KR200225297Y1 - 형광등의 고속 스타트 회로 - Google Patents

Abstract

형광등의 점등속도를 고속으로 하면서 기존의 글로우 스타트 방식과 간단히 호환할 수 있고, 저렴하게 보급할 수 있도록 한다.

형광등에 인가되는 전원을 안정기 코일로 승압시키고, 안정기 코일 및 형광등의 필라멘트를 통과한 교류전원을 브리지 다이오드를 이용하여 맥류 전원으로 변환하며, 이 브리지 다이오드의 출력전원으로 동작하면서 미리 설정된 소정의 시정수 시간이 경과될 경우에 브리지 다이오드의 플러스 및 마이너스 출력단자를 도통상태로 만들어 형광등을 점등시키는 스위칭 회로로 이루어지고, 또한 스위칭 회로는, 브리지 다이오드의 출력전원을, 형광등의 필라멘트가 점등하는데 필요한 예열 시간 이상으로 설정된 시정수로 충전시키고, 설정된 시정수 시간이 경과되어 설정된 드레시홀드 전압이 될 경우에 다이액이 도통되면서 트라이액이 트리거되어 도통 및 형광등을 점등시키며, 서지 흡수회로를 구비하여 스위칭 회로의 스위칭 동작시 발생하는 서지 전압을 흡수한다.

Description

형광등의 고속 스타트 회로{High speed start circuit of fluorescent light}

본 고안은 전원 스위치를 온하여 교류전원이 인가되는 초기에 빠른 속도로 형광등을 점등시키는 형광등의 고속 스타트 회로에 관한 것이다.

일반적으로 형광등은 저압 수은증기 방전등의 일종으로서 유리관의 내면에 도포한 형광 물질의 방전에 의하여 일정 파장의 가시광선을 발생하여 조사 및 조명하는 것이다.

상기 형광등은 백열 전구에 비하여 수명이 약 5??6배 정도로 길고, 전력 소모가 약 1/3 정도로 낮은 장점이 있으므로 가정 및 공장 등을 비롯하여 소정의 장소를 조명하는 데 널리 사용되고 있다.

이러한 형광등을 점등시키는 점등방식으로는 글로우 스타트 방식 및 전자식 스타트 방식이 있다.

상기 글로우 스타트 방식은 전압 레벨을 상승시키는 안정기용 쵸크 코일 및 글로우 램프의 글로우 방전을 이용하는 것으로서 형광등을 점등시키는데 소요되는 시간이 길고, 점등되는 순간에 형광등이 깜빡거리는 현상이 발생하여 필요없이 많은 전력이 소모됨은 물론 형광등의 사용수명이 짧아지며, 또한 스파크 노이즈(SPARK NOISE)가 발생하여 주변의 전자기기 및 통신기기 등에 전파 장애를 발생하는 등의 문제점이 있었다.

또한, 형광등의 특수성을 고려하여 안정기와 형광등의 제작과정에서 발생하는 안정기의 초크코일이 가지고 있는 인덕턴스 값의 변화 및 형광등의 필라멘트가 가지고 있는 값의 변화로 인하여 원하는 시간대의 순간 점등이 잘 이루어지지 않았으며, 기온의 변화에 의해 겨울철에는 더욱 효율이 떨어지는 경향이 있었다.

이러한 글로우 스타트 방식을 개선하기 위한 것이 래피드 스타트 방식으로, 이는 전극을 예열하기 위한 저전압 권선이 부착된 래피드 안정기를 사용하고, 스타터를 사용하거나 고전압을 부여하지 않고도 방전을 개시할 수 있도록 설계된 형광등에 이용되었다.

그러나 상기 래피드 스타트 방식은 상기 글로우 스타트 방식에 비하여 전력 효율은 우수한 반면에 특별한 안정기로 이온화 전압을 공급함으로써 가격이 비싼 결점이 있다.

따라서 본 고안의 목적은 형광등의 점등속도를 고속으로 하면서 기존의 글로우 스타트 방식과 간단히 호환할 수 있고, 저렴하게 보급할 수 있는 형광등의 고속 스타트 회로를 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안의 형광등의 고속 스타트 회로도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 형광등 12 : 브리지 다이오드

14 : 서지 흡수회로 16 : 스위칭 회로

L : 안정기 코일 R2 : 저항

C2, C3 : 콘덴서 DIA : 다이액

TRI : 트라이액

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 형광등의 고속 스타트 회로에 따르면, 형광등; 상기 형광등에 인가되는 전원을 승압시키는 안정기 코일; 상기 안정기 코일 및 형광등의 필라멘트를 통과한 교류전원을 맥류 전원으로 변환하는 브리지 다이오드; 및 상기 브리지 다이오드의 출력전원으로 동작하고 미리 설정된 시간이 경과될 경우에 상기 브리지 다이오드의 플러스 및 마이너스 출력단자를 도통상태로 만들어 상기 형광등을 점등시키는 스위칭 회로로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 스위칭 회로는; 상기 브리지 다이오드의 출력전원을 소정의 시정수로 충전시키는 저항 및 복수의 콘덴서; 상기 복수의 콘덴서에 소정의 전압 이상이 인가될 경우에 도통상태로 되는 다이액; 상기 다이액이 도통상태로 될 경우에 트리거 및 도통상태로 되면서 상기 브리지 다이오드의 플러스 및 마이너스 출력단자를 도통상태로 만드는 트라이액으로 이루어지고, 스위칭 회로의 설정 시정수는; 상기 형광등의 필라멘트가 점등하는데 필요한 예열 시간 이상으로 설정하며, 또한 상기 스위칭 회로에는; 스위칭 동작시 발생하는 서지 전압을 흡수하기 위한 서지 흡수회로가 병렬로 구비되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 형광등의 고속 스타트 회로의 바람직한 실시 예를 보인 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 형광등의 고속 스타트 회로도이다. 이에 도시된 바와 같이 교류전원(AC)이 인가되는 일측 전원단자(A)가 형광등(10)의 일측 플라멘트(FL1)의 일측단자에 접속되고, 타측 전원단자(B)가 전원 스위치(SW) 및 안정기 코일(L)을 통해 형광등(10)의 타측 플라멘트(FL2)의 일측단자에 접속된다.

그리고 형광등(10)의 일측 및 타측 플라멘트(FL1)(FL2)의 타측단자에 다이오드(D1∼D4)로 이루어진 브리지 다이오드(12)가 접속되고, 브리지 다이오드(12)의 출력단자의 사이에 콘덴서(C1) 및 저항(R1)이 접속되어 서지 흡수회로(14)가 구성된다.

또한 상기 브리지 다이오드(12)의 출력단자의 사이에 직렬 접속된 콘덴서(C2, C3) 및 저항(R2)과, 트라이액(TRI)이 각기 접속되고, 상기 콘덴서(C2, C3)의 접속점이 다이액(DIA)을 통해 상기 트라이액(TRI)의 게이트에 접속되어 스위칭회로(16)가 구성된다.

도면의 설명중 미설명 부호 R3은 상기 트라이액(TRI)이 정확하게 도통상태 및 차단상태로 되게 저항이다.

이와 같이 구성된 본 고안의 형광등의 고속 스타트 회로는 전원단자(A)(B)에 교류전원(AC)이 인가된 상태에서 전원 스위치(SW)를 온하여 접속시키면, 교류전원(AC)이 전원 스위치(SW) 및 안정기 코일(L)을 통해 형광등(10)의 필라멘트(FL1, FL2)에 인가된다.

상기 형광등(10)의 필라멘트(FL1, FL2)에 인가된 교류전원(AC)은 브리지 다이오드(12)를 통해 맥류로 정류된다. 상기 정류된 맥류는 스위칭 회로(16)의 저항(R2)을 통해 콘덴서(C2, C3)에 충전된다.

이 때, 상기한 바와 같은 전원의 흐름에 따라 필라멘트(FL1, FL2)가 빠른 속도로 가열되고, 안정기 코일(L)에는 전원이 축적되면서 형광등(10)에 높은 전압을 인가하게 된다.

이와 같은 상태에서 콘덴서(C2, C3)에 충전되어 다이액(DIA)에 인가되는 전압 레벨이 다이액(DIA)의 드레시홀드 레벨 이상으로 되면, 다이액(DIA)이 도통상태로 되어 트라이액(TRI)의 게이트에 트리거 신호를 인가하게 된다.

여기서, 콘덴서(C2, C3) 및 저항(R2)의 시정수는 형광등(10)의 필라멘트(FL1, FL2)가 충분히 예열될 경우에 다이액(DIA)에 그의 드레시홀드 전압 이상이 인가되게 설정하는 것이 바람직하다.

그러면, 트라이액(TRI)이 도통상태로 되고, 트라이액(TRI)의 도통에 따라 콘덴서(C2∼C3)의 충전 전원이 트라이액(TRI)을 통해 방전됨과 아울러 형광등(10)의 필라멘트(FL1, FL2)에서 브리지 다이오드(12) 및 트라이액(TRI)을 통해 전류가 흐르면서 형광등(10)이 방전되어 점등된다.

이와 같이 형광등(10)이 점등되면, 형광등(10)의 필라멘트(FL1, FL2) 사이의 전압이 낮아지게 되므로 콘덴서(C2, C3)에 전원이 충전되어도 다이액(DIA)에는 낮은 전압이 인가되어 도통되지 않고, 형광등(10)은 계속 점등된 상태를 유지하게 된다.

이 때, 서지 흡수회로(14)는 트라이액(TRI)이 도통 및 형광등(10)이 점등되면서 발생되는 서지 전압을 흡수하여 트라이액(TRI)이 서지 전압에 의해 손상되지 않도록 보호하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안은 인가되는 교류전원을 브리지 정류하여 맥류로 변환하고, 이 맥류로 다이액을 도통시켜 트라이액을 도통 및 형광등을 점등시키는 것으로서 형광등의 점등속도가 매우 빠르고, 형광등이 깜박이는 현상이 발생하지 않아 전력 소모가 적을 뿐만 아니라 통신 장애를 발생하지 않으며, 또한 저렴하게 제조 및 보급할 수 있다.

Claims (4)

1. 형광등;

   상기 형광등에 인가되는 전원을 승압시키는 안정기 코일;

   상기 안정기 코일 및 형광등의 필라멘트를 통과한 교류전원을 맥류 전원으로 변환하는 브리지 다이오드; 및

   상기 브리지 다이오드의 출력전원으로 동작하고 미리 설정된 시간이 경과될 경우에 상기 브리지 다이오드의 플러스 및 마이너스 출력단자를 도통상태로 만들어 상기 형광등을 점등시키는 스위칭 회로로 구성됨을 특징으로 하는 형광등의 고속 스타트 회로.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 스위칭 회로는;

   상기 브리지 다이오드의 출력전원을 소정의 시정수로 충전시키는 저항 및 복수의 콘덴서;

   상기 복수의 콘덴서에 소정의 전압 이상이 인가될 경우에 도통상태로 되는 다이액;

   상기 다이액이 도통상태로 될 경우에 트리거 및 도통상태로 되면서 상기 브리지 다이오드의 플러스 및 마이너스 출력단자를 도통상태로 만드는 트라이액으로 구성됨을 특징으로 하는 형광등의 고속 스타트 회로.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 스위칭 회로의 설정 시정수는;

   상기 형광등의 필라멘트가 점등하는데 필요한 예열 시간 이상으로 설정하는 것을 특징으로 하는 형광등의 고속 스타트 회로.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 스위칭 회로에는;

   스위칭 동작시 발생하는 서지 전압을 흡수하기 위한 서지 흡수회로가 병렬로 구비되는 것을 특징으로 하는 형광등의 고속 스타트 회로.