KR20040013489A - 조광스위치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 램프(형광등, 헬로겐, 백열전구)의 조도를 조절하기 위한 조광스위치에 관한 것으로서, 상기 램프로 입력되는 전원을 스위칭하기 위한 IGBT와; 외부로부터의 상용전원의 위상에 따라 제로 크로싱 포인트를 검출하는 위상검출부와; 외부로부터 입력된 프로그램에 따라, 상기 제로 크로싱 포인트에 동기화하여 상기 IGBT의 스위칭신호를 출력하는 마이크로 프로세서와; 상기 IGBT로 입력되는 전원의 전압레벨이 일정 이하인 경우, 상기 마이크로 프로세서로부터 상기 램프로 입력되는 상기 스위칭신호를 차단하는 저전압보호회로를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, IGBT의 손상을 방지하고 수명을 연장시킬 수 있는 조광 스위치가 제공된다. 또한, 본 조광스위치는 안정기와 별도로 제작되므로, 형광등이나 할로겐 램프에 사용할 경우, 기존에 사용하던 전자식 안정기를 사용하여, 설치작업이 간편해지고, 제작원가를 절감하고 에너지도 절약할 수 있게 된다.

Description

조광스위치{DIMMING SWITCH}

본 발명은, IGBT 보호회로를 포함하는 조광스위치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, IGBT로 저전압이 입력되는 것을 방지하여 IGBT의 성능을 향상시키고 수명을 연장할 수 있도록 하는 IGBT 보호회로를 포함하는 조광스위치에 관한 것이다.

일반적으로 조광장치(Dimming Apparatus)는 형광등, 백열등, 헬로겐램프 등 광원의 조도나 색채를 연속적으로 변화시키는 것이며, 조도를 변화시키기 위해서는 단권 변압기에 다수의 인출선을 부착하고 이것을 변환시키거나 사이리스터(Thyrister) 등을 이용하여 전자적으로 인출하는 방법 등이 있다.

이 중, 사이리스터를 이용하는 방법은, 정현파의 반 사이클마다 전류를 제어하여 램프에 흐르는 부하전류를 연속적으로 변화시키는 것으로서, 사이리스터가 조명기기에 적합한 전력등급으로 개발되면서 실용화되기 시작하였다.

이러한 사이리스터 조광장치는, 기존에 저항을 이용하거나 오토트랜스 또는 마그네틱을 이용한 조광장치보다 더 작고, 밝고, 빨랐으며, 안정성이 온도에 영향을 받지 않는 높은 에너지 효율을 가짐으로써, 광범위한 영역의 램프 소비전력의 제어와 원격제어에 적합하다.

종래의 사이리스터 조광장치의 기본 구조는, 도 5에 도시된 바와 같이, 스위칭소자로 SCR(G1,G2)와, 소음과 고주파를 저감시키기 위한 초크(I)를 포함하며, 사이리스터의 SCR(G1,G2)에 게이트 펄스시그널이 입력되면 도통되어 전원의 극성이 반대가 될 때까지 유지된다. 이러한 특성을 이용하여 교류전원(E)의 위상각을 주전력 파형의 반 사이클마다 스위칭 제어하여 조명(R)에 입력되는 전력을 제어하여 조도를 조절하는 것이다.

그런데, 사이리스터 조광장치는, 도 6에 도시된 바와 같이, SCR을 반 사이클마다 스위칭시 전기적 간섭으로 인해 전압이 과도하게 상승하며, 이러한 전압상승으로 인해 주변기기들이 손상되며, 심지어는 전원측에도 다량의 고조파 노이즈를 발생시킨다. 이로 인한 소음이나 고주파를 저감시키기 위해 초크나 코일을 이용한 필터회로를 별도로 장치해야 하므로, 필터회로의 설치로 인한 전력손실이 발생하고, 가청 주파수대의 노이즈 등으로 조광장치가 다량으로 설치되는 공연장 및 스튜디오에서는 심각한 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 출원인은, IGBT를 스위칭소자로 이용한 조광장치를 출원한 바 있다(특허출원 제2002-16791호). IGBT의 스위칭을 제어하는 방법으로는 리버스 위상제어방식과 포워드 위상제어방식이 사용되며, 리버스 위상제어방식은 제로크로싱 포인트를 감지하여 IGBT를 제로 크로싱 포인트에서 온 시키는 방식이고, 포워드 위상제어방식은 임의의 위상각에서 IGBT 온시키는 방식이다. 포워드 위상제어방식은 상기의 사이리스터를 이용한 조광장치에서처럼 스위칭시 고주파 잡음과 음향잡음이 발생하게 된다. 이를 방지하기 위해, 상기 출원에서는 리버스 위상제어방식을 이용하여 IGBT의 온시 고주파 잡음과 음향잡음이 발생을 제거하였다.

그런데, 리버스 위상제어방식을 사용할 경우, 상기와 같이 포워드 위상제어방식에서 발생하는 문제점을 해결할 수 있다는 장점이 있기는 하나, IGBT의 특성상 IGBT에 입력되는 전원이 일정 전압 이하 일 경우에는 IGBT 가 손상되는 문제점이 발생하였다.

이에 따라, IGBT에 일정 전압 이하의 전원이 입력되지 아니함으로써, IGBT의 손상을 방지하도록 하는 방법이 모색되어야 할 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은, IGBT로 과도전압 이하의 기준전압이 입력되는 것을 방지함으로써, IGBT의 손상을 방지하고 수명을 연장시킬 수 있도록 스위치 하는 조광스위치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 조도의 조절량이 클 때 발생하는 열손실을 방지할 수 있도록 하는 조광장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 기존에 사용하는 전자식 안정기를 그대로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 단일화된 조광스위치를 모든 종류의 조명기기에 적용할 수 있도록 함으로써, 설치작업이 간편하고, 제작원가를 절감할 수 있는 조광스위치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 조광스위치의 개략적 블록구성도,

도 2는 도 1의 조광스위치의 구성회로도,

도 3의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 조광스위치에서 따른 리버스 위상 제어에 따라 조도를 50%로 조정했을 때의 정류회로 출력파형, 위상검출부 출력파형, IGBT 출력파형을 나타낸 파형도,

도 4의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조광스위치의 개략적 블록구성도,

도 5는 종래의 사이리스터 조광스위치의 개략적 회로도,

도 6은 종래의 포워드 위상 제어시 돌입전류 발생을 나타낸 파형도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : IGBT 15a : 제1브릿지 다이오드

15b : 제2브릿지 다이오드 17 : 콘덴서

20 : 위상검출부 25a : 제1전압제한기

25b : 제2전압제한기 30 : 마이크로 프로세서

35 : 버퍼 40 : 온오프 타임 조정회로

45 : 적분회로 50 : 저전압보호회로

60 : IGBT보호회로

상기 목적은, 본 발명에 따라, 램프의 조도를 조절하기 위한 조광스위치에 있어서, 상기 램프로 입력되는 전원을 스위칭하기 위한 IGBT와; 외부로부터의 상용전원의 위상에 따라 제로 크로싱 포인트를 검출하는 위상검출부와; 외부로부터 입력된 조도에 따라, 상기 제로 크로싱 포인트에 동기화하여 상기 IGBT의 스위칭신호를 출력하는 마이크로 프로세서와; 상기 IGBT로 입력되는 전원의 전압레벨이 일정 이하인 경우, 상기 마이크로 프로세서로부터 상기 램프로 입력되는 상기 스위칭신호를 차단하는 저전압보호회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 조광스위치에 관한 것이다.

여기서, 상용전원의 전압을 조절하여 상기 IGBT의 게이트에 입력될 기준전압을 출력하는 전압제한기를 더 포함하며; 상기 저전압보호회로는 상기 전압제한기로부터 제공된 기준전압이 상기 과도전압 이하인 경우 상기 기준전압을 차단하는 것이 바람직하다.

상기 저전압보호회로는, 상기 전압제한기로부터 기준전압을 제공받는 제너다이오드와, 상기 제너다이오드와 연동하여 온오프되며 상기 IGBT로 입력되는 기준전압을 단속하는 트랜지스터를 포함할 수 있다.

외부로부터의 상용전원을 단속하기 위한 스위치와, 상기 상용전원을 정류하기 위한 정류회로 사이에 상기 상용전원의 각 입력단 사이에 설치되며, 상기 각 회로로 입력되는 전압을 안정화시키는 콘덴서를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 IGBT의 에미터에 설치되며 상기 IGBT에 고전압 인가시 전압강하 시간을 지연시키는 인덕터를 포함할 수 있다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 조광스위치는, IGBT를 스위칭소자로 사용하여 램프로 공급되는 전원의 시간을 조절하며, 리버스 위상제어방법을 사용하여 IGBT 제어시 저전압의 입력을 방지할 수 있도록 저전압보호회로가 설치된다.

본 조광스위치는, 도 1에 도시된 바와 같이, IGBT(10)로 입력되는 전원 및 스위칭신호를 제어하며 IGBT(10)를 포함하는 IGBT 회로부(10,50,60)와, 외부로부터의 신호에 따라 IGBT(10)를 온오프하는 스위칭신호를 출력하는 마이크로프로세서(30)를 포함한다.

IGBT 회로부(10,50,60)는, 램프로 전원의 입력을 스위칭하기 위한 IGBT(10)와, IGBT(10)로 입력되는 전원의 전압을 감지하여 IGBT(10)로 입력되는 전원을 단속하기 위한 저전압보호회로(50)와, IGBT(10)로 입력되는 전원의 전압이 일정 이상되거나 쇼트(SHORT)된 경우 IGBT(10)의 스위칭신호를 중지시키는 IGBT보호회로(60)를 포함한다.

일반적으로 IGBT(10)는 게이트(GATE)에 인가되는 스위칭신호의 전압이 일정 이하(이하, 과도전압 이라 함)인 경우, IGBT(10)에 손상이 발생한다. 이를 방지하기 위해 사용되는 저전압보호회로(50)는, 일단이 IGBT(10)의 게이트에 연결되어 있으며, IGBT(10) 게이트에 제공되는 스위칭신호의 전압이 과도전압 이상 될 때까지 스위칭신호의 인가를 지연시키게 된다. 저전압보호회로(50)와 IGBT스위치 사이에는 제1 및 제2전압제한기(25a,25b)가 설치되어 있으며, 제1 및 제2전압제한기(25a,25b)는 저전압보호회로(50)와 마이크로 프로세서(30)에 스위칭신호의 인가에 필요한 전원을 공급한다.

저전압보호회로(50)와 함께 IGBT(10)를 보호하기 위한, IGBT보호회로(60)는IGBT(10)의 용량을 초과하는 부하가 입력되거나, 부하가 쇼트된 경우, 게이트에 스위칭신호가 입력되지 아니하도록 단속하는 회로로서, IGBT(10)에 다시 전원을 공급할 때까지 부하에는 전원이 공급되지 아니하도록 한다. 한편, 마이크로 프로세서(30)와 IGBT(10)의 게이트 사이에는, IGBT보호회로(60)로부터 신호를 받는 버퍼(35)가 설치되어 있으며, 버퍼(35)는 마이크로 프로세서(30)로부터 포토커플러에 의해 절연되어 전송된 신호를 안정된 스위칭신호로 정형한다.

이러한 버퍼(35)로 스위칭신호를 제공하는 마이크로 프로세서(30)는, 외부로부터 입력된 상용전원의 제로 크로싱 포인트를 검출하는 위상검출부(20, SYNCHRONIZATION)와 연결되어 있으며, 위상검출부(20)로부터 제공받은 제로 크로싱 포인트에 연동하여 IGBT(10)의 스위칭을 제어하는 스위칭신호를 생성한다. 또한, 마이크로 프로세서(30)는, 외부로부터의 명령신호에 따라, IGBT(10)의 스위칭 시간을 결정한다. 즉, 사용자가 선택한 조도에 따라 IGBT(10)의 스위칭 시간을 결정하고, 교류전원의 반 사이클마다 턴온시점과 턴온프시점에 IGBT(10)의 게이트로 스위칭신호를 출력하게 된다. 이에 따라, IGBT(10)를 통해 램프로 제공되는 전원의 시간이 조절되고, 램프의 조도가 조절되게 된다.

이러한 조광스위치를, 도 2에 도시된 회로도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 조광스위치에 전원이 입력되면 외부 콘트롤 단자 조작에 의해 조광스위치의 작동신호와 조도가 입력된다. 전원라인으로부터 정류회로(15a,15b)인 제1 및제2브릿지 다이오드(15a,15b)가 설치되어 있으며, 각 브릿지 다이오드(15a,15b)는 턴온시 공급되는 상용전원을 정류한다. 제1 및 제2브릿지 다이오드(15a,15b)로 제공되는 전원라인 사이에는 콘덴서(17)가 설치되어 있으며, 콘덴서(17)는 인위적인 방전통로를 형성함으로써, 상용전원이 과도하게 입력될 경우 각 기기부품이 전위차에 의해 과도하게 발열되는 것을 방지한다. 이로 인해, 발열로 인해 열손실이 감소시키고, IGBT(10)를 비롯한 기기부품의 손상을 방지할 수 있다.

여기서, 제1브릿지 다이오드(15a)로부터 정류된 정류전원은 각각 마이크로 프로세서(30)로 제공되고, 제2브릿지 다이오드(15b)로부터 정류된 정류전원은 IGBT(10)와, 각 회로로 제공된다. IGBT(10)의 콜렉터로 공급된 정류전원은 IGBT(10)의 게이트로 스위칭신호가 입력되면 턴온되어 IGBT(10)의 에미터로 흐르게 된다. 이러한 IGBT(10)의 에미터에는 인턱터(INDUCTOR)가 삽입되어 있으며, 인덕터는 고전압이 입력되거나 전압이 강하될 때 완만하게 하강하도록 함으로써, EMI를 감소시키게 된다.

한편, 제2브릿지 다이오드(15b)로부터 정류전원을 공급받은 제2전압제한기(25b)는, 상호 병렬 연결된 제너다이오드(D5)와 콘덴서(C2)를 가지며, 스위칭신호로 사용할 기준전압을 갖는 전원을 형성하여 저전압보호회로(50)로 전원을 공급한다. 제2전압제한기(25b)에서 생성된 기준전압을 제공받는 저전압보호회로(50)는, 제너다이오드(D4)와, 트랜지스터(Q1,Q3)를 가지며, 제너다이오드(D4)는 제2전압제한기(25b)에 연결되어 있고, 트랜지스터(Q3)는 IGBT(10)의 게이트에 연결되어 있다. 저전압보호회로(50)의 제너다이오드(D4)는,제2전압제한기(25b)로부터 제공된 기준전압이 제너다이오드(D4)의 용량보다 낮으면 기준전압을 차단하여 트랜지스터Q1는 오프 Q3는 온상태를 유지하여, IGBT(10)가 오프상태를 유지하여 마이크로 프로세서(30)로부터 제공된 스위칭신호가 차단된다. 따라서, 과도전압 이하의 전압을 갖는 전원이 입력되는 동안에는 IGBT(10)가 턴온되지 아니하므로, 램프로 전원이 제공되지 아니한다.

이러한 제2브릿지 다이오드(15b)로부터의 정류전원은 IGBT보호회로(60)로도 공급되며, IGBT보호회로(60)에서는 다수의 저항(R17,R18,R9), 콘덴서(C6), SCR, 다이오드(D13) 등을 이용하여 과전류나 쇼트를 감지하여 IGBT(10)로 제공되는 스위칭신호를 차단한다.

한편, 제1브릿지 다이오드(15a)로부터 정류된 정류전원은, 위상검출부(20)와 제1전압제한기(25a)로 제공된다. 위상검출부(20)에서는 콘덴서(C15)와 저항(R40)을 이용하여 정류전원을 120㎐의 동기신호로 변환하고, 제로크로싱 포인트를 검출하여 마이크로 프로세서(30)로 제공한다. 제1전압제한기(25a)에서는 한 쌍의 콘덴서(C8,C9)와 단일의 제너다이오드(D26)를 이용하여 정전압을 형성하여 마이크로 프로세서(30)로 제공한다.

마이크로 프로세서(30)에서는 위상검출부(20)로부터 제공된 제로크로싱 포인트에 따라 IGBT(10)의 온오프 주기인 듀티비를 조정하게 되며, 듀티비에 따라 IGBT(10)의 온오프 주기가 결정되고, 이에 따라, 램프로 제공되는 전원의 공급시간이 결정되어 조도가 조절된다.

마이크로 프로세서(30)로부터 출력된 스위칭 신호는, 포토커플러(ISO1)를 통해 버퍼(35)로 전달되며, 전달된 스위칭 신호는 적분회로(45)와 온오프 타임 조정회로(40)에 의해 정형되고, 듀티비가 조정된다.

이러한 구성에 의하여, 교류전원이 연결된 상태에서 외부로부터 입력전원이 인가되면, 턴온되고 조도가 입력되며, 상용전원이 콘덴서(17)를 통과하여 제1 및 제2브릿지 다이오드(15b)로 입력된다. 상용전원은 콘덴서(17)를 통과하며 과도히 입력된 전압이 제거되며, 콘덴서(17)를 통과한 상용전원은 각 브릿지 다이오드를 통과하며 전파정류(브릿지정류)된다.

제1브릿지 다이오드(15a)를 통해 정류된 전원은, 제1전압제한기(25b)와 위상검출부(20)로 제공되며, 제1전압제한기(25b)에 제공된 전원은 정전압으로 변환되어 마이크로 프로세서(30)로 공급되고, 위상검출부(20)에서는 공급된 전원을 120㎐의 동기신호로 변환하고 제로크로싱 포인트를 검출하여 마이크로 프로세서(30)로 제공한다.

마이크로 프로세서(30)에서는, 전원을 통해 입력된 신호에 따라 IGBT(10)의 온오프주기인 듀티비를 결정하고, 위상검출부(20)에서 검출된 제로크로싱 포인트와 동기하여 스위칭신호를 IGBT(10)로 제공한다. 마이크로 프로세서(30)로부터 출력된 신호는 버퍼(35)를 통해 정형화되어 IGBT(10)의 게이트로 공급된다.

한편, 제2브릿지 다이오드(15b)를 통해 정류된 전원은, 제2전류제한기를 통해 기준전압으로 변환되어 저전압보호회로(50)와 IGBT보호회로(60)로 제공된다. IGBT보호회로(60)에서는, 입력된 전원의 전압이 IGBT(10)의 용량을 초과하거나 갑작스럽게 전원이 쇼트된 경우 IGBT(10)의 게이트에 스위칭신호가 입력되지 않도록전원입력을 차단한다. 또한, 저전압보호회로(50)는, 제2전류제한기로부터 공급된 기준전압이 IGBT(10)의 과도전압을 초과하지 못하는 경우, 즉, 기준전압이 과도전압 이하인 경우, IGBT(10)의 게이트로 스위칭 신호가 입력되는 것을 차단하게 된다.

이러한 본 조광스위치는, 제로크로싱 포인트를 검출하여 제로크로싱 포인트와 동기화하여 스위칭신호를 발생시키는 리버스 위상 제어방식으로 IGBT(10)를 제어한다. 이에, 조도를 50%로 조정했을 때의 정류회로(15a,15b) 출력파형, 위상검출부(20) 출력파형, IGBT(10) 출력파형이 도 3에 도시되어 있으며, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전원이 입력되어 턴온되면, 조광장치에 상용전원이 제공되고, 상용전원은 제1 및 제2브릿지 다이오드(15b)를 통과하여, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 전파정류된다. 이렇게 전파정류된 전원을 제공받은 위상검출부(20)에서는, 도 3의 (b)에서와 같이, 제로 크로싱 포인트를 검출하여 마이크로 프로세서(30)로 제공한다. 그러면, 마이크로 프로세서(30)에서는 제로 크로싱 포인트와 동기하여 스위칭신호를 출력하게 된다.

그러나, 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 실제 IGBT(10)에서 출력되는 출력파형은, 제로 크로싱 포인트로부터 일정 시간 지연된 후에 발생하게 된다. 이는, 저전압보호회로(50)에서 IGBT(10)의 손상을 유발할 수 있는 과도전압 이하에서는 IGBT(10)로 스위칭신호가 입력되지 않도록 제2전압제한기(25b)로부터의 기준전압을 차단하기 때문이다.

즉, IGBT(10)에는 도 3(c)에 도시된 바와 같이, 소정 시간 지연된 후 스위칭신호가 입력되어 출력파형이 전체적으로 지연출력되는 결과를 발생하게 된다. 이에 따라, IGBT(10)에 과도전압이 인가되지 아니함으로써, IGBT(10)의 손상을 방지할 수 있게 된다.

한편, 종래에 사이리스터를 이용하여 조광장치를 제작할 경우에는, 조도조절을 위한 회로와 안정기를 일체로 한 디밍용 안정기를 제작하였다. 이에 따라, 형광등이나 할로겐 램프는 기존의 안정기와는 별도로 조도조절이 가능한 디밍용 안정기를 설치하여야 하였으며, 기존의 안정기를 활용할 수 없다는 문제점이 있었다. 또한, 백열등에는 안정기가 필요치 아니하므로, 백열등의 조도조절을 위해서는 안정기가 포함되지 아니한 별도의 조광장치를 제작하여야 했다. 따라서, 안정기가 포함된 조광장치와, 포함되지 아니한 조광장치를 각각 제작하여야 하므로, 제작과정이 번거롭고 단가가 상승한다는 문제점이 있었다.

그러나, 본 조광스위치를 사용할 경우, IGBT(10)를 이용하므로, 전자식 안정기를 직접 연결하여 사용할 수 있다. 즉, 기존에 설치된 형광등이나 할로겐 램프에 조광장치를 설치할 경우, 기존에 사용하던 전자식 안정기에 조광장치만을 연결하여 설치하면 된다. 따라서, 기존의 전자식 안정기를 그대로 사용할 수 있으므로, 원가가 절감되고 물자가 절약된다. 또한, 형광등과 할로겐 램프을 위한 별도의 조광장치를 제작하지 아니하여도 되므로, 제작과정이 간편해지고 제작단가가 절감된다.

이에, 도 4의 (a)는 형광등에 본 조광스위치를 설치하여, 형광등의 전자식안정기에 IGBT 회로부(10,50,60)를 포함하는 조광스위치를 연결한 실시예를 보이고 있으며, 도 4의 (b)에는 백열등에 조광장스위치를 연결한 실시예를, 도 4의 (c)에는 할로겐 램프에 조광스위치를 연결한 실시예를 도시하고 있다.

본 조광스위치는, IGBT(10)를 스위칭소자로 사용하고 있으며, IGBT(10)에 손상을 가져올 수 있는 전압범위인 과도전압 이하의 기준전압이 IGBT(10)로 입력되는 것을 방지하도록 저전압보호회로(50)를 설치하고 있다. 저전압보호회로(50)는 제2전압제한기(25b)를 통해 공급된 기준전압이 과도전압 이하인 경우 IGBT(10)로부터의 스위칭 신호를 차단함으로써, IGBT(10)의 손상을 방지하고 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

또한, 콘덴서(17)를 설치함으로써, 인위적인 방전통로가 형성되어 조도의 조절량이 클 때 발생하는 열손실이 방지된다.

이와 더불어, 본 조광스위치를 사용할 경우, 안정기와 별도로 제작되어 기존에 사용하는 전자식 안정기를 그대로 사용할 수 있으므로, 형광등이나 할로겐 램프에 조광장치를 설치할 경우, 설치작업이 간편해질 뿐만 아니라, 원가를 절감할 수 있게 된다. 또한, 모든 종류의 조명기기에 단일의 조광장치를 설치하여 사용할 수 있으므로, 제작과정이 간편해지고 제작원가가 절감되게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 조광스위치는, IGBT로 과도전압 이하의 기준전압이 입력되는 것을 방지하는 저전압보호회로를 설치함으로써, IGBT의 손상을 방지하고 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

또한, 콘덴서를 이용하여 인위적인 방전통로를 형성함으로써, 조도의 조절량이 클 때 발생하는 열손실을 방지할 수 있다.

이와 더불어, 기존에 사용하는 전자식 안정기를 그대로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 단일화된 조광장치를 모든 종류의 조명기기에 적용할 수 있으므로, 조광장치의 설치작업이 간편해질 뿐만 아니라, 제작원가를 절감할 수 있게 된다.

Claims (5)

1. 램프의 조도를 조절하기 위한 조광장치에 있어서,

   상기 램프로 입력되는 전원을 스위칭하기 위한 IGBT와;

   외부로부터의 상용전원의 위상에 따라 제로 크로싱 포인트를 검출하는 위상검출부와;

   외부로부터 입력된 조도에 따라, 상기 제로 크로싱 포인트에 동기화하여 상기 IGBT의 스위칭신호를 출력하는 마이크로 프로세서와;

   상기 IGBT로 입력되는 전원의 전압레벨이 일정 이하인 경우, 상기 마이크로 프로세서로부터 상기 램프로 입력되는 상기 스위칭신호를 차단하는 저전압보호회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 조광스위치.
2. 제1항에 있어서,

   상용전원의 전압을 조절하여 상기 IGBT의 게이트에 입력될 기준전압을 출력하는 전압제한기를 더 포함하며;

   상기 저전압보호회로는 상기 전압제한기로부터 제공된 기준전압이 상기 과도전압 이하인 경우 상기 기준전압을 차단하는 것을 특징으로 하는 조광스위치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 저전압보호회로는, 상기 전압제한기로부터 기준전압을 제공받는 제너다이오드와, 상기 제너다이오드와 연동하여 온오프되며 상기 IGBT로 입력되는 기준전압을 단속하는 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 조광스위치.
4. 제1항에 있어서,

   외부로부터의 상용전원을 단속하기 위한 스위치와, 상기 상용전원을 정류하기 위한 정류회로 사이에 상기 상용전원의 각 입력단 사이에 설치되며, 상기 각 회로로 입력되는 전압을 안정화시키는 콘덴서를 포함하는 것을 특징으로 하는 조광스위치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 IGBT의 에미터에 설치되며 상기 IGBT에 고전압 인가시 전압강하 시간을 지연시키는 인덕터를 포함하는 것을 특징으로 하는 조광스위치.