KR200212643Y1 - 전자 램프 동작용 회로 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 변압기 수단(2), 스위치 수단(3), 상기 변압기 수단 및 상기 스위칭 수단을 통해 주기적인 충전 및 방전을 위한 용량 수단(4)이 제공된 고압 방전 램프(L)를 점화시키는 회로 장치(II)에 관한 것이다. 또한, 상기 회로 장치는 상기 스위치 수단을 보호하도록 피크 전류 제한 수단(Rs)을 구비하고 있다.

본 발명에 따르면, 전압 제한 수단(7, 8)은 상기 변압기 수단에 부가된다. 램프 점화도는 램프 접속선 임피던스에 관계 없이 높다.

Description

전자 램프 동작용 회로 장치{Circuit Arrangement}

본 고안은 일차 측을 갖는 변압기 수단, 방전 소자 및 상기 변압기 수단의 일차 측과 상기 방전 소자를 통해 주기적으로 충전 변화되는 캐패시티브 수단이 제공되고, 그 결과로 전압 펄스가 상기 변압기 수단의 일차 측에서 발생되고 상기 변압기 수단 내에서 변압되어 상기 변압기 수단의 이차 측에서 고전압 점화 펄스로 되며, 상기 방전 소자를 보호하기 위한 피크 전류 제한 수단이 제공되는, 고압 방전 램프를 점화하기 위한 고전압 점화 펄스를 형성하는 수단을 갖는 회로 장치에 관한 것이다. 본 고안은 또한 이와 같은 회로 장치가 제공되는 램프 동작 회로에 관한 것이다.

서두에 언급된 종류의 회로 장치는 DE-OS 33 39 814 에 공지되어 있다. 공지된 장치에서 피크 전류 제한 수단은 코일 형태를 가진다. 또다른 가능성은 피크 전류 제한 수단으로써 저항을 사용하는 것이다. 이러한 수단의 결합 역시 가능하다.

EP-A-0 222 441로부터 컨버터와 컨버터를 시동하기 위한 수단을 포함하는 저압 기체 방전 램프 동작을 위한 회로 장치가 알려져 있다. 알려진 장치는 전압 펄스를 발생시키기 위한 공진 회로의 일부로 방전 소자를 포함하지 않고 있다.

DE-OS 33 39 814에서 공지된 회로 장치는 금속 할로겐 램프 및 고압 나트륨 램프와 같은 고압 방전 램프를 점화시키기에 적합하다. 변압기 수단의 일차 측이 캐패시티브 수단 및 스위칭 수단을 구비하는 전자 회로에 포함된다. 스위칭 수단을 도통시키고 캐패시티브 수단의 충전 변화가 일어난 결과 이 회로에서 발생된 전압 펄스는 변압기 수단 내에서 이차 측의 고전압 펄스로 변환되며, 이에 연결된 램프가 점화된다.

피크 전류 제한 수단이 변압기 수단에서 발생된 점화 펄스의 레벨에 영향을 미친다 할지라도, 이 펄스 레벨은 접속 라인을 포함하는 접속된 램프가 변압기 수단을 형성하는 부하에 상당한 정도로 의존하게 된다.

특히, 접속 라인에 의해 형성된 임피던스는 매우 중요하다. 공지된 회로 장치의 응용 가능성은 이것에 의해 제한된다. 그러므로, 회로 장치가 비교적 긴 접속 라인, 이에 따라 비교적 큰 임피던스를 갖는 램프를 점화시키도록 하는 크기를 갖는다면, 상기 회로 장치는 비교적 짧은 접속 라인을 갖는 유사한 램프를 점화시키기에는 적합하지 않다. 왜냐하면 그때 점화 펄스는 허용치보다 더 높게 되기 때문이다. 역으로, 비교적 짧은 접속 라인을 통해 램프를 점화시키기 위한 크기의 회로 장치는 비교적 긴 접속 라인을 사용하는 유사한 램프를 점화시키기에 불충분하게 높은 점화 펄스를 발생한다.

본 고안의 목적은 상기 기술된 단점이 제거된 크기를 제공하는 것이다. 상기 목적을 위해 본 고안에 따른 회로 장치는, 전압 제한 수단이 변압기 수단의 양단에 단락 회로로서 위치되는 것을 특징으로 한다.

제 1 도는 본 고안에 따른 회로 장치가 제공된 램프 동작 회로의 회로도.

제 2 도는 본 고안에 따른 회로 장치의 변형이 제공된 램프 동작 회로의 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 접속 단자 2 : 변압기

3 : 방전 소자 4 : 캐패시터

7, 8 : 제너 다이오드

본 고안에 따른 크기는 상대적으로 긴 접속 라인을 통해 접속된 램프를 신뢰성 있게 점화시키기에 적합한 회로 장치의 크기를 가능하게 한다. 전압 제한 수단의 존재로 인해, 점화 펄스의 레벨은 짧은 접속 라인의 경우에 제한될 것이며, 위험한 상황은 발생하지 않는다. 부가적인 장점은 공지된 회로 장치가 사용될 경우에 비해 변압 수단이 더 천천히 포화된다는 점이다. 따라서 램프를 점화시키기 위해 필수적인 펄스 폭 또한 유지된다.

전압 제한 수단은 적어도 두 개의 제너 다이오드가 변압기 수단의 양단에서 전압 제한 단락 회로로서 반대 극성으로 직렬 연결되는 간단한 방법으로 실현될 수 있다. 단락 회로는 변압기 수단의 이차 측에 위치될 수도 있다. 이렇게 할 경우 고전압 펄스가 직접 제한된다는 이점이 있지만 제너 다이오드가 고전압 상태를 유지해야 한다는 요구사항을 갖는다. 실질적으로 이것은 3 내지 4kV의 전압을 의미한다. 단락 회로가 변압기 수단의 일차 측으로 위치되면, 제너 다이오드에는 상당히 낮은 전압이 로드되며, 이러한 점에서 제너 다이오드에 대한 요구조건은 덜 엄격해진다. 이는 비교적 값싼 종류의 제너 다이오드의 사용을 가능하게 한다.

통상 공지된 회로 장치에서 상보성 캐패시티브 수단은 변압기 수단의 양단에 접속된다. 이것은 점화 펄스 레벨에서 접속 라인 임피던스의 영향을 감소시킨다. 그러나 이것은 상술된 단점을 제거하지 못한다. 또한, 이와 같이 사용된 캐패시턴스는 램프 점화 동안과 안정한 램프 동작 동안에 부가적인 임피던스를 형성한다.

본 고안에 따른 회로 장치의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 기술하기로 한다.

제1도에서, 회로 장치(II)는, 전압원, 예를 들면 220V, 50Hz의 AC 전압원을 접속시키는 접속 단자(1)가 제공되며, 램프(L)가 접속되는 램프 접속 단자(A, B)가 제공된 전자 램프 동작 회로(I)의 일부를 형성한다. 회로 장치(II)는 변압기 수단인 변압기(2), 스위칭 수단인 방전 소자(breakdown element)(3)와 변압기(2) 및 방전 소자(3)를 통해 충전 반전 형태로써 주기적인 충전 변화를 일으키기 위한 캐패시티브 수단인 캐패시터(4)를 구비한다. 변압기(2)는 일차 측으로 일차 권선(21)과 이차 측으로 이차 권선(22)을 구비한다. 스위칭 수단을 보호하기 위한 피크 전류 제한 수단으로서 임피던스 Rs가 또한 포함된다. 바람직하게는, 임피던스 Rs는 자체-인덕턴스로 설계되지만, 저항이나 그 결합도 가능하다. 전압원이 접속된 후 회로 장치가 동작하는 것을 보장하는 저항(6)은 방전 소자(3) 양단에 접속된다. 반대 극성을 가지며 직렬로 접속된 제너 다이오드(7, 8)의 형태인 전압 제한 수단은 전압 제한 단락 회로로서 변압기(2)에 분로를 만든다. 또한 상기 회로 장치(II)는, 스위칭 수단의 방전 경우에 정해진 전류 통로를 보호하는 캐패시터 Cp를 구비한다. 회로 장치가 전자 램프 동작 회로에 사용된다면 캐패시터 Cp의 사용은 생략될 수도 있는데, 왜냐 하면, 이와 같은 램프 동작 회로는 방전 소자(3)의 방전의 경우 원하는 전류 경로를 보호하기 위한 충분한 캐패시티브 수단을 포함하고 있기 때문이다.

그러나, 회로 장치(II)가 통상의 램프 동작 회로에 사용되면, 별도의 패캐시터 Cp의 사용이 바람직하다.

기술된 실시예는, 방형파(square wave) 전압을 램프에 제공하는 고주파수 스위치 모드 전원(SMPS)의 형태의 램프 동작 회로에서 사용하기에 적합하다. 기술된 구성은 부가적인 보조 수단이 없이도 방전 소자(3) 양단에서 전압을 2배로 할 수 있다. 이는 방전 소자(3)의 방전 전압을 안정적인 램프 동작 동안은 방전이 발생하지 않는 레벨에 놓이도록 선택할 수 있게 한다.

기술된 램프 동작 회로의 실제적인 실시예는 70W의 금속 할로겐 램프?? 점화를 위해 테스트되었다. 램프 동작 회로는 고주파수 스위치 모드 전원의 형태로 실현되었으며, 이는 220V, 50Hz의 AC 전압을 변압시켜 전원으로 385V의 DC 전압을 제공하는 업-컨버터와 정류기 회로망에 포함된 램프를 동작시키기 위한 전류원으로 다운-컨버터를 포함한다. 정류기 회로망 내에 램프를 포함시키는 것은 램프 동작 중의 전기적 영동의 발생을 방지하도록 한다. 램프를 점화하는 회로 장치는 정류기 회로망에 포함된다. 변압기(2)의 일차 권선(21)은 9회선을 가지며, 이차 권선(22)은 270회선을 가진다. 제너 다이오드(7, 8)는 120V의 방전 전압을 갖는 BZT 03C 120 형태이다. 방전 소자(3)는 400V의 조인트 방전 전압을 가지며, 한쪽은 K 1V 24 형태이며 다른 한쪽은 K 1V 26 형태인 두 사이댁(sidac)의 직렬 회로로 구성된다. K 1V 24 형태의 사이댁은 27kΩ의 저항에 의해 분로되고, K 1V 16 형태의 사이댁은 18kΩ의 저항에 의해 분로된다. 임피던스 Rs는 13.5μH의 자체 인덕턴스이며, 캐패시터(4)는 150nF의 캐패시턴스를 갖는다.

램프 동작 회로에 전원을 접속시키자마자, 300V의 방형파 전압이 회로 장치 양단에 인가되며, 연속되는 방형파는 다른 극성을 갖는다. 대략 정류 주파수는 100Hz이다. 그 결과, 방전 소자(3)는 제2 방형파에서 방전하며, 캐패시터(4) 양단에서 일차 권선(21) 및 자체-유도 코일 Rs를 통해 충전 반전이 발생한다. 이것은 이차 권선 코일 Rs를 통해 발생한다. 이는 이차 권선(22)에서 4kV의 펄스 레벨을 제공한다.

제2도는 회로 장치(II)의 변형을 도시하며, 제1도에 대응하는 부분은 동일한 참조 번호를 갖는다. 이러한 변형에서 캐패시터(4)의 방전 형태인 충전 변화는 일차 권선(21), 방전 소자(3) 및 자체-인덕턴스 Rs의 분리 폐쇄된 전자 회로에서 발생한다. 저항 R을 통한 캐패시터(4)의 충전은 방전 소자(3)의 방전 전의 주기 동안 발생한다. 회로 장치(II)의 이러한 변형에서는 전압의 배가는 발생하지 않는다. 그러므로 방전 소자(3)의 방전 전압 레벨은 회로 장치(II)에 제공되는 최대 전압 아래에서 선택되어야 한다. 그러므로 상기 회로 장치(II)에서, 방전 소자는 더 낮은 방전 전압 레벨, 예를 들면 200V를 갖는다.

전술한 구성에 따르면, 상기 기술된 단점이 제거된 크기를 제공하는 회로 장치가 제공된다.

Claims (2)

1. 일차 측(21)을 갖는 변압기 수단(2), 방전 소자(3) 및 상기 변압기 수단의 일차 측과 상기 방전 소자를 통해 주기적으로 충전 변화되는 캐패시티브 수단(4)이 제공되고, 그 결과로 전압 펄스가 상기 변압기 수단의 일차 측(21)에서 발생되고 상기 변압기 수단(2) 내에서 변압되어 상기 변압기 수단의 이차 측(22)에서 고전압 점화 펄스로 되며, 상기 방전 소자를 보호하기 위한 피크 전류 제한 수단(Rs)이 제공되는, 고압 방전 램프(L)를 점화하기 위한 고전압 점화 펄스를 형성하는 수단을 갖는 회로 장치(II)에 있어서,

   전압 제한 수단(7, 8)이 상기 변압기 수단의 양단에 단락 회로로서 위치되는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전압 제한 수단(7, 8)은 상기 변압기 수단의 상기 일차 측의 양단에 단락 회로로서 위치되는 것을 특징으로 하는 회로 장치.