KR200380930Y1 - 형광램프용 전자식 안정기의 램프 자동 제어회로 - Google Patents

형광램프용 전자식 안정기의 램프 자동 제어회로 Download PDF

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KR200380930Y1 KR20-2005-0000543U KR20050000543U KR200380930Y1 KR 200380930 Y1 KR200380930 Y1 KR 200380930Y1 KR 20050000543 U KR20050000543 U KR 20050000543U KR 200380930 Y1 KR200380930 Y1 KR 200380930Y1
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Abstract

본 고안은 주변 조도를 검출하는 포토셀 회로를 PL 램프용 전자 안정기 회로의 램프구동부 내부에 구비시켜 주변 조도에 따라 램프를 자동으로 제어하도록 한 형광램프용 전자식 안정기의 램프 자동 제어회로에 관한 것으로서, 이러한 본 고안은, 전원공급부와, 직류변환부와, 상기 직류변환부에서 공급되는 전원으로 발진을 하여 고압으로 램프를 점등시키는 제1 및 제2 파워트랜지스터를 구비한 램프구동부와, 고주파수를 발생하는 발진코일을 구비한 발진부로 이루어진 통상의 전자식 안정기의 램프 제어회로에 있어서, 상기 램프구동부와 발진부 사이에 게재되거나 IC로 구성된 회로에는 IC에 연결되어 주변 조도에 따라 상기 램프구동부 또는 IC의 온/오프 동작을 제어하여 램프의 점등 또는 소등을 자동 제어하는 램프 자동 제어부를 구비시킴으로써, 조명기구의 설치에 편리함을 도모해준다.

Description

형광램프용 전자식 안정기의 램프 자동 제어회로 {Lamp-autocontrol-circuit for Electronic Ballaster of Fluorescent Lamp}
본 고안은 형광램프(PL램프)용 전자식 안정기(Electronic Ballast)에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 주변 조도를 검출하는 포토셀 회로를 PL 램프용 전자 안정기 회로의 램프구동부에 연결하여 주변 조도에 따라 램프를 자동으로 제어하도록 한 형광램프용 전자식 안정기의 램프 자동 제어회로에 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 사용하며, 이러한 조명기구에는 전자식 안정기가 필수적으로 부착되어 램프를 안정적으로 제어하였다.
한편, 주지한 바와 같이 전자식 안정기가 부착된 일반적인 조명기구의 램프 제어 방법은, 사용자가 수동으로 온/오프 스위치를 조작하여 램프의 점등 또는 소등 여부를 선택하였다. 따라서 사용자의 수동 조작에 따른 불편함이 발생하였다.
이러한 일반적인 조명기구의 점등 또는 소등시 수동 조작으로 발생하는 불편함을 해소하기 위해서 종래에는 별도의 포토셀 회로를 구비시켜 램프 주변의 조도에 따라 자동으로 램프의 점등 및 소등이 이루어지도록 하였다.
그러나 이러한 종래의 전자식 안정기 회로는, 별도의 제품인 포토셀 회로를 전자식 안정기에 연결하여 사용하기 때문에 전제적인 회로 구성이 복잡할 뿐만 아니라 포토셀 회로를 전자식 안정기 회로에 수동으로 연결해야하는 설치의 불편함이 발생하였다.
이에 본 고안은 상기와 같은 종래 전자식 안정기에서 포토셀 회로의 사용시 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,
본 고안의 목적은, 주변 조도를 검출하는 포토셀 회로를 PL 램프용 전자 안정기 회로의 램프구동부에 연결하여 주변 조도에 따라 램프를 자동으로 제어하도록 한 형광램프용 전자식 안정기의 램프 자동 제어회로를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일 실시예는,
전원공급부와, 직류변환부와, 램프를 구동하는 제1 및 제2 파워트랜지스터를 구비한 램프구동부와, 발진부로 이루어진 통상의 전자식 안정기의 램프 제어회로에 있어서,
상기 램프구동부와 상기 발진부 사이에 게재되며, 주변 조도에 따라 상기 램프구동부의 온/오프 동작을 제어하여 램프의 점등 또는 소등을 자동 제어하는 램프 자동 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 다른 실시예는,
전원공급부와, 직류변환부와, 직류전원 승압부와, 상기 직류전원 승압부와 연결되고 펄스폭변조신호(PWM)를 발생하여 램프를 구동시키는 IC칩인 스위칭신호 발생기를 구비한 램프구동부와, 발진부로 이루어진 통상의 전자식 안정기의 램프 제어회로에 있어서,
상기 램프구동부내의 스위칭신호 발생기와 상기 발진부 사이에 게재되며, 주변 조도에 따라 상기 스위칭신호 발생기의 온/오프 동작을 제어하여 램프의 점등 또는 소등을 자동 제어하는 램프 자동 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.
이하 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
<실시예1>
도 1은 본 고안에 따른 형광램프용 전자식 안정기의 램프 자동 제어회로의 제1실시예 회로도이다.
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)를 구비한 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 직류변환부(700)와, 상기 직류변환부(700)에서 공급되는 전원으로 램프 구동을 제어하는 램프구동부(900')와, 상기 램프구동부(900')의 제어에 대응하여 발진을 하여 고압으로 램프를 점등시키는 발진부(850)와, 상기 램프구동부(900')내의 제2파워트랜지스터(Q2)와 상기 발진부(850)내의 발진코일(L1, L2) 사이에 게재되며, 주변 조도에 따라 상기 제2파워트랜지스터(Q2)의 온/오프 동작을 제어하여 램프의 점등 또는 소등을 자동 제어하는 램프 자동 제어부(1000)가 구비된다.
상기 램프구동부(900')는, 상기 직류변환부(700)와 연결되어 형광램프를 점등시키는 발진 전압을 만들기 위해서 스위칭 동작을 수행하는 파워트랜지스터(Q1)(Q2)와, 상기 파워트랜지스터(Q2)의 베이스에 가해지는 과전류를 막는 트라이악(TA1)을 구비한다.
상기 발진부(850)는, 상기 파워트랜지스터(Q1)(Q2)에 연결되어 코일의 값에 따라 25Khz 내지 30Khz의 주파수를 발생하는 발진코일(L1, L2, L3)을 구비한다.
상기에서, 램프 자동 제어부(1000)는,
적정 전압을 공급하는 저항(R101)과, 조도에 따라 내부 저항치가 가변하여 상기 저항(R101)에 의해 공급되는 전압을 변환하는 조도감지기(CDS)와, 상기 조도감지기(CDS)의 출력 전압을 비교하는 비교저항(R102 ~ R104)과, 상기 비교저항(R102 ~ R104)의 출력전압에 따라 구동하여 상기 제2파워트랜지스터(Q2)의 온/오프를 제어하는 전계효과트랜지스터(FET)와, 역전류 방지용 다이오드(D100)로 구성된다.
이와 같이 구성되는 본 고안에 따른 형광램프용 전자식 안정기의 램프 자동 제어회로의 제1실시예 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저 AC120V 전원(601)은 전원공급부(610)에 입력되며, 상기 전원공급부(610)는 휴즈(F)를 통한 교류 전원을 필터로 필터링하여 라인 노이즈를 제거하고, 바리스터(B1)를 통해 교류 전원을 안정화시킨 후 직류변환부(700)에 전달한다.
상기 직류변환부(700)는 다이오드(D12)(D13)로 입력되는 교류전압을 직류 전압으로 정류하고 콘덴서(C13)(C14)로 평활시켜 후단의 램프구동부(900')에 전달한다.
상기 램프구동부(900')는, 파워트랜지스터(Q1)(Q2)가 턴-온 및 턴-오프 동작을 반복하게 되며, 이에 따라 발진부(850)내의 발진코일(L1, L2, L3)을 통하여 고주파 발진이 일어나게 되고, 그 발생된 고주파수에 의해 램프가 점등하게 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 콘덴서(C10)(C11)는 램프를 소켓에 연결할 때 발생되는 서지전압을 상쇄시켜주어 램프의 깜박거림을 없애준다.
그리고 상기 램프구동부(300')내의 파워트랜지스터(Q2)와 상기 발진부(850)내의 발진코일(L1, L2) 사이에는 램프 자동 제어부(1000)가 구성되어, 주변 조도에 따라 상기 파워트랜지스터(Q2)의 온/오프 동작을 제어하여 램프의 점등 또는 소등을 자동 제어하게 된다.
즉, 램프 자동 제어부(1000)내의 조도감지기(CDS)는 조도에 따라 내부 저항치가 가변하여 상기 저항(R101)에 의해 공급되는 전압을 변환하게 되는데, 이때 주변이 어두운 경우(설정 조도 이하)에는 조도감지기(CDS)내의 저항치가 최소화되어 저항(R101)의 출력 전압을 원활하게 후단으로 전송하게 된다. 후단의 비교저항(R102 ~ R104)은 상기 조도감지기(CDS)의 출력 전압을 비교 및 분배하여 전계효과트랜지스터(FET)의 게이트에 인가하여 전계효과트랜지스터(FET)를 오프시키게 된다. 상기 전계효과트랜지스터(FET)가 오프되는 경우 그의 출력측에 연결된 파워트랜지스터(Q2)가 오프되어 램프에 구동용 전원이 공급되어 램프가 점등된다. 이와는 반대로 주변이 밝은 경우(설정 조도 이상)에는 상기와는 반대로 동작을 하여 파워트랜지스터(Q2)가 턴-온되어 램프에 공급되는 전원을 차단함으로써 램프가 자동으로 소등된다.
<실시예2>
도 2는 본 고안에 따른 형광램프용 전자식 안정기의 램프 자동 제어회로의 제2실시예 회로도이다.
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 콘덴서(C11)를 포함하는 전원공급부(620)와, 상기 전원공급부(620)에서 공급되는 AC전원(120V)을 직류전원으로 정류한 후 평활시켜 출력하는 직류변환부(500)와, 상기 직류변환부(500)에서 공급되는 전원을 승압하여 출력하는 승압부(800)와, 상기 승압부(800)에서 출력되는 전압으로 램프를 점등시키는 램프구동부(900)와, 상기 램프구동부(900)내의 스위칭신호 발생기(910)와 연결되어 주변 조도에 따라 상기 스위칭신호 발생기(910)의 온/오프 동작을 제어하여 램프의 점등 또는 소등을 자동 제어하는 램프 자동 제어부(1000)로 구성된다.
상기에서 승압부(800)는,
직류전압 승압을 위한 스위칭 신호를 발생하는 승압 제어기(810)와; 상기 승압 제어기(810)에서 출력되는 스위칭신호에 대응하게 스위칭 동작을 수행하는 전계효과트랜지스터(T1)로 구성된다.
상기에서 램프구동부(900)는,
역전류 방지용 다이오드(D7)를 통해 공급되는 직류전압으로 구동하고, 접속되는 램프의 용량에 대응하는 펄스폭변조신호(PWM)를 발생하여 램프를 구동시키는 스위칭신호 발생기(910)와; 상기 스위칭신호 발생기(910)에서 출력되는 신호에 대응하여 형광램프를 점등시키는 고전압을 만들기 위해서 스위칭 동작을 수행하는 전계효과트랜지스터(T2)와; 상기 전계효과트랜지스터(T2)의 스위칭 동작에 대응하여 고압을 생성하여 공급하는 트랜스(933)와; 상기 트랜스(933)에 의해 생성된 고압으로 램프를 점등시키는 벌브(BULB)(942)로 구성된다.
상기에서, 램프 자동 제어부(1000)는,
적정 전압을 공급하는 저항(R101)과, 조도에 따라 내부 저항치가 가변하여 상기 저항(R101)에 의해 공급되는 전압을 변환하는 조도감지기(CDS)와, 상기 조도감지기(CDS)의 출력 전압을 비교 및 분배하는 비교저항(R102 ~ R104)과, 상기 비교저항(R102 ~ R104)의 출력전압에 따라 구동하여 상기 제2파워트랜지스터(Q2)의 온/오프를 제어하는 전계효과트랜지스터(FET)와, 역전류 방지용 다이오드(D100)로 구성된다.
이와 같이 구성되는 본 고안에 의한 120V용 형광램프용 전자식 안정기의 램프 자동 제어회로의 제2실시예 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, 콘덴서(C11)로 교류 전원을 안정화시킨 후 직류변환부(500)에 전달한다.
상기 직류변환부(500)는 입력되는 교류전원을 브리지 다이오드(BD)로 전파정류하고 평활 콘덴서(C4)로 평활시켜 직류전압으로 만든 후 후단의 승압부(800)에 전달한다.
상기 승압부(800)는, 승압 제어기(810)에서 직류전압 승압을 위한 스위칭신호를 발생하게 되며, 이렇게 발생되는 스위칭신호에 대응하여 전계효과트랜지스터(T1)는 스위칭 동작을 수행하게 된다.
상기 전계효과트랜지스터(T1)의 동작에 대응하여 상기 직류변환부(500)에서 출력되는 직류전압이 승압되어 램프구동부(900)에 인가된다.
상기 램프구동부(900)는 스위칭신호 발생기(910)에서 접속되는 램프에 대응하는 펄스폭변조신호(PWM)를 발생하여 램프를 구동시키기 위한 신호를 발생하게 된다. 즉, 상기 스위칭신호 발생기(910)는 펄스폭변조신호(PWM)만을 변경하여 36W 용량의 램프 스위칭신호와 18W 용량의 램프 스위칭신호를 발생하게 된다.
이렇게 발생되는 스위칭 신호는 전계효과트랜지스터(T2)를 구동시키게 되고, 이에 따라 트랜스(933)가 동작하여 고압을 연결된 벌브(942)에 전달한다. 그러면 상기 벌브(942)는 인가되는 고압으로 연결된 램프를 점등시키게 된다.
그리고 상기 램프구동부(900)내의 상기 스위칭신호 발생기(910)에는 램프 자동 제어부(1000)가 연결되어 구현되며, 이렇게 구현되는 램프 자동 제어부(1000)는 주변 조도에 따라 상기 스위칭신호 발생기(910)의 온/오프 동작을 제어하여 램프의 점등 또는 소등을 자동 제어하게 된다.
즉, 램프 자동 제어부(1000)내의 조도감지기(CDS)는 조도에 따라 내부 저항치가 가변하여 상기 저항(R101)에 의해 공급되는 전압을 변환하게 되는데, 이때 주변이 어두운 경우(설정 조도 이하)에는 조도감지기(CDS)내의 저항치가 최소화되어 저항(R101)의 출력 전압을 원활하게 후단으로 전송하게 된다. 후단의 비교저항(R102 ~ R104)은 상기 조도감지기(CDS)의 출력 전압을 분배하여 전계효과트랜지스터(FET)의 게이트에 인가하여 전계효과트랜지스터(FET)를 오프시키게 된다. 상기 전계효과트랜지스터(FET)가 오프되는 경우 그의 출력측에 연결된 스위칭신호 발생기(910)에 구동용 전원이 공급되어 스위칭신호 발생기(910)가 정상적으로 동작을 하게 되며, 이로 인해 램프에 구동용 전원이 공급되어 램프가 점등된다. 이와는 반대로 주변이 밝은 경우(설정 조도 이상)에는 상기와는 반대로 동작을 하여 스위칭신호 발생기(910)에 공급되는 구동용 전원이 차단되어 스위칭신호 발생기(910)가 오프된다. 이로써 램프에 공급되는 전원도 차단되어 램프가 자동으로 소등된다.
이상에서 상술한 본 고안에 따르면, 램프구동부에 포토셀 회로를 일체화하여 구현할 수 있으므로, 기존과 같이 전자식 안정기에 별도로 포토셀 회로를 구비하는 데 따르는 불편함과 설치의 복잡함을 해소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 램프구동부에 간단하게 포토셀 회로를 구현할 수 있으므로 보다 더 간편하게 조명기구를 설치할 수 있는 효과도 있다.
도 1은 본 고안에 따른 형광램프용 전자식 안정기의 램프 자동 제어회로의 제1실시예 회로도이고,
도 2는 본 고안에 따른 형광램프용 전자식 안정기의 램프 자동 제어회로의 제2실시예 회로도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
900, 900' ..... 램프구동부
1000 ..... 램프 자동 제어부
R101 ~ R104 ..... 저항
FET ..... 전계효과트랜지스터
D100 ..... 역전류 방지용 다이오드

Claims (4)

  1. 전원공급부(610)와, 직류변환부(700)와, 상기 직류변환부(700)에서 공급되는 전원으로 램프를 점등시키는 신호를 발생하는 제1 및 제2 파워트랜지스터(Q1)(Q2)를 구비한 램프구동부(900')와, 주파수를 발생하는 발진코일(L1, L2)을 구비한 발진부(850)로 이루어진 통상의 전자식 안정기의 램프 제어회로에 있어서,
    상기 램프구동부(900')내의 제2파워트랜지스터(Q2)와 상기 발진코일(L1, L2) 사이에 게재되며, 주변 조도에 따라 상기 제2파워트랜지스터(Q2)의 온/오프 동작을 제어하여 램프의 점등 또는 소등을 자동 제어하는 램프 자동 제어부(1000)를 구비한 것을 특징으로 하는 형광램프용 전자식 안정기의 램프 자동 제어회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 램프 자동 제어부(1000)는,
    상기 발진코일(L1)(L2)에 공급되는 전원 라인에 연결되어 적정 전압을 공급해주는 저항(R101)과, 조도에 따라 내부 저항치가 가변하여 상기 저항(R101)에 의해 공급되는 전압을 변환하는 조도감지기(CDS)와, 상기 조도감지기(CDS)의 출력 전압을 비교 및 분배하는 비교저항(R102 ~ R104)과, 상기 비교저항(R102 ~ R104)의 출력전압에 따라 구동하여 상기 제2파워트랜지스터(Q2)의 온/오프를 제어하는 전계효과트랜지스터(FET)와, 역전류 방지용 다이오드(D100)로 구성된 것을 특징으로 하는 형광램프용 전자식 안정기의 램프 자동 제어회로.
  3. 전원공급부(620)와, 직류변환부(500)와, 승압부(800)와, 상기 승압부(800)와 연결되고 펄스폭변조신호(PWM)를 발생하여 램프를 구동시키는 신호를 발생하는 IC칩으로된 스위칭신호 발생기(910)와 상기 스위칭신호 발생기(910)의 출력신호에 따라 형광램프를 점등시키는 고전압을 만들기 위해서 스위칭 동작을 수행하는 전계효과트랜지스터(T2)와 고압을 생성하여 공급하는 트랜스(933)와 생성된 고압으로 램프를 점등시키는 벌브(942)로 구성된 램프구동부(900)로 이루어진 통상의 전자식 안정기의 램프 제어회로에 있어서,
    상기 램프구동부(900)내의 스위칭신호 발생기(910)와 트랜스(933) 사이에 게재되며, 주변 조도에 따라 상기 스위칭신호 발생기(910)의 온/오프 동작을 제어하여 램프의 점등 또는 소등을 자동 제어하는 램프 자동 제어부(1000)를 구비한 것을 특징으로 하는 형광램프용 전자식 안정기의 램프 자동 제어회로.
  4. 제3항에 있어서, 상기 램프 자동 제어부(1000)는,
    상기 트랜스(933)의 2차측에 연결되어 적정 전압을 공급해주는 저항(R101)과, 조도에 따라 내부 저항치가 가변하여 상기 저항(R101)에 의해 공급되는 전압을 변환하는 조도감지기(CDS)와, 상기 조도감지기(CDS)의 출력 전압을 비교 및 분배하는 비교저항(R102 ~ R104)과, 상기 비교저항(R102 ~ R104)의 출력전압에 따라 구동하여 상기 제2파워트랜지스터(Q2)의 온/오프를 제어하는 전계효과트랜지스터(FET)와, 역전류 방지용 다이오드(D100)로 구성된 것을 특징으로 하는 형광램프용 전자식 안정기의 램프 자동 제어회로.
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WO2021085684A1 (ko) * 2019-10-28 2021-05-06 박동엽 방전 램프용 전자식 안정기

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