KR200303294Y1 - 형광등용 조광장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 형광등의 조도를 조절하기 위하여 형광등의 전자식 안정기(25)에 입력을 공급하여 안정기로 하여금 출력전압의 주파수를 변화하여 조도조절을 하도록 하는 조광장치에 관한 것으로서, 상용 교류전원의 전압을 가변하는 전압가변기(21)와, 전압가변기(21)에서 출력되는 교류전압을 전자식 안정기에 입력가능한 전압으로 변환하여 출력하는 전압변환기(23)로 구성된다.

Description

형광등용 조광장치 {Dimmer apparatus for fluorescent lamp}

본 고안은 형광등의 조도를 조절하는 조광장치에 관한 것으로서, 출력전압을 직접 전자식 안정기에 인가하는 방식의 형광등 조광장치에 관한 것이다.

조광장치(Dimmer)란, 전등의 조도를 변화시키고 조절하는 장치를 말한다. 종래에는 저항을 전기회로에 삽입하는 저항기식과, 변압기로 전압을 변화시키는 변압기식이 많이 사용되었으나, 반도체가 개발됨에 따라 현재에는 반도체 조광방식이 널리 사용되고 있다. 저항기식과 변압기식의 경우에는, 조광장치의 조작이 기계적으로 이루어지기 때문에 장치의 소형화에 한도가 있었으나, 반도체방식은 약전조작이 가능하기 때문에 조광장치의 원격조작 또는 자동조작까지도 가능하게 되었다.

반도체 조광방식은 SCR(실리콘제어정류기) 조광 장치라고도 하는데, SCR를 스위칭 소자로 하고, SCR의 게이트에 미약한 신호전압을 가하는 것으로 대전력의 제어가 되므로 조광조작 기능이 매우 소형화되고 능률화되었다.

한편, 이러한 조광장치는 형광등보다는 백열등이나 할로겐등에 보다 더 쉽게 적용하는 것이 가능하다. 백열등이나 할로겐등은 인가 전압의 크기에 따라 그 조도가 쉽게 변화되는 성질을 갖고 있기 때문이다.

그러나, 형광등의 경우에는 조광장치를 적용하기가 쉽지는 않다. 형광등은 그 점등 특성상, 일정 수준 이상의 전압이 인가되어야 방전이 시작되어 점등을 하고 전압이 낮아지면 조도가 조절되는 것이 아니라 소등되기 때문이다.

종래에, 수십 kHz 주파수의 교류에 의해 점등하는 형광등(일명 고주파 형광등, 인버터 형광등, 삼파장 형광등 등으로 부름. 이러한 고주파 형광등은 학습용, 장식용, 복사기나 이미지스캐너 등에 널리 사용되고 있다.)의 조도를 조절하기 위하여 도1과 같은 조광장치에 대한 시도가 있었다. 도1과 같은 방식에 따른 종래의 형광등 조광장치는, 입력되는 교류전압을 위상제어 방식에 의해 가변하는 전압가변기(11)와, 전압가변기(11)에서 출력되는 위상제어된 교류전압에 의해 출력전압의 주파수가 변화하여 형광등을 점등하는 전자식 안정기(13)로 구성된다. 전자식 안정기(13)는 상용 교류전원 100 또는 220VAC를 수십 kHz(보통 10~60kHz)의 고주파 전압으로 변환하여 형광등에 인가하는 공지의 장치이다.

그러나, 도1의 방식에 따르면, AC 입력전원을 직접 위상제어 방식으로 가변시켜 전자식 안정기에 입력하였기 때문에, 위상제어시에 발생될 수 있는 순간 과도전압에 의해 전자식 안정기가 손상되거나 순간 과도전류에 의한 과도한 전압의 고주파가 안정기에서 출력되어 형광등의 수명을 단축시키거나 파괴하는 문제가 발생하고, 형광등의 조도조절 범위가 50~100% 정도에 국한되기 때문에 원만한 조도조절을 할 수 없는 문제가 있다.

상기 문제점을 해결하고자 본 고안에서는 형광등의 전자식 안정기에 직접 위상제어된 교류를 인가하는 것이 아니라, 교류전압으로부터 강하되어 변환된 가변 직류전압을 인가함으로써, 순간 과도전류의 흐름을 제거하여 과도전압에 의한 형광등 및 안정기의 손상을 제거하는 것을 목적으로 하는 형광등 조광장치를 개시하고 있다.

도1은 종래의 형광등 조명장치의 구성도.

도2는 본 고안의 형광등 조명장치의 기본 구성도.

도3a,3b는 본 고안의 실시예 구성도.

<도면부호의 설명>

전압가변기(11), 전자식 안정기(13), 전압가변기(21), AC/DC전압변환기(23), 전자식 안정기(25), 트라이악(31), 제어기(33), 정류기(35)

<고안의 개요>

본 고안에 따른 형광등 조광장치의 기본적 구성은 도2에 나타낸 것과 같다. 본 고안에 따른 조광장치는 기본적으로, 형광등의 조도를 조절하기 위하여 형광등의 전자식 안정기(25)에 입력을 공급하여 안정기로 하여금 출력전압의 주파수를 변화하여 조도조절을 하도록 하는 장치로서, 상용 교류전원의 전압을 가변하는 전압가변기(21)와, 전압가변기(21)에서 출력되는 교류전압을 전자식 안정기에 입력가능한 전압으로 변환하여 출력하는 전압변환기(23)로 구성된다. 전압변환기(23)에서출력되는 직류전압의 가변범위는 전자식 안정기(25)에서 필요로 하는 사양에 따라 정해진다(도1에서는 0~N Volt로 표시하였음).

이와 같이, 본 고안에 따르면, 가변되는 교류전압을 직류전압으로 변환한 후에 이 직류전압을 전자식 안정기에 인가하기 때문에, 종래에서와 같은 순간적 과도입력이 배제되기 때문에 형광등과 안정기에 무리를 주지 않을 뿐만 아니라, 전자식 안정기의 주파수가변 성능을 향상시켜서 조도조절 기능을 원만하게 수행할 수 있다.

<실시예의 설명>

이하, 본 고안에 따른 형광등 조광장치의 구체적인 실시예를 설명한다.

도3a는 먼저 AC전압을 조절한 다음에 이를 직류로 변환하는 실시예를 나타내는 것으로서, 도2에 나타낸 구성을 구체화한 실시예이다. 우선, 트라이악(31)과 제어기(33)에 의해 입력 교류전압을 가변되도록 제어한다. 그 다음에, 가변 교류전압을 정류기(35)로 정류하여 0~N Volt의 직류로 변환한 다음에 전자식 안정기에 공급한다. 또한 출력전압을 감지하여 제어기에 부궤환이 걸리도록 구성한다. 여기서 정류기(35)로는 브리지다이오드를 이용할 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다.

한편, 도3b는 도3a의 실시예와 달리, 일단 교류전압을 직류로 정류한 다음에 가변조절하는 방식을 나타내는 실시예이다. 상용 교류전원(AC220V)이 정류기(35)에 의해 직류(DC220V)로 변환된다. 정류된 직류전압은 제어기(33)와 TR에 의해 제어되어 가변되고 이렇게 가변된 직류전압(0~N Volt)이 전자식 안정기에 입력된다.

이와 같이, 위의 두 실시예 모두 그 순서상의 차이는 있지만, 전자식 안정기에 가변 직류전압을 인가하는 회로라는 점에서 도2에 나타낸 본 고안의 기술사상은 공통적이다. 또한, 상기 두 가지 실시예만으로 본 고안의 기술적 범위가 정해지는 것은 아니다. 본 고안의 기술적 범위는 첨부한 등록청구범위에 의해 결정되는 것이다.

이상에서와 같이, 본 고안에 따르면 교류전압을 직류전압으로 변환한 후에 이 직류전압을 전자식 안정기에 인가하기 때문에, 종래에서와 같은 순간적 과도입력이 배제되기 때문에 형광등과 안정기에 무리를 주지 않을 뿐만 아니라, 전자식 안정기의 주파수가변 성능을 향상시켜서 조도조절 기능을 원만하게 수행할 수 있다.

Claims (4)

1. 형광등의 조도를 조절하기 위하여 형광등의 전자식 안정기에 입력을 공급하여 안정기로 하여금 출력전압의 주파수를 변화하여 조도조절을 하도록 하는 조광장치에 있어서, 상용 교류전원의 전압을 가변하는 전압가변기와, 전압가변기에서 출력되는 교류전압을 전자식 안정기에 입력가능한 직류전압으로 변환하여 출력하는 전압변환기를 포함하는, 형광등용 조광장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 전압가변기는 트라이악(31)과 제어기(33)에 의해 입력 교류전압이 가변되는 것을 특징으로 하는, 형광등용 조광장치.
3. 형광등의 조도를 조절하기 위하여 형광등의 전자식 안정기에 입력을 공급하여 안정기로 하여금 출력전압의 주파수를 변화하여 조도조절을 하도록 하는 조광장치에 있어서, 교류전압을 직류전압으로 변환하는 전압변환기와, 전압변환기에서 출력되는 직류전압을 가변하여 상기 전자식 안정기에 입력하는 전압가변기를 포함하는, 형광등용 조광장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 전압가변기는 트랜지스터와 제어기(33)에 의해 직류전압이 가변되는 것을 특징으로 하는, 형광등용 조광장치.