KR200236484Y1 - 전자식형광등및전자식형광등안정기 - Google Patents

Abstract

개시된 전자식 형광등 및 전자식 형광등 안정기는 전자식 형광등의 전극을 한쪽 부분으로 모아 구성함은 물론, 이 전자식 형광등이 안정적으로 동작될 수 있도록 하는 것이다.

본 고안에 따른 전자식 형광등은 일측에 +, - 전극이 일체로 형성됨과 동시에 아르곤 가스를 주입하기 위한 주입구가 형성되어 있으며 내부에는 +, - 극성에 의해 오동작되지 않도록 절연판이 형성되며, 전자식 형광등 안정기는 스위치 접점시 인가되는 교류전원에 불필요한 신호가 혼입되는 것을 방지하고 내부에서 발생하는 고주파 신호가 외부로 전달되는 것을 방지하는 초크 코일과, 안정기 구동을 위한 초기전압을 발생하는 구동전압 발생부와, 스위치가 온 될 때 입력되는 교류전원을 평활하는 평활회로부와, 평활회로부에서 평활되어 출력되는 전원을 정류하는 정류회로부와, 트랜스의 구동을 제어하는 실리콘 제어 정류기와 실리콘 제어 정류기의 규격이 일치하지 않은 경우 이를 조정해주기 위한 복수개의 가변저항으로 구성되어 정류회로부에서 출력되는 전압을 증폭하여 출력하는 제 1 전압 증폭부와, 제 1 전압 증폭부의 출력단에 연결되어 제 1 전압 증폭부에서 출력된 증폭 전압을 안정하게 하는 다이오드와, 구동전압 발생부의 출력단에 연결되어 게이트에 인가되는 전압에 따라 도통되는 제 1, 제 2 트라이액과 제 1 트라이액을 도통시키기 위해 다이오드를 통해 출력되는 전압의 크기를 제한하며 제 2 트라이액을 도통시키기 위해 제 1 트라이액에서 출력되는 전압의 크기를 제한하는 복수개의 저항과 콘덴서로 구성되어, 제 1 전압 증폭부에서 출력되는 전압에 따라 제 1, 제 2 트라이액을 도통시켜 제 1 전압 증폭부에서 증폭된 전압을 출력하는 출력전압 바이어스부와, 출력전압 바이어스부에서 입력된 증폭 전압을 고압으로 다시 증폭시켜 전자식 형광등의 필라멘트로 공급하여 전자식 형광등을 점등시키도록 하는 제 2 전압 증폭부로 구성된다.

따라서, 본 고안은 전자식 형광등의 전극을 한쪽 부분으로 모아 형성함으로써 형광등을 갈아 끼울 때 매우 편리하며, 교류전원으로부터 고압의 직류를 얻음으로써 역률을 95% 이상 크게 개선할 수 있고, 형광등의 조도를 보다 밝게 함은 물론 수명을 크게 연장하는 효과를 제공한다.

Description

전자식 형광등 및 전자식 형광등 안정기

본 고안은 전자식 형광등 및 전자식 형광등 안정기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자식 형광등의 전극을 한쪽 부분으로 모아 구성함은 물론, 이 전자식 형광등이 안정적으로 동작될 수 있도록 하는 전자식 형광등 및 전자식 형광등 안정기에 관한 것이다.

일반적으로 현재 폭넓게 사용하고 있는 전자식 형광등은 양단에 전극이 형성되어 있으며, 양단의 전극을 소켓에 꽂아 사용하고 있다.

그리고 이와 같은 전자식 형광등을 안정하게 동작하도록 함은 물론 전자식 형광등의 수명을 연장을 위해 안정기를 사용하고 있다.

이와 같이 통상적으로 사용되는 전자식 형광등 안정기는 발진방식으로 자려발진 방식을 사용하기 때문에 별도의 발진회로를 구성하지 않고, 자기 스스로 궤환(feedback)시켜 발진을 행하였다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 자려발진 방식에 따른 안정기는 형광등의 노화현상과 주변의 온도변화 및 전압변동에 따라 발진회로가 영향을 받아 발진주파수가 변화하여 출력전압의 변화를 일으키고 형광등의 밝기와 수명에 악영향을 끼치는 주요한 원인이 되었다.

또한, 과도한 초기전력이 형광등의 필라멘트에 공급되어 단선될 수 있는 요인이 되었고, 필라멘트 주위에 흑화현상이 발생되어 형광등의 수명이 크게 단축되는 문제점이 있었다.

따라서 본 고안의 목적은 전자식 형광등의 전극을 한쪽 부분으로 모아 구성한 전자식 형광등을 제공하는 데 있다.

또한 본 고안의 다른 목적은 전자식 형광등이 안정적으로 동작될 수 있도록 함은 물론 수명이 크게 연장되도록 하는 전자식 형광등 안정기를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 고안에 따른 전자식 형광등의 구조를 나타낸 도면,

도 2는 본 고안에 따른 전자식 형광등 안정기의 상세 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 전자식 형광등 110, 120 : 전극

130, 140 : 필라멘트 150 : 절연판

160 : 주입구 200 : 전자식 형광등 안정기

210 : 구동전압 발생부 220 : 평활회로부

230 : 정류회로부 240 : 제 1 전압 증폭부

250 : 출력전압 바이어스부 260 : 제 2 전압 증폭부

AC : 교류전원 SW : 스위치

L1, L2 : 코일 T1∼T3 : 트랜스

R1∼R4 : 저항 C1∼C5 : 콘덴서

BD : 브리지 다이오드 ZD : 제너 다이오드

VR1, VR2 : 가변저항 SCR : 실리콘 제어 정류기

D : 다이오드 TRIAC1, TRIAC2 : 트라이액

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 전자식 형광등은 입력되는 전원에 의해 필라멘트가 가열되고 필라멘트가 일정 온도 이상이 되면 전자가 방출되기 시작하여 내부에 채워진 아르곤 가스에 의해 빛을 발산하는 전자식 형광등에 있어서, 일측에 +, - 전극이 일체로 형성됨과 동시에 아르곤 가스를 주입하기 위한 주입구가 형성되어 있으며 내부에는 +, - 극성에 의해 오동작되지 않도록 절연판이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 상술한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 전자식 형광등 안정기는 스위치 접점시 인가되는 교류전원에 불필요한 신호가 혼입되는 것을 방지하고 내부에서 발생하는 고주파 신호가 외부로 전달되는 것을 방지하는 초크 코일과, 안정기 구동을 위한 초기전압을 발생하는 구동전압 발생부와, 스위치가 온 될 때 입력되는 교류전원을 평활하는 평활회로부와, 평활회로부에서 평활되어 출력되는 전원을 정류하는 정류회로부와, 트랜스의 구동을 제어하는 실리콘 제어 정류기와 실리콘 제어 정류기의 규격이 일치하지 않은 경우 이를 조정해주기 위한 복수개의 가변저항으로 구성되어 정류회로부에서 출력되는 전압을 증폭하여 출력하는 제 1 전압 증폭부와, 제 1 전압 증폭부의 출력단에 연결되어 제 1 전압 증폭부에서 출력된 증폭 전압을 안정하게 하는 다이오드와, 구동전압 발생부의 출력단에 연결되어 게이트에 인가되는 전압에 따라 도통되는 제 1, 제 2 트라이액과 제 1 트라이액을 도통시키기 위해 다이오드를 통해 출력되는 전압의 크기를 제한하며 제 2 트라이액을 도통시키기 위해 제 1 트라이액에서 출력되는 전압의 크기를 제한하는 복수개의 저항과 콘덴서로 구성되어, 제 1 전압 증폭부에서 출력되는 전압에 따라 제 1, 제 2 트라이액을 도통시켜 제 1 전압 증폭부에서 증폭된 전압을 출력하는 출력전압 바이어스부와, 출력전압 바이어스부에서 입력된 증폭 전압을 고압으로 다시 증폭시켜 전자식 형광등의 필라멘트로 공급하여 전자식 형광등을 점등시키도록 하는 제 2 전압 증폭부로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 전자식 형광등 및 전자식 형광등 안정기를 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 전자식 형광등의 구조를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 전자식 형광등(100)은 내부에 열에 의해 발산되는 아르곤 가스가 진공 상태에서 채워져 있고, 일측단에 +, - 전극(110)(120)이 일체로 형성되어 있으며, 내부에는 필라멘트(130)(140)와 절연판(150)이 형성되어 있다.

또한 상술한 전자식 형광등(100) 일측단의 전극(110)(120)이 형성된 부분에는 전자식 형광등(100)의 내부에 아르곤 가스를 주입하기 위한 주입구(160)가 형성되어 있다.

이와 같은 전자식 형광등(100)은 후술되는 전자식 형광등 안정기(200)에 연결된 형광등 케이스(도시되어 있지 않음)에 끼워진다.

이와 같이 전자식 형광등(100)을 형광등 케이스에 끼울 때에는 전극이 한쪽 부분에만 형성되어 있으므로 전극이 위치한 부분을 형광등 케이스의 소켓(도시되어 있지 않음)에 끼운다.

그 후 사용자가 전자식 형광등(100)을 켜기 위해 전원 스위치를 온 시키면, 전자식 형광등(100)에 전원이 가해져 전자식 형광등(100) 내부의 필라멘트(130)(140)가 가열되고, 필라멘트(130)(140)가 일정 온도 이상이 되면 전자가 방출되기 시작하여 전자식 형광등(100) 내부에 채워진 아르곤 가스가 발광하여 빛을 발산하게 된다.

도 2는 상술한 전자식 형광등이 안정된 동작을 하도록 하는 안정기를 상세하게 나타낸 회로도이다.

도시된 바와 같이, 스위치(SW)는 전자식 형광등을 온/오프 시킬 때 사용자에 의해 조작된다.

초크 코일(choke coil)(L1)은 스위치(SW)가 접점되어 인가되는 교류전원(AC)에 불필요한 신호가 혼입되는 것을 방지하고, 전자식 형광등 안정기(200) 내부에서 발생하는 고주파 신호가 전원선을 통하여 외부로 전달되는 것을 방지한다.

구동전압 발생부(210)는 트랜스(T1)로 구성되어 안정기 구동을 위한 전압을 발생한다.

평활회로부(220)는 다수개의 콘덴서(C2)(C3)와 저항(R2)으로 구성되어 스위치(SW)가 온 될 때 입력되는 교류전원(AC)을 평활한다.

정류회로부(230)는 브리지 다이오드(BD)로 구성되어 평활회로부(220)에서 평활된 전원을 정류한다.

제너 다이오드(ZD)는 정류회로부(230)를 통해 정류된 전압이 일정한 전압을 유지하도록 한다.

제 1 전압 증폭부(240)는 정류회로부(230)와 제너 다이오드(ZD)를 통해 입력되는 일정 전압을 증폭하여 출력한다.

이 제 1 전압 증폭부(240)는 트랜스(T2)의 1차측에 연결되는 실리콘 제어 정류기(Silicon Controlled Rectifier)(SCR)의 규격이 서로 다르기 때문에 이를 일정하게 해주기 위한 가변 저항(VR1)(VR2)과, 트랜스(T2)의 구동을 제어하는 실리콘 제어 정류기(SCR)로 구성된다.

다이오드(D)는 제 1 전압 증폭부(240)의 트랜스(T2)의 2차측에 연결되어 제 1 전압 증폭부(240)에서 출력된 증폭 전압을 상술한 구동전압 발생부(210)의 트랜스(T1)의 2차측에 연결되는 트라이액(TRIAC1)에 인가되는 전압을 안정하게 공급해 준다.

출력전압 바이어스부(250)는 제 1 전압 증폭부(240)에서 출력되는 전압에 따라 각 트라이액(TRIAC1)(TRIAC2)을 도통시켜 제 1 전압 증폭부(240)에서 출력되는 증폭된 전압을 후술되는 제 2 전압 증폭부(260)로 인가시킨다.

이 출력전압 바이어스부(250)는 상술한 구동전압 발생부(210)의 트랜스(T1)의 2차측에 연결되어 게이트에 인가되는 전압에 따라 도통되는 제 1, 제 2 트라이액(TRIAC1)(TRIAC2)과, 제 1 트라이액(TRIAC1)을 도통시키기 위해 제 1 전압 증폭부(240)와 다이오드(D)를 통해 출력되는 전압의 크기를 제한하는 저항(R3)과 콘덴서(C4) 및 제 2 트라이액(TRIAC2)을 도통시키기 위해 제 1 트라이액(TRIAC1)에서 출력되는 전압의 크기를 제한하는 저항(R4)과 콘덴서(C5)로 구성된다.

제 2 전압 증폭부(260)는 코일(L2)과 트랜스(T3)로 구성되어 출력전압 바이어스부(250)의 바이어스 작용에 따라 제 1 전압 증폭부(240)로부터 입력되는 증폭된 전압을 고압으로 다시 증폭시켜 전자식 형광등(100)의 필라멘트(130)(140)로 공급하여 전자식 형광등(100)을 점등시키도록 한다.

다음에는, 이와 같이 구성된 본 고안에 따른 전자식 형광등 및 전자식 형광등 안정기의 작용을 구체적으로 설명한다.

우선, 사용자가 전자식 형광등(100)을 켜기 위해 전원 스위치(SW)를 온 시키면, 전자식 형광등 안정기(200)에 교류전원이 인가되기 시작한다.

이렇게 스위치(SW)의 접점에 따라 인가되는 교류전원은 초크 코일(L1), 저항(R1), 콘덴서(C1)를 통해 제 2 전압 증폭부(260)로 인가된다.

제 2 전압 증폭부(260)에서는 입력된 전원을 증폭하여 구동전압 발생부(210)와 평활회로부(220)로 전압을 유기시킨다.

이때 제 2 전압 증폭부(260)에서 증폭되어 출력되는 전압에 의해 전자식 형광등(100)은 점등되지 않게 된다.

왜냐 하면 스위치(SW)가 접점되어 저항(R1)과 콘덴서(C1)를 통해 입력되는 교류전원이 제 2 전압 증폭부(260)에서 증폭되더라도, 제 2 전압 증폭부(260)에서 증폭된 전압은 전자식 형광등(100)의 필라멘트(130)(140)에서 전자가 방출될 정도로 고압이 되지 못하기 때문이다.

상술한 바와 같이 제 2 전원 증폭부(260)에서 유기된 전압에 의해 구동전압 발생부(210)가 동작되어 안정기 구동을 위한 전압이 출력전압 바이어스부(250)의 제 1 트라이액(TRIAC1)으로 출력되지만, 제 1 트라이액(TRIAC1)의 게이트로 소자를 구동시키기 위한 전압이 인가되지 않기 때문에 이 제 1 트라이액(TRIAC1)은 도통되지 않는다.

또한 제 2 전원 증폭부(260)에서 유기된 전압에 의해 평활회로부(220)가 동작되어 콘덴서(C2)(C3)와 저항(R2)에 의해 스위치(SW)의 접점에 따라 입력되는 교류전원이 평활된다.

이와 같이 평활회로부(220)에서 평활된 전원은 브리지 다이오드(BD)로 구성된 정류회로부(230)에서 정류되고, 제너 다이오드(ZD)를 통해 제 1 전압 증폭부(240)로 일정 전압이 인가된다.

그러면 제 1 전압 증폭부(240)에서는 정류회로부(230)와 제너 다이오드(ZD)를 통해 입력되는 전압을 실리콘 제어 정류기(SCR)의 스위칭 동작에 따라 증폭하여 출력전압 바이어스부(250)로 출력한다.

이때 실리콘 제어 정류기(SCR)는 제조 과정에서 특성의 차이가 발생되기 때문에 이를 방지하기 위해 가변 저항(VR1)(VR2)으로 조정하게 된다.

제 1 전압 증폭부(240)에서 출력된 증폭 전압은 다이오드(D)를 통해 안정하게 조정되고, 조정된 전압은 상술한 구동전압 발생부(210)의 출력단에 연결된 제 1 트라이액(TRIAC1)에 인가된다.

따라서 상술한 출력전압 바이어스부(250)의 제 1 트라이액(TRIAC1)은 제 1 전압 증폭부(240)에서 출력된 전압이 게이트로 인가됨에 따라 도통되고, 제 1 트라이액(TRIAC1)이 도통됨에 따라 제 2 트라이액(TRIAC2)도 도통되어 제 1 전압 증폭부(240)에서 증폭된 전압이 제 2 전압 증폭부(260)로 인가된다.

이렇게 출력전압 바이어스부(250)의 바이어스 작용에 따라 제 1 전압 증폭부(240)로부터 입력되는 증폭된 전압은 제 2 전압 증폭부(260)에서 고압으로 다시 증폭되고, 고압으로 증폭된 전압은 전자식 형광등(100)의 필라멘트(130)(140)로 공급되어 전자식 형광등(100)이 점등하게 된다.

이상에서와 같이 본 고안의 전자식 형광등 및 전자식 형광등 안정기에 의하면, 전자식 형광등의 전극을 한쪽 부분으로 모아 형성함으로써 형광등을 갈아 끼울 때 매우 편리하며, 교류전원으로부터 고압의 직류를 얻음으로써 역률을 95% 이상 크게 개선할 수 있고, 형광등의 조도를 보다 밝게 함은 물론 수명을 크게 연장할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 인가되는 전류에 의해 가열되는 필라멘트가 일정 온도 이상에서 전자를 방출시키기 시작하고, 이에 따라 내부에 채워진 아르곤 가스에 의한 발광작용이 이루어지도록 구성되는 전자식 형광등에 있어서,

   양극단자가 그 일측에 형성되어 있고, 아르곤 가스를 주입할수 있는 주입구가 그 소정측 부위에 형성되어 있으며, 극성에 의한 오작동의 방지를 위한 절연판이 내장상태로 구비됨을 특징으로 하는 전자식 형광등.