으로 지연시켜 트랜지스터(Q1,Q2)의오동작을 방지하는 저항(R4)(R5) 및 콘덴서(C17)(C18)와, 충격파가 인가되었을 때 이를 바이패스시켜 트랜지스터(Q1)(Q2)가 과열되지 않도록 하는 다이오드(D18∼D21)를 포함하여 구성된 과열방지부(4)와;

   상기 발진부(3)에서 공급되는 전압에 의해 충,방전하여 형광등(FL1)(FL2)을점등시키는 콘덴서(C14)와, 트랜지스터(Q1)(Q2)의 과열방지를 위한 콘덴서(C10)와, 형광등의 쵸크코일과 콘덴서(C11)(C12)가 과충전되는 것을 방지하기 위한 역방향 바이패스용 다이오드(D12)(D13)와, 전원부(1)의 제 1 스위치(SW1)와 연동되어 전원이 220V일 경우에는 a단자로 절환되어 보다 많은 양의 전류가 다이오드(D12)(D13)에 의해 바이패스 되도록 하고, 전원이 110V일 경우에는 b단자로 절환되어 바이패스되는 전류가 콘덴서(C13)를 거치면서 감소되도록 하는 제 2스위치(SW2)를 포함하여 구성된 구동부(5);

   로 구성된 것을 특징으로 하는 전자식 형광등 안정기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 형광등을 점등시키기 위한 부하회로가 L,R,C 직렬 공진회로이고, 그 회로의 합성임피던스(Z)가 ''라고 가정할 때, XL-XC=0 이 되도록 코일(L4)(L5)의 인덕턴스값과 콘덴서(C14)의 정전용량값을 설정하여 하나의 회로로서 1개 또는 2개의 형광등을 동시에 구동시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 전자식 형광등 안정기.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 전원부(1)는 형광등이 점등될 때 발생하는 고주파에 의한 과도한 역전압을 (+) 입력측으로 바이패스 시켜 전류손실을 최소화하도록 하는 다이오드(D6,D7)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전자식 형광등 안정기.