KR200203870Y1

KR200203870Y1 - High voltage organic devices such as high pressure discharge

Info

Publication number: KR200203870Y1
Application number: KR2019950041405U
Authority: KR
Inventors: 조성현; 윤정환
Original assignee: 김순택; 삼성에스디아이주식회사
Priority date: 1995-12-14
Filing date: 1995-12-14
Publication date: 2001-01-15
Also published as: KR970046573U

Abstract

고전압을 방전시켜 점등 동작을 실행할 경우 공진 효과를 이용하여 출력 전압을 향상시킬 수 있도록 하는 고압 방전등의 고전압 유기 장치를 제공하기 위하여, 입력 전원(Vin)에 연결되어 있는 트랜스포머(T11)와; 상기 입력 전원(Vin)과 트랜스포머(T11)에 연결되어 있고, 상기 입력 전원(Vin)이 인가되면 충전 동작을 실행하여, 상기 트랜스포머(T11)로 충전 전하를 방전하는 제1 및 제2커패시터(C11,C12)와; 상기 제1 및 제2커패시터(C11,C12)에 연결되어 있고, 제1 및 제2커패시터(C11,C12)의 충전 상태에 따라 동작 상태가 가변되는 스위칭 수단(S11)과; 상기 상기 제1 및 제2커패시터(C11,C12)와 스위칭 수단(S11)에 연결되어 있고, 제1 및 제2커패시터(C11,C12)의 시정수를 제어하는 저항(R11)과; 상기 입력 전원(Vin)에 연결되어 있고, 초크 코일로 작용하는 코일(L13)과; 상기 트랜스포머(T11)에 연결되어 있고, 상기 코일(L13)의 리액턴스 성분을 상쇄시켜 교류분의 저항 성분을 제거하는 공진 효과를 발생시키는 제3커패시터(C13)를 포함하여 이루어져 있다.A transformer T11 connected to an input power source Vin to provide a high voltage organic device such as a high-pressure discharge lamp that can improve an output voltage by using a resonance effect when discharging a high voltage to perform a lighting operation; First and second capacitors C11 that are connected to the input power Vin and the transformer T11 and that perform a charging operation when the input power Vin is applied to discharge charge charges to the transformer T11. , C12); Switching means (S11) connected to the first and second capacitors (C11, C12), the operating state of which is varied according to the charging states of the first and second capacitors (C11, C12); A resistor (R11) connected to the first and second capacitors (C11, C12) and the switching means (S11), and controlling time constants of the first and second capacitors (C11, C12); A coil L13 connected to the input power source Vin and serving as a choke coil; It is connected to the transformer T11, and comprises a third capacitor (C13) for generating a resonance effect to cancel the reactant component of the AC component by canceling the reactance component of the coil (L13).

Description

High voltage organic devices such as high pressure discharge

제1도는 종래에 고압 방전등의 고전압 유기 장치의 회로도이고,1 is a circuit diagram of a high voltage organic device, such as a high-pressure discharge lamp,

제2도는 이 고안의 실시예에 따른 고압 방전등의 고전압 유기 장치의 회로도이다.2 is a circuit diagram of a high voltage organic device such as a high-pressure discharge lamp according to an embodiment of the present invention.

이 고안은 고압 방전등의 고전압 유기 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면, 인덕터와 커패시터의 공진 효과를 이용하여 방전등의 점등 효과를 상승시키기 위한 고압 방전등의 고전압 유기 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a high voltage organic device such as a high-pressure discharge lamp, and more particularly, to a high voltage organic device such as a high-pressure discharge lamp for increasing the lighting effect of the discharge light by using the resonance effect of the inductor and the capacitor.

메탈 할로이드 램프(Metal Halaid Lamp) 등과 같은 고압 방전등은, 옥외의 조명이나 공장내의 조명에 주로 사용되어 왔으며, 최근에는 이것을 소형화하여 점포 등의 낮은 천정 건물의 옥내 조명에도 사용되고 있다.High-pressure discharge lamps such as metal halide lamps have been mainly used for outdoor lighting and factory lighting. In recent years, miniaturized them have been used for indoor lighting in low ceiling buildings such as stores.

따라서 조명 기기안에 주입되어 있는 형광체를 발광시키기 위해서는 순간적으로 수천볼트에서 수만볼트까지의 방전 개시 전압을 필요로 하므로 고압 방전등에는 고압을 유기시키는 트랜스포머가 내장되어 있다.Therefore, in order to emit light of the phosphor injected into the lighting device, a discharge start voltage of several thousand volts to several tens of volts is required instantaneously, so a high-pressure discharge lamp has a built-in transformer for inducing high voltage.

그러므로 1차측과 2차측의 코일에 감겨진 권선수에 따라 해당하는 고전압이 유기되면, 유기된 고전압은 커패시터의 충/방전 동작에 의해 방전되어 해당 밝기의 빛을 발광할 수 있도록 한다.Therefore, when a corresponding high voltage is induced according to the number of windings wound on the coils of the primary side and the secondary side, the induced high voltage is discharged by the charge / discharge operation of the capacitor to emit light of the corresponding brightness.

제1도를 참고로 하여 고압의 방전 동작을 이용한 종래의 방전등의 고전압 유기 장치의 동작을 살펴본다.Referring to FIG. 1, the operation of a high voltage organic device such as a discharge lamp using a high-pressure discharge operation will be described.

제1도를 종래의 고압 방전등 고전압 유기 장치의 회로도이다.1 is a circuit diagram of a conventional high voltage discharge lamp high voltage organic device.

제1도를 참고로 하여 종래의 구성을 살펴보면, 입력 전원(Vin)에 연결되어 있는 트랜스포머(T1)와, 입력 전원(Vin)에 일측 단자가 연결되어 있는 코일(L3)과, 상기 코일(L3)의 타측 단자에 일측 단자가 연결되어 있는 제1커패시터(C1)와, 상기 제1커패시터(C1)의 타측 단자에 일측 단자가 연결되어 있고 (-)단자에 타측 단자가 연결되어 있는 제2커패시터(C7)와, 상기 트랜스포머(T1)에 일측 단자가 연결되어 있고 제1커패시터(C1)의 타측 단자에 타측 단자가 연결되어 있는 실리콘 대칭형 스위치(Silicon Symmetrical Switch, S1)와, 상기 실리콘 대칭형 스위치(S1)의 타측 단자에 연결되어 있고 (-)단자에 타측 단자가 연결되어 있는 저항(R1)으로 이루어져 있다.Referring to FIG. 1, a conventional configuration includes a transformer T1 connected to an input power source Vin, a coil L3 having one terminal connected to an input power source Vin, and the coil L3. A first capacitor C1 having one terminal connected to the other terminal of the terminal), and a second capacitor having one terminal connected to the other terminal of the first capacitor C1 and having the other terminal connected to the negative terminal. (C7), a silicon symmetrical switch (S1) having one terminal connected to the transformer T1 and the other terminal connected to the other terminal of the first capacitor (C1), and the silicon symmetrical switch ( It consists of a resistor (R1) connected to the other terminal of S1) and the other terminal connected to the (-) terminal.

상기와 같이 이루어져 있는 이 고안의 동작은 다음과 같다.The operation of the present invention made as described above is as follows.

인가되는 입력 전원(Vin)에 의해 제1커패시터(C1)의 충전 동작이 이루어져, 제1커패시터(C1)의 충전 상태가 일정 상태에 도달하면, 일종의 교류 제어용 반도체 소자인 실리콘 대칭형 스위치(S1)의 상태가 턴온 상태로 가변된다.When the charging operation of the first capacitor C1 is performed by the applied input power Vin, and the charging state of the first capacitor C1 reaches a predetermined state, the silicon symmetrical switch S1, which is a kind of AC control semiconductor element, is used. The state changes to the turn on state.

상기 실리콘 대칭형 스위치(S1)의 턴온 동작에 의해 커패시터(C1)에 충전되어 있는 전하가 트랜스포머(T1)의 1차측 코일(L1)로 인가된다.The charge charged in the capacitor C1 is applied to the primary coil L1 of the transformer T1 by the turn-on operation of the silicon symmetrical switch S1.

따라서 트랜스포머(T1)의 1차측 코일(L1)과 2차측 코일(L2)의 권선비에 따라 해당하는 2차측 코일(L2)에 고전압(Vout)이 유기되어 출력된다.Therefore, the high voltage Vout is induced and output to the corresponding secondary coil L2 according to the turns ratio of the primary coil L1 and the secondary coil L2 of the transformer T1.

상기와 같이 트랜스포머(T1)의 1차측 코일(L1)로 유기되는 전압은 제1커패시터(C1)에 충전되는 전하에 비례한다.As described above, the voltage induced by the primary coil L1 of the transformer T1 is proportional to the charge charged in the first capacitor C1.

이때, 입력 전원(Vin)의 펄스 신호는 코일(L3)에 의해 작용하는 인턱턴스 성분에 의해, 공진 효과를 기대하여 출력 전압(Vout)을 향상시키고자 한다.At this time, the pulse signal of the input power source Vin is expected to improve the output voltage Vout in anticipation of the resonance effect by the inductance component acting by the coil L3.

그러나 코일(L3)의 리액턴스 성분만으로는 최적의 공진 효과를 발휘할 수 없고, 작은 인턱턴스값의 변동에 따라 출력 전압(Vout)의 파형에 많은 변동을 초래하는 문제가 발생한다.However, only the reactance component of the coil L3 cannot exhibit an optimal resonance effect, and a problem arises in that the variation of the small inductance value causes a large variation in the waveform of the output voltage Vout.

그러므로 이 고안의 목적은 상기한 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로서, 고전압을 방전시켜 점등 동작을 실행할 경우 공진 효과를 이용하여 출력 전압을 향상시킬 수 있도록 하는 고압 방전등의 고전압 유기 장치를 제공하는데 있다.Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned disadvantages, and to provide a high voltage organic device such as a high-pressure discharge lamp that can improve the output voltage by using a resonance effect when performing a lighting operation by discharging a high voltage.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로써 이 고안의 구성은, 입력 전원(Vin)에 연결되어 있는 트랜스포머와; 상기 입력 전원과 트랜스포머에 연결되어 있고, 상기 입력 전원이 인가되면 충전 동작을 실행하여, 상기 트랜스포머로 충전 전하를 방전하는 제1 및 제2커패시터와; 상기 제1 및 제2커패시터에 연결되어 있고, 제1 및 제2커패시터의 충전 상태에 따라 동작 상태가 가변되는 스위칭 수단과; 상기 제1 및 제2커패시터와 스위칭 수단에 연결되어 있고, 제1 및 제2커패시터의 시정수를 제어하는 저항과; 상기 입력 전원에 연결되어 있고, 초크 코일로 작용하는 코일과; 상기 트랜스포머에 연결되어 있고, 상기 코일의 리액턴스 성분을 상쇄시켜 교류분의 저항 성분을 제거하는 공진 효과를 발생시키는 제3커패시터를 포함하여 이루어져 있다.As a means for achieving the above object, the constitution of the present invention includes: a transformer connected to an input power source Vin; First and second capacitors connected to the input power source and a transformer and configured to perform a charging operation when the input power source is applied to discharge charge charges to the transformer; Switching means connected to the first and second capacitors, the switching means of which the operating state is changed according to the charging states of the first and second capacitors; A resistor connected to the first and second capacitors and the switching means and controlling time constants of the first and second capacitors; A coil connected to the input power source and serving as a choke coil; And a third capacitor connected to the transformer, the third capacitor generating a resonance effect to cancel the reactance component of the coil by canceling the reactance component of the coil.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 이 고안을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the most preferred embodiment that can easily implement the subject innovation.

제2도를 참고로 하여 이 고안의 구성을 살펴보면, 입력 전원(Vin)에 연결되어 있는 트랜스포머(T11)와, 입력 전원(Vin)에 일측 단자가 연결되어 있는 코일(L13)과, 상기 코일(L13)의 타측 단자에 일측 단자가 연결되어 있는 제1커패시터(C11)와, 상기 제1커패시터(C11)의 타측 단자에 일측 단자가 연결되어 있고 (-)단자에 타측 단자가 연결되어 있는 제2커패시터(C12)와, 상기 트랜스포머(T11)에 일측 단자가 연결되어 있고 제1커패시터(C11)의 타측 단자에 타측 단자가 연결되어 있는 실리콘 대칭형 스위치(S11)와, 상기 실리콘 대칭형 스위치(S11)의 타측 단자에 연결되어 있고 (-)단자에 타측 단자가 연결되어 있는 저항(R11)과, 실리콘 대칭형 스위치(S11)의 일측 단자에 일측 단자가 연결되어 있고 (-) 단자에 타측 단자가 연결되어 있는 커패시터(C13)로 이루어져 있다.Referring to FIG. 2, the structure of the present invention is described with reference to a transformer T11 connected to an input power source Vin, a coil L13 having one terminal connected to an input power source Vin, and the coil ( A first capacitor C11 having one terminal connected to the other terminal of L13), and a second terminal connected to the other terminal of the first capacitor C11 and having the other terminal connected to the negative terminal. The silicon symmetrical switch S11 having one terminal connected to the capacitor C12 and the transformer T11 and the other terminal connected to the other terminal of the first capacitor C11 and the silicon symmetrical switch S11 The resistor R11 is connected to the other terminal and the other terminal is connected to the negative terminal, and one terminal is connected to one terminal of the silicon symmetrical switch S11, and the other terminal is connected to the negative terminal. It consists of a capacitor C13.

상기 트랜스포머(T11)는 입력 전원(Vin)에 일측 단자가 연결되어 있고 실리콘 대칭형 스위치(S11)의 일측 단자에 타측 단자가 연결되어 있는 1차측 코일(L11)과, 입력 전원(Vin)에 일측 단자가 연결되어 있고 타측 단자는 출력 단자와 연결되어 있는 2차측 코일(L12)로 이루어져 있다.The transformer T11 has a primary terminal L11 having one terminal connected to an input power source Vin, and the other terminal connected to one terminal of a silicon symmetrical switch S11, and one terminal connected to an input power source Vin. Is connected and the other terminal consists of the secondary coil (L12) connected to the output terminal.

교류의 입력 전원(Vin)이 인가되면, 초크 코일로 사용되는 코일(L1)을 거쳐 입력 전원(Vin)이 제1 및 제2커패시터(C11,Cl2)에 충전된다.When an AC input power Vin is applied, the input power Vin is charged to the first and second capacitors C11 and Cl2 via the coil L1 used as the choke coil.

따라서 상기와 같은 제1 및 제2커패시터(C11,C12)의 충전 동작에 의해 제1 및 제2커패시터(C11,C12)의 충전 상태가 어느 설정 상태까지 도달하면, 실리콘 대칭형 스위치(S11)는 턴온 상태로 가변된다.Therefore, when the charging state of the first and second capacitors C11 and C12 reaches a predetermined state by the charging operation of the first and second capacitors C11 and C12 as described above, the silicon symmetrical switch S11 is turned on. State variable

상기 실리콘 대칭형 스위치(S11)는 한번 도통 상태로 가변되면 보유 전류가 설정값 이하로 감소하기전까지, 인가되는 전압이 실리콘 대칭형 스위치(S11)를 도통 상태로 가변시키기 위한 브레이크 오버 전압 이하로 감소할 경우에도 계속 도통 상태를 유지한다.Once the silicon symmetrical switch S11 is changed to the conduction state, when the applied voltage decreases below the breakover voltage for varying the silicon symmetrical switch S11 to the conduction state until the holding current decreases below the set value. The state of conduction will continue.

따라서 상기와 같이 제1 및 제2커패시터(C11,C12)의 충전 동작에 의해 실리콘 대칭형 스위치(S11)가 도통 상태로 가변됨에 따라 제1∼제3커패시터(C11,C12)의 방전 동작에 의해 트랜스포머(T11)의 1차측 코일(L11)에 전류가 흐른다.Accordingly, as the silicon symmetrical switch S11 is changed to the conductive state by the charging operation of the first and second capacitors C11 and C12 as described above, the transformer is operated by the discharge operation of the first to third capacitors C11 and C12. Current flows through the primary coil L11 of T11.

그러므로 트랜스포머(T1)의 1차측 코일(L11)과 2차측 코일(L12)의 권선비에 따라 해당하는 2차측 코일(L12)에 고전압(Vout)이 유기되어 출력된다.Therefore, the high voltage Vout is induced and output to the corresponding secondary coil L12 according to the turns ratio between the primary coil L11 and the secondary coil L12 of the transformer T1.

이때, 상기 제1 및 제2커패시터(C11,C12)와 저항(R11)을 이용한 시정수의 크기를 조정하여, 트랜스포머(T11)의 1차측 코일(L11)로 인가되는 전압의 펄스수와 크기를 가변시킬 수 있다.At this time, by adjusting the magnitude of the time constant using the first and second capacitors C11 and C12 and the resistor R11, the pulse number and magnitude of the voltage applied to the primary coil L11 of the transformer T11 are adjusted. Can be varied.

그리고 코일(L13)과 커패시터(C13)의 병렬 연결에 의해 공진 회로가 형성되어, 코일(L13)의 리액턴스 성분과 커패시터(C13)의 리액턴스 성분이 상쇄하므로 코일(L13)에 의해 발생하는 리액턴스에 의해 출력 전압(Vout)이 영향받는 것을 방지할 수 있다.A resonant circuit is formed by the parallel connection of the coil L13 and the capacitor C13, and the reactance component of the coil L13 and the reactance component of the capacitor C13 cancel each other, and thus the reactance generated by the coil L13 is generated. The output voltage Vout can be prevented from being affected.

따라서 상기와 같이 동작하는 이 고안의 효과는 커패시터의 리액턴스 성분을 이용하여 코일에 의해 발생하는 리액턴스 성분으로 출력 전압에 영향을 미치는 교류 저항분을 제거하므로, 트랜스포머에서 출력되는 출력 전압의 특성을 향상시킬 수 있다.Therefore, the effect of the present invention operating as described above is to use the reactance component of the capacitor to remove the AC resistance that affects the output voltage by the reactance component generated by the coil, thereby improving the characteristics of the output voltage output from the transformer. Can be.

Claims

A transformer T11 connected to an input power source Vin; First and second capacitors C11 that are connected to the input power Vin and the transformer T11 and that perform a charging operation when the input power Vin is applied to discharge charge charges to the transformer T11. And switching means (S11) connected to the first and second capacitors (C11, C12), the operating state of which is varied according to the charging states of the first and second capacitors (C11, C12); A resistor (R11) connected to the first and second capacitors (C11, C12) and the switching means (S11) and controlling time constants of the first and second capacitors (C11, C12); A coil L13 connected to the input power source Vin and serving as a choke coil; And a third capacitor (C13) connected to the transformer (T11), the third capacitor (C13) generating a resonance effect of canceling the resistance component of the AC component by canceling the reactance component of the coil (L13). High voltage organic devices such as discharge lamps.

The high voltage organic device of a high-pressure discharge lamp according to claim 1, wherein said switching means (S11) uses a silicon symmetric type switch which is a semiconductor element for alternating current control.