KR20040061569A - Electronic Neon Ballast - Google Patents

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두영전자 주식회사
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Abstract

PURPOSE: An electronic neon tube ballast is provided to allow a lamp to be smoothly turned on by applying, as a neon lamp turn-on voltage, an asymmetric high voltage high frequency voltage for simultaneously generating DC bias and AC bias. CONSTITUTION: An electronic neon tube ballast comprises a bridge rectifying unit(20) for rectifying the input AC voltage; a DC voltage charging unit(50) for charging the bridge voltage of the bridge rectifying unit with a DC voltage; a frequency generating unit(60) for generating a frequency in accordance with a control signal; a power supply unit(30) for supplying the AC voltage applied from an AC voltage input unit(10) to the frequency generating unit constituted by an integrated circuit; a pulse width control unit(40) for converting the input AC voltage into a ripple voltage and controlling the frequency generating unit such that the pulse width of the signal output from the frequency generating unit has asymmetrical characteristics; an inverter unit(70) for generating asymmetrical pulse waves including AC and DC voltage components by receiving an inverter operating voltage from the DC voltage charging unit and performing a switching operation in accordance with the pulse width of the frequency generating unit; a high voltage high frequency booster unit(80) for boosting the asymmetrical pulse wave voltage generated by the switching operation of the inverter unit into a high voltage; and a lamp(120) turned on by the power applied from the high voltage high frequency booster unit.

Description

전자식 네온관 안정기{Electronic Neon Ballast}Electronic Neon Ballast

본 발명은 전자식 네온관 안정기에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic neon tube ballast.

종래의 전자식 네온(Neon)관 안정기는 점등전압을 DC 바이어스나, AC 바이어스를 선택적으로 사용함으로써 여러 가지 문제점을 안고 있다.Conventional electronic neon tube ballasts have various problems by selectively using a lighting voltage of a DC bias or an AC bias.

먼저, DC 바이어스 방식은 회로 구성이 간단하고, 주파수의 영향을 제거할 수 있어 대부분 DC 바이어스 방식을 채택하고 있다. 그러나, 네온 사인은 네온관과 아르곤관으로 구성되며, DC 바이어스를 걸어줄 경우 네온관의 젤리빔 현상은 제거되나 아르곤관에 수은의 이동 현상으로 시간이 지날수록 램프는 어두워지고 흑화 현상이 발생되어 램프의 수명을 저하시킨다는 문제점이 있다. 또한, DC 바이어스는 인버터에서 발생되는 고주파수의 반(1/2)만 사용함으로 효율이 저하된다는 문제점을 갖고 있다.First, since the DC bias method is simple in circuit configuration and can remove the influence of frequency, most DC bias methods are adopted. However, neon signs are composed of neon tubes and argon tubes, and applying a DC bias removes the jelly beam phenomenon of the neon tubes, but as the mercury moves in the argon tubes, the lamp becomes darker and blackens as time passes. There is a problem of lowering the service life. In addition, the DC bias has a problem that the efficiency is reduced by using only half (1/2) of the high frequency generated in the inverter.

다음으로, AC 바이어스는 DC 바이어스에서 발생되는 아르곤관의 수은 집중 현상을 발생시키지 않음으로 좋은 장점이 있다. 그러나, AC 바이어스는 아르곤관의 수은 집중 현상은 발생되지 않지만 램프의 조건에 따라 여전히 젤리빔 현상을 초래 할 수 있으며, 주파수의 영향을 심하게 받는다는 문제점이 있다. 따라서, 여전히 개선되어야 할 문제점을 안고 있다.Next, AC bias has a good advantage because it does not generate mercury concentration in the argon tube generated in the DC bias. However, the AC bias does not occur in the mercury concentration of the argon tube, but may still cause the jelly beam phenomenon, depending on the lamp conditions, there is a problem that the frequency is severely affected. Therefore, there is still a problem to be improved.

즉, 네온관(형광 물질을 도포하지 않은 적색 방정관)은 고압 고주파수로 점등이 이루어지며, 점등시 고압 고주파수로 인하여 젤리빔(Jelly Beam) 현상이 나타나 적절한 방전이 이루어지지 않아 보기 흉하고 램프의 수명을 저하시킨다는 문제점이 있다.In other words, the neon tube (red square tube without fluorescent material applied) is turned on at high voltage and high frequency, and when it is turned on, jelly beam phenomenon occurs due to the high voltage. There is a problem that lowers.

한편, 종래의 전자식 네온관 안정기에는 안정기의 동작 과정 중 발생되는 무부하/과부하 및 접지전류 등의 이상 상태를 감지하여 그에 따른 조치를 취하므로써 안정기의 정상적인 동작을 가능하도록 하는 장치가 미흡하다는 문제점이 있다.On the other hand, the conventional electronic neon tube ballast has a problem that there is a lack of a device that enables the normal operation of the ballast by detecting an abnormal state such as no-load / overload and ground current generated during the operation of the ballast and taking measures accordingly.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 직류(DC) 바이어스(Bias)와 교류(AC) 바이어스(Bias) 성분을 포함하는 비대칭 고압 고주파 전압을 네온 램프의 점등 전압으로 인가시켜 주기 위한, 전자식 네온관 안정기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, by applying an asymmetric high-voltage high-frequency voltage including a direct current (DC) bias (AC) bias and an AC (AC) bias (bias) components as the lighting voltage of the neon lamp The purpose is to provide an electronic neon tube ballast.

또한, 본 발명은 접지전류 또는 무부하/과부하가 검출되는 경우 전자식 네온관 안정기의 주파수 발생부 동작을 셧다운 시키므로써, 접지전류 또는 무부하/과부하가 검출되는 경우에도 안정적으로 동작될 수 있는, 전자식 네온관 안정기를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention shuts down the operation of the frequency generator of the electronic neon tube ballast when ground current or no load / overload is detected, thereby enabling the electronic neon tube ballast to be stably operated even when ground current or no load / overload is detected. The purpose is to provide.

도 1 은 본 발명에 따른 전자식 네온관 안정기의 일실시예 블럭 구성도.1 is a block diagram of an embodiment of an electronic neon tube ballast according to the present invention.

도 2a 는 본 발명에 따른 전자식 네온관 안정기의 일실시예 회로 구성도.Figure 2a is a circuit diagram of one embodiment of an electronic neon tube ballast according to the present invention.

도 2b 는 본 발명에 적용되는 펄스폭 제어부(40)의 또 다른 일실시예 회로도.Figure 2b is a circuit diagram of another embodiment of the pulse width control unit 40 applied to the present invention.

도 3a 및 도 3b 는 본 발명에 적용되는 펄스폭 제어부(40)의 제어전압의 일실시예 그래프.3A and 3B are graphs of one embodiment of the control voltage of the pulse width control unit 40 applied to the present invention.

도 4a 및 도 4b 는 본 발명에 적용되는 주파수 발생부(60)의 비대칭 펄스 신호의 일실시예.4A and 4B illustrate an embodiment of an asymmetric pulse signal of the frequency generator 60 applied to the present invention.

도 5 는 본 발명에 적용되는 인버터부(70)의 스위칭 전압의 일실시예.5 is one embodiment of the switching voltage of the inverter unit 70 applied to the present invention.

도 6a 내지 도 6d 는 본 발명에 적용되는 무부하/과부하 검출부(90)의 일실시예 동작도.6A to 6D are diagrams illustrating an embodiment of a no-load / overload detection unit 90 applied to the present invention.

도 7a 내지 도 7e 는 본 발명에 적용되는 접지전류 검출부(100)에서의 접지(대지)전류 발생시 동작과정을 나타낸 예시도.7A to 7E are exemplary views showing an operation process when a ground (ground) current is generated in the ground current detector 100 applied to the present invention.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전자식 네온관 안정기에 있어서, 입력된 교류 전압을 정류하기 위한 브릿지 정류부(20); 상기 브릿지 정류부의 브릿지 전압을 DC로 충전하기 위한 DC전압 충전부(50); 제어신호에 따라 주파수를 발생시키기 위한 주파수 발생부(60); 상기 교류전압 입력부(10)로부터 인가된 교류전압을 집적회로로 구성되는 상기 주파수 발생부에 공급하기 위한 전원공급부(30); 상기 입력 교류전압을 맥류전압으로 변환하여 상기 주파수 발생부(60)에서 출력되는 신호의 펄스폭이 비대칭 특성을 갖도록 상기 주파수발생부를 제어하기 위한 펄스폭 제어부(40); 상기 DC전압 충전부(50)에서 인버터동작 전압을 공급받아 상기 주파수발생부(60)의 펄스폭에 따라 스위칭 작용을 하므로써, AC 전압 성분과 DC 전압 성분을 모두 포함하는 비대칭 펄스파를 발생시키기 위한 인버터부(70); 상기 인버터부(70)의 스위칭으로 발생된 비대칭 펄스파 전압을 고전압으로 승압 시키기 위한 고압고주파 승압부(80); 및 상기 고압고주파 승압부(80)로부터 인가된 전원에 의해 점등되는 램프(120)를 포함한다.The present invention for achieving the above object, In the electronic neon tube ballast, Bridge rectification unit 20 for rectifying the input AC voltage; A DC voltage charging unit 50 for charging the bridge voltage of the bridge rectifying unit to DC; A frequency generator 60 for generating a frequency according to the control signal; A power supply unit 30 for supplying an AC voltage applied from the AC voltage input unit 10 to the frequency generator formed of an integrated circuit; A pulse width controller 40 for controlling the frequency generator so as to convert the input AC voltage into a pulse current voltage so that the pulse width of the signal output from the frequency generator 60 has an asymmetric characteristic; Inverter for generating an asymmetric pulse wave including both an AC voltage component and a DC voltage component by receiving the inverter operating voltage from the DC voltage charging unit 50 and switching according to the pulse width of the frequency generator 60. Part 70; A high voltage high frequency boosting unit 80 for boosting the asymmetric pulse wave voltage generated by the switching of the inverter unit 70 to a high voltage; And a lamp 120 that is turned on by the power applied from the high voltage high frequency boosting unit 80.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명에 따른 전자식 네온관 안정기의 일실시예 블럭 구성도이다.1 is a block diagram of an embodiment of an electronic neon tube ballast according to the present invention.

즉, 도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 전자식 네온관 안정기는, 상용 교류(AC) 전압을 입력받기 위한 교류전압 입력부(10), 상기 교류전압 입력부를 통해 입력된 상용교류 전압을 맥류전압으로 변환하기 위한 브릿지 정류부(20), 집적회로로 구성되는 주파수 발생부에 초기 전원을 공급하기 위한 전원공급부(30), AC 입력전압을 120㎐ 맥류전압으로 변환하여 주파수발생부에서 출력되는 신호의 펄스폭이 비대칭 특성을 갖도록 상기 주파수발생부를 제어하기 위한 펄스폭 제어부(40), 접지전류(대지전류)가 검출된 경우 주파수 발생부를 제어하여 인버터부의 동작을 멈추게 하기 위한 접지전류 검출부(100), 브릿지 정류부의 브릿지 전압을 DC로 충전하기 위한 DC전압 충전부(50), 전원 공급부에서 전원을 공급받아 펄스폭 제어부, 주파수발생 제어부의 제어신호에 따라 주파수를 발생시키기 위한 주파수 발생부(60), DC전압 충전부에서 인버터동작 전압을 공급받아 주파수 발생부의 펄스폭에 따라 스위칭 작용을 하기 위한 인버터부(70), 인버터부의 스위칭으로 발생된 스위칭 전압을 고전압으로 승압 시키기 위한 고압 고주파 승압부(80), 고압고주파 승압부로부터 인가된 전원에 의해 점등되는 램프(120), 무부하나 과부하시 이상 과전압을 검출하여 주파수발생 제어부를 제어하므로써 인버터부의 동작을 멈추게 하기위한 무부하/과부하 검출부(90), 접지전류 검출부와 무부하/과부하 검출부의 검출 전압에 따라 주파수 발생부를 제어하기 위한 주파수발생 제어부(110)를 포함하고 있다.That is, as shown in the figure, the electronic neon tube ballast according to the present invention, the AC voltage input unit 10 for receiving a commercial AC voltage, converts the commercial AC voltage input through the AC voltage input into a pulse current voltage Bridge rectifier 20 for power supply, power supply unit 30 for supplying initial power to the frequency generator consisting of an integrated circuit, the pulse width of the signal output from the frequency generator by converting the AC input voltage to 120 kW voltage The pulse width controller 40 for controlling the frequency generator to have the asymmetric characteristic, the ground current detector 100 for stopping the operation of the inverter by controlling the frequency generator when the ground current (ground current) is detected, the bridge rectifier DC voltage charging unit 50 for charging the bridge voltage of DC, the power supply from the power supply unit pulse width control unit, frequency control control unit Frequency generation unit 60 for generating a frequency according to the call, inverter operating voltage from the DC voltage charging unit receives the inverter operation voltage for switching according to the pulse width of the frequency generation unit, switching generated by the switching of the inverter unit Inverter operation by controlling the frequency generating control unit by detecting a high-voltage high-frequency boosting unit 80 for boosting the voltage to a high voltage, a lamp 120 that is turned on by a power applied from the high-voltage high-frequency boosting unit, and detecting an abnormal overvoltage in case of no load or overload And a frequency generation controller 110 for controlling the frequency generator according to the detected voltages of the ground current detector and the no-load / overload detector.

즉, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 전자식 네온관 안정기는, DC 바이어스(Bias)와 AC 바이어스(Bias)를 동시에 발생시키는 120Hz의 비대칭 고압 고주파 전압을 네온(Neon)램프의 점등전압으로 인가시킬 수 있다.That is, the electronic neon tube ballast according to the present invention having the configuration as described above may apply asymmetric high voltage high frequency voltage of 120 Hz, which simultaneously generates a DC bias and an AC bias, as a lighting voltage of the neon lamp. Can be.

상기 각 구성요소들의 상세한 기능은 도 2a 및 도 2b 를 참조하여 설명하겠다.Detailed functions of the above components will be described with reference to FIGS. 2A and 2B.

도 2a 는 본 발명에 따른 전자식 네온관 안정기의 일실시예 회로 구성도이며, 도 2b 는 본 발명에 적용되는 펄스폭 제어부(40)의 또 다른 일실시예 회로도로서, 상기 도 2a 에 도시된 펄스폭 제어부(40) 회로와 대치될 수 있는 또 다른 회로도이다.Figure 2a is a circuit diagram of an embodiment of an electronic neon tube ballast according to the present invention, Figure 2b is another embodiment of the pulse width control unit 40 applied to the present invention, the pulse width shown in Figure 2a Another circuit diagram that may be substituted for the controller 40 circuit.

먼저, 외부로부터 인가된 상용 교류전압은 교류전압 입력부(10)의 퓨우즈(Fuse) 및 브릿지 정류부(20)의 라인 필터(L1), 부온도 계수저항(N.T.C), 다이오드 (D1～D4)로 구성되는 브릿지 정류회로를 통하면서 맥류전압으로 변환된다.First, the commercial AC voltage applied from the outside is fed into the fuse of the AC voltage input unit 10 and the line filter L1 of the bridge rectifier 20, the negative temperature coefficient resistor NTC, and the diodes D1 to D4. It converts into a pulse voltage while passing through the bridge rectifier circuit.

상기 브릿지 정류부(20)의 맥류전압은 캐패시터(C5,C6), 저항(R4)으로 구성되는 DC전압 충전부(50)에서 인버터부(70)의 구동 전압인 DC전압으로 충전된다.The pulsation voltage of the bridge rectifier 20 is charged to a DC voltage which is a driving voltage of the inverter unit 70 in the DC voltage charging unit 50 including the capacitors C5 and C6 and the resistor R4.

또한, 다이오드(D5), 저항(R1), 캐패시터(C7)로 구성되는 전원 공급부(30)는 상기 상용 교류전압을 주파수 발생부(60)의 직접회로 동작전압으로 유도한다. 즉, 전원 공급부(30)에서 유도된 전압은 집적회로(IC1), 캐패시터(C8,C9), 저항(R5), 다이오드(D8)로 구성되는 주파수 발생부(60)를 동작시켜 주파수 f=1/[1.38(R5+75)×C8]㎐를 발생시킨다.In addition, the power supply unit 30 composed of the diode D5, the resistor R1, and the capacitor C7 induces the commercial AC voltage to the integrated circuit operating voltage of the frequency generator 60. That is, the voltage induced by the power supply unit 30 operates the frequency generator 60 composed of the integrated circuit IC1, the capacitors C8 and C9, the resistor R5, and the diode D8 so that the frequency f = 1. /[1.38(R5+75)×C8]㎐ is generated.

이때, 주파수 발생부(60)는 CT 단자(C8)와 RT 단자(R5)의 충방전 전압에 따라 주파수가 발생되며, CT 단자는 저항(R2,R3,R6), 캐패시터(C3,C4), 다이오드(D6,D7)로 구성되는 펄스폭 제어부(40)의 제어전압(120㎐ 구형파)에 따라 펄스폭을 120㎐ 주기로 변화시킨다.In this case, the frequency generator 60 generates a frequency according to the charge / discharge voltages of the CT terminal C8 and the RT terminal R5, and the CT terminal includes the resistors R2, R3, R6, capacitors C3, C4, The pulse width is changed in 120 s cycles in accordance with the control voltage (120 s square wave) of the pulse width control unit 40 constituted by the diodes D6 and D7.

즉, 펄스폭 제어부(40)는 저항(R2,R3), 캐패시터(C3)로 맥류전압을 발생시켜, Clamp-slice 회로인 다이오드(D6,D7)로 맥류전압을 파형 정형하여 저항(R6)을 통하여 주파수 발생부(60)의 CT 단자에 비대칭 펄스폭 변조 신호를 발생하므로써 인버터를 구동시키게 된다.That is, the pulse width control part 40 generates a pulse voltage with the resistors R2 and R3 and the capacitor C3, and waveform-pulses the pulse voltages with the diodes D6 and D7, which are clamp-slice circuits, to form the resistor R6. The inverter is driven by generating an asymmetric pulse width modulated signal at the CT terminal of the frequency generator 60 through.

이때, 또 다른 방법으로는 도 2b 에 도시된 바와 같은 펄스폭 제어부(40)의 캐패시터(CX), 저항(RX), 다이오드(Da,Db,Dc,Dd)로 구성되는 브릿지 회로에서 맥류전압을 발생시켜 Clamp-Slice 회로인 다이오드(D6,D7)로 맥류전압을 파형 정형하여 저항(R6)을 통하여 주파수 발생부(60)의 CT 단자에 비대칭 펄스폭 변조 신호를 발생하므로써 인버터를 구동시킬 수도 있다.At this time, in another method, the pulse voltage is changed in a bridge circuit composed of the capacitor CX, the resistor RX, and the diodes Da, Db, Dc, and Dd of the pulse width controller 40 as shown in FIG. 2B. It is possible to drive the inverter by generating a pulse voltage modulated waveform by diodes D6 and D7, which are clamp-slice circuits, and generating an asymmetric pulse width modulated signal to the CT terminal of the frequency generator 60 through the resistor R6. .

한편, 상기 과정을 통해 발생된 상기 주파수 발생부(60)의 펄스폭 변조(Pulse Width Modulation) 전압은 저항(R7,R8), 전계 효과 트랜지스터(Q1,Q2)로 구성되는 인버터부(70)의 게이트(Gate)전압을 공급하여 인버터부(70)가 스위칭 동작을 이루게 한다.On the other hand, the pulse width modulation voltage of the frequency generator 60 generated through the process is the resistance of the inverter unit 70 consisting of resistors R7 and R8 and field effect transistors Q1 and Q2. The inverter 70 performs a switching operation by supplying a gate voltage.

이때, 상기 인버터부(70)의 스위칭으로 도면의 점 X부분에 비대칭 구형파가 발생하며, 상기 비대칭 구형파는 캐패시터(C10,C11), 승압 트랜스포머(T1)로 구성되는 고압 고주파 승압부(80)에서 비대칭 고전압 고주파로 유도되어 네온 램프(120)를 점등시킨다.At this time, the switching of the inverter unit 70 generates an asymmetrical square wave at the point X of the figure, the asymmetric square wave is a high-voltage high-frequency step-up unit 80 consisting of capacitors (C10, C11), step-up transformer (T1) The neon lamp 120 is turned on by being induced at an asymmetric high voltage high frequency.

즉, 상기 비대칭 고주파 고전압은 D.C전압 성분을 70% 함유하고, AC전압은 30%를 함유하면서 120㎐를 주기로 교번 하면서 네온램프(120)를 점등시키게 된다.That is, the asymmetric high frequency high voltage contains 70% of the D.C voltage component, and the AC voltage contains 30%, and turns on the neon lamp 120 with alternating cycles of 120 Hz.

한편, 상기와 같은 정상적인 전자식 네온관 안정기의 동작 과정 중 발생되는 이상 상태를 방지하기 위하여 무부하/과부하 검출부(90), 접지전류 검출부(100) 및 주파수발생 제어부(110)가 회로에 추가되었다.On the other hand, in order to prevent the abnormal state generated during the operation of the normal electronic neon tube ballast as described above, the no-load / overload detection unit 90, the ground current detection unit 100 and the frequency generation control unit 110 has been added to the circuit.

먼저, 상기와 같은 정상적인 전자식 네온관 안정기의 동작 과정 중 램프(120)에 과전류가 흐르거나 무부하(Open Load)가 발생되면 승압 트랜스포머(T1)의 2차 코일(F.B)에 과전압이 유도되며, 다이오드(D9, D10, D11, D12, D13), 저항(R9,R10,R11), 캐패시터(C12,C13), 피드백(F.B) 코일로 구성되는 무부하/과부하 검출부(90)에서 이상 과전압을 검출하여 주파수발생 제어부(110)를 제어하게 된다.First, when an overcurrent flows or an open load occurs in the lamp 120 during the operation of the normal electronic neon tube ballast as described above, an overvoltage is induced in the secondary coil FB of the step-up transformer T1 and a diode ( Frequency generation by detecting abnormal overvoltage in the no-load / overload detection unit 90 composed of D9, D10, D11, D12, D13, resistors R9, R10, R11, capacitors C12, C13, and feedback (FB) coils The control unit 110 will be controlled.

즉, 상기 무부하/과부하 검출부(90)의 이상 과전압은 트랜지스터(Q3,Q4), 다이오드(D14), 저항(R12), 캐패시터(C14)로 구성되는 주파수발생 제어부(110)를 동작시켜, 전원 공급부(30)에서 유도 받는 집적회로 동작전압을 최저 동작전압(Undervoltage lockout threshold)보다 낮추어 주파수 발생부(60)의 동작을 멈추게 하므로써, 결과적으로 인버터부(70)의 스위칭 작용을 멈추게 하여 램프(120)에 과부하가 인가되는 것을 차단하게 된다.That is, the abnormal overvoltage of the no-load / overload detection unit 90 operates the frequency generation control unit 110 composed of the transistors Q3 and Q4, the diode D14, the resistor R12, and the capacitor C14, and thus the power supply unit. By lowering the integrated circuit operating voltage induced by the lower than the undervoltage lockout threshold (30) to stop the operation of the frequency generator 60, as a result stops the switching operation of the inverter unit 70 to stop the lamp 120 This will prevent the overload from being applied.

상기 내용을 정리하면 다음과 같다. 즉, 무부하/과부하 검출부(90)는 무부하 또는 과부하시 승압 트랜스포머(T1)의 피드백(F.B)코일에서 전압을 감지하여 다이오드(D9,D10,D11,D12), 저항(R9), 캐패시터(C12)에서 높은 직류전압을 발생시켜 제너다이오드(D13)를 도통시켜 주파수발생 제어부(110)의 PNP-NPN 조합 SCR(Q3,Q4)을 동작시키므로써, 주파수 발생부(60)를 제어하여 인버터부(70)의 스위칭 동작을 멈추게 하는 한편, 주파수발생 제어부(110)의 발광다이오드(D14)를 ON시켜 램프의 이상유무를 표시하도록 한다.The above is summarized as follows. That is, the no load / overload detection unit 90 senses a voltage in the feedback coil FB of the boost transformer T1 when no load or overload is detected, and thus diodes D9, D10, D11, and D12, resistors R9, and capacitor C12. By generating a high DC voltage in the conduction of the zener diode (D13) to operate the PNP-NPN combination SCR (Q3, Q4) of the frequency generation control unit 110, thereby controlling the frequency generator 60 to control the inverter unit 70 ) Is stopped, and the light emitting diode D14 of the frequency generating control unit 110 is turned on to display the abnormality of the lamp.

다음으로, 상기와 같은 정상적인 전자식 네온관 안정기의 동작 과정 중 외부의 어떠한 이유로 인하여 접지(대지)전류가 흐르게 되면 캐패시터(C2, C15, C16), 다이오드(D15,D16,D17,D18), 저항(R13,R14,R15,R16,R17), 트랜지스터(Q6), 포토커플러(Q5), 션트레귤레이터(Q7), 대지전류 감지 알루미늄판(AL. Plate)으로 구성되는 접지전류 검출부(100)에서 접지(대지) 전류를 검출하여 주파수발생 제어부(110)를 동작시켜 주파수 발생부(60)의 동작을 멈추게 하므로써 인버터부(70)의 스위칭 동작을 멈추게 한다.Next, when ground (ground) current flows for some reason during operation of the normal electronic neon tube ballast as described above, the capacitors C2, C15, C16, diodes D15, D16, D17, D18, and resistor R13. Ground (ground) in the ground current detector (100) consisting of R14, R15, R16, R17, transistor (Q6), photocoupler (Q5), shunt regulator (Q7), and ground current sensing aluminum plate (AL.Plate) By detecting the current to operate the frequency generating control unit 110 to stop the operation of the frequency generating unit 60 to stop the switching operation of the inverter unit 70.

즉, 접지(대지)전류 감지용 알미늄판에서 대지 전류에 의한 대지전압이 검출되며, 대지전압은 다이오드(D15,D16,D17,D18), 캐패시터(C16)에서 직류전압(Vc16)을 발생시키며, 저항(R15,R16)에 의해 분배 된 전압(R16/R15+R16)×VC16[V]은 션트레귤레이터(Q7)를 동작시킨다.That is, the ground voltage due to the ground current is detected in the ground (earth) current sensing aluminum plate, and the ground voltage generates the DC voltage (Vc16) at the diodes (D15, D16, D17, and D18) and the capacitor (C16). The voltages R16 / R15 + R16 × VC16 [V] divided by the resistors R15 and R16 operate the shunt regulator Q7.

션트레귤레이터(Q7)의 동작은 트랜지스터(Q6)를 동작시켜 포토커플러(Q5)를 ON시켜 주파수발생 제어부(110)의 트랜지스터(Q4)를 ON시키게 되며, 트랜지스터(Q4)가 ON 상태가 되면 주파수 발생부(60)의 동작전압을 저항(R12)을 통하여 흐르게 함으로 동작전압은 낮아지게 되어 주파수 발생부(60)의 동작은 멈추게 된다.The operation of the shunt regulator Q7 operates the transistor Q6 to turn on the photocoupler Q5 to turn on the transistor Q4 of the frequency generation control unit 110. When the transistor Q4 is turned on, the frequency is generated. By operating the operating voltage of the unit 60 through the resistor R12, the operating voltage is lowered and the operation of the frequency generator 60 is stopped.

상기 내용을 정리하면 다음과 같다. 즉, 접지전류 검출부(100)는, 접지(대지) 전류의 감지센서인 금속 도체판(2㎝～3㎝)×(4㎝～6㎝)을 구비하며, 승압 트랜스포머(T1)의 센터에서 발생한 대지전류에 의한 전압을 다이오드(D15,D16, D17,D18), 캐패시터(C16)에서 직류전압으로 발생시켜 포토커플러(Q5)를 동작시키므로써, 주파수 발생부(60)를 제어하여 인버터부(70)의 스위칭 동작을 멈추게 하는 것이다.The above is summarized as follows. That is, the ground current detection unit 100 includes a metal conductor plate (2 cm to 3 cm) x (4 cm to 6 cm), which is a sensor for detecting ground (earth) current, and is generated at the center of the boost transformer T1. The voltage generated by the ground current is generated as a DC voltage from the diodes D15, D16, D17, and D18 and the capacitor C16 to operate the photocoupler Q5, thereby controlling the frequency generator 60 to control the inverter unit 70. ) To stop the switching operation.

한편, 상기 두 가지 기능(접지전류 감지, 무부하/과부하 감지)을 수행함에 있어, 상기 주파수발생 제어부(110)의 트랜지스터(Q4)는 트랜지스터(Q3)를 동작시켜 PNP-NPN 조합으로 S.C.R 기능을 수행하며, 상기 PNP-NPN조합 S.C.R의 동작은 발광다이오드(D14)를 점등시켜 램프의 불량, 무부하/과부하 및 접지전류에 의해 인버터부(70)의 동작이 멈추었음을 표시한다.Meanwhile, in performing the two functions (ground current sensing and no load / overload sensing), the transistor Q4 of the frequency generation controller 110 operates the transistor Q3 to perform the SCR function using a PNP-NPN combination. In addition, the operation of the PNP-NPN combination SCR turns on the light emitting diode D14 to indicate that the operation of the inverter unit 70 is stopped due to lamp failure, no load / overload, and ground current.

도 3a 및 도 3b 는 본 발명에 적용되는 펄스폭 제어부(40)의 제어전압의 일실시예 그래프이며, 도 4a 및 도 4b 는 본 발명에 적용되는 주파수 발생부(60)의 비대칭 펄스 신호의 일실시예이고, 도 5 는 본 발명에 적용되는 인버터부(70)의 스위칭 전압의 일실시예로서, 도 2a 에 도시된 점 'X'에서의 신호이다.3A and 3B are graphs showing one embodiment of the control voltage of the pulse width control unit 40 applied to the present invention, and FIGS. 4A and 4B illustrate one asymmetric pulse signal of the frequency generator 60 applied to the present invention. 5 is an embodiment of the switching voltage of the inverter unit 70 applied to the present invention, and is a signal at the point 'X' shown in FIG. 2A.

도 6a 내지 도 6d 는 본 발명에 적용되는 무부하/과부하 검출부(90)의 일실시예 동작도이다.6A to 6D are diagrams illustrating an exemplary operation of the no load / overload detection unit 90 according to the present invention.

이때, 도 6b 는 무부하/과부하시 피드백(F.B) 코일에서 전압을 감지하여 다이오드(D9~D12), 저항(R9), 커패시터(C12)에 순간적으로 정상상태보다 높은 직류전압을 발생시키는 상태를 나타낸 것이며, 도 6c 는 제너다이오드(D13)에서 상기 높은 직류전압을 클램프(Clamp)시켜 NPN-PNP 조합 SCR(Q3,Q4)를 ON시킨 상태를 나타낸 것이다. 또한, 도 6d 는 IC1의 Vcc(전원) 단자인 8번 Pin전압이 Under Voltage Lockout까지 하강하여 IC1의 동작이 중단된 상태를 나타낸 것으로서, 이로 인해 인버터부(70)의 스위칭 작용은 멈추게 된다.6B illustrates a state in which the DC voltage is instantaneously generated in the diodes D9 to D12, the resistor R9, and the capacitor C12 by detecting a voltage at the no-load / overload feedback coil. 6C shows a state in which the NPN-PNP combination SCRs Q3 and Q4 are turned on by clamping the high DC voltage in the zener diode D13. In addition, FIG. 6D illustrates a state in which the operation of IC1 is stopped because the pin 8 voltage, which is the Vcc (power supply) terminal of IC1, drops to Under Voltage Lockout, and thus the switching operation of the inverter unit 70 is stopped.

도 7a 내지 도 7e 는 본 발명에 적용되는 접지전류 검출부(100)에서의 접지(대지)전류 발생시 동작과정을 나타낸 예시도이다.7A to 7E are exemplary views illustrating an operation process when a ground (ground) current is generated in the ground current detector 100 applied to the present invention.

이때, 도 7a 는 네온관(램프)(120) 점등 중 외부의 어떠한 이유로 인하여 대지전류가 발생하는 상태를 나타낸 것이며, 도 7b 는 고압고주파 승압부(80)의 T1과 D15~D18을 통하여 접지전류 검출부(100) 알루미늄판으로 전류가 흐르게 되어 대지전압이 검출된 상태를 나타낸 것이다. 또한, 도 7c 는 검출된 대지전압이 D15~D18, C16에서 직류전압(Vc16)을 발생시켜, R15,R16에 의해 분배된 전압이 Q7을 ON 시키고, 또한 Q6도 ON으로 만드는 상태를 나타낸 것이다. 또한, 도 7d 는 포토커플러(Q5)가 ON되어 주파수 발생 제어부(110)의 Q4를 ON 시키고 이로 인해 Q3이 ON되는 상태를 나타낸 것이다. 또한, 도 7e 는 Q4가 ON됨에 따라 주파수발생부(60)의 동작전압을 R12로 흐르게 하여 동작전압이 최저동작전압으로 낮아지게 되어 IC1에서 주파수 발생부(60) 동작이 중단되어 인버터부(70)의 스위칭 작용을 멈추게 하는 상태를 나타낸 것이다.At this time, Figure 7a shows a state in which the ground current is generated due to some external reason during the lighting of the neon tube (lamp) 120, Figure 7b is a ground current detection unit through the T1 and D15 ~ D18 of the high-voltage high-frequency boosting unit 80 The current flows through the (100) aluminum plate to show the state where the ground voltage is detected. 7C shows a state in which the detected ground voltage generates a DC voltage Vc16 at D15 to D18 and C16, and the voltage divided by R15 and R16 turns Q7 ON and also turns Q6 ON. In addition, FIG. 7D illustrates a state in which the photocoupler Q5 is turned on to turn on the Q4 of the frequency generation control unit 110 and thereby Q3 is turned on. In addition, FIG. 7E illustrates that the operating voltage of the frequency generator 60 flows to R12 as Q4 is turned on, thereby lowering the operating voltage to the lowest operating voltage. In this case, the operation of the frequency generator 60 is stopped at the IC1, and the inverter unit 70 is stopped. ) Shows the state of stopping the switching action.

이상의 본 발명은 상기에서 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes can be made by those skilled in the art, which are included in the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims.

상기와 같은 본 발명은 DC 바이어스(Bias), AC 바이어스(Bias)를 동시에 발생시키는 120Hz 주기의 비대칭 고전압 고주파 전압을 네온(Neon) 램프의 점등전압으로 인가시키므로써, 램프의 점등을 원활히 할 수 있다는 우수한 효과가 있다.According to the present invention as described above, by applying an asymmetric high voltage high frequency voltage of 120 Hz, which simultaneously generates DC bias and AC bias, as the lighting voltage of the neon lamp, the lamp can be smoothly turned on. Excellent effect.

또한, 본 발명은 AC/DC 혼합 바이어스를 인가시켜 주므로써, 램프의 효율을 향상시키고 수명을 연장시킬 수 있을 뿐만 아라, 전체적으로 안정기의 불량률을 개선시킬 수 있다는 우수한 효과가 있다.In addition, the present invention by applying the AC / DC mixed bias, not only can improve the efficiency of the lamp and extend the life, but also has an excellent effect that can improve the failure rate of the ballast as a whole.

또한, 본 발명은 접지전류 또는 무부하/과부하가 검출되는 경우 전자식 네온관 안정기의 주파수 발생부 동작을 셧다운 시키므로써, 접지전류 또는 무부하/과부하가 검출되는 경우에도 안정적으로 동작될 수 있다는 우수한 효과가 있다.In addition, the present invention has an excellent effect that can be operated stably even when the ground current or no load / overload is detected by shutting down the frequency generator operation of the electronic neon tube ballast when the ground current or no load / overload is detected.

Claims (4)

전자식 네온관 안정기에 있어서,In electronic neon tube ballast, 입력된 교류 전압을 정류하기 위한 브릿지 정류부(20);A bridge rectifier 20 for rectifying the input AC voltage; 상기 브릿지 정류부의 브릿지 전압을 DC로 충전하기 위한 DC전압 충전부(50);A DC voltage charging unit 50 for charging the bridge voltage of the bridge rectifying unit to DC; 제어신호에 따라 주파수를 발생시키기 위한 주파수 발생부(60);A frequency generator 60 for generating a frequency according to the control signal; 상기 교류전압 입력부(10)로부터 인가된 교류전압을 집적회로로 구성되는 상기 주파수 발생부에 공급하기 위한 전원공급부(30);A power supply unit 30 for supplying an AC voltage applied from the AC voltage input unit 10 to the frequency generator formed of an integrated circuit; 상기 입력 교류전압을 맥류전압으로 변환하여 상기 주파수 발생부(60)에서 출력되는 신호의 펄스폭이 비대칭 특성을 갖도록 상기 주파수발생부를 제어하기 위한 펄스폭 제어부(40);A pulse width controller 40 for controlling the frequency generator so as to convert the input AC voltage into a pulse current voltage so that the pulse width of the signal output from the frequency generator 60 has an asymmetric characteristic; 상기 DC전압 충전부(50)에서 인버터동작 전압을 공급받아 상기 주파수 발생부(60)의 펄스폭에 따라 스위칭 작용을 하므로써, AC 전압 성분과 DC 전압 성분을 모두 포함하는 비대칭 펄스파를 발생시키기 위한 인버터부(70);Inverter for generating an asymmetric pulse wave including both an AC voltage component and a DC voltage component by receiving the inverter operating voltage from the DC voltage charging unit 50 and switching according to the pulse width of the frequency generator 60. Part 70; 상기 인버터부(70)의 스위칭으로 발생된 비대칭 펄스파 전압을 고전압으로 승압 시키기 위한 고압고주파 승압부(80); 및A high voltage high frequency boosting unit 80 for boosting the asymmetric pulse wave voltage generated by the switching of the inverter unit 70 to a high voltage; And 상기 고압고주파 승압부(80)로부터 인가된 전원에 의해 점등되는 램프(120)Lamp 120 is turned on by the power applied from the high-voltage high-frequency boosting unit 80 를 포함하는 전자식 네온관 안정기.Electronic neon tube ballast comprising. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 펄스폭 제어부(40)는,The pulse width control unit 40, 저항(R2,R3), 캐패시터(C3)로 맥류전압을 발생시키며, Clamp-slice 회로인 다이오드(D6,D7)로 맥류전압을 파형 정형하여 저항(R6)을 통하여 주파수 발생부(60)의 CT 단자에 비대칭 펄스폭 변조 신호를 발생하므로써 인버터를 구동시키거나, 또는 캐패시터(CX), 저항(RX), 다이오드(Da,Db,Dc,Dd)로 구성되는 브릿지 회로에서 맥류전압을 발생시켜 Clamp-Slice 회로인 다이오드(D6,D7)로 맥류전압을 파형 정형하여 저항(R6)을 통하여 주파수 발생부(60)의 CT 단자에 비대칭 펄스폭 변조 신호를 발생하므로써 인버터를 구동시키는 것을 특징으로 하는 전자식 네온관 안정기.A pulse voltage is generated by the resistors R2 and R3 and the capacitor C3. The pulse currents are waveform-shaped by the diodes D6 and D7, which are clamp-slice circuits, and the CTs of the frequency generator 60 are connected through the resistor R6. The inverter is driven by generating an asymmetric pulse width modulated signal at the terminal, or a pulse voltage is generated in a bridge circuit composed of a capacitor (CX), a resistor (RX), and a diode (Da, Db, Dc, Dd). An electronic neon tube, characterized in that the inverter drives the inverter by generating a pulse-width modulated signal to the CT terminal of the frequency generator 60 through the resistor R6 by waveform shaping with the diodes D6 and D7 which are the slice circuits. ballast. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 무부하나 과부하시 이상 과전압을 검출하여 상기 주파수발생 제어부(60)를 제어하므로써 상기 인버터부(70)의 동작을 멈추게 하기위한 무부하/과부하 검출부(90); 및A no load / overload detection unit 90 for stopping the operation of the inverter unit 70 by controlling the frequency generation control unit 60 by detecting an abnormal overvoltage at no load or overload; And 상기 무부하/과부하 검출부(90)의 검출 전압에 따라 상기 주파수 발생부(60)를 제어하기 위한 주파수발생 제어부(110)를 더 포함하며,Further comprising a frequency generation control unit 110 for controlling the frequency generator 60 according to the detection voltage of the no-load / overload detection unit 90, 상기 무부하/무부하 과부하 검출부(90)는,The no load / no load overload detection unit 90, 무부하 또는 과부하시 승압 트랜스포머(T1)의 피드백(F.B)코일에서 전압을 감지하여 높은 직류전압을 발생시켜 제너다이오드(D13)를 도통시켜 주파수발생 제어부(110)의 PNP-NPN 조합 SCR(Q3,Q4)을 동작시키므로써, 주파수 발생부(60)를 제어하여 인버터부(70)의 스위칭 동작을 멈추게 하는 것을 특징으로 하는 전자식 네온관 안정기.When no load or overload is detected, the feedback coil (FB) of the boost transformer (T1) detects a voltage and generates a high DC voltage to conduct the zener diode (D13) so that the PNP-NPN combination SCR (Q3, Q4) of the frequency generating controller 110 is conducted. By operating the), the electronic neon tube ballast, characterized in that to control the frequency generator 60 to stop the switching operation of the inverter unit (70). 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 접지전류(대지전류)가 검출된 경우 상기 주파수 발생부(60)의 동작전압을 제어하여 상기 인버터부(70)의 동작을 멈추게 하기 위한 접지전류 검출부(100)를 더 포함하며,When the ground current (earth current) is detected, further includes a ground current detection unit 100 for controlling the operation voltage of the frequency generator 60 to stop the operation of the inverter unit 70, 상기 접지전류 검출부(100)는,The ground current detector 100, 접지(대지) 전류의 감지센서인 금속 도체판을 구비하며, 승압 트랜스포머(T1)의 센터에서 발생한 대지전류에 의한 전압을 직류전압으로 발생시켜 포토커플러(Q5)를 동작시키므로써, 주파수발생 제어부(110)로 하여금 주파수 발생부(60)를 제어하여 인버터부(70)의 스위칭 동작을 멈추게 하는 것을 특징으로 하는 전자식 네온관 안정기.A metal conductor plate serving as a sensor for detecting ground (earth) current is generated, and the photocoupler Q5 is operated by generating a voltage by a ground current generated at the center of the boost transformer T1 as a DC voltage, thereby operating a frequency generating control unit ( Electronic neon ballast characterized in that 110 to stop the switching operation of the inverter unit 70 by controlling the frequency generator (60).
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