KR200278514Y1 - 정전대비용 형광등 안정기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 형광등 기구 내부의 배선만으로 간단히 설치할 수 있도록 단상 2선식으로 구성된 정전대비용 형광등 안정기를 제공하는 것이다.

본 고안에 의한 정전대비용 형광등 안정기를 사용한 조명장치는 전원입력부(1)와 형광등(2)과 전자식 안정기(3)로 이루어진 조명장치에 배터리 충전회로(4)와 정전감지회로(5)와 인버터(6)로 이루어져 있다.

전원이 인가될때에는 전자식 안정기(3)와 형광등이 접속되어 점등되고, 전원이 인가되지 않을때에는 배터리(BAT)에 충전된 전원에 접속되어 점등되도록 구성되어 있다.

Description

정전대비용 형광등 안정기{Ballast of fluorescent lamp for power failure}

본 고안은 정전대비용 형광등 안정기에 관한 것으로, 평상시 실내 조명장치로 사용될 뿐 아니라 화재 또는 기타 비상사태로 전원공급이 중단될 때에도 조명장치로 사용할 수 있는 정전대비용 형광등 안정기에 관한 것이다.

종래의 정전대비용 형광등 안정기는 단상 3선식으로 구성되어 있어 현 건축물 전기 배선을 고려할 때 비상조명으로 사용하고자 할 경우에는 1회선을 건물의 주전원에서 등기구까지 배선하여야 하는 단점이 있었다.

그러므로, 본 고안은 종래의 정전대비용 형광등 안정기의 단점을 보완하기 위한 것으로, 1회선을 건물의 주전원에서 등기구까지 배선하여야 하는 불편 없이 등기구 내부의 배선만으로 간단히 설치할 수 있도록 단상 2선식으로 구성된 정전대비용 형광등 안정기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 고안의 정전대비용 형광등 안정기를 나타낸 블록도이다.

도 2는 본 고안의 정전대비용 형광등 안정기를 나타낸 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명

1. 전원입력부 2. 형광등

3. 전자식 안정기 4. 배터리 충전회로

5. 정전감지회로 6. 인버터

A, B. 릴레이

본 고안에 의한 정전대비용 형광등 안정기는 제 1전원단자(AC1)와, 소등스위치(SW)가 연결되는 제 2전원단자(AC2)를 가지고 있는 단상 2선식 전원에 연결되는 것으로, 릴레이(A)의 구동에 의해 소등스위치(SW)가 온(ON)인 상태에서 전원이 입력될 때 형광등(2)과 접속되고, 정전시와 소등스위치(SW)의 오프(OFF)시에 상기 형광등(2)과 접속되지 않는 전자식 안정기(3)와; 상기 단상 2선식 전원에 연결되는 것으로 전원입력시 배터리(BAT)를 충전시키는 배터리 충전회로(4)와; 상기 릴레이(A)의 구동에 의해 전원입력시에 상기 형광등(2)과 연결되지 않고 정전시와 소등스위치(SW)의 오프시에 상기 형광등(2)과 연결되는 인버터(6)와; 저항을 거쳐서 상기 제 1전원단자(AC1) 및 제 2전원단자(AC2)에 연결되는 트랜지스터로 이루어지며, 상기 소등스위치(SW)의 온/오프와 무관하게 상기 제 1전원단자(AC1)의 단선상태에 따라 상기 트랜지스터가 턴온/턴오프되어 정전 여부를 감지하며, 정전 감지시에 릴레이(B)를 구동시켜 상기 배터리(BAT)와 상기 인버터(6)를 연결시켜주는 정전감지회로(5)로 구성되어 있다.

도 1 및 도 2는 본 고안에 의한 정전대비용 형광등 안정기의 블록도 및 회로도이다. 도 2에 나타낸 것처럼 본 고안의 정전대비용 형광등 안정기는 교류전원, 형광등(2), 전자식안정기(3)와, 교류전원에 연결된 릴레이(A)와, 전압강하용 변압기(T1)와 정류용 브리지 다이오드(D1∼D4)와 발광다이오드(LED1)와 배터리(BAT)로 이루어진 배터리 충전회로(4)와, 콘덴서(C1∼C3)와 저항(R1∼R11)과 다이오드(D5, D6)와 트랜지스터(Q1∼Q5)와 릴레이(B)로 이루어진 정전감지회로(5)와, 저항(R12～R14)과 콘덴서(C4)와 코일(L1)과 발진트랜스(T2) 및 상기 발진트랜스(T2)와 푸쉬풀회로를 구성하고 있는 2개의 트랜지스터(Q6, Q7)로 이루어진 인버터(6)를 포함하여 구성되어 있다.

전원은 통상의 일반 AC전압으로서, 전위가 220V인 제 1전원단자(AC1)와 전위가 0V인 제 2전원단자(AC2)로 이루어지며, 제 2전원단자(AC2)에는 소등스위치(SW)가 연결되어 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이 다이오드(D5), 콘덴서(C1) 등의 소자들에 연결되어 있는 내부접지단자는 콘덴서(C7)를 통하여 대지접지단자(GND)와 접속되어 있다.

소등이 안되고 교류전원(AC 220V)이 정상적으로 인가될 때, 즉, 제 1전원단자(AC1)에 220V의 전위가 인가되고, 제 2전원단자(AC1)에 0V의 전위가 인가되어 있을 경우는, AC 220V용 릴레이(A)가 구동되고, 전원감지접점(a1∼a4)에 의해서 전자식안정기(3)가 형광등(2)을 점등하게 되며, 이후에 상세히 설명하는 바와 같이, 정전감지회로(5)의 릴레이(B)가 동작하지 않게 되어 정전감지접점(b)이 오프상태가 되고 배터리(BAT)와 인버터(6)의 연결이 차단된다. 또한, 이 경우에 전원으로부터 제공된 교류전압은 전압강하용 변압기(T1)와 브리지 다이오드(D1∼D4)를 거쳐서 직류로 정류되고, 정류된 전압은 발광다이오드(LED1)를 점등시켜서 현재 교류전원이 인가되고 있는 것을 나타내면서 배터리(BAT)를 충전한다.

반면에, 정전시 또는 소등스위치(SW)가 오프상태에 있을 경우에는 릴레이(A)가 구동하지 않게 되며, 전원감지접점(a1～a4)이 도 2에 나타낸 상태, 즉 전자식안정기(3)와 형광등(2)의 연결이 끊기s고, 전원감지접점(a2,a3,a4)이 각각 인버터(6)의 출력단자(6,4,5)와 연결되게 된다. 물론, 이 경우에는 배터리(BAT)에 충전이 되지 않게 된다.

정전감지회로(5)는 정전을 감지하여 정전시에만 릴레이(B)를 구동시켜 정전감지접점(b)을 온상태로 하기 위한 것이다. 즉, 릴레이(B)에 의해 온/오프가 제어되는 정전감지접점(b)은 소등스위치(SW)의 온/오프상태와 무관하게 전원단자(AC1)로부터 220V의 전압이 정상적으로 인가될 경우에는 오프가 되고, 정전시에만 온상태가 된다. 도 2에 나타낸 회로의 상태는 릴레이(A)와 릴레이(B)가 모두 동작을 하지 않는 상태로서, 정상시(정전감지접점(b)이 오프됨)에 소등이 된 상태(전원감지접점(a2,a3,a4)이 인버터(6)에 연결됨)에 있는 경우를 나타낸 것이다.

정전감지회로(5)에 대해서 구체적으로 설명하면, 정전이 아닐 경우 소등스위치(SW)의 온/오프상태와 무관하게 제 1전원단자(AC1)에 220V의 전위가 인가되고, 다이오드(D5), 콘덴서(C1) 등의 소자들에 연결되는 내부접지단자와 제 1전원단자(AC1)와의 사이에 전압이 걸리게 된다. 전원단자(AC1)에 의해 인가된 전압에 의해 정전감지회로(5)의 저항(R2, R3)을 통하여 전류가 흐르게 되어 신호검출용 트랜지스터(Q1)가 턴온이 된다. 이때, 소등이 안된 경우는 저항(R1)으로도 전류가 흐르게 된다.

트랜지스터(Q1)가 턴온이 됨에 따라 증폭용 PNP형 트랜지스터(Q2)의 베이스에 0V가 인가되어 트랜지스터(Q2)가 턴온이 되고, 증폭용 PNP형 트랜지스터(Q3)의 베이스에도 0V가 인가되어 트랜지스터(Q3)가 턴온이 되며 배터리(BAT)로부터 저항(R11)과 트랜지스터(Q3)를 통해 전류가 흐르게 된다. 트랜지스터(Q3)를 통해 흐르는 전류는 저항(R6,R7)을 통하여 흐르게 되며, 저항(R6,R7) 사이에 전압이 걸리게되어 트랜지스터(Q4)가 턴온이 된다.

트랜지스터(Q4)가 턴온이 되면 증폭용 트랜지스터(Q4)의 콜렉터전압, 즉 저항(R9)과 저항(R10) 사이에 0V가 걸리게 된다. 이에 따라, 제어용 트랜지스터(Q5)가 턴오프가 되고 DC 12V 릴레이(B)에 전류가 흐르지 않게 되어 릴레이(B)가 구동을 하지 않게 되고, 결국 정전감지접점(b)이 오프상태가 된다.

이와 같이 정전이 아닐 경우에는 소등스위치의 온/오프와 무관하게 정전감지접점(b)이 오프가 되며, DC 12V 배터리(BAT)로부터 인버터(6)로의 전력공급이 차단된다. 따라서, 정상적으로 소등한 경우에, 정전시와 같이 릴레이(A)가 동작하지 않으므로 해서 도 2와 같이 형광등(2)이 전원감지접점(a2,a3,a4)을 통해 인버터(6)와 연결되지만, 정전시와 달리 정전감지접점(b)이 오프상태에 있으므로 배터리(BAT)로부터의 전력공급이 차단되어 형광등(2)은 점등되지 않는다.

이와 반대로 정전시에는 전원단자(AC1)의 전위가 OV로 되어, 신호감지용 트랜지스터(Q1)가 턴오프가 된다. 트랜지스터(Q1)가 턴오프가 되면, 증폭용 PNP형 트랜지스터(Q2)가 턴오프가 된다. 이에 따라 증폭용 PNP형 트랜지스터(Q3) 또한 턴오프가 되어 배터리(BAT)로부터 저항(R11), 트랜지스터(Q3) 및 저항(R6,R7)으로 전류가 흐르지 않게 되어 트랜지스터(Q4)가 턴오프가 된다. 트랜지스터(Q4)가 턴오프가 되면, 배터리(BAT)로부터 5A 퓨즈(F2), 저항(R9), 저항(R10)을 통하여 제어용 트랜지스터(Q5)의 베이스에 전압이 걸리게 되어, 트랜지스터(Q5)가 턴온이 된다.

이에 따라, 배터리(BAT)로부터 휴즈(F2), 릴레이(B), 및 트랜지스터(Q5)를 거쳐서 전류가 흐르게 되고 릴레이(B)가 구동되어 정전감지접점(b)이 온상태로 된다.

정전감지접점(b)이 온상태로 되어 배터리(BAT)로부터 인버터(6)로 DC 12V의 전압이 제공되면, 인버터(6)회로를 구성하고 있는 저항(R12∼R14), 콘덴서(C4), 초크코일(L1), 발진트랜스(T2)와 2개의 트랜지스터(Q6, Q7)에 의해 약 20KHz의 고주파가 발생하여 형광등(2)에 제공되며 깜박거리는 플리커현상 없이 형광등(2)이 점등된다.

이와 같이 정전시에는 전원감지접점(a2,a3,a4)을 통해 형광등(2)과 인버터(6)가 연결되고, 정전감지접점(b)을 통해 배터리(BAT)와 인버터(6)가 연결되어 배터리(BAT)에 의해 형광등(2)에 점등되며, 그와 같은 동작은 소등스위치(SW)의 온/오프 상태와 무관하다.

한편, 본 고안의 실시예는 신축건물에 조명기구가 설치되는 경우뿐 아니라 이미 설치되어 있는 조명기구에도 본 고안의 장치를 그대로 사용할 수 있다.

이미 설치되어 있는 조명기구에 본 고안의 정전대비용 형광등 안정기를 설치할 경우에는 기존의 전자식 안정기를 사용할 수 있으며 이때는 본 고안에 설치된 전자식 안정기(3)는 제외된다.

종래기술의 정전대비용 안정기회로는 단상 2선식전원에 적용할 경우 소등을 정전으로 감지하게 되므로, 단상 3선식 전원에만 적용할 수밖에 없었고 따라서 1회선을 건물의 주전원에서 등기구까지 배선해야하는 단점이 있었으나, 본 고안의 회로 구성은 단상 2선식에서도 소등과 무관하게 정전을 감지하여 정전시에만 배터리로부터 형광등에 전력을 공급함으로써 1회선을 건물의 주전원에서 등기구까지 배선해야하는 불편 없이 등기구 내부의 배선만으로 간단히 설치할 수 있는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 제 1전원단자(AC1)와, 소등스위치(SW)가 연결되는 제 2전원단자(AC2)를 가지고 있는 단상 2선식 전원에 연결되는 것으로, 소등스위치(SW)가 온(ON)인 상태에서 전원이 입력될 때 형광등(2)과 접속되고, 상기 소등스위치(SW)가 오프상태이거나 정전시에 상기 형광등(2)과 접속되지 않는 전자식 안정기(3)와,

   상기 단상 2선식 전원에 연결되는 것으로 전원입력시 배터리(BAT)를 충전시키는 배터리 충전회로(4)와,

   전원입력시에 상기 형광등(2)과 접속되지 않고, 상기 소등스위치(SW)가 오프상태이거나 정전시에 상기 형광등(2)과 접속되는 인버터(6)와,

   저항을 거쳐서 상기 단상 2선식 전원에 연결되는 트랜지스터로 이루어지며, 상기 소등스위치(SW)의 온/오프와 무관하게 상기 제 1전원단자(AC1)의 단선상태에 따라 상기 트랜지스터가 턴온/턴오프되어 정전 여부를 감지하고, 정전감지시에 상기 배터리(BAT)와 상기 인버터(6)를 접속시켜주는 정전감지회로(5)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 정전대비용 형광등 안정기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 형광등(2)과 상기 전자식 안정기(3)의 접속동작과, 상기 전자식 안정기(3)와 상기 인버터(6)의 접속동작은 릴레이(A)에 의해 구동되며,

   상기 배터리(BAT)와 상기 인버터(6)의 접속동작은 릴레이(B)에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 정전대비용 형광등 안정기.