KR200254339Y1 - 에이치아이디 램프 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 고압개스 또는 증기 중의 방전에 의한 관변부하가 높은 고휘도 방전에 의한 발광을 일으켜서 전기에너지를 절감하고 점등 시간의 불균형 및 점등 확률을 높이는 HID 램프 장치에 관한 것으로,

본 고안의 특징은, 입력단으로 교류전원을 입력하여 잡음 성분을 제거하는 잡음제거수단과, 상기 잡음제거수단에서 출력되는 신호를 정전압시키는 정전압수단을 구비한 장치에 있어서, 상기 정전압수단에서 전송되는 정전압 신호를 인터팅하여 HID 램프로 출력하는 인버터수단; 상기 정전압수단에서 전송되는 상기 정전압 신호를 입력하여 해당 신호의 접압 위상을 변화함으로써 발진신호를 출력하는 발진수단; 상기 HID 램프의 점등 실패 시, 발생하는 고압에 따라 상기 인버터수단에 과부하 상태가 연속으로 발생할 때 동작 정지 시간의 상수값을 정하여 상기 인버터수단의 과부하 상태를 방지하는 안정기보호수단; 및 상기 HID 램프에 이상 상태가 발생할 시 발생하는 과부하 상태 판정하는 점등판정수단을 포함하는데 있다.

이와 같이, 본 고안은 전기에너지를 절감하고 계절 변화에 따른 기존 자기식 안정기의 점등시간의 불균형 및 점등 실패를 극복하며, HID 램프의 이상이 발생하여 점등에 실패할 경우 자동 셧다운시켜 점등에 의한 전기에너지 소모 및 연속적인 고압 발진에 의한 안정기의 고장을 방지할 수 있는 이점이 있다.

Description

에이치아이디 램프 장치{HID Lamp equipment}

본 고안은 HID(High Intensity Discharge) 램프 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고압개스 또는 증기 중의 방전에 의한 관변부하가 높은 고휘도 방전에 의한 발광을 일으켜서 전기에너지를 절감하고 점등 시간의 불균형 및 점등 확률을 높이는 HID 램프 장치에 관한 것이다.

1930년대 고압수은등이 최초로 개발된 이후에 연쇄성이 뛰어나고, 고효율,장수명등의 여러 가지 장점으로 산업용 조명시장을 중심으로 발전해 왔다. 최근에는 에너지 절약 측면과 환경 문제로 수은 함유량이 적고 효율이 뛰어난 메탈할라이트 램프에 대한 개발이 가속화 되고 있다. 한편, HID 램프용 안정기는 1957년에 고압수온등용으로 등장하여 10년 후인 1967년에 메탈할라이트용, 고압나트륨용으로 자기식과 전자식이 결합되었다. 형광등용 안정기 관련 분야가 1980년대에 마이크로프로세서를 이용한 조명제어시스템이 개발되고, HID 램프용 안정기의 전자화가 시작되었다. 이와 같은 HID 램프의 방전등은 여러 방전 상태를 거쳐 글로우 방전 상태를 지나 전류가 급격히 증가하면, 전류밀도가 증가하게 되어 ARC 튜브의 양단전압이 급격히 증가하는 비정상적인 글로우 방전 상태로 되고, 증가된 전류와 전압이 음극에서 발생되는 열량을 증가시키게 된다. 열전자의 방출이 시작되나 안정된 동작점이 되지 못하고 부하 곡선과 전압-전류 특성이 만나는 점으로 이동된다. 이때, 음극에 2차 전자를 방출시키기 위해 큰 전압을 걸어줄 필요가 없게 되어 부성저항의 특성을 갖게 되는데, HID 램프용 안정기는 방전등의 전류 제어 역활과 방전등의 시동에 시동전압을 공급한다.

또한, 방전등의 시동은 봉입 개스의 이온화를 시키기 위하여 충분히 높은 전압을 공급하기 위한 방법은 점화기 시동형과 리드 피크(Lead Peak) 시동형에 의한 방법으로 분류된다. 전압형과 전류형으로 분류되는 점화기 시동형은 전자 부품의 스위칭 작용을 이용하여 안정기 2차측에 고압 펄스를 이용하여 발생 램프를 점등시켜 점화기의 동작을 정지시키고 자기식 안정기에 의해 점등을 유지한다. 리드 피크(Lead Peak) 시동형은 HID 램프를 점등 시키는데 별도의 점등 보조장치를 사용하지 않고 스플라인갭(Splinegap)이 있는 코어(Core)를 사용하여 철심의 국부자기포화를 일으켜 AC파형에 피크전압을 발생시키는 방식이다. 그런데, 이와 같은 기존의 자기식을 전기에너지가 과소비되며, 점등 시간의 불균형 및 점등 실패 확률이 높다. 또한, HID 램프에 이상이 발생하여 점등에 실패할 경우 안정기 보호회로의 동작이 자동으로 셧다운(Shut Down)이 되지 않아 불필요한 전기에너지를 소모하며 안정기가 자주 고장나는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안은 전기에너지를 절감하고 계절 변화에 따른 기존 자기식 안정기의 점등시간의 불균형 및 점등 실패를 극복하는 HID 램프 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은 HID 램프의 이상이 발생하여 점등에 실패할 경우 자동 셧다운시켜 점등에 의한 전기에너지 소모 및 연속적인 고압 발진에 의한 안정기의 고장을 방지하는 HID 램프 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안에 따른 HID 램프 장치의 구성도,

도 2는 도 1에 도시된 HID 램프 장치의 각 구성수단의 출력 파형을 도시한 파형도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 발진수단 200 : 안정기보호수단

300 : 점등판정수단 400 : 잡음제거수단

500 : 정전압수단 600 : 인버터수단

700 : HID 램프

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은, 입력단으로 교류전원을 입력하여 잡음 성분을 제거하는 잡음제거수단과, 상기 잡음제거수단에서 출력되는 신호를 정전압시키는 정전압수단을 구비한 장치에 있어서, 상기 정전압수단에서 전송되는 정전압 신호를 인터팅하여 HID 램프로 출력하는 인버터수단; 상기 정전압수단에서 전송되는 상기 정전압 신호를 입력하여 해당 신호의 접압 위상을 변화함으로써 발진신호를 출력하는 발진수단; 상기 HID 램프의 점등 실패 시, 발생하는 고압에 따라 상기 인버터수단에 과부하 상태가 연속으로 발생할 때 동작 정지 시간의 상수값을 정하여 상기 인버터수단의 과부하 상태를 방지하는 안정기보호수단; 및 상기 HID 램프에 이상 상태가 발생할 시 발생하는 과부하 상태 판정하는 점등판정수단을 포함하는데 있다.

바람직하게, 상기 발진수단은 상기 입력단으로 입력되는 교류전원이 없을 시 발진을 중단함을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 발진수단은 브릿지회로를 내장하여 사용함으로써 다양한 종류의 상기 HID 램프의 특성을 각각 설정할 필요가 없음을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 안정기보호수단의 동작 정지 시간의 상수값은 내장된 저항과 콘덴서의 파라미터를 설정함으로써 얻게 되는 값임을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 점등판정수단은 상기 HID 램프의 특성인 부성 저항을 이용함을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 HID 램프 장치의 구성도이다.

도 1에 있어서, 본 고안은 발진수단(100), 안정기보호수단(200), 점등판정수단(300), 잡음제거수단(400), 정전압수단(500), 인버터수단(600) 및 HID 램프(700)으로 구성된다.

발진수단(100)은 잡음제거수단(400)에서 출력되는 신호를 정전압시키는 정전압수단(500)에서 전송되는 정전압 신호를 입력하여 해당 신호의 접압 위상을 변화함으로써 발진신호를 출력하는데, 입력단(AC IN)에 연결되어 잡음 성분을 제거하는 잡음제거수단(400)을 경유한 AC 85V 내지 250V의 교류전원이 없을 시 발진을 중단하며, 브릿지회로를 내장하여 사용함으로써 다양한 종류의 HID 램프(700)의 특성을 각각 설정할 필요가 없다.

안정기보호수단(200)은 HID 램프(700)의 점등 실패 시, 발생하는 고압에 따라 정전압수단(500)에서 전송되는 정전압 신호를 인터팅하여 HID 램프(700)로 출력하는 인버터수단(600)에 과부하 상태가 연속으로 발생할 때 동작 정지 시간의 상수값을 정하여 인버터수단(600)의 과부하 상태를 방지한다. 점등판정수단(300)은 HID 램프(700)에 이상 상태가 발생할 시 발생하는 과부하 상태 판정하기 위하여, HID 램프(700)의 특성인 부성 저항을 이용하여 발생된 점화 중지 신호를 출력단(OUT)을 통해 발진수단(100)으로 전송한다. 이때, 안정기보호수단(200)의 동작 정지 시간의 상수값은 내장된 저항과 콘덴서의 파라미터를 설정함으로써 얻게 된다.

도 2는 도 1에 도시된 HID 램프 장치의 각 구성수단의 출력 파형을 도시한 파형도로서, S1신호는 입력단(AC IN)으로 인가되는 AC 220V, 60Hz의 교류전원이며, S2신호는 발진수단(100)의 브릿지회로에서 출력되는 브릿지신호이고, S3신호는 인버터수단(600)에서 인버팅된 신호이며, S4신호는 안정기보호수단(200)에서 출력되는 신호이고, S5신호는 인버터수단(600)에서 출력되는 약 60Hz 정도 스위프(Sweep)된 신호이다.

이와 같이, 본 고안의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 고안의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함은물론이다. 그러므로, 본 고안의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 실용신안등록청구범위 뿐만 아니라 이 실용신안등록청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

결국, 본 고안에 의한 HID 램프 장치에 따르면 다음과 같은 이점이 발생한다.

즉, 전기에너지를 절감하고 계절 변화에 따른 기존 자기식 안정기의 점등시간의 불균형 및 점등 실패를 극복하며, HID 램프의 이상이 발생하여 점등에 실패할 경우 자동 셧다운시켜 점등에 의한 전기에너지 소모 및 연속적인 고압 발진에 의한 안정기의 고장을 방지할 수 있다.

Claims (5)

1. 입력단으로 교류전원을 입력하여 잡음 성분을 제거하는 잡음제거수단과, 상기 잡음제거수단에서 출력되는 신호를 정전압시키는 정전압수단을 구비한 장치에 있어서,

   상기 정전압수단에서 전송되는 정전압 신호를 인터팅하여 HID 램프로 출력하는 인버터수단;

   상기 정전압수단에서 전송되는 상기 정전압 신호를 입력하여 해당 신호의 접압 위상을 변화함으로써 발진신호를 출력하는 발진수단;

   상기 HID 램프의 점등 실패 시, 발생하는 고압에 따라 상기 인버터수단에 과부하 상태가 연속으로 발생할 때 동작 정지 시간의 상수값을 정하여 상기 인버터수단의 과부하 상태를 방지하는 안정기보호수단; 및

   상기 HID 램프에 이상 상태가 발생할 시 발생하는 과부하 상태 판정하는 점등판정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 HID 램프 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 발진수단은

   상기 입력단으로 입력되는 교류전원이 없을 시 발진을 중단함을 특징으로 하는 HID 램프 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 발진수단은

   브릿지회로를 내장하여 사용함으로써 다양한 종류의 상기 HID 램프의 특성을 각각 설정할 필요가 없음을 특징으로 하는 HID 램프 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 안정기보호수단의 동작 정지 시간의 상수값은 내장된 저항과 콘덴서의 파라미터를 설정함으로써 얻게 되는 값임을 특징으로 하는 HID 램프 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 점등판정수단은

   상기 HID 램프의 특성인 부성 저항을 이용함을 특징으로 하는 HID 램프 장치.