KR200308300Y1 - 소형형광램프용 전자식 안정기 - Google Patents

소형형광램프용 전자식 안정기 Download PDF

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Abstract

본 고안은 하나의 회로로 2개를 램프를 선택적으로 점등시킬 수 있도록 한 소형형광램프용 전자식 안정기에 관한 것으로서, 이러한 본 고안은, 전원공급부, 직류변환 및 승압부로 이루어진 통상의 전자식 안정기에 있어서, 상기 직류변환 및 승압부에서 공급되는 전원으로 발진을 하여 고압으로 복수개의 램프(FL램프, CFL램프)를 선택적으로 점등시키는 램프구동부와; 상기 램프구동부에서 램프 점등시 고압을 순간적으로 바이패스시켜 벌브가 과열되는 것을 방지하는 과열 방지부를 구비하고, 상기 램프구동부는 하나의 구동회로로 복수개의 램프를 선택적으로 점등시키며, 과열 방지부는 순간적으로 전압 및 전류를 증폭시켜 후단으로 바이패스시킴으로써, 안정기가 과열되는 것을 미연에 방지하게 된다.

Description

소형형광램프용 전자식 안정기{Electronic ballaster for CFL lamp}
본 고안은 소형형광램프(CFL)용 전자식 안정기(Electronic Ballast)에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 하나의 회로로 2개를 램프를 선택적으로 점등시킬 수 있도록 하며, 소켓의 과열을 미연에 방지하도록 한 소형형광램프용 전자식 안정기에 관한 것이다.
일반적으로 백열전구 및 형광램프와 같이 빛을 발산하는 조명기구는, 사무실이나 집 또는 건물의 소정 위치(특히, 천장)에 부착되어 해가 지거나 주위가 어두우면 사용자의 선택에 따라 빛을 발산시켜 주위를 환하게 밝혀주며, 일정시간 사용하여 수명이 다하면 백열전구나 램프를 교체하여 사용한다.
이러한 조명 기구중 형광등은 트랜스포머(transformer) 방식과 발라스터(ballaster)방식으로 대별된다.
주변에 흔히 사용되고 쉽게 구입할 수 있는 소형형광등은 램프의 상단에 발라스터가 있고 다시 스크루 부분이 있어 일반 백열전구용 소켓에 사용할 수 있다.
현재 백열전구나 형광램프 등을 위한 소켓타입의 램프 소켓은 일반 가정이나 사무실, 업소 등에서의 실내조명용 또는 냉장고나 전자 렌지 등의 내부 조명용으로 폭넓게 사용되고 있다.
도 1은 종래 120V용 전자식 안정기의 회로 구성도이다.
이에 도시된 바와 같이, 전원(601)과; 상기 공급되는 전원(601)이 설정되는 전압 이상일 경우 단락되어 고전압으로 회로가 파손되는 것을 미연에 방지하는 휴즈(F)와, 상기 전원(601) 공급 라인의 양단 사이에 개재되어 입력되는 교류전압을 안정화시키는 바리스터(varistor)(B1)와, 전원 노이즈를 제거하는 필터(611)와, 전압 안정화를 위한 다수개의 콘덴서(C3 ~ C4)를 포함하는 전원공급부(610)와; 상기 전원공급부(610)에서 공급되는 AC전원(120V)을 직류전원으로 정류한 후 2배 승압시켜 출력하는 다이오드(D12)(D13)와 콘덴서(C13)(C14)로 구성된 직류변환 및 승압부(700)와, 상기 직류변환 및 승압부(700)에서 공급되는 전원으로 발진을 하여 고압으로 램프를 점등시키는 램프 구동부(300)로 구성된다.
상기 램프 구동부(300)는, 상기 직류변환 및 승압부(700)와 연결되어 형광램프를 점등시키는 발진 전압을 만들기 위해서 스위칭 동작을 수행하는 파워트랜지스터(Q1)(Q2)와, 상기 파워트랜지스터(Q1)(Q2)에 연결되어 코일의 값에 따라 25Khz 내지 30Khz의 주파수를 발생하는 발진코일(L1, L2, L3)과, 상기 발진코일(L1, L2, L3)에 연결되어 높은 주파수의 전압을 공급받아 형광램프를 점등시키는 벌브(BULB)와, 상기 발진코일(L3)과 벌브(BULB)사이에 연결되어 램프를 소켓에 연결할 때 발생되는 서지전압을 상쇄시켜주어 램프와 소켓을 보호하는 다이오드(D10)(D11) 및 콘덴서(C10)(C11)와, 상기 파워트랜지스터(Q1)(Q2)를 보호하는 다수의 다이오드(D5 ~ D9)가 구비되고, 상기 파워트랜지스터(Q2)의 베이스에 가해지는 과전류를 막는 트라이악(TA1)이 구비된다.
이와 같이 구성되는 종래에 개시된 소형형광램프용 전자식 안정기의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저 AC120V 전원(601)은 전원공급부(610)에 입력되며, 상기 전원공급부(610)는 휴즈(F)를 통한 교류 전원을 필터(611)로 필터링하여 라인 노이즈를 제거하고, 다수개의 콘덴서(C2 ~ C4)로 교류 전원을 안정화시킨 후 직류변환 및 승압부(700)에 전달한다.
상기 직류변환 및 승압부(700)는 다이오드(D12)(D13)로 입력되는 교류전압을직류 전압으로 정류하고 콘덴서(C13)(C14)로 2배 직류전압으로 승압시켜 후단의 램프구동부(300)에 전달한다.
상기 램프구동부(300)는, 파워트랜지스터(Q1)(Q2)가 턴-온 및 턴-오프 동작을 반복하게 되며, 이에 따라 발진코일(L1, L2, L3)을 통하여 고주파 발진이 일어나게 되고, 그 발생된 고주파수에 의해 램프가 점등하게 된다.
즉, 상기 직류변환 및 승압부(700)에서 2배 직류전원으로 승압된 직류전압은 저항(R11), 다이오드(D5), 콘덴서(C7) 및 트라이악(TA1)을 통하여 파워트랜지스터(Q1)(Q2)로 전달되며, 상기 파워트랜지스터(Q1)(Q2)는 서로 교차하며 동작하게 된다.
특히, 상기 파워트랜지스터(Q1)(Q2)는 베이스에 연결된 발진코일(L1, L2, L3)의 값에 따라 25Khz 내지 30Khz의 주파수로 발진하게 되며, 이 발진전압은 CT 코일과 벌브(BULB)의 콘덴서(C9)를 거치면서 순간적으로 높은 전압을 램프의 양단에 공급한다. 따라서 상기 램프는 램프내의 가스를 이온화시키면서 점등된다.
또한 상기 발진코일(L3)과 벌브사이에 연결된 상기 다이오드(D100(D11) 및 콘덴서(C10)(C11)는 램프를 소켓에 연결할 때 발생되는 서지전압을 상쇄시켜주어 램프의 깜박거림을 없애준다.
그러나 이러한 종래의 전자식 안정기는, 고주파 발진을 하여 램프를 구동시키는 회로의 전원과 램프를 점등시키는 램프 전원을 단일 전원으로 사용하기 때문에, 역율이 저하되고 간섭 등에 의해 전체적인 회로 동작이 불안정해지는 단점이 있었다.
또한, 상기와 같은 종래의 전자식 안정기 회로는 하나의 램프만이 점등 가능하다는 단점이 있다.
또한, 상기와 같은 종래의 전자식 안정기는 열 발산을 위한 별도의 회로가 설계되어 있지 않는 단점도 있었다.
이에 본 고안은 상기와 같은 종래 전자식 안정기에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,
본 고안의 목적은, 하나의 회로로 2개의 램프를 선택적으로 점등시킬 수 있도록 하고, 소켓의 과열을 미연에 방지하도록 한 소형형광램프용 전자식 안정기를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 실시예는,
전원공급부, 직류변환 및 승압부로 이루어진 통상의 전자식 안정기에 있어서,
상기 직류변환 및 승압부에서 공급되는 전원으로 발진을 하여 고압으로 복수개의 램프(FL램프, CFL램프)를 선택적으로 점등시키는 램프구동부와;
상기 램프구동부에서 램프 점등시 고압을 순간적으로 바이패스시켜 벌브가 과열되는 것을 방지하는 과열 방지부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기에서 램프구동부는,
상기 직류변환 및 승압부에서 공급하는 전압을 제어하여 고주파 발진을 위한전압으로 공급하는 전계효과 트랜지스터와;
상기 전계효과 트랜지스터의 전단에 구비되어 상기 전계효과 트랜지스터로 설정 전압 이상이 공급되는 것을 방지하는 저항 및 다이오드와;
상기 전계효과 트랜지스터를 통한 전압을 정전압으로 만드는 제너다이오드와;
상기 제너다이오드에 의해 만들어진 정전압으로 고주파 발진을 하여 고주파수를 생성하는 복수개의 발진코일과;
상기 발진코일에 의해 생성된 고주파수를 쵸크코일을 통해 전달받아 복수개의 램프(FL램프, CFL램프)를 선택적으로 점등시키는 복수개의 벌브(BULB)와;
상기 발진코일과 복수개의 벌브 사이에 연결되어 램프를 소켓에 연결할 때 발생되는 서지전압을 상쇄시켜주어 램프와 소켓을 보호하는 복수개의 다이오드 및 콘덴서로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 과열 방지부는,
램프 점등시 순간적으로 전압 및 전류 증폭작용을 하여 후단으로 전압 및 전류를 바이패스시키는 인덕턴스 및 콘덴서로 구성된 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래 120V용 전자식 안정기의 회로 구성도이고,
도 2는 본 고안에 의한 120V용 전자식 안정기의 회로 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
610 ..... 전원공급부
700 ..... 직류변환 및 승압부
800 ..... 램프구동부
900 ..... 과열 방지부
T1, T2 ..... 전계효과트랜지스터
BULB1, BULB2 ..... 벌브
이하 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 고안에 의한 120V용 전자식 안정기의 회로 구성도이다.
이에 도시된 바와 같이, 전원(601)과; 상기 공급되는 전원(601)이 설정되는 전압 이상일 경우 단락되어 고전압으로 회로가 파손되는 것을 미연에 방지하는 휴즈(F)와, 상기 전원(601) 공급 라인의 양단 사이에 개재되어 입력되는 교류전압을 안정화시키는 바리스터(varistor)(B1)와, 전원 노이즈를 제거하는 필터(611)와, 전압 안정화를 위한 다수개의 콘덴서(C3 ~ C4)를 포함하는 전원공급부(610)와; 상기 전원공급부(610)에서 공급되는 AC전원(120V)을 직류전원으로 정류한 후 2배 승압시켜 출력하는 다이오드(D12)(D13)와 콘덴서(C13)(C14)로 구성된 직류변환 및 승압부(700)와, 상기 직류변환 및 승압부(700)에서 공급되는 전원으로 발진을 하여 고압으로 복수개의 램프(FL램프, CFL램프)를 선택적으로 점등시키는 램프구동부(800)와; 상기 램프구동부(800)에서 램프 점등시 고압을 순간적으로 바이패스시켜 벌브가 과열되는 것을 방지하는 과열 방지부(900)로 구성된다.
상기에서 램프구동부(800)는, 상기 직류변환 및 승압부(700)에서 공급하는 전압을 제어하여 고주파 발진을 위한 전압으로 공급하는 전계효과 트랜지스터(T1)(T2)와; 상기 전계효과 트랜지스터(T1)(T2)의 전단에 구비되어 상기 전계효과 트랜지스터(T1)(T2)로 설정 전압 이상이 공급되는 것을 방지하는 저항(R11)(R12) 및 다이오드(D5 ~ D7)와; 상기 전계효과 트랜지스터(T1)(T2)를 통한 전압을 정전압으로 만드는 제너다이오드(ZD1)(ZD2)와; 상기 제너다이오드(ZD1)(ZD2)에 의해 만들어진 정전압으로 고주파 발진을 하여 고주파수를 생성하는 복수개의 발진코일(L1 ~ L3)과; 상기 발진코일(L1 ~ L2)에 의해 생성된 고주파수를 쵸크코일(CT1)(CT2)을 통해 전달받아 복수개의 램프(FL램프, CFL램프)를 선택적으로 점등시키는 복수개의 벌브(BULB1)(BULB2)와; 상기 발진코일(L2)과 복수개의 벌브(BULB1)(BULB2) 사이에 연결되어 램프를 소켓에 연결할 때 발생되는 서지전압을 상쇄시켜주어 램프와 소켓을 보호하는 복수개의 다이오드(D10, D11, D15, D16) 및 콘덴서(C11, C12, C14, C15)로 구성된다.
또한 상기 과열 방지부(900)는, 램프 점등시 순간적으로 전압 및 전류 증폭작용을 하여 후단으로 전압 및 전류를 바이패스시키는 인덕턴스(L5) 및 콘덴서(C20)로 구성된다.
이와 같이 구성되는 본 고안에 의한 120V용 소형형광램프용 전자식 안정기의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저 AC120V 전원(601)은 전원공급부(610)에 입력되며, 상기 전원공급부(610)는 휴즈(F)를 통한 교류 전원을 필터(611)로 필터링하여 라인 노이즈를 제거하고, 다수개의 콘덴서(C2 ~ C4)로 교류 전원을 안정화시킨 후 직류변환 및 승압부(700)에 전달한다.
상기 직류변환 및 승압부(700)는 다이오드(D12)(D13)로 입력되는 교류전압을 직류 전압으로 정류하고 콘덴서(C13)(C14)로 2배 직류전압으로 승압시켜 후단의 램프구동부(800)에 전달한다.
상기 램프구동부(800)는, 전계효과트랜지스터(T1)(T2)가 턴-온 및 턴-오프 동작을 반복하게 되며, 이에 따라 발진코일(L1, L2, L3)을 통하여 고주파 발진이 일어나게 되고, 그 발생된 고주파수에 의해 램프가 점등하게 된다.
즉, 상기 직류변환 및 승압부(700)에서 2배 직류전원으로 승압된 직류전압은저항(R11), 다이오드(D5), 콘덴서(C7) 및 트라이악(TA1)을 통하여 전계효과트랜지스터(T1)(T2)로 전달되며, 상기 전계효과트랜지스터(T1)(T2)는 서로 교차하며 동작하게 된다.
특히, 상기 전계효과트랜지스터(T1)(T2)는 베이스에 연결된 발진코일(L1, L2, L3)의 값에 따라 25Khz 내지 30Khz의 주파수로 발진하게 되며, 이 발진전압은 쵸크코일(CT1)(CT2)과 벌브(BULB1)(BULB2)의 콘덴서(C9)(C10)를 거치면서 순간적으로 높은 전압을 램프의 양단에 공급한다. 따라서 상기 램프는 램프내의 가스를 이온화시키면서 점등된다.
즉, 기존에는 하나의 안정기 회로로 하나의 형광램프만을 점등시켰으나, 본 고안에서는 하나의 안정기 회로로 복수개의 램프를 선택적으로 점등(하나만 점등시키거나 동시에 복수 개를 점등시키는 것)시킬 수 있다.
또한 상기 발진코일(L2)과 벌브(BULB1)(BULB2)사이에 연결된 상기 다이오드(D10, D11, D15, D16) 및 콘덴서(C10, C11, C14, C15)는 램프를 소켓에 연결할 때 발생되는 서지전압을 상쇄시켜주어 램프의 깜박거림을 없애준다.
한편, 과열 방지부(900)는 인덕턴스(L5) 및 콘덴서(C20)를 이용하여, 램프 점등시 순간적으로 전압 및 전류 증폭작용을 하여 후단으로 전압 및 전류를 바이패스시키는 작용을 한다.
즉, 전자식 안정기의 최대 문제점중 하나가 발열에 대한 문제인데, 본 고안에서는 과열 방지부(900)에 구비된 인덕턴스(L5) 및 콘덴서(C20)를 이용하여 램프점등시 순간적으로 전압 및 전류를 증폭시켜 후단으로 바이패스시킴으로써, 벌브에서 열이 발생하는 것을 방지해준다. 다시 말해, 과열 방지부(900)는 발생되는 열을 발산시켜주는 역할을 하게된다.
이상에서 상술한 본 고안에 따르면, 하나의 전자식 안정기 회로로 복수개의 램프를 선택적으로 점등시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 과열 방지부를 통해 전자식 안정기에서 발생되는 열을 발산시켜줄 수 있으므로, 과열로 인한 회로 파손을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 전원(601), 전원공급부(610), 직류변환 및 승압부(700)를 구비한 통상의 전자식 안정기에 있어서,
    상기 직류변환 및 승압부(700)에서 공급되는 전원으로 발진을 하여 고압으로 복수개의 램프(FL램프, CFL램프)를 선택적으로 점등시키는 램프구동부(800)와;
    상기 램프구동부(800)에서 램프 점등시 고압을 순간적으로 바이패스시켜 벌브가 과열되는 것을 방지하는 과열 방지부(900)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 소형형광램프용 전자식 안정기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 램프구동부(800)는,
    상기 직류변환 및 승압부(700)에서 공급하는 전압을 제어하여 고주파 발진을 위한 전압으로 공급하는 전계효과 트랜지스터(T1)(T2)와; 상기 전계효과 트랜지스터(T1)(T2)의 전단에 구비되어 상기 전계효과 트랜지스터(T1)(T2)로 설정 전압 이상이 공급되는 것을 방지하는 저항(R11)(R12) 및 다이오드(D5 ~ D7)와; 상기 전계효과 트랜지스터(T1)(T2)를 통한 전압을 정전압으로 만드는 제너다이오드(ZD1)(ZD2)와; 상기 제너다이오드(ZD1)(ZD2)에 의해 만들어진 정전압으로 고주파 발진을 하여 고주파수를 생성하는 복수개의 발진코일(L1 ~ L3)과; 상기 발진코일(L1 ~ L2)에 의해 생성된 고주파수를 쵸크코일(CT1)(CT2)을 통해 전달받아 복수개의 램프(FL램프, CFL램프)를 선택적으로 점등시키는 복수개의 벌브(BULB1)(BULB2)와; 상기 발진코일(L2)과 복수개의 벌브(BULB1)(BULB2) 사이에 연결되어 램프를 소켓에 연결할 때 발생되는 서지전압을 상쇄시켜주어 램프와 소켓을 보호하는 복수개의 다이오드(D10, D11, D15, D16) 및 콘덴서(C11, C12, C14, C15)로 구성된 것을 특징으로 하는 소형형광램프용 전자식 안정기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 과열 방지부(900)는,
    램프 점등시 순간적으로 전압 및 전류 증폭작용을 하여 후단으로 전압 및 전류를 바이패스시키는 인덕턴스(L5) 및 콘덴서(C20)로 구성된 것을 특징으로 하는 소형형광램프용 전자식 안정기.
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