KR20030004636A - Electronic lamp invertor - Google Patents

Electronic lamp invertor Download PDF

Info

Publication number
KR20030004636A
KR20030004636A KR1020010040210A KR20010040210A KR20030004636A KR 20030004636 A KR20030004636 A KR 20030004636A KR 1020010040210 A KR1020010040210 A KR 1020010040210A KR 20010040210 A KR20010040210 A KR 20010040210A KR 20030004636 A KR20030004636 A KR 20030004636A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
lamp
control signal
switching
output
Prior art date
Application number
KR1020010040210A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박종연
Original Assignee
주식회사 피엔케이텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 피엔케이텍 filed Critical 주식회사 피엔케이텍
Priority to KR1020010040210A priority Critical patent/KR20030004636A/en
Publication of KR20030004636A publication Critical patent/KR20030004636A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/26Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/288Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps without preheating electrodes, e.g. for high-intensity discharge lamps, high-pressure mercury or sodium lamps or low-pressure sodium lamps
    • H05B41/2881Load circuits; Control thereof
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

Abstract

PURPOSE: An electronic ballast is provided to prevent the loss of switching by detecting a lamp voltage and a current to control a driving frequency of a switching device. CONSTITUTION: A lamp voltage and current detecting unit(100) detects a current flowing through a lamp(60) and a voltage applied to the lamp(60) to convert them into a first DC(Direct Current) voltage(V1) and a second DC voltage(V2). The lamp voltage and current detecting unit(100) linearly combines the first and second DC voltage(V1,V2) to output a third DC voltage(V3). A voltage controlled oscillator(200) receives the third DC voltage(V3) to output an oscillating signal(Fosc) having a variable frequency according to the third DC voltage(V3). The voltage controlled oscillator(200) varies driving frequencies of first, second, third, and fourth driving control signals(G1,G2,G3,G4) from first and second driving units(40,50) by using the oscillating signal(Fosc).

Description

전자식 안정기{Electronic lamp invertor}Electronic ballast {Electronic lamp invertor}

본 발명은 전자식 안정기에 관한 것으로, 특히 램프전압변동과 램프전류변동을 검출하여 램프출력을 정격으로 유지시키도록 램프를 구동시키는 구동부의 구동주파수를 가변시키고, 음향공명이 발생되지 않는 고주파수 대역에서 동작시키는 고휘도 방전등용 전자식 안정기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic ballast, and in particular, to change a driving frequency of a driving unit for driving a lamp to detect a lamp voltage change and a lamp current change to maintain a lamp output at a rated value, and to operate in a high frequency band where acoustic resonance does not occur. It relates to an electronic ballast for high brightness discharge lamp.

일반적으로 고휘도 방전등(High intensity discharge Lamp)용 전자식 안정기는 음향공명현상의 제거, 출력스위치소자의 발열제거, 가변부성저항을 갖는 램프의 일정출력제어 및 점화시 제어 등이 중요한 쟁점사항이다.In general, electronic ballasts for high intensity discharge lamps are important issues such as the elimination of acoustic resonance, the elimination of heat generation of the output switch element, the constant output control of lamps with variable negative resistance, and the control during ignition.

종래의 경우 음향공명현상을 제거, 출력스위치소자의 발열제거, 가변부성저항을 갖는 램프의 일정출력제어 및 점화시 제어를 위해 여러가지 방법이 사용되고 있다.In the related art, various methods have been used for removing acoustic resonance, removing heat from an output switch element, controlling a constant output of a lamp having a variable negative resistance, and controlling at ignition.

2000년 2월 1일에 등록된 미국특허번호 US6,020,691에 의하면 200㎐의 구형 저주파에 50㎑의 고주파를 16% 함유시켜 음향공명현상을 제거하였으며, 스위칭손실을 줄이기 위해 영전류스위칭 방식을 사용하였다. 그러나 이러한 방법은 회로 구성상 인덕터와 캐패시터가 많이 필요하기 때문에 회로구성이 복잡하고, 캐패시터의 용량감퇴로 인하여 내구성면에서 좋지 않은 문제점을 가지고 있다.According to US Patent No. US 6,020,691, registered on February 1, 2000, the acoustic resonance phenomenon was eliminated by containing 16% of high frequency of 50Hz in the spherical low frequency of 200Hz and using zero current switching method to reduce switching loss. It was. However, this method requires a lot of inductors and capacitors because of the circuit configuration, and the circuit configuration is complicated, and due to the capacity reduction of the capacitor, there is a problem in terms of durability.

2001년 1월 3일에 등록된 일본특허번호 JP0341596에 의하면 출력전력에 따라 구형파의 듀티비를 조절하는 방법을 사용하고 있으나, 이는 고출력 램프의 경우 스위칭소자의 발열이 발생되는 문제점을 가지고 있다.According to Japanese Patent No. JP0341596, registered on January 3, 2001, a method of adjusting the duty ratio of a square wave according to the output power is used, but this has a problem in that heat generation of a switching device occurs in the case of a high output lamp.

1995년 8월 17일 등록된 국내특허 제 87990 호의 메탈할라이드 램프용 전자식 안정기는 주파수 조절을 통해 램프의 출력전력을 제어하는 것으로, 이는 주파수 조절에 의한 전류 조절만으로는 부족하고, 특히 스위칭소자의 발열을 제거하기 위한 스위치소자와 병렬로 구성된 캐패시터, 저항 및 다이오드는 효율을 저하시키는 문제점을 가지고 있다.The electronic ballast for the metal halide lamp of Korean Patent No. 87990, registered on August 17, 1995, controls the output power of the lamp by adjusting the frequency. Capacitors, resistors, and diodes configured in parallel with the switch element for removal have a problem of degrading efficiency.

본 발명의 목적은 램프 전압 및 램프 전류를 검출하여 검출된 램프 전압 및 램프 전류에 따라 스위칭소자의 구동주파수를 제어하여 램프의 출력을 공칭값으로 일정하게 유지시킬 수 있고, 램프의 과전압 및 과전류시 안정기 및 램프를 보호할수 있는 전자식 안정기를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to detect the lamp voltage and the lamp current to control the drive frequency of the switching element according to the detected lamp voltage and lamp current to maintain a constant output of the lamp at the nominal value, when the lamp overvoltage and overcurrent It is to provide an electronic ballast to protect the ballast and the lamp.

본 발명의 다른 목적은 램프의 초기 점등을 위한 고압발생회로를 별도로 두어 램프의 초기 점등에 적합한 크기의 고압펄스의 전압을 발생시키고, 램프의 정상 동작시 또는 램프의 수명말기시 고압발생회로는 동작을 중단시켜 램프의 수명을 연장시킬 수 있는 전자식 안정기를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to separately set a high-pressure generating circuit for the initial lighting of the lamp to generate a voltage of a high-pressure pulse of a size suitable for the initial lighting of the lamp, the high-voltage generating circuit is operated in the normal operation of the lamp or at the end of the lamp life To provide an electronic ballast that can extend the life of the lamp.

본 발명의 또 다른 목적은 영전압 스위칭 및 영전류 스위칭 방식을 사용함으로써 음향공명현상이 발생되지 않는 고주파수 대역에서 스위칭소자를 동작시키고, 고주파수 대역에서 스위칭소자의 동작시 스위칭소자의 발열 현상을 제거할 수 있는 전자식 안정기를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to operate the switching device in a high frequency band in which acoustic resonance does not occur by using the zero voltage switching and zero current switching method, and to remove the heat generation phenomenon of the switching device when operating the switching device in the high frequency band. To provide an electronic ballast that can be.

도 1은 본 발명의 전자식 안정기의 구성도,1 is a block diagram of an electronic ballast of the present invention,

도 2는 도 1의 램프전압 및 램프전류를 검출하는 램프전류전압검출부의 구성도,2 is a configuration diagram of a lamp current voltage detector for detecting a lamp voltage and a lamp current of FIG. 1;

도 3은 도 1의 고압펄스전압 발생부의 구성도,3 is a configuration diagram of the high voltage pulse voltage generator of FIG. 1;

도 4는 스위칭 트랜지스터들의 출력단 양단에 위치한 램프, 공진코일 및 제2캐패시터, 제3캐패시터, 제4캐패시터에 대한 등가회로도이다.FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of a lamp, a resonant coil, a second capacitor, a third capacitor, and a fourth capacitor positioned at output terminals of the switching transistors.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 전자식 안정기는 교류입력전원을 수신하여 교류입력전원이 포함된 고주파성분 및 노이즈를 제거하는 전자파 제거부, 전자파 제거부에 의해 고주파성분 및 노이즈가 제거된 교류입력전원을 전파정류시켜 전파정류를 출력하는 전파정류부, 전파정류를 수신하여 교류입력전원의 전류와 전압이 동위상을 갖도록 역률이 개선된 직류전압인 제1공급전압을 출력하는 역률개선부, 제1구동제어신호와 제1구동제어신호와 반전된 신호인 제2구동제어신호를 출력하는 제1구동부, 제3구동제어신호와 제3구동제어신호와 반전된 신호인 제4구동제어신호를 출력하는 제2구동부, 제1공급전압을 구동전원으로 사용하여 제1구동제어신호, 제2구동제어신호, 제3구동제어신호 및 제4구동제어신호의 구동주파수에 따라 온 또는 오프되어 램프를 점등시키는 스위칭 트랜지스터들을 구비한 전자식 안정기에 있어서, 램프 점등시 램프에 흐르는 전류와 램프에 인가된 전압을 검출하여 이를 제1직류전압 및 제2직류전압으로 변환시키고, 제1직류전압과 제2직류전압을 선형조합하여 제3직류전압을 출력하는 램프전압전류 검출부; 및램프전압전류 검출부의 출력인 선형조합된 제3직류전압을 수신하여 제3직류전압에 따라 가변되는 주파수를 갖는 발진신호를 출력하여 발진신호에 의해 제1구동부 및 제2구동부의 출력인 제1구동제어신호, 제2구동제어신호, 제3구동제어신호 및 제4구동제어신호의 구동주파수를 가변시켜 램프가 일정한 범위내에서의 공칭출력을 갖는 전압제어발진부를 구비한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the electronic ballast of the present invention receives an AC input power, an electromagnetic wave removing unit for removing high frequency components and noise including the AC input power, an AC input with high frequency components and noise removed by the electromagnetic wave removing unit. Full-wave rectification unit for full-wave rectification and outputting full-wave rectification, Power factor improving unit for receiving full-wave rectification and outputting the first supply voltage, which is a DC voltage with improved power factor so that current and voltage of AC input power have the same phase. A first driving unit for outputting a drive control signal and a first drive control signal and a second drive control signal inverted; a third drive control signal and a third drive control signal and a fourth drive control signal inverted; The second driver, using the first supply voltage as a driving power source, is turned on or off depending on the driving frequency of the first drive control signal, the second drive control signal, the third drive control signal, and the fourth drive control signal. An electronic ballast having switching transistors for lighting a lamp, the electronic ballast comprising: detecting a current flowing through the lamp and a voltage applied to the lamp when the lamp is turned on, and converting the current into a first DC voltage and a second DC voltage, A lamp voltage current detection unit for linearly combining the second DC voltage to output a third DC voltage; And receiving a linearly-coupled third DC voltage, which is an output of the lamp voltage current detector, to output an oscillation signal having a frequency varying according to the third DC voltage, and outputting the oscillation signal to the first driver and the second driver. The drive control signal, the second drive control signal, the third drive control signal and the fourth drive control signal by varying the drive frequency characterized in that the lamp is provided with a voltage controlled oscillator having a nominal output within a certain range.

상기 램프전압전류 검출부는 램프 점등시 램프에 흐르는 전류를 검출하여 이를 직류전압으로 변환된 제1직류전압을 출력하는 램프전류검출부;램프 점등시 램프에 인가되는 전압을 검출하여 이를 직류전압으로 변환된 제2직류전압을 출력하는 램프전압검출부; 및제1직류전압 및 제2직류전압을 수신하여 이를 가산하여 제3직류전압을 출력하는 가산부를 구비한 것을 특징으로 한다.The lamp voltage current detector detects a current flowing through the lamp when the lamp is turned on and outputs a first DC voltage converted to the DC voltage; and detects a voltage applied to the lamp when the lamp is turned on and converts it into a DC voltage. A lamp voltage detector configured to output a second DC voltage; And an adder configured to receive the first DC voltage and the second DC voltage, add the second DC voltage, and output the third DC voltage.

상기 전자식 안정기는 제1직류전압 및 제2직류전압을 수신하여 램프에 과전류 또는 과전압이 발생될 때 스위칭 트랜지스터들의 동작을 중지시켜 안정기 및 램프를 보호하는 보호수단을 더 구비한 것을 특징으로 한다.The electronic ballast may further include protection means for receiving the first DC voltage and the second DC voltage to stop the operation of the switching transistors when an overcurrent or overvoltage occurs in the lamp to protect the ballast and the lamp.

상기 전자식 안정기는 램프의 초기 점등을 위해 필요한 고압펄스전압을 출력하고, 램프의 점등 후 램프의 정상 동작시 고압펄스전압을 출력하지 않는 고압펄스전압 발생부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 전자식 안정기.The electronic ballast further comprises a high voltage pulse voltage generator for outputting a high voltage pulse voltage necessary for initial lighting of the lamp and not outputting the high voltage pulse voltage during normal operation of the lamp after the lamp is turned on.

상기 전자식 안정기는 스위칭 트랜지스터들의 출력단 양단에 직렬로 연결된제2캐패시터와 스위칭 트랜지스터들의 출력단 양단과 접지전압 사이에 각각 연결된 제3 및 제4캐패시터로 구성되어 스위칭 트랜지스터들의 구동주파수에서 전압과 전류가 동위상을 갖도록 하는 것을 특징으로 한다.The electronic ballast consists of a second capacitor connected in series across the output terminal of the switching transistors and third and fourth capacitors connected between the output terminal of the switching transistors and the ground voltage, respectively, so that voltage and current are in phase at the driving frequency of the switching transistors. It characterized by having a.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 전자식 안정기를 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the electronic ballast of the present invention.

도 1은 본 발명의 전자식 안정기를 도시한 블럭다이아그램이다.1 is a block diagram showing an electronic ballast of the present invention.

도 1의 본 발명의 전자식 안정기는 교류입력전원(AC)을 수신하여 교류입력전원(AC)이 포함된 고주파성분 및 노이즈를 제거하는 전자파 제거부(10), 전자파 제거부(10)에 의해 고주파성분 및 노이즈가 제거된 교류입력전원을 전파정류시켜 전파정류를 출력하는 전파정류부(20), 전파정류를 수신하여 교류입력전원(AC)의 전류와 전압이 동위상을 갖도록 역률이 개선된 직류전압인 제1공급전압(Vdc)을 출력하는 역률개선부(30), 제1구동제어신호(G1)와 제1구동제어신호(G1)와 반전된 신호인 제2구동제어신호(G2)를 출력하는 제1구동부(40), 제3구동제어신호(G3)와 제3구동제어신호(G3)와 반전된 신호인 제4구동제어신호(G4)를 출력하는 제2구동부(50), 제1공급전압(Vdc)을 구동전원으로 사용하여 제1구동제어신호(G1), 제2구동제어신호(G2), 제3구동제어신호(G3) 및 제4구동제어신호(G4)의 구동주파수에 따라 온 또는 오프되어 램프(60)를 점등시키는 스위칭 트랜지스터들(STR1∼STR4), 램프 점등시 램프(60)에 흐르는 전류와 램프(60)에 인가된 전압을 검출하여 이를 제1직류전압(V1) 및 제2직류전압(V2)으로 변환시키고,제1직류전압(V1)과 제2직류전압(V2)을 선형조합하여 제3직류전압(V3)을 출력하는 램프전압전류 검출부(100) 및 램프전압전류 검출부(100)의 출력인 선형조합된 제3직류전압(V3)을 수신하여 제3직류전압(V3)에 따라 가변되는 주파수를 갖는 발진신호(Fosc)를 출력하여 발진신호(Fosc)에 의해 제1구동부(40) 및 제2구동부(50)의 출력인 제1구동제어신호(G1), 제2구동제어신호(G2), 제3구동제어신호(G3) 및 제4구동제어신호(G4)의 구동주파수를 가변시켜 램프(60)가 일정한 범위내에서의 공칭출력을 갖는 전압제어발진부(200)로 구성된다.The electronic ballast of the present invention of Figure 1 receives the AC input power (AC) by the electromagnetic wave removal unit 10, the electromagnetic wave removal unit 10, the electromagnetic wave removal unit 10 for removing the high frequency components and noise including the AC input power (AC) A full-wave rectifier 20 for outputting full-wave rectification by full-wave rectifying the AC input power from which components and noise have been removed, and a direct current voltage having improved power factor such that the current and voltage of the AC input power AC have the same phase. A power factor improving unit 30 for outputting a first supply voltage Vdc and a second drive control signal G2 that is an inverted signal from the first drive control signal G1 and the first drive control signal G1. The second driving unit 50 and the first driving unit 40 for outputting the fourth driving control signal G4, which is an inverted signal, to the first driving unit 40, the third driving control signal G3, and the third driving control signal G3. The first drive control signal G1, the second drive control signal G2, the third drive control signal G3 and the fourth drive control signal using the supply voltage Vdc as the drive power source. Switching transistors STR1 to STR4 that turn on or off the lamp 60 by turning on or off according to the driving frequency of the arc G4, and detect the current flowing through the lamp 60 and the voltage applied to the lamp 60 when the lamp is turned on. Converting it to the first DC voltage and the second DC voltage V2 and linearly combining the first DC voltage and the second DC voltage V2 to output the third DC voltage V3. An oscillation signal Fosc having a frequency varying according to the third DC voltage V3 by receiving the linearly coupled third DC voltage V3 output from the lamp voltage current detector 100 and the lamp voltage current detector 100. The first drive control signal G1, the second drive control signal G2, and the third drive control signal, which are outputs of the first drive unit 40 and the second drive unit 50, by the oscillation signal Fosc. The drive frequency of the G3) and the fourth drive control signal G4 is varied so that the lamp 60 is constituted by the voltage controlled oscillator 200 having a nominal output within a certain range.

도 2는 도 1의 램프전압 및 램프전류를 검출하는 램프전류전압 검출부의 구성도로, 램프전압전류 검출부(100)는 램프 점등시 램프(60)에 흐르는 전류를 검출하여 이를 직류전압으로 변환된 제1직류전압(V1)을 출력하는 램프전류검출부(110), 램프 점등시 램프(60)에 인가되는 전압을 검출하여 이를 직류전압으로 변환된 제2직류전압(V2)을 출력하는 램프전압검출부(120) 및 제1직류전압(V1)과 제2직류전압(V2)을 수신하여 이를 가산하여 제3직류전압(V3)을 출력하는 가산부(130)로 구성된다.2 is a configuration diagram of a lamp current voltage detector for detecting a lamp voltage and a lamp current of FIG. 1, wherein the lamp voltage current detector 100 detects a current flowing in the lamp 60 when the lamp is turned on, and converts it into a DC voltage. Lamp current detection unit 110 for outputting one DC voltage (V1), Lamp voltage detection unit for detecting the voltage applied to the lamp 60 when the lamp is turned on and outputs a second DC voltage (V2) converted to DC voltage ( 120 and an adder 130 which receives the first DC voltage V1 and the second DC voltage V2, adds the same, and outputs the third DC voltage V3.

램프전압검출부(120)는 한 단자가 램프(60)의 일측에 연결된 제1저항(R1), 한 단자가 제1저항(R1)의 다른 단자와 연결되고, 다른 단자가 램프(60)의 타측에 연결된 제2저항(R2), 제2저항(R2)에 양단에 인가되는 교류신호를 수신하여 이를 전파정류하여 정류신호를 출력하는 제1정류부(121), 정류신호를 수신하여 이를 직류전압으로 변환시키는 제1직류전압 변환부(123) 및 제1직류전압 변환부(123)의 출력인 직류전압(Va)을 증폭하여 제1직류전압(V1)을 출력하는 제1증폭부(125)로 구성된다.The lamp voltage detector 120 includes a first resistor R1 connected to one side of the lamp 60, one terminal connected to the other terminal of the first resistor R1, and the other terminal connected to the other side of the lamp 60. A first rectifier 121 for receiving an AC signal applied to both ends of the second resistor (R2) and the second resistor (R2) connected to the terminal, and rectifying the wave to output a rectified signal. The first DC voltage converting unit 123 and the DC voltage Va, which is an output of the first DC voltage converting unit 123, are amplified to output the first DC voltage V1 to the first amplifier 125. It is composed.

램프전류검출부(110)는 1차측코일(L1) 및 2차측코일(L2)로 구성되어 1차측코일(L1)에 유기된 램프 전류를 2차측코일(L2)로 유기시키는 제1트랜스포머(T1), 제1트랜스포머(T1)의 2차측코일(L2)에 유기되는 교류신호를 수신하여 이를 전파정류하여 정류신호를 출력하는 제2정류부(111), 정류신호를 수신하여 이를 직류전압(Vb)으로 변환시키는 제2직류전압 변환부(113) 및 제2직류전압 변환부(113)의 출력인 직류전압(Vb)을 증폭하여 제2직류전압(V2)을 출력하는 제2증폭부(115)로 구성된다.The lamp current detector 110 includes a primary coil L1 and a secondary coil L2 to induce a lamp current induced in the primary coil L1 to the secondary coil L2. The second rectifying unit 111 receives the AC signal induced in the secondary coil L2 of the first transformer T1, and rectifies and propagates the RF signal to the DC voltage Vb. To a second amplifying unit 115 that amplifies the DC voltage Vb, which is an output of the second DC voltage converting unit 113 and the second DC voltage converting unit 113, and outputs a second DC voltage V2. It is composed.

도 1에 도시된 바와 같이 전자식 안정기는 제1직류전압(V1) 및 제2직류전압(V2)을 수신하여 램프(60)에 과전류 또는 과전압이 발생될 때 스위칭 트랜지스터들(STR1∼STR4)의 동작을 중지시켜 안정기 및 램프를 보호하는 보호수단(300)을 더 구비할 수 있다.As shown in FIG. 1, the electronic ballast receives the first DC voltage V1 and the second DC voltage V2 to operate the switching transistors STR1 to STR4 when an overcurrent or overvoltage is generated in the lamp 60. It may be further provided with a protection means 300 to protect the ballast and the lamp by stopping.

보호수단(300)은 제1직류전압(V1) 및 제2직류전압(V2)을 수신하여 이를 가산한 직류전압과 램프에 과전류 또는 과전압의 발생시 설정된 기준전압을 비교하여 가산한 직류전압이 기준전압을 초과하면 활성화된 제1스위칭 제어신호(SC1)를 출력하는 비교부(310)와 비교부(310)의 출력인 제1스위칭 제어신호(SC1)에 따라 온 또는 오프되는 제1스위칭(Q1)을 구비하여 제1스위칭 제어신호(SC1)가 활성화되면 제1스위칭(Q1)은 온되어 전압제어발진부(200)의 입력인 제3직류전압(V3)은 접지전압(Vss)이 되도록 한다.The protection unit 300 receives the first DC voltage V1 and the second DC voltage V2 and compares the DC voltage added with the DC voltage added by comparing the reference voltage set when an overcurrent or overvoltage is generated to the lamp. If exceeded, the first switching Q1 turned on or off according to the comparing unit 310 outputting the activated first switching control signal SC1 and the first switching control signal SC1 output from the comparing unit 310. When the first switching control signal SC1 is activated, the first switching Q1 is turned on so that the third DC voltage V3 which is an input of the voltage controlled oscillator 200 becomes the ground voltage Vss.

또한 보호수단(300)은 제1직류전압(V1) 및 제2직류전압(V2)을 수신하여 이를 가산한 직류전압과 램프에 과전류 또는 과전압의 발생시 설정된 기준전압을 비교하여 가산한 직류전압이 기준전압을 초과하면 활성화된 제1스위칭 제어신호(SC1)를 출력하는 비교부(310)와 비교부(310)의 출력인 제1스위칭 제어신호(SC1)에 따라 온 또는 오프되는 제2스위칭(Q2)을 구비하여 제1스위칭 제어신호(SC1)가 활성화되면 제2스위칭(Q2)은 온되어 전압제어발진부(200)의 출력인 발진신호(Fos)를 접지전압(Vss)이 되도록 구성할 수 있다.In addition, the protection means 300 receives a first DC voltage (V1) and a second DC voltage (V2) and adds the DC voltage added by comparing the reference voltage set when the overcurrent or overvoltage to the lamp is added as a reference When the voltage is exceeded, the second switching unit Q2 is turned on or off according to the comparison unit 310 outputting the activated first switching control signal SC1 and the first switching control signal SC1 output from the comparison unit 310. When the first switching control signal SC1 is activated, the second switching Q2 may be turned on so that the oscillation signal Fos, which is the output of the voltage controlled oscillator 200, may be set to the ground voltage Vss. .

전자식 안정기는 램프(60)의 초기 점등을 위해 필요한 고압펄스전압을 출력하고, 램프(60)의 점등 후 램프의 정상 동작시 고압펄스전압을 출력하지 않는 고압펄스전압 발생부(400)를 더 구비할 수 있다.The electronic ballast further includes a high voltage pulse voltage generator 400 for outputting a high voltage pulse voltage necessary for initial lighting of the lamp 60 and not outputting a high voltage pulse voltage during normal operation of the lamp after the lamp 60 is turned on. can do.

도 3은 고압펄스전압 발생부의 구성도로, 고압펄스전압 발생부(400)는 일정 주기 마다 활성화되는 방전제어신호(DIS)를 출력하는 제1타이머(410), 제1타이머(410)의 방전제어신호(DIS)에 따라 제1공급전압(Vdc)을 충전 및 방전시켜 램프(60)에 고압펄스전압을 출력시켜 램프(60)를 초기 점등시키는 충방전부(420), 램프(60)의 초기 점등에 의해 유기된 전류에 의해 발생된 교류신호를 전파정류하여 제2스위칭 제어신호(SC2)를 출력하는 스위칭 제어부(430) 및 스위칭 제어부(430)의 출력인 제2스위칭 제어신호(SC2)가 활성화되면 온되어 제1타이머(410)의 동작을 정지시켜 충방전부(420)의 충전 및 방전을 정지시켜 램프(60)에 고압펄스전압이 발생되지 않도록 하는 제3스위칭(Q3)으로 구성된다.3 is a configuration diagram of the high voltage pulse voltage generator, and the high voltage pulse voltage generator 400 controls the discharge of the first timer 410 and the first timer 410 to output a discharge control signal DIS that is activated every predetermined period. The charging / discharging unit 420 and the initial lighting of the lamp 60 which initially charge the lamp 60 by outputting a high voltage pulse voltage to the lamp 60 by charging and discharging the first supply voltage Vdc according to the signal DIS. The switching control unit 430 for outputting the second switching control signal SC2 by full-wave rectifying the AC signal generated by the current induced by the second switch and the second switching control signal SC2 which is the output of the switching control unit 430 are activated. When the first timer 410 is turned on, the third timer switch Q3 stops the charging and discharging of the charging and discharging unit 420 so that a high voltage pulse voltage is not generated in the lamp 60.

충방전부(420)는 한 단자가 제1공급전압(Vdc)에 연결된 제3저항(R3), 한 단자가 제3저항(R3)의 다른 단자에 연결되고, 다른 단자가 접지전압(Vss)에 연결된 제1캐패시터(C1), 제1타이머(410)의 동작시 제1타이머(410)의 출력인 활성화된 방전제어신호(DIS)에 의해 온되어 제1캐패시터(C1)에 충전된 전압을 방전시키는 제4스위칭(Q4) 및 한 단자가 제3저항(R3)의 다른 단자에 연결되고, 다른 단자가 제4스위칭(Q4)에 연결되어 제4스위칭(Q4)이 오프될 때 전류가 유기되어 램프(60)에 고압펄스전압을 발생시키는 점화코일(L3)로 구성된다.The charging and discharging unit 420 has a third resistor R3 connected to one terminal of the first supply voltage Vdc, one terminal connected to the other terminal of the third resistor R3, and the other terminal to the ground voltage Vss. When the first capacitor C1 and the first timer 410 are connected, the voltage is turned on by the activated discharge control signal DIS, which is an output of the first timer 410, to discharge the voltage charged in the first capacitor C1. The fourth switch Q4 and one terminal are connected to the other terminal of the third resistor R3, and the other terminal is connected to the fourth switch Q4 so that the current is induced when the fourth switch Q4 is turned off. The lamp 60 is composed of an ignition coil L3 for generating a high voltage pulse voltage.

고압펄스전압 발생부(400)는 일정 주기 마다 활성화되는 램프수명말기 제어신호(LT)를 출력하는 제2타이머(440) 및 램프수명말기 제어신호(LT)의 비활성화시간 동안 제3스위칭(Q3)이 온되지 않으면 제2타이머(440)의 램프수명말기 제어신호(LT)가 할성화되면 온 되어 제1타이머(410)와 제2타이머(440)의 동작을 정지시키는 실리콘 제어 정류부(SCR)를 더 구비할 수 있다.The high-voltage pulse voltage generator 400 outputs the second timer 440 for outputting the lamp end-of-life control signal LT activated every predetermined period and the third switch Q3 during the deactivation time of the lamp end-of-life control signal LT. If it is not turned on, when the end of lamp control signal LT of the second timer 440 becomes active, the silicon control rectifier SCR for stopping the operation of the first timer 410 and the second timer 440 is turned on. It may be further provided.

전자식 안정기는 스위칭 트랜지스터들(STR1∼STR4)의 출력단(A,B) 양단에 직렬로 연결된 제2캐패시터(C2)와 스위칭 트랜지스터들(STR1∼STR4)의 출력단(A,B) 양단과 접지전압(Vss) 사이에 각각 연결된 제3 및 제4캐패시터(C3,C4)로 구성되어 스위칭 트랜지스터들(STR1∼STR4)의 구동주파수에서 전압과 전류가 동위상을 갖도록 한다.The electronic ballast is provided with a second capacitor C2 connected in series across the output terminals A and B of the switching transistors STR1 to STR4 and output terminals A and B of the switching transistors STR1 to STR4 and a ground voltage. And third and fourth capacitors C3 and C4 connected between Vss, respectively, so that voltage and current are in phase at the driving frequencies of the switching transistors STR1 to STR4.

상기의 구성에 따른 본 발명인 전자식 안정기의 동작은 다음과 같다.The operation of the electronic ballast of the present invention according to the above configuration is as follows.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 전자식 안정기에 있어서, 전자파 제거부(10), 전파정류부(20), 역률개선부(30), 제1구동부(40), 제2구동부(50), 풀브리지 방식을 사용하여 구동주파수에 따라 온 또는 오프되어 램프(60)를 점등시키는 스위칭 트랜지스터들(STR1∼STR4), 램프(60)의 점등 후 정상동작을 하기 위하여 스위칭 트랜지스터들(STR1∼STR4)의 출력단(A,B) 양단에 위치한 캐패시터(C5)와 트랜스포머(T2) 및 LCC 공진을 일으키는 캐패시터(C6, C7)과 공진코일(Lr)은 종래의 전자식 안정기의 구성과 동일한 것으로 이에 대한 동작 설명은 생략하고, 본 발명의 특징인 램프전압전류 검출부(100), 전압제어발진부(200), 램프(60)의 과전류와 과전압에 대한 보호수단(300) 및 고압펄스전압 발생부(400)에 대한 동작 설명은 다음과 같다.As shown in FIG. 1, in the electronic ballast of the present invention, an electromagnetic wave removing unit 10, a full-wave rectifying unit 20, a power factor improving unit 30, a first driving unit 40, a second driving unit 50, and a pool are provided. Switching transistors STR1 to STR4 that turn on or off the lamp 60 by turning on or off according to the driving frequency using a bridge method, and switch transistors STR1 to STR4 to operate normally after the lamp 60 is turned on. Capacitors C5, transformers T2, and capacitors C6 and C7 and the resonant coil Lr, which cause LCC resonance, are the same as those of the conventional electronic ballast. The operation of the lamp voltage current detection unit 100, the voltage controlled oscillation unit 200, the protection means 300 against overcurrent and overvoltage of the lamp 60 and the high voltage pulse voltage generator 400, which are features of the present invention, are omitted. The explanation is as follows.

램프(60)를 초기에 점등시키기 위하여 본 발명의 본 발명의 전자식 안정기는 별도의 고압펄스전압 발생부(400)를 구비하고 있다.In order to initially light the lamp 60, the electronic ballast of the present invention is provided with a separate high-voltage pulse voltage generator 400.

도 3에 도시된 바와 같이 충방전부(420)의 제1공급전압(Vdc)과 접지전압(Vss) 사이에 직렬로 연결된 제3저항(R3)과 제1캐패시터(C1)에 의해 제1캐패시터(C1)에는 제1공급전압(Vdc)으로 충전이 이루어지며, 제1타이머(410)의 출력인 활성화된 방전제어신호(DIS)에 의해 제4스위칭(Q4)이 온되면 제1캐패시터(C1)에 충전된 전압은 방전된다. 다시 제1타이머(410)의 방전제어신호(DIS)가 비활성화되면 제4스위칭(Q4)은 오프된다. 제4스위칭(Q4)오프될 때 점화코일(L3)에는 순간적으로 전류가 유기되고, 이로 인해 램프(60)에 연결된 공진코일(Lr)에는 순간적으로 고압펄스전압이 유기되어 램프(60)를 점등시킨다. 공진코일(Lr)에 고압펄스전압이 유기되면 스위칭 제어부(430)의 코일(L4) 및 정류부(431)에 의해 스위칭 제어부(430)는 램프(60) 점등 후 활성화된 제2스위칭 제어신호(SC2)를 출력한다. 활성화된 제2스위칭 제어신호(SC2)에 의해 제3스위칭(Q3)은 온되어 제1타이머(410)를 동작시키기 위한 제1타이머(410)의 공급전원(Vd)을 접지전압(Vss)으로 만들어 주어 제1타이머(410)는 동작을 하지 않으므로 램프(60)의 점등 후에는 램프(60)에고압펄스전압이 인가되지 않는다. 즉, 고압펄스전압 발생부(400)는 램프(60)의 초기 점등을 위해 필요한 고압펄스전압을 출력하고, 램프(60)의 점등 후 램프의 정상 동작시 고압펄스전압은 출력되지 않는다.As shown in FIG. 3, the first capacitor C is formed by the third resistor R3 and the first capacitor C1 connected in series between the first supply voltage Vdc and the ground voltage Vss of the charge / discharge unit 420. C1) is charged to the first supply voltage Vdc, and when the fourth switching Q4 is turned on by the activated discharge control signal DIS, which is an output of the first timer 410, the first capacitor C1. The voltage charged in the is discharged. When the discharge control signal DIS of the first timer 410 is deactivated again, the fourth switching Q4 is turned off. When the fourth switching Q4 is turned off, an instantaneous current is induced in the ignition coil L3. As a result, a high voltage pulse voltage is instantaneously induced in the resonance coil Lr connected to the lamp 60 to light the lamp 60. Let's do it. When the high voltage pulse voltage is induced in the resonant coil Lr, the switching controller 430 is activated by the coil L4 and the rectifier 431 of the switching controller 430 after the lamp 60 is turned on. ) The third switching Q3 is turned on by the activated second switching control signal SC2 to turn the supply power Vd of the first timer 410 into the ground voltage Vss for operating the first timer 410. Since the first timer 410 does not operate, the high voltage pulse voltage is not applied to the lamp 60 after the lamp 60 is turned on. That is, the high voltage pulse voltage generator 400 outputs the high voltage pulse voltage necessary for the initial lighting of the lamp 60, and does not output the high voltage pulse voltage during the normal operation of the lamp after the lamp 60 is turned on.

또한 도 3에 도시된 바와 같이 고압펄스전압 발생부(400)는 램프(60)의 수명말기시나 램프(60)가 이탈된 경우 일정 시간을 제2타이머(440)에 미리 설정하여 실리콘 제어 정류부(SCR)를 온시켜 제1타이머(410)와 제2타이머(440)의 공급전압(Vd)을 접지전압(Vss)으로 만들어 주어 제1타이머(410)와 제2타이머(440)의 동작을 중지시켜 고압펄스전압 발생부(400)가 동작을 하지 않게 되어 전자식 안정기의 파손을 방지할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 3, the high-voltage pulse voltage generator 400 sets a predetermined time to the second timer 440 at the end of the life of the lamp 60 or when the lamp 60 is detached, thereby controlling the silicon control rectifier ( SCR) is turned on to make the supply voltage Vd of the first timer 410 and the second timer 440 the ground voltage Vss to stop the operation of the first timer 410 and the second timer 440. The high voltage pulse voltage generator 400 does not operate to prevent damage to the electronic ballast.

고압펄스전압 발생부(400)에 의해 램프(60)가 점등된 후 램프(60)의 정상 동작시에는 램프전압전류 검출부(100)의 램프전류검출부(110)와 램프전압검출부(120)에 의해 램프(60)에 인가되는 램프전류와 램프전압을 검출한다. 즉, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 램프전압검출부(120)는 제1저항(R1)과 제2저항(R2)에 의해 램프(60)의 정상 동작시 램프전압을 검출하고, 제1정류부(121)와 제1직류전압 변환부(123)에 의해 검출된 램프전압을 정류하여 직류전압(Va)을 출력하고, 제1증폭부(125)에 의해 직류전압(Va)을 증폭시켜 제1직류전압(V1)을 출력한다. 상기와 동일하게 램프전류검출부(110)는 1차측코일(L1) 및 2차측코일(L2)로 구성된 제1트랜스포머(T1)에 의해 램프(60)의 정상 동작시 램프전류를 검출하여 제2직류전압(V2)을 출력한다. 가산부(130)는 제1직류전압(V1)과 제2직류전압(V2)을 선형조합하여 제3직류전압(V3)을 출력한다. 이때 제3직류전압(V3)은 도 2에 도시된바와 같이 가산부(130)의 저항들(Ra, Rb, Rf)의 값에 따라 전압의 크기가 결정된다. 예를 들어 a, b를 상수라고 하면 제3직류전압(V3)는 a ×V1 + b ×V2의 값을 갖는다. 전압제어발진부(200)는 선형조합된 제3직류전압(V3)에 따라 가변되는 주파수를 갖는 발진신호(Fosc)를 출력하여 발진신호(Fosc)에 의해 제1구동부(40) 및 제2구동부(50)의 출력인 제1구동제어신호(G1), 제2구동제어신호(G2), 제3구동제어신호(G3) 및 제4구동제어신호(G4)의 구동주파수를 가변시켜 램프(60)가 일정한 범위내에서의 공칭출력을 갖도록 할 수 있다. 즉, 본 발명의 전자식 안정기는 램프의 정상동작시 램프전류와 램프전압은 가변적일 수 있으므로 이러한 램프전류와 램프전압에 따라 스위칭 트랜지스터들(STR1∼STR4)을 온 또는 오프 시키는 제1구동제어신호(G1), 제2구동제어신호(G2), 제3구동제어신호(G3) 및 제4구동제어신호(G4)의 구동주파수를 가변시켜주어 램프(60)의 출력을 공칭값의 ±5%이내로 제어할 수 있다.In the normal operation of the lamp 60 after the lamp 60 is turned on by the high voltage pulse voltage generator 400, the lamp current detector 110 and the lamp voltage detector 120 of the lamp voltage current detector 100 are operated. The lamp current and lamp voltage applied to the lamp 60 are detected. That is, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the lamp voltage detector 120 detects a lamp voltage during the normal operation of the lamp 60 by the first resistor R1 and the second resistor R2. The lamp voltage detected by the rectifier 121 and the first DC voltage converter 123 is rectified to output a DC voltage Va, and the first amplifier 125 amplifies the DC voltage Va to generate a first voltage. Output 1 DC voltage (V1). As described above, the lamp current detection unit 110 detects the lamp current during the normal operation of the lamp 60 by the first transformer T1 including the primary side coil L1 and the secondary side coil L2, and thus the second direct current. Output the voltage V2. The adder 130 linearly combines the first DC voltage V1 and the second DC voltage V2 and outputs the third DC voltage V3. At this time, as shown in FIG. 2, the third DC voltage V3 is determined according to the values of the resistors Ra, Rb, and Rf of the adder 130. For example, if a and b are constants, the third DC voltage V3 has a value of a x V1 + b x V2. The voltage controlled oscillator 200 outputs an oscillation signal Fosc having a frequency varying according to the linearly coupled third DC voltage V3 to output the oscillation signal Fosc by the first driver 40 and the second driver. The driving frequency of the first driving control signal G1, the second driving control signal G2, the third driving control signal G3, and the fourth driving control signal G4, which are the outputs of 50, is varied. Can have nominal output within a certain range. That is, the electronic ballast of the present invention may vary in the lamp current and the lamp voltage in the normal operation of the lamp, so that the first drive control signal for turning on or off the switching transistors STR1 to STR4 according to the lamp current and the lamp voltage. G1), the drive frequency of the second drive control signal G2, the third drive control signal G3 and the fourth drive control signal G4 are varied so that the output of the lamp 60 is within ± 5% of the nominal value. Can be controlled.

또한 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 전자식 안정기는 제1직류전압(V1) 및 제2직류전압(V2)을 수신하여 이를 가산한 직류전압과 램프에 과전류 또는 과전압의 발생시 설정된 기준전압을 비교하여 가산한 직류전압이 기준전압을 초과하면 활성화된 제1스위칭 제어신호(SC1)를 출력하는 비교부(310)와 비교부(310)의 출력인 제1스위칭 제어신호(SC1)에 따라 온 또는 오프되는 제1스위칭(Q1) 또는 제2스위칭(Q2)으로 구성된 보호수단(300)에 의해 전압제어발진부(200)의 입력인 제3직류전압(V3)을 접지전압(Vss)으로 만들어주거나 전압제어발진부(200)의 출력인 발진신호(Fos)를 접지전압(Vss)으로 만들어주어 램프(60)에 과전류 또는 과전압이발생될 때 스위칭 트랜지스터들(STR1∼STR4)의 동작을 중지시켜 안정기 및 램프를 보호할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 1, the electronic ballast of the present invention receives the first DC voltage V1 and the second DC voltage V2 and compares the DC voltage obtained by adding the DC voltage with the reference voltage set when the overcurrent or overvoltage is generated in the lamp. When the added DC voltage exceeds the reference voltage, the ON voltage is turned on according to the comparator 310 outputting the activated first switching control signal SC1 and the first switching control signal SC1 output from the comparator 310. The third direct current voltage V3, which is the input of the voltage controlled oscillator 200, is made to the ground voltage Vss by the protection means 300 configured as the first switching Q1 or the second switching Q2 which is turned off. The oscillation signal Fos, which is the output of the control oscillator 200, is made the ground voltage Vss to stop the operation of the switching transistors STR1 to STR4 when an overcurrent or an overvoltage is generated in the lamp 60 to stabilize the ballast and the lamp. Can protect.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 전자식 안정기는 스위칭 트랜지스터들(STR1∼STR4)의 출력단(A,B) 양단에 직렬로 연결된 제2캐패시터(C2)와 스위칭 트랜지스터들(STR1∼STR4)의 출력단(A,B) 양단과 접지전압(Vss) 사이에 각각 연결된 제3 및 제4캐패시터(C3,C4)인 스너버 캐패시터에 의해 스위칭 트랜지스터들(STR1∼STR4)의 구동주파수에서 전압과 전류가 동위상을 갖도록 하여 스위칭 트랜지스터들(STR1∼STR4)을 영전압스위칭(Zero Voltage Switching) 및 영전류스위칭(Zero Current Switching)이 되도록 하여 스위칭 소자의 발열로 인한 내구성 및 효율의 저하현상을 방지할 수 있다.As shown in FIG. 1, the electronic ballast of the present invention has a second capacitor C2 and an output terminal of the switching transistors STR1 to STR4 connected in series between the output terminals A and B of the switching transistors STR1 to STR4. The voltage and current are driven at the driving frequencies of the switching transistors STR1 to STR4 by snubber capacitors, which are the third and fourth capacitors C3 and C4 connected between the both ends of (A and B) and the ground voltage Vss, respectively. By having a phase, the switching transistors STR1 to STR4 are set to zero voltage switching and zero current switching, thereby preventing degradation of durability and efficiency due to heat generation of the switching element. .

도 4는 스위칭 트랜지스터들(STR1∼STR4)의 출력단(A,B) 양단에 위치한 램프(60), 공진코일(Lr) 및 제2캐패시터(C2), 제3캐패시터(C3), 제4캐패시터(C4)에 대한 등가회로도를 도시한 것으로 램프(60)는 저항(Rl)으로 제2캐패시터(C2), 제3캐패시터(C3), 제4캐패시터(C4)는 스너버 캐패시터(Cs)로 대치할 수 있다.4 illustrates a lamp 60, a resonant coil Lr, a second capacitor C2, a third capacitor C3, and a fourth capacitor positioned at both ends of the output terminals A and B of the switching transistors STR1 to STR4. The equivalent circuit diagram for C4) is shown in which the lamp 60 replaces the second capacitor C2, the third capacitor C3, and the fourth capacitor C4 with the snubber capacitor Cs. Can be.

도 4의 출력단(A,B) 간의 임피던스(Zab)는 (Rl+jwLr)/{(1-w2LrCs)+jwRlCs}이 되며, 출력단(A,B) 간의 임피던스(Zab)가 순수저항 성분이 되는 조건은 구동주파수(f)=(1/2π)×{(Lr-Rl2Cs)/(Lr2Cs)}1/2이 되며, 이러한 구동주파수(f)에서 전압과 전류가 동위상을 가지게 되어 스위칭 트랜지스터들(STR1∼STR4)은 영전압스위칭 및 영전류스위칭을 할 수 있으므로 스위칭 손실은 작아진다. 예를들어저항(Rl)을 40Ω, 공진코일(Lr)을 200uH, 스너버 캐피시터(Cs)를 22㎋로 설정하면 구동주파수(f)는 약 69㎑가 되며, 69㎑의 구동주파수(f)에서 스위칭 손실은 거의 없다.Impedance (Zab) between the output terminals (A, B) of Figure 4 (Rl + jwLr) / {( 1-w 2 LrCs) + jwRlCs} This is an impedance (Zab) a pure resistance component between the output terminals (A, B) The driving condition (f) = (1 / 2π) × {(Lr-Rl 2 Cs) / (Lr 2 Cs)} 1/2 becomes the condition that voltage and current are in phase at this driving frequency (f). Since switching transistors STR1 to STR4 are capable of zero voltage switching and zero current switching, the switching loss is small. For example, if the resistor Rl is set to 40 Hz, the resonance coil Lr is 200 uH, and the snubber capacitor Cs is set to 22 Hz, the driving frequency f becomes about 69 Hz, and the driving frequency f is 69 Hz. There is little switching loss at.

본 발명의 전자식 안정기는 음향공명현상을 발생시키지 않는 고주파수에서 구동시키기 위해 스위칭 소자의 발열현상을 제거하기 위한 스너버 캐패시터를 추가시켜 스위칭 손실을 방지할 수 있고, 램프의 정상동작시 램프전류와 램프전압을 검출하여 램프전류와 램프전압에 따라 스위칭 트랜지스터들을 온 또는 오프 시키는 구동주파수를 가변시켜주어 램프의 출력을 공칭값의 ±5%이내로 제어할 수 있고, 램프의 초기 점등을 위한 고압발생회로를 별도로 두어 램프의 초기 점등에 적합한 크기의 고압펄스의 전압을 발생시키고, 램프의 정상 동작시 또는 램프의 수명말기시 고압발생회로는 동작을 중단시켜 램프의 수명을 연장시킬 수 있다.The electronic ballast of the present invention can prevent switching loss by adding a snubber capacitor for removing the heat generation of the switching element in order to drive at a high frequency that does not generate an acoustic resonance phenomenon, the lamp current and the lamp during normal operation of the lamp By detecting the voltage and changing the driving frequency to turn on or off the switching transistors according to the lamp current and the lamp voltage, the output of the lamp can be controlled within ± 5% of the nominal value. Separately, a voltage of a high voltage pulse suitable for initial lighting of the lamp is generated, and the high voltage generating circuit can stop the operation at the time of normal operation of the lamp or at the end of the lamp life to extend the life of the lamp.

Claims (12)

교류입력전원을 수신하여 교류입력전원이 포함된 고주파성분 및 노이즈를 제거하는 전자파 제거부, 전자파 제거부에 의해 고주파성분 및 노이즈가 제거된 교류입력전원을 전파정류시켜 전파정류를 출력하는 전파정류부, 전파정류를 수신하여 교류입력전원의 전류와 전압이 동위상을 갖도록 역률이 개선된 직류전압인 제1공급전압을 출력하는 역률개선부, 제1구동제어신호와 제1구동제어신호와 반전된 신호인 제2구동제어신호를 출력하는 제1구동부, 제3구동제어신호와 제3구동제어신호와 반전된 신호인 제4구동제어신호를 출력하는 제2구동부, 제1공급전압을 구동전원으로 사용하여 제1구동제어신호, 제2구동제어신호, 제3구동제어신호 및 제4구동제어신호의 구동주파수에 따라 온 또는 오프되어 램프를 점등시키는 스위칭 트랜지스터들을 구비한 전자식 안정기에 있어서,Electromagnetic wave removal unit for removing high frequency components and noise including AC input power by receiving AC input power, Full wave rectifying unit for outputting full wave rectification by full-wave rectifying AC input power from which high frequency components and noise are removed by electromagnetic wave removing unit; A power factor improving unit for receiving a full-wave rectification and outputting a first supply voltage, which is a direct current voltage having improved power factor, so that the current and voltage of the AC input power have the same phase, the first drive control signal and the first drive control signal and the inverted signal. A first driving unit for outputting a second driving control signal, a second driving unit for outputting a fourth driving control signal which is an inverted signal with a third driving control signal, and a third driving control signal, and a first supply voltage as a driving power source And switching transistors which turn on or off the lamps according to the driving frequencies of the first drive control signal, the second drive control signal, the third drive control signal and the fourth drive control signal. In the child ballast, 램프 점등시 램프에 흐르는 전류와 램프에 인가된 전압을 검출하여 이를 제1직류전압 및 제2직류전압으로 변환시키고, 제1직류전압과 제2직류전압을 선형조합하여 제3직류전압을 출력하는 램프전압전류 검출수단; 및When the lamp is turned on, it detects the current flowing through the lamp and the voltage applied to the lamp, converts it into a first DC voltage and a second DC voltage, and outputs a third DC voltage by linearly combining the first DC voltage and the second DC voltage. Lamp voltage current detection means; And 상기 램프전압전류 검출수단의 출력인 선형조합된 제3직류전압을 수신하여 제3직류전압에 따라 가변되는 주파수를 갖는 발진신호를 출력하여 발진신호에 의해 상기 제1구동부 및 제2구동부의 출력인 제1구동제어신호, 제2구동제어신호, 제3구동제어신호 및 제4구동제어신호의 구동주파수를 가변시켜 상기 램프가 일정한 범위내에서의 공칭출력을 갖는 전압제어발진수단을 구비한 것을 특징으로 하는 하는 전자식 안정기.Receiving a linear combination of the third DC voltage, the output of the lamp voltage current detection means, and outputs an oscillation signal having a frequency variable according to the third DC voltage and outputs the first driver and the second driver by the oscillation signal. Characterized in that the ramp is provided with a voltage controlled oscillation means having a nominal output within a predetermined range by varying the drive frequencies of the first drive control signal, the second drive control signal, the third drive control signal and the fourth drive control signal. Electronic ballast made with. 제 1 항에 있어서, 상기 램프전압전류 검출수단은The method of claim 1, wherein the lamp voltage current detection means 상기 램프 점등시 램프에 흐르는 전류를 검출하여 이를 직류전압으로 변환된 제1직류전압을 출력하는 램프전류검출수단;Lamp current detection means for detecting a current flowing in the lamp when the lamp is turned on and outputting a first DC voltage converted into the DC voltage; 상기 램프 점등시 램프에 인가되는 전압을 검출하여 이를 직류전압으로 변환된 제2직류전압을 출력하는 램프전압검출수단; 및Lamp voltage detection means for detecting a voltage applied to the lamp when the lamp is turned on and outputting a second DC voltage converted to the DC voltage; And 상기 제1직류전압 및 제2직류전압을 수신하여 이를 가산하여 제3직류전압을 출력하는 가산수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전자식 안정기.And an adding means for receiving the first DC voltage and the second DC voltage, adding the same, and outputting a third DC voltage. 제 1 항에 있어서, 상기 램프전압검출수단은The method of claim 1, wherein the lamp voltage detection means 한 단자가 램프의 일측에 연결된 제1저항;A first resistor having one terminal connected to one side of the lamp; 한 단자가 상기 제1저항의 다른 단자와 연결되고, 다른 단자가 램프의 타측에 연결된 제2저항;A second resistor having one terminal connected to the other terminal of the first resistor and the other terminal connected to the other side of the lamp; 상기 제2저항에 양단에 인가되는 교류신호를 수신하여 이를 전파정류하여 정류신호를 출력하는 제1정류수단;First rectifying means for receiving an AC signal applied to both ends of the second resistor, and rectifying the wave to output a rectified signal; 정류신호를 수신하여 이를 직류전압으로 변환시키는 제1직류전압 변환수단; 및First DC voltage converting means for receiving a rectified signal and converting the DC signal into a DC voltage; And 상기 제1직류전압 변환수단의 출력인 직류전압을 증폭하여 제1직류전압을 출력하는 제1증폭수단을 구비한 것을 특징으로 하는 하는 전자식 안정기.And a first amplifying means for amplifying a DC voltage which is an output of said first DC voltage converting means and outputting a first DC voltage. 제 1 항에 있어서, 상기 램프전류검출수단은The method of claim 1, wherein the lamp current detecting means 1차측코일 및 2차측코일로 구성되어 1차측코일에 유기된 램프 전류를 2차측코일로 유기시키는 제1트랜스포머;A first transformer composed of a primary side coil and a secondary side coil to induce a lamp current induced in the primary side coil to the secondary side coil; 상기 제1트랜스포머의 2차측코일에 유기되는 교류신호를 수신하여 이를 전파정류하여 정류신호를 출력하는 제2정류수단;Second rectifying means for receiving an AC signal induced in the secondary coil of the first transformer, and rectifying the wave to output a rectified signal; 정류신호를 수신하여 이를 직류전압으로 변환시키는 제2직류전압 변환수단; 및Second DC voltage converting means for receiving a rectified signal and converting the DC signal into a DC voltage; And 상기 제2직류전압 변환수단의 출력인 직류전압을 증폭하여 제2직류전압을 출력하는 제2증폭수단을 구비한 것을 특징으로 하는 하는 전자식 안정기.And a second amplifying means for amplifying a DC voltage which is an output of said second DC voltage converting means and outputting a second DC voltage. 제 1 항에 있어서, 상기 전자식 안정기는 제1직류전압 및 제2직류전압을 수신하여 램프에 과전류 또는 과전압이 발생될 때 상기 스위칭 트랜지스터들의 동작을 중지시켜 안정기 및 램프를 보호하는 보호수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 전자식 안정기.The electronic ballast of claim 1, further comprising protection means for receiving the first DC voltage and the second DC voltage to stop the operation of the switching transistors when an overcurrent or overvoltage occurs in the lamp to protect the ballast and the lamp. Electronic ballast characterized in that. 제 5 항에 있어서, 상기 보호수단은The method of claim 5, wherein the protective means 제1직류전압 및 제2직류전압을 수신하여 이를 가산한 직류전압과 램프에 과전류 또는 과전압의 발생시 설정된 기준전압을 비교하여 가산한 직류전압이 기준전압을 초과하면 활성화된 제1스위칭 제어신호를 출력하는 비교수단; 및Receives the first DC voltage and the second DC voltage and compares the DC voltage added with the reference voltage set in the occurrence of overcurrent or overvoltage to the lamp and outputs the activated first switching control signal when the DC voltage added exceeds the reference voltage. Comparative means for doing; And 상기 비교수단의 출력인 제1스위칭 제어신호에 따라 온 또는 오프되는 제1스위칭수단을 구비하여 상기 제1스위칭 제어신호가 활성화되면 제1스위칭수단은 온되어 상기 전압제어발진수단의 입력인 제3직류전압을 접지전압이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 전자식 안정기.A first switching means turned on or off in accordance with a first switching control signal output from the comparison means, and when the first switching control signal is activated, the first switching means is turned on to be the input of the voltage controlled oscillation means; Electronic ballast characterized in that the DC voltage to the ground voltage. 제 5 항에 있어서, 상기 보호수단은The method of claim 5, wherein the protective means 제1직류전압 및 제2직류전압을 수신하여 이를 가산한 직류전압과 램프에 과전류 또는 과전압의 발생시 설정된 기준전압을 비교하여 가산한 직류전압이 기준전압을 초과하면 활성화된 제1스위칭 제어신호를 출력하는 비교수단; 및Receives the first DC voltage and the second DC voltage and compares the DC voltage added with the reference voltage set in the occurrence of overcurrent or overvoltage to the lamp and outputs the activated first switching control signal when the DC voltage added exceeds the reference voltage. Comparative means for doing; And 상기 비교수단의 출력인 제1스위칭 제어신호에 따라 온 또는 오프되는 제2스위칭수단을 구비하여 상기 제1스위칭 제어신호가 활성화되면 제2스위칭수단은 온되어 상기 전압제어발진수단의 출력인 발진신호를 접지전압이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 전자식 안정기.And a second switching means turned on or off according to the first switching control signal which is the output of the comparing means. When the first switching control signal is activated, the second switching means is turned on and the oscillation signal which is the output of the voltage controlled oscillation means. Electronic ballast characterized in that the ground voltage. 제 1 항에 있어서, 상기 전자식 안정기는 램프의 초기 점등을 위해 필요한 고압펄스전압을 출력하고, 램프의 점등 후 램프의 정상 동작시 고압펄스전압을 출력하지 않는 고압펄스전압 발생수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 전자식 안정기.The method of claim 1, wherein the electronic ballast further comprises a high voltage pulse voltage generating means for outputting a high voltage pulse voltage required for the initial lighting of the lamp, and does not output a high voltage pulse voltage during normal operation of the lamp after the lamp is turned on. Electronic ballast characterized by the above-mentioned. 제 8 항에 있어서, 상기 고압펄스전압 발생수단은The method of claim 8, wherein the high voltage pulse voltage generating means 일정 주기 마다 활성화되는 방전제어신호를 출력하는 제1타이머;A first timer for outputting a discharge control signal that is activated every predetermined period; 상기 제1타이머의 방전제어신호에 따라 상기 제1직류전압을 충전 및 방전시켜 램프에 고압펄스전압을 출력시켜 램프를 초기 점등시키는 충방전수단;Charging and discharging means for initially charging the lamp by charging and discharging the first DC voltage according to the discharge control signal of the first timer and outputting a high voltage pulse voltage to the lamp; 램프의 초기 점등에 의해 유기된 전류에 의해 발생된 교류신호를 전파정류하여 제2스위칭 제어신호를 출력하는 스위칭 제어수단; 및Switching control means for full-wave rectifying the AC signal generated by the current induced by the initial lighting of the lamp and outputting a second switching control signal; And 상기 스위칭 제어수단의 출력인 제2스위칭 제어신호가 활성화되면 온되어 상기 제1타이머의 동작을 정지시켜 상기 충방전수단의 충전 및 방전을 정지시켜 상기 램프에 고압펄스전압이 발생되지 않도록 하는 제3스위칭수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전자식 안정기.A third switching control signal, which is an output of the switching control means, is turned on to stop the operation of the first timer to stop charging and discharging of the charging / discharging means so that a high voltage pulse voltage is not generated in the lamp; An electronic ballast comprising a switching means. 제 9 항에 있어서, 상기 충방전수단은The method of claim 9, wherein the charging and discharging means 한 단자가 제1공급전압에 연결된 제3저항;A third resistor having one terminal connected to the first supply voltage; 한 단자가 상기 제3저항의 다른 단자에 연결되고, 다른 단자가 접지전압에 연결된 제1캐패시터;A first capacitor having one terminal connected to the other terminal of the third resistor and the other terminal connected to the ground voltage; 상기 제1타이머의 동작시 제1타이머의 출력인 활성화된 방전제어신호에 의해 온되어 상기 제1캐패시터에 충전된 전압을 방전시키는 제4스위칭수단; 및Fourth switching means for discharging a voltage charged in the first capacitor by being turned on by an activated discharge control signal which is an output of the first timer during the operation of the first timer; And 한 단자가 상기 제3저항의 다른 단자에 연결되고, 다른 단자가 상기 제4스위칭수단에 연결되어 상기 제4스위칭수단이 오프될 때 전류가 유기되어 상기 램프에 고압펄스전압을 발생시키는 점화코일을 구비한 것을 특징으로 하는 전자식 안정기.An ignition coil having one terminal connected to the other terminal of the third resistor and the other terminal connected to the fourth switching means such that current is induced to generate a high voltage pulse voltage to the lamp when the fourth switching means is turned off. Electronic ballast, characterized in that provided. 제 9 항에 있어서, 상기 고압펄스전압 발생수단은The method of claim 9, wherein the high voltage pulse voltage generating means 일정 주기 마다 활성화되는 램프수명말기 제어신호를 출력하는 제2타이머; 및A second timer configured to output a lamp end-of-life control signal activated every predetermined period; And 상기 램프수명말기 제어신호의 비활성화시간 동안 상기 제3스위칭수단이 온되지 않으면 상기 제2타이머의 램프수명말기 제어신호가 할성화되면 온 되어 상기 제1타이머와 제2타이머의 동작을 정지시키는 실리콘 제어 정류수단을 더 구비한 것을 구비한 것을 특징으로 하는 전자식 안정기.If the third switching means is not turned on during the deactivation time of the lamp end-of-life control signal, when the lamp end-of-life control signal of the second timer becomes active, the silicon control to stop the operation of the first timer and the second timer. An electronic ballast, further comprising a rectifying means. 제 1 항에 있어서, 상기 전자식 안정기는The electronic ballast of claim 1, wherein the electronic ballast 상기 스위칭 트랜지스터들의 출력단 양단에 직렬로 연결된 제2캐패시터;A second capacitor connected in series across the output terminal of the switching transistors; 상기 스위칭 트랜지스터들의 출력단 양단과 접지전압 사이에 각각 연결된 제3 및 제4캐패시터로 구성되어 상기 스위칭 트랜지스터들의 구동주파수에서 전압과 전류가 동위상을 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 전자식 안정기.And a third and a fourth capacitor connected between the output terminal of the switching transistors and the ground voltage, respectively, so that the voltage and the current are in phase at the driving frequency of the switching transistors.
KR1020010040210A 2001-07-06 2001-07-06 Electronic lamp invertor KR20030004636A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010040210A KR20030004636A (en) 2001-07-06 2001-07-06 Electronic lamp invertor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010040210A KR20030004636A (en) 2001-07-06 2001-07-06 Electronic lamp invertor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20030004636A true KR20030004636A (en) 2003-01-15

Family

ID=27713637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010040210A KR20030004636A (en) 2001-07-06 2001-07-06 Electronic lamp invertor

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20030004636A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100658233B1 (en) * 2003-10-22 2006-12-14 파텐트-트로이한트-게젤샤프트 퓌어 엘렉트리쉐 글뤼람펜 엠베하 Operating circuit for a dielectrically impeded discharge lamp having an overvoltage protection circuit

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950007631U (en) * 1993-08-23 1995-03-21 삼성전관주식회사 Electronic ballast
JPH08288087A (en) * 1995-04-14 1996-11-01 Origin Electric Co Ltd Electronic ballast for discharge lamp
KR970073235A (en) * 1996-04-10 1997-11-07 한민호 Electronic ballast
KR19980064916A (en) * 1998-06-05 1998-10-07 한민호 Constant Output Circuit and Inrush Current Suppression Circuit by Frequency Control of Electronic Ballast for High Voltage Discharge Lamp
KR20000007563A (en) * 1998-07-04 2000-02-07 김중성 Electronic stabilizer for high voltage discharging light using micro processor
KR20000017945A (en) * 1999-12-30 2000-04-06 주덕영 Free Wattage Electronic Ballast for Fluoresent Lamp

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950007631U (en) * 1993-08-23 1995-03-21 삼성전관주식회사 Electronic ballast
JPH08288087A (en) * 1995-04-14 1996-11-01 Origin Electric Co Ltd Electronic ballast for discharge lamp
KR970073235A (en) * 1996-04-10 1997-11-07 한민호 Electronic ballast
KR19980064916A (en) * 1998-06-05 1998-10-07 한민호 Constant Output Circuit and Inrush Current Suppression Circuit by Frequency Control of Electronic Ballast for High Voltage Discharge Lamp
KR20000007563A (en) * 1998-07-04 2000-02-07 김중성 Electronic stabilizer for high voltage discharging light using micro processor
KR20000017945A (en) * 1999-12-30 2000-04-06 주덕영 Free Wattage Electronic Ballast for Fluoresent Lamp

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100658233B1 (en) * 2003-10-22 2006-12-14 파텐트-트로이한트-게젤샤프트 퓌어 엘렉트리쉐 글뤼람펜 엠베하 Operating circuit for a dielectrically impeded discharge lamp having an overvoltage protection circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7291988B2 (en) Electronic high intensity discharge lamp driver
US5677602A (en) High efficiency electronic ballast for high intensity discharge lamps
EP1330943B1 (en) Ballast self oscillating inverter with phase controlled voltage feedback
US7102297B2 (en) Ballast with end-of-lamp-life protection circuit
US7817453B2 (en) Thermal foldback for linear fluorescent lamp ballasts
US5416386A (en) Electronic ballast with controlled DC rail voltage
EP0922375B1 (en) Universal high intensity discharge (hid) electronic starter
WO2000045622A1 (en) Hid ballast with hot restart circuit
CA2347542A1 (en) Hid ballast circuit with arc stabilization
KR100291042B1 (en) Electronic ballast for high-intensity discharge lamp
Tadesse et al. A comparison of power circuit topologies and control techniques for a high frequency ballast
EP0091724A1 (en) Ballast apparatus for operating a discharge lamp
US5426349A (en) Electronic ballast with two-transistor switching device
US5440209A (en) Driven full-bridge inverter ballast
JP3206521B2 (en) High frequency heating equipment
US5510680A (en) Electronic ballast with special voltage waveforms
KR20030004636A (en) Electronic lamp invertor
JP3517899B2 (en) Power supply
KR100607394B1 (en) Circuit arrangement for operating low-pressure discharge lamps
KR100426801B1 (en) Electronic ballasts for hid-lamp
WO2009075940A1 (en) High frequency high intensity discharge ballast
JPH08502141A (en) High frequency electronic circuit for load ballast
KR0169368B1 (en) Electronic ballast of control system
KR20010029217A (en) Electronic ballast for high-intensity discharge lamp
WO2003011004A1 (en) Lighting apparatus for discharge lamp

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
NORF Unpaid initial registration fee