KR20030068251A

KR20030068251A - 전자 안정기용 제어 집적 회로

Info

Publication number: KR20030068251A
Application number: KR1020020007945A
Authority: KR
Inventors: 송수민
Original assignee: 송수민
Priority date: 2002-02-14
Filing date: 2002-02-14
Publication date: 2003-08-21

Abstract

소프트 스타트와, 보호 기능을 갖는 전자 안정기용 고성능 1칩 제어 집적 회로가 제공된다. 이러한 전자 안정기 제어 회로는, 메인 스위치의 온/오프에 의해 램프의 점등 및 소등이 반복적으로 수행되는 경우에서도 램프의 예열 시간을 항상 일정하게 유지할 수 있는 완전 프로그램밍 방식의 스타트 회로와, 램프의 이상 동작시 안정기 회로의 주 전원을 순간 차단하고 램프의 교체시 램프를 다시 재점등할 수 있는 보호 회로를 이용한 재점등 회로를 포함한다. 이러한 스타트 회로의 구성에 의해 램프의 반복적인 온/오프에 대해서도 항상 일정한 예열 시간을 얻을 수 있어, 램프의 수명을 연장시키며, 안정기 출력 효율을 증가시킬 수 있게 되며, 이러한 보호 회로를 이용한 재점등 회로에 의해 램프가 과전류등에 의해 비정상 동작하는 경우 램프의 소등과 교체시 안정기 회로에 무부하 전원이 제공될 수 있어 안정기 회로의 열 발생을 저감시키며, 출력 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

전자 안정기용 제어 집적 회로{INTEGRATED CONTROL CIRCUITS FOR ELECTRONIC BALLAST}

본 발명은 전자식 형광등용 안정기의 제어 회로에 관한 것으로, 특히 2등용형광등에 사용되는 안정기의 소프트 엔딩 기능을 갖는 스타트 회로와, 보호회로를 이용한 재점등 회로등을 하나의 IC 칩에 집적한 제어 회로에 관한 것이다.

근래 전자 안정기의 고성능화가 진정되면서 안정기의 회로를 하이브리드 IC화하고자하는 요구가 늘고 있다. 종래 형광등용 안정기의 제어 회로를 하나의 IC화하는 기술은 다수가 있다. 그러나, 종래 이러한 제어 회로에서, 형광 램프는 통상 필라멘트로 이루어지기 때문에, 열 발생에 매우 민감하다. 이에 따라 램프의 수명에 가장 중요한 요인도 열이 된다. 한편, 형광 램프의 전극은 통상 스타팅용의 적당한 온도를 얻기 위해 수초의 시간이 요구된다. 이를 통상 램프의 예열 시간이라 한다. 형광 램프가 이러한 예열 시간 없이 바로 점등된다면, 이는 램프에 큰 과부하, 즉 열을 발생시킬 수 있어 램프 수명을 단축시키게 된다. 따라서, 램프 수명의 단축을 방지하기 위해서는 형광 램프의 예열 시간을 일정하게 유지하는 것이 바람직하다.

또한, 통상 4개의 필라멘트로 구성되는 2등용 형광등에 사용되는 보호회로는 형광등의 접촉 단자에 먼지나 이물질등에 의해 스파크가 발생시 이를 방지하고자 4개의 플라멘크 모두가 이상이 생길때만 보호회로가 동작되기 때문에, 그 효율이 떨어지며, 어느 하나의 플라멘트에 이상이 생기면 형광등의 사용수명이 줄어들고, 더욱이 이러한 불량은 결국 화재 회험을 가져온다는 문제점이 여전히 존재하고 있었다. 또한, 종래 형광등 점등 회로는 상술한 바와 같은 보호 회로의 작동으로 램프가 소등한 경우, 수초후에 자동점등을 반복하는 플러싱(flushing) 방식이기 때문에, 여전히 안정기에 과전류가 흐르게되므로 안정기 회로가 과부하 상태로 되며 이로 인해 회로 부품이 손상되고 화재의 위험이 초래되며 따라서 안정기의 수명이 단축된다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 종래의 전자 안정기용 제어 회로의 문제점을 고려하여, 메인 스위치의 여러번에 걸친 온/오프에 의해서도 램프의 예열 시간에 차이가 발생하지 않도록 하는 일명 완전 프로그래밍 방식의 스타트 회로와, 4군데 필라멘트들 중 어느 하나의 필라멘트에 불량의 발생하더라도 보호 회로가 동작되도록 하여, 램프 소등시 램프를 교환할 때까지 점등 기능을 자동 정지하고 램프 교환후 자동 점등하도록 2등용 형광등의 안정기용 보호 회로를 이용한 재점등 회로를 포함하는 전자 안정기용 제어 회로를 제공하는 것을 발명의 목적으로 한다.

본 발며의 다른 목적은 이러한 스타트 회로, 보호 회로를 이용한 재점등 제 어 회로로 구성되는 제어 회로를 하나의 IC칩에 집적한 전자 안정기의 제어 IC를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스타트 회로, 보호 회로를 이용한 재점등 회로를 갖춘 전자 안정기용 제어 IC는, 필파멘트로 이루어지는 램프가 필라멘트 이상으로 인한 소등시 전자 안정기 회로 전체에 무부하 전원을 제공하여 램프 교체를 가능하게 하는 램프 재점등 구동부와, 커패시턴스값 전환 스위치와 서로 다른 커패시턴스값으로 구성된 커패스터들로 이루어진 예열/점등 전환부와 이에 병렬로 연결된 예열/점등용 방전 스위치를 포함하는 프로그램밍 방식의 스타트 회로가 집적된 안정기 전체의 제어를 위한 제어 소자를 포함한다.

도 1은 본 발명의 전자 안정기 회로를 도시한 기능 블럭도.

도 2는 도 1에 도시된 전자 안정기 회로내의 제어 회로의 내부 블럭도.

도 3은 도 2에 도시된 블럭도에 대한 상세 회로도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명>

100: 전자 안정기

110: 정류부

120: 고주파 저감 회로

130: 제어 IC

140: 인버터부

150: 출력 코일

160: 램프

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 전자 안정기의 전체 회로의 기능 블럭도이다.

전자 안정기의 제어 회로(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 전원에 접속되어 교류 전원을 받아들어 직류전원으로 전환하는 정류부(100), 상기 정류부에 접속되어 직류 전원의 고주파 전류를 저감시켜 역률을 향상시키는 고주파 저감회로(120), 고주파 저감 회로에 접속되어 정류부와 고주파 저감 회로에 공급된 직류전원으로부터 교류 전원을 발생시키는 인버터부(140), 상기 인버터부 및 램프에 접속되어 상기 구동부로부터의 구동 신호에 의해 직류 전원을 고주파 변환하여 고주파 교류 전원을 램프에 인가하기 위한 출력 코어부(150), 과부하 감지 O/L SENSE와 리셋제어 R/S SENSE와 같은 안정기 전체의 보호기능과 소프트 엔딩 기능을 갖는 제어 IC(130), 출력 코일부에 접속되어 램프(150)를 구성하는 필라멘트의 접속부의 이상동작시 출력 코일(150)의 트랜스 L1으로부터 안정기 리셋 신호를 발생시키는 리셋 신호 발생부(171)와 이러한 리셋 신호에 따라 안정기 전원을 스위칭하는 리셋 스위칭 트랜지스터(172)를 포함하는 재점등 회로(170)를 포함한다.

도 2는 도 1에 도시된 제어 IC의 블럭도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 예열/점등 전환부(70)의 커패시터 C1 및 C2와 커패시턴스값 전환 스위치 SW1의 구성을 통해, C1과 C2의 커패시턴스값을 변화하는 방식을 통해 예열 및 점등 주파수를 변화시켜, 램프에 인가되는 주파수값이 커패시턴스값 전환 스위치의 스위칭 동작에 의해 변화하게 된다. 또한, 충정용 커패시터의 충적 전압을 방전시키고자하는 방전부(60)를 예열/점등 전환부(70)에 병렬로 연결한다. 이에 따라 방전부(60)는 램프 점등시에는 예열/점등 스위치 SW2가 오프상태로 있으며, 램프가 소등시에는 온 상태로 되어, 예열/점등 전환부(70)에 축적된 전압이 저항 R1을 통해 흐르게 되어 방전된다. 이러한 방전에 의해, 메인 스위치 SW의 온으로 다시 램프를 재점등할 때 예열/점등 전환부(70)의 커패시터 C1, C2에 남아있는 전압이 없게 되므로, 일정한 예열 시간을 얻을 수 있게 된다.

또한, 도 1에 도시된 재점등 회로를 살펴보면, 정류부(110), 리셋 스위칭 트랜지스터(172), 리셋 감지 신호 발생부(171), 및 램프(160)로 이루어지는 전류 폐회로 LOOP에서, 램프(160)의 필라멘트들 중 어느 하나가 이상이 생길때, 리셋 신호 감지부(171)에서 리셋 신호를 감지하여 이를 발생시키며, 이 리셋 신호가 리셋 스위칭 트랜지스터(172)에 인가하는데, 이러한 트랜지스터 제어용 전압을 생상하는 것이 바로 제어 IC내의 트라이버 IC(50)에서 일어난다. 다시 말해서, 제어 IC내의 구동 전압이 인가될 때 이런 리셋 스위칭 트랜지스터(172)는 부하단측상에 일정 전압 이상이 걸린때만 온이되며, 일정 전압 이하가 되는 경우에는 오프로 되어 제어 IC내로 전류가 전혀 들어갈 수 없게된다. 따라서, 램프가 정상적으로 동작하고 있는 경우에는 램프(160)와 스위칭 트랜지스터(172)간의 폐루프 LOOP에 일정 전압이 상의 전압이 인가되므로, 스위칭 트랜지스터(172)는 온상태는 유지하게 된다. 그러나, 램프 필라멘트들의 이상으로 인해 단선된 경우에는 상기 폐루트 LOOP도 또한 단선되므로, 상기 스위칭 트랜지스터(172)에 일정 전압이 걸리지 않게 된다. 더욱이, 상기 스위칭 트랜지스터(172)가 오프되는 경우에는 상기 폐회로 LOOP가 완전히 끓어지기 때문에, 스위칭 트랜지스터(172) 뒷단에 연결된 모든 구성요소에 전류가 흐르지 못하게 된다. 특히, 제어 IC(130)에 전류가 전혀 들어가지 못하기 때문에, 전자 안정기 회로 내부에는 거의 전류가 흐르지 않게되는 무부하 전원 상태가 된다. 다시 말해서, 종래 안정기 회로에는 이러한 리셋 신호 감지 및 리셋 스위칭의 동작을 수행할 수 없었기 때문에, 상기와 같이 안정기 회로의 폐루프가 끓어지는 경우에도 항상 내부 충전 전압에 의해 2-3W 정도의 열이 발생하였으나, 본원 발명에 따르면, 이러한 열 발생을 초래하는 안정기 회로 내부로의 전류 흐름을 원천적으로 방지할 수 있는 리셋 스위칭 트랜지스터의 구성에 의해 이를 방지할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자 안정기 제어 IC에 의하면, 메인 스위치의 온/오프에 따라 예열/점등 전환부의 커패시트들에 충전된 전하를 완전히 방전시켜 램프의 온/오프가 반복적으로 수행된다. 할지라도 예열 시간이 동일하게 하며, 이등용 필라멘트들 중 어느 하나의 필라멘트가 과전류로 인한 이상 동작시 램프를 소등시킬 수 있으며, 램프 수명, 램프 소켓 접촉 불량등으로 램트 소등시, 램프를 교환할때까지 점등 기능을 자동 정지하여 램프 교환후 자동 점등되므로, 불필요한 제어 회로 설계를 줄이며 제조 비용을 저감시킬 수 있으며, 특히 이러한 전자 안정기용 제어 회로를 하나의 IC칩으로 구성함에 의해 전자 안정기의 소형화를 얻을 수 있다.

Claims

전자 안정기 회로에 있어서,

전원에 접속되어 교류 전원을 받아들어 직류전원으로 전환하는 정류부

상기 정류부에 접속되어 상기 직류 전원의 고주파 전류를 저감시켜 역률을 향상시키는 고주파 저감부,

상기 고주파 저감부에 접속되어 상기 정류부와 상기 고주파 저감부에 공급된 직류전원으로부터 교류 전원을 발생시키는 인버터부,

상기 인버터부 및 램프에 접속되어 상기 이버터부로부터의 구동 신호에 의해 직류 전원을 고주파 변환하여 고주파 교류 전원을 램프에 인가하기 위한 출력 코어부, 및 과부하 감지 O/L SENSE와 리셋 제어 R/S SENSE와 같은 안정기 전체의 보호기능과 소프트 엔딩 기능을 갖는 제어 IC를 포함하는 전자 안정기 회로.
제1항에 있어서,

상기 제어 소자용 IC는 커패시턴스값 전환 스위치, 서로 다른 커패시턴스값으로 구성된 커패스터들로 이루어진 예열/점등 전환부 및 이에 병렬로 연결된 예열/점등용 방전 스위치를 포함하는 프로그램밍 방식의 스타트 회로와, 필라멘트로 이루어지는 램프가 필라멘트 이상으로 인한 소등시 전자 안정기 회로 전체에 무부하 전원을 공급하여 램프 교체를 가능하게 하는 램프 재점등 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 안정기 회로.
제2항에 있어서, 상기 제어 IC는 1칩 하이브리드 IC로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 안정기 회로.