KR200426136Y1 - Electrodeless fluorescent lamp using magnetic induction - Google Patents
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Abstract
자기 유도를 이용한 무전극 형광램프가 개시된다. 무전극 형광램프는 전원소켓이 형성된 본체, 본체의 하단부에 ‘U’자 형상으로 굴곡되어 형성되고, 내부에 봉입가스가 충전된 제1 벌브 및 제2 벌브, 제1 벌브와 제2 벌브의 양측을 연결하는 연결벌브를 구비하고, 본체 내부에는 고주파를 발생하는 고주파 발생기가 장착된다. 또한, 연결벌브의 둘레면에는 고주파 발생기와 연결되어 고주파를 벌브들로 인가하는 페라이트 코어가 결합된다. 고주파는 봉입가스와 반응하여 자외선을 유도하고, 유도된 자외선은 벌브 내측면에 도포된 형광물질과 반응하여 가스광선을 방출할 수 있다. 이러한 무전극 형광램프는 비교적 낮은 동작 주파수에서도 구동이 가능하여 전자기파 장애가 감소된다. 또한, 수명이 길어 중금속 가스의 오염을 줄일 수 있어 환경 친화적이다.An electrodeless fluorescent lamp using magnetic induction is disclosed. The electrodeless fluorescent lamp is formed by bending a 'U' shape at the lower end of the main body and the main body where the power socket is formed, and having both the first bulb and the second bulb, the first bulb and the second bulb filled with the encapsulating gas therein. It is provided with a connection bulb for connecting the inside of the main body is equipped with a high frequency generator for generating a high frequency. In addition, a ferrite core coupled to the high frequency generator is applied to the circumferential surface of the connection bulb to apply high frequency to the bulbs. The high frequency may react with the encapsulating gas to induce ultraviolet rays, and the induced ultraviolet rays may react with the fluorescent material applied to the inner surface of the bulb to emit gas rays. These electrodeless fluorescent lamps can be driven at relatively low operating frequencies, thereby reducing electromagnetic interference. In addition, the long life can be reduced environmental pollution of heavy metal gas.
무전극, 벌브, 고주파, 발진, EMI, 정류, PFC Electrodeless, Bulb, High Frequency, Oscillation, EMI, Rectification, PFC
Description
도 1은 본 고안의 무전극 형광램프를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing an electrodeless fluorescent lamp of the present invention.
도 2는 본 고안의 무전극 형광램프를 도시한 정면도이다.Figure 2 is a front view showing the electrodeless fluorescent lamp of the present invention.
도 3은 본 고안의 무전극 형광램프를 도시한 측면도이다.Figure 3 is a side view showing an electrodeless fluorescent lamp of the present invention.
도 4는 본 고안의 일실시예에 따라 고주파 발생기를 구비한 무전극 형광램프의 블록도이다.4 is a block diagram of an electrodeless fluorescent lamp having a high frequency generator according to an embodiment of the present invention.
도 5는 무전극 형광램프의 구동 원리를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining the driving principle of the electrodeless fluorescent lamp.
도 6은 도 4의 발진 제어 회로를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 6 is a diagram for describing the oscillation control circuit of FIG. 4.
도 7은 도 6의 결정 회로를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 7 is a diagram for describing the decision circuit of FIG. 6.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10:무전극 형광램프 100:본체10: electrodeless fluorescent lamp 100: main body
200:고주파 발생기 210:EMI 필터200: High frequency generator 210: EMI filter
220:정류기 230:PFC 회로220: rectifier 230: PFC circuit
240:DC/AC 인버터 250:발진 제어 회로240: DC / AC inverter 250: oscillation control circuit
310:제1 벌브 320:제2 벌브310: first bulb 320: second bulb
330:연결벌브 400:페라이트코어330 : Connection bulb 400 : Ferrite core
본 고안은 무전극 형광램프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자기 유도를 통해 가스광선을 방출하는 무전극 형광램프에 관한 것이다.The present invention relates to an electrodeless fluorescent lamp, and more particularly to an electrodeless fluorescent lamp that emits gas rays through magnetic induction.
무전극 형광램프는 램프 설계에 있어 자기 유도와 자기 방전의 원리를 이용하여 가시광선을 방출하는 램프이다. 무전극 형광램프는 페라이트코어 1차 코일에 고주파(250 KHz)를 인가하면 자기장이 코일 주위에 발생하게 되는데, 이 자기장이 2차 회로에 해당하는 벌브를 통과하면서 2차 회로에 기전력을 발생한다. 발생한 기전력에 의해 벌브 내에 전자가 가속되어 플라즈마가 발생하게 되며, 플라즈마에서 나온 자외선은 유리관 내부에 도포된 형광체를 통과하면서 가시광선을 방출한다.An electrodeless fluorescent lamp is a lamp that emits visible light using the principle of magnetic induction and self discharge in lamp design. In the electrodeless fluorescent lamp, when a high frequency (250 KHz) is applied to a ferrite core primary coil, a magnetic field is generated around the coil. The magnetic field passes through a bulb corresponding to the secondary circuit, and generates electromotive force in the secondary circuit. Electrons are accelerated in the bulb by the generated electromotive force, and the ultraviolet rays emitted from the plasma emit visible light while passing through the phosphor coated inside the glass tube.
이러한 무전극 형광램프는 소모 전력을 상당히 줄이고, 수명을 획기적으로 증가시킨다. 이에 따라 버려지는 중금속 가스를 줄일 수 있게 되므로, 무전극 형광램프는 친환경적인 광원으로서 각광을 받고 있다. 이와 같은, 무전극 형광램프의 원리는 1907년 PC. Hewitt에 의하여 제안 되었으며, 최근에는 여러 형태의 무전극 형광램프들이 상품화되고 있다. 1991년에, Matsushita는 무전극 형광램프인 'Everlight'를 소개하였다. 'Everlight'는 13.56MHz에서 동작하며 37.0 lm/W의 효율을 가진다. 1991년에, Philips는 2.65MHz에서 동작하고, 65.0 lm/W의 효율을 가지는 'QL' 램프를 선보였다. 1994년에, GE는 2.65MHz에서 동작하고, 48.0 lm/W의 효율을 가지는 'Genura'를 선보였다. 이어서 같은 해에 Osram은 0.25MHz에서 동작하고, 75.0 lm/W의 효율을 가지는 'Endura'를 발표했다.These electrodeless fluorescent lamps significantly reduce power consumption and dramatically increase their lifetime. Accordingly, since the heavy metal gas that is discarded can be reduced, the electrodeless fluorescent lamp is in the spotlight as an environmentally friendly light source. The principle of the electrodeless fluorescent lamp is 1907 PC. It has been proposed by Hewitt, and various types of electrodeless fluorescent lamps have been commercialized in recent years. In 1991, Matsushita introduced 'Everlight', an electrodeless fluorescent lamp. Everlight operates at 13.56MHz and has an efficiency of 37.0 lm / W. In 1991, Philips introduced a 'QL' lamp that operates at 2.65MHz and has an efficiency of 65.0 lm / W. In 1994, GE introduced Genura, which operates at 2.65MHz and has an efficiency of 48.0 lm / W. In the same year, Osram announced Endura, which operates at 0.25MHz and has an efficiency of 75.0 lm / W.
그러나, 이와 같은 종래의 무전극 형광램프들은 비교적 높은 주파수에서 동작하므로 전자기파 장애의 원인이 될 수 있고, 구동 회로의 안정성을 떨어뜨리며, 아직도 전력 효율이 개선될 여지가 남아 있다.However, these conventional electrodeless fluorescent lamps operate at a relatively high frequency, which may cause electromagnetic interference, deteriorate the stability of the driving circuit, and there is still room for improvement in power efficiency.
또한, 다양한 소비자의 욕구에 부응하여 독창적이면서도 개성 있는 벌브의 디자인이 필요한 시점이라 할 수 있다. 따라서, 디자인이 우수하면서도 긴 수명 및 고효율, 고연색성이 우수한 무전극 형광램프에 대한 연구가 절실하다고 할 수 있다.In addition, it can be said that the design of the bulb which is creative yet unique in response to the needs of various consumers is required. Therefore, research on electrodeless fluorescent lamps with excellent design, long life, high efficiency, and high color rendering are urgently needed.
따라서, 본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 고주파 AC 전원을 이용하여 광 효율을 높이면서도 안정적인 가시광선을 방출하는 무전극 형광램프를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an electrodeless fluorescent lamp that emits stable visible light while increasing light efficiency by using a high frequency AC power source.
본 고안의 다른 목적은 독창적이고, 개성적이면서도 수명이 길고 효율이 높으며 고연색성을 제공하는 무전극 형광램프를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an electrodeless fluorescent lamp that is original, unique, long life, high efficiency and high color rendering.
본 고안의 또 다른 목적은 단순한 구조로 인해 제작이 용이하고 손쉽게 이용할 수 있는 무전극 형광램프를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an electrodeless fluorescent lamp that is easy to manufacture and easy to use due to its simple structure.
상술한 본 고안의 목적들을 달성하기 위한 본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 무전극 형광램프는 전원 소켓이 구비된 본체와, 상기 본체의 하단부에 ‘U’ 자 형상으로 굴곡되어 형성되고, 내부에 봉입가스가 충전된 제1 벌브 및 제2 벌브를 포함하고, 상기 제1 벌브 및 제2 벌브를 연결하는 연결벌브를 구비할 수 있다. 상기 벌브들의 내부에는 봉입가스가 충전된다. 또한, 상기 본체 내부에는 고주파를 발생할 수 있는 고주파 발생기가 장착되고, 상기 연결벌브에는 상기 고주파 발생기와 전기적으로 서로 연결되어 고주파를 상기 벌브들에 인가하는 페라이트코어가 결합된다. 상기 고주파는 상기 봉입가스와 반응하여 자외선을 유도할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object of the present invention, the electrodeless fluorescent lamp is formed with a main body provided with a power socket, bent in a 'U' shape at the lower end of the main body, It may include a first bulb and a second bulb filled with the inclusion gas, the connecting bulb connecting the first bulb and the second bulb. The bulb gas is filled in the bulbs. In addition, a high frequency generator capable of generating a high frequency is mounted inside the main body, and the connection bulb is electrically connected to the high frequency generator so that a ferrite core for applying a high frequency to the bulbs is coupled. The high frequency may react with the encapsulation gas to induce ultraviolet rays.
상기 제1, 2 및 연결벌브의 내측면에는 삼파장의 형광물질이 도포되는데, 상기 자외선이 상기 형광물질을 통과하면서 가시광선이 방출된다.Three wavelengths of fluorescent materials are coated on the inner surfaces of the first, second, and connection bulbs, and the ultraviolet rays pass through the fluorescent materials to emit visible light.
상기 고주파 발생기는 인입된 AC 신호로부터 생성된 DC 신호를 변환하여 상기 인입된 AC 신호의 주파수 보다 높은 주파수로 발진하는 출력 AC 신호를 생성하는 DC/AC 인버터와 상기 출력 AC 신호의 단자에 직렬 연결된 적어도 하나의 커패시터와 적어도 하나의 인덕터를 통하여 제1 램프 신호를 생성하고, 수동 소자를 이용하여 상기 제1 램프 신호로부터 제2 램프 신호를 생성하며, 상기 제1 램프 신호 및 상기 제2 램프 신호를 무전극 형광램프의 코일의 두 단자로 공급하는 발진 제어 회로를 포함한다.The high frequency generator converts a DC signal generated from an incoming AC signal to generate an output AC signal oscillating at a frequency higher than the frequency of the incoming AC signal and at least in series with a terminal of the output AC signal. A first lamp signal is generated through one capacitor and at least one inductor, and a second lamp signal is generated from the first lamp signal using a passive element, and the first lamp signal and the second lamp signal are absent. An oscillation control circuit for supplying the two terminals of the coil of the electrode fluorescent lamp.
또한 상기 고주파 발생기는 상기 인입된 AC 신호의 전자기파를 필터링하는 EMI 필터와 상기 전자기파를 필터링한 신호로부터 상기 DC 신호를 생성하는 정류기를 포함하고, 상기 전자기파를 필터링한 신호로부터 상기 DC 신호를 생성할 때, 상기 인입된 AC 신호의 역률을 보정하기 위하여 상기 전자기파를 필터링한 신호의 위상을 제어하는 PFC 회로를 더 포함할 수 있다.The high frequency generator may include an EMI filter for filtering electromagnetic waves of the incoming AC signal, and a rectifier for generating the DC signal from the electromagnetic wave filtered signal, and when generating the DC signal from the electromagnetic wave filtered signal. The PFC circuit may further include a PFC circuit configured to control a phase of the signal filtered by the electromagnetic wave to correct a power factor of the AC signal.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 고안이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the contents described in the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited to the embodiments. Like reference numerals in the drawings denote like elements.
도 1은 본 고안의 무전극 형광램프를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 고안의 무전극 형광램프를 도시한 정면도이며, 도 3은 본 고안의 무전극 형광램프를 도시한 측면도이다.1 is a perspective view showing an electrodeless fluorescent lamp of the present invention, Figure 2 is a front view showing the electrodeless fluorescent lamp of the present invention, Figure 3 is a side view showing the electrodeless fluorescent lamp of the present invention.
이에 도시된 바와 같이, 무전극 형광램프는 본체, 고주파 발생기, 벌브 및 페라이트코어로 구성된다.As shown therein, the electrodeless fluorescent lamp is composed of a main body, a high frequency generator, a bulb and a ferrite core.
상기 본체(100)는 사각모양으로 형성되고, 마주 보는 두변의 중앙부는 내측으로 굴곡되어 형성된다. 상기 본체(100)의 중심부에는 외부 전원기기와 연결되는 전원 소켓(110)이 형성된다. 상기 전원 소켓(110)의 둘레면에는 스크류가 형성되어 상기 외부전원기기와 견고하게 결합할 수 있다. 상기 본체(100)의 내부에는 고주파를 발생하는 고주파 발생기(미도시)가 장착된다.The
상기 본체(100)의 하부측에는 벌브(300)가 형성된다. 상기 벌브(300)는 ‘U’자 형상으로 형성된 제1 벌브(310) 및 제2 벌브(320)와, 상기 제1 벌브(310)와 상기 제2 벌브(320)를 연결하는 연결벌브(330)로 구성된다.A
상기 제1 벌브(310)는 단면이 원형인 제1 변(312)과 제2 변(314)을 포함하고, 상기 제1 변(312)과 상기 제2 변(314)은 상기 본체(100)의 모서리 부분에 결합된다. 또한, 상기 제2 벌브(320)는 단면이 원형인 제3 변(322)과 제4 변(324)을 포함하고, 상기 본체(100)의 나머지 모서리 부분에 결합된다.The
상기 연결벌브(330)는 한쌍으로 구성되며, 상기 제1 변(312)과 상기 제3 변(322)을 연결하는 제1 연결벌브(330)와, 상기 제2 변(314)과 상기 제4 변(324)을 연결하는 제2 연결벌브(330)를 포함한다.The
상기 페라이트코어(400)는 도우넛 모양으로 형성되어 제1 연결벌브(330)와 제2 연결벌브(330)에 각각 장착되다. 즉, 상기 페라이트코어(400)는 중앙에 홀이 형성되는데, 상기 홀에 상기 제1 연결벌브(330)와 상기 제2 연결벌브(330)가 관통한다. 상기 고주파 페라이트코어(400)는 상기 고주파 발생기와 전기적으로 연결되어 상기 제1 벌브(310), 제2 벌브(320), 제1 연결벌브(330) 및 제2 연결벌브(330)에 고주파를 인가할 수 있다.The
제1 벌브(310), 제2 벌브(320), 제1 연결벌브(330) 및 제2 연결벌브(330)의 내측면에는 삼파장 형광물질이 도포되는데, 상기 고주파에 의해 제1 벌브(310), 제2 벌브(320), 제1 연결벌브(330) 및 제2 연결벌브(330) 내부에서 발생한 자외선이 상기 삼파장 형광물질을 통과하면서 가시광선을 방출된다. 본 고안에서 사용하는 형광물질은 주로 적, 녹, 청의 세가지 발광색 성분으로 이루어진 희토류 발광물질을 사용할 수 있다. 희토류 형광물질의 종류로는 희토류원소(57~71번 15개)와 Soanclium (So), Yttrium(Y)를 추가하여 17개원소의 원소가 쓰이고 있는데, 희토류 원소는 그 원자구조에 있어 4f-전자 껍질의 특이성으로 가시광선파장 범위에서 좁고 예민한 흡수 또는 발광을 하게 되는 성질을 갖는다. 희토류원소는 17종이 있는데, 화학적 성질이 비슷하고 섞여서 산출되므로, 별도로 나누는 데는 절차가 매우 복잡하다. 형광물질로 쓰일 때는 개별로 분리해서 쓰기 때문에 삼파장 램프를 만들 경우 희토류 원소를 분리하는 것이 중요하다.Three wavelength fluorescent materials are coated on inner surfaces of the
종래의 필라멘트를 대체하기 위해 사용되는 무전극 형광램프의 벌브는 표1과 같은 제원을 갖는다.The bulb of the electrodeless fluorescent lamp used to replace the conventional filament has the specifications shown in Table 1.
위의 표에서 보듯이, 본 고안에서 사용하는 무전극 형광램프용 벌브는 종래의 백열 전구에 비해서 소비 전력이 낮다. 또한, 효율면에서도 백열 전구는 15(lm/W)임에 비해 무전극 형광 램프용 벌브는 90(lm/W)로써 6배 이상으로 우수함을 알 수 있다.As shown in the above table, the bulb for the electrodeless fluorescent lamp used in the present invention has a lower power consumption than the conventional incandescent bulb. In addition, in terms of efficiency, it can be seen that the bulb for the electrodeless fluorescent lamp is superior to six times as high as 90 (lm / W), whereas the incandescent bulb is 15 (lm / W).
도 4는 본 고안의 일실시예에 따라 고주파 발생기를 구비한 무전극 형광램프의 블록도이고, 도 5는 무전극 형광램프의 구동 원리를 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 도 4의 발진 제어 회로를 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 도 6의 결정 회로를 설명하기 위한 도면이다.4 is a block diagram of an electrodeless fluorescent lamp having a high frequency generator according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a view for explaining the driving principle of the electrodeless fluorescent lamp, Figure 6 is the oscillation control of FIG. It is a figure for demonstrating a circuit, and FIG. 7 is a figure for demonstrating the decision circuit of FIG.
이에 도시한 바를 참조하면, 상기 무전극 형광램프(10)의 고주파 발생기(200)는 EMI(Electromagnetic Interference) 필터(210), 정류기(220), PFC(Power Factor Corrrection) 회로(230), DC/AC 인버터(DC-to-AC inverter)(240), 및 발진 제어 회로(250)를 포함한다.As shown in the drawing, the
상기 벌브(300)는 방전관 내부에 일반 형광등에서 가지는 필라멘트(filament)나 발광판 등이 없이 무전극으로 빛을 방출할 수 있는 광원이다. 상기 제1 벌브(310) 및 제2 벌브(320)는 ‘U’자형으로 만들어 질 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고, 사용자의 요구에 따라 사각형, 코일형, 평행 사변형 등 기타 다른 모양으로 상기 제1 벌브(310) 및 제2 벌브(320)가 제조될 수 있다.The
상기 제1 벌브(310) 및 제2 벌브(320)는 상기 페라이트코어(400)에 감긴 코일을 통하여 상기 고주파 발생기(200)로부터 고주파 AC 전원을 인가 받는다. 도5와 같이 상기 페라이트코어(400)에 감긴 코일의 단자들은 상기 고주파 발생기(200)와 연결되어 고주파 AC 전원을 인가 받는다.The
상기 고주파 발생기(200)로부터 고주파 AC 전원이 인가되면, 상기 무전극 형광램프(10)의 상기 페라이트코어(400)에 감긴 코일의 동작에 따라 상기 제1 벌브(310), 제2 벌브(320) 및 연결벌브(330) 내부에는 유도 전계가 발생된다. 이와 같이 발생된 유도 전계에 의하여 상기 제1 벌브(310), 제2 벌브(320) 및 연결벌브(330) 내부의 봉입 가스, 예를 들어, 수은과 같은 불활성 가스가 여기되고, 이에 따라 발생되는 전자들이 다른 입자들을 다시 여기 시키면서 고 에너지 가스 입자들에 의한 자외선이 만들어 진다. 이때, 상기 제1 벌브(310), 제2 벌브(320) 및 연결벌브(330) 내부에 도포된 삼파장 형광 물질과 자외선이 반응하여 가시 광선이 최종적으로 방출된다. 상기 무전극 형광램프(10)는 메탈 램프나 나트륨 램프와 같은 일반 전극 램프와 달리 긴 수명이 보장되므로 중금속 가스의 오염을 줄이고 친환경적 광원을 제공한다.When a high frequency AC power is applied from the
이하, 이와 같은 상기 제1 벌브(310), 제2 벌브(320) 및 연결벌브(330)를 구동하기 위하여 상기 고주파 AC 전원을 생성하는 상기 고주파 발생기(200)에 대하여 상술한다. 특히, 상기 고주파 발생기(200)는 저가로 제조되고 수명이 긴 상기 제1 벌브(310), 제2 벌브(320) 및 연결벌브(330)를 높은 광효율, 예를 들어, 80lm/W이상으로 안정적으로 구동하도록 설계되었다. 상기 고주파 발생기(200)에 의하여 생성되는 상기 고주파 AC 전원은 종래보다 낮은 동작 주파수, 예를 들어, 0.1~0.4MHz를 가지도록 하였고, 이에 따라, 전자기파 장애를 감소시킬 수 있다. Hereinafter, the
도 4에서, 상기 고주파 발생기(200)에 포함된 상기 EMI 필터(210)는 인입된 AC(Alternating Current) 신호, 예를 들어, 댁내의 220 볼트 AC 전원 신호의 전자기파를 필터링한다. 댁내에 공급되는 전원의 전압 크기는 공급자 기기의 불안정성이나 외부 환경, 예를 들어, 천둥, 번개 기타 요인에 의하여 이상적으로 공급되지 못할 수 있고, 이때 발생될 수 있는 전자기적 간섭에 의한 영향을 최소화하기 위하여 상기 EMI 필터(210)가 필요하다. 상기 EMI 필터(210)는 인입되는 AC 신호가 일정 크기 이상으로 커지거나 작아지지 않도록 제한한다. In FIG. 4, the
상기 정류기(220)는 상기 전자기파를 필터링한 신호로부터 DC(Direct Current) 신호를 생성한다. 상기 정류기(220)로서 브리지(bridge) 형태의 다이오드 회로가 이용될 수 있다.The
또한, 상기 정류기(220)가 상기 전자기파를 필터링한 신호로부터 상기 DC 신호를 생성할 때, 상기 인입된 AC 신호의 역률(power factor)을 보정하기 위하여 상기 PFC 회로(230)가 이용될 수 있다. 상기 PFC 회로(230)는 전력용 커패시터(capacitor) 등을 이용하여 상기 전자기파를 필터링한 신호의 위상을 제어함으로써, 무효전력을 감소시킨다. 상기 PFC 회로(230)에 의하여 후속 회로에 안정된 전류를 공급할 수 있고, 전력손실을 최소화할 수 있으며, 전자기파의 간섭 까지도 줄일 수 있다.In addition, when the
이와 같이, 상기 정류기(220)와 상기 PFC 회로(230)의 동작에 따라 안정하게 생성된 DC 신호는 상기 DC/AC 인버터(240)에 의하여 AC 신호로 변환되고, 상기 DC/AC 인버터(240)는 상기 EMI 필터(210)로 인입된 AC 신호의 주파수 보다 높은 주파수로 발진하는 출력 AC 신호를 생성한다. 예를 들어, 상기 EMI 필터(210)로 인입된 AC 신호의 주파수는 통상적으로 60Hz 정도이고, 상기 DC/AC 인버터(240)로부터의 상기 출력 AC 신호의 주파수는 0.25MHz일 수 있다.As such, the DC signal stably generated according to the operation of the
상기 DC/AC 인버터(240)로부터 생성되는 상기 출력 AC 신호는 상기 발진 제어 회로(250)에 의하여 제어된 후 상기 무전극 형광램프(10)의 코일의 두 단자(A1, A2)로 공급된다. 즉, 상기 발진 제어 회로(250)는, 상기 출력 AC 신호의 단자에 직렬 연결된 적어도 하나의 커패시터(capacitor)와 적어도 하나의 인덕터(inductor)를 통하여 제1 램프 신호를 생성하고, 수동 소자(passive device)를 이용하여 상기 제1 램프 신호로부터 제2 램프 신호를 생성한다. 상기 발진 제어 회로(250)는 상기 제1 램프 신호 및 상기 제2 램프 신호를 무전극 형광램프(10)의 코일의 두 단자(A1, A2)로 공급한다. The output AC signal generated from the DC /
도 6을 참조하면, 상기 발진 제어 회로(250)는 제1 커패시터(C1), 제2 커패시터(C2), 제1 인덕터(L1), 제3 커패시터(C3), 트랜스포머(transformer)(L2), 제1 저항(R1), 제2 저항(R2)을 포함한다. 이외에도, 상기 발진 제어 회로(250)는 보호 회로(251), 결정 회로(252), 제1 MOSFET(Q1), 제2 MOSFET(Q2), 제1 보조 회로(256), 및 제2 보조 회로(257)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the
상기 제1 커패시터(C1)는 상기 DC/AC 인버터(240)에서 생성된 상기 출력 AC 신호의 단자와 제1 노드(ND1) 사이에 연결된다. 상기 제2 커패시터(C2)는 상기 제1 노드(ND1)와 제2 노드(ND2) 사이에 연결된다. 상기 제1 인덕터(L1)는 상기 제2 노드(ND2)와 무전극 형광램프(10)의 코일의 한 단자(A1) 사이에 연결된다. 즉, 상기 출력 AC 신호가 상기 제1 커패시터(C1), 상기 제2 커패시터(C2) 및 상기 제1 인덕터(L1)를 통하여 제1 램프 신호로 되고, 상기 제1 램프 신호가 상기 무전극 형광램프(10)의 코일의 한 단자(A1)로 공급된다. The first capacitor C1 is connected between the terminal of the output AC signal generated by the DC /
상기 제3 커패시터(C3)는 상기 제1 램프 신호의 단자(A1)과 제3 노드(ND3) 사이에 연결된다. 상기 제1 저항(R1)은 상기 제3 노드(ND3)와 접지(GND) 사이에 연결된다. 상기 트랜스포머(L2)의 제1 코일이 상기 제3 노드(ND3)와 무전극 형광램프(10)의 코일의 다른 단자(A2) 사이에 연결된다. 즉, 상기 제1 램프 신호가 상기 제3 커패시터(C3), 상기 제1 저항(R1), 및 상기 트랜스포머(L2)의 제1 코일에 의하여 제2 램프 신호로 되고, 상기 제2 램프 신호가 상기 무전극 형광램프(10)의 코일의 다른 단자(A2)로 공급된다. 상기 제3 노드(ND3)와 상기 제2 램프 신호의 단자(A2) 사이에 연결된 상기 트랜스포머(L2)의 제1 코일은 인덕터로서 작용한다. The third capacitor C3 is connected between the terminal A1 of the first ramp signal and the third node ND3. The first resistor R1 is connected between the third node ND3 and the ground GND. The first coil of the transformer L2 is connected between the third node ND3 and the other terminal A2 of the coil of the electrodeless
상기 결정 회로(252)는 A1에서의 상기 제1 램프 신호와, A2와 ND3 사이에서 상기 트랜스포머(L2)의 제1 코일과 상호 작용하는 상기 트랜스포머(L2)의 제2 코일로부터 받는 신호를 이용하여, 딤머 제어 신호(DIM)에 따라 상기 제1 램프 신호와 상기 제2 램프 신호의 발진 주파수를 결정하기 위한 제1 딤머(dimmer) 신호(DMO1) 및 제2 딤머 신호(DMO2)를 생성한다. The
상기 딤머 제어 신호(DIM)는 상기 결정 회로(252)내의 소정 소자와 접지(GND) 사이에 연결된 상기 제2 저항(R2)에 의하여 생성된다. 상기 제2 저항(R2)은 가변 저항일 수 있고, 상기 제2 저항(R2) 값을 변경함에 따라 상기 제1 벌브(310), 제2 벌브(320) 및 연결벌브(330)의 밝기 조절이 가능하도록 한다. 즉, 상기 제2 저항(R2)을 가변시킴에 따라 도로나 실내 등을 구분하여 밝기 조절이 가능하므로 전력 소모의 절감에 기여할 수 있도록 한다. The dimmer control signal DIM is generated by the second resistor R2 connected between the predetermined element in the
이와 같은 딤머 동작을 위하여, 상기 제1 MOSFET(Q1)의 드레인이 전원(VCC)에 연결되고, 상기 제2 MOSFET(Q2)의 소스가 접지(GND)에 연결된다. 상기 제1 MOSFET(Q1) 및 상기 제2 MOSFET(Q2)는 N채널 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)인 것이 바람직하다.For this dimmer operation, the drain of the first MOSFET Q1 is connected to the power supply VCC, and the source of the second MOSFET Q2 is connected to the ground GND. The first MOSFET Q1 and the second MOSFET Q2 are preferably N-channel MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistors).
상기 제1 보조 회로(256)는 상기 제1 MOSFET(Q1) 의 게이트와 소스 사이에서 상기 제1 딤머 신호(DMO1)의 전압을 조절하고, 상기 전압을 조절한 상기 제1 딤머 신호(DMO1)를 상기 제1 MOSFET(Q1) 의 게이트로 공급한다. 상기 제1 보조 회로(256)에는 상기 제1 딤머 신호(DMO1)의 전압 조절을 위하여 트랜스포머, 저항, 다이오드 등이 포함될 수 있다.The first
상기 제2 보조 회로(340)는 상기 제2 MOSFET(Q2) 의 게이트와 소스 사이에서 상기 제2 딤머 신호(DMO2)의 전압을 조절하고, 상기 전압을 조절한 상기 제2 딤머 신호(DMO2)를 상기 제2 MOSFET(Q2) 의 게이트로 공급한다. 상기 제2 보조 회로(257)에는 상기 제2 딤머 신호(DMO2)의 전압 조절을 위하여 저항, 다이오드 등이 포함될 수 있다.The second auxiliary circuit 340 adjusts the voltage of the second dimmer signal DMO2 between the gate and the source of the second MOSFET Q2, and adjusts the voltage of the second dimmer signal DMO2. Supply to the gate of the second MOSFET (Q2). The second
이와 같이 상기 제1 딤머 신호(DMO1)와 상기 제2 딤머 신호(DMO2)가 조절되어 상기 제1 MOSFET(Q1) 및 상기 제2 MOSFET(Q2)를 구동할 때, 상기 제1 노드(ND1)의 전압 또는 주파수가 변화되고, 이에 따라 상기 무전극 형광램프(10)의 코일의 두 단자(A1, A2)로 공급되는 상기 제1 램프 신호 및 상기 제2 램프 신호의 주파수가 달라질 수 있다. 이를 위하여, 상기 제1 딤머 신호(DMO1)와 상기 제2 딤머 신호(DMO2)는 일정 주파수를 가지는 AC 형태일 수 있다.As described above, when the first dimmer signal DMO1 and the second dimmer signal DMO2 are adjusted to drive the first MOSFET Q1 and the second MOSFET Q2, The voltage or frequency is changed, and thus the frequencies of the first lamp signal and the second lamp signal supplied to the two terminals A1 and A2 of the coil of the electrodeless
예를 들어, 상기 제1 딤머 신호(DMO1)와 상기 제2 딤머 신호(DMO2)에 의하여 상기 제1 벌브(310), 제2 벌브(320) 및 연결벌브(330)로 공급되는 신호의 주파수가 커지면, 상기 무전극 형광램프(10)의 페라이트 코어에 감긴 코일의 인덕턴스 성분의 값을 증가시키게 되어, 상기 제1 벌브(310), 제2 벌브(320) 및 연결벌브(330)의 밝기가 감소되고 소모 전력도 감소된다. 반대로, 상기 제1 딤머 신호(DMO1)와 상기 제2 딤머 신호(DMO2)에 의하여 상기 제1 벌브(310), 제2 벌브(320) 및 연결벌브(330)로 공급되는 신호의 주파수가 작아지면, 상기 무전극 형광램프(10)의 페라이트 코어에 감긴 코일의 인덕턴스 성분의 값을 감소시키게 되어, 상기 제1 벌브(310), 제2 벌브(320) 및 연결벌브(330)의 밝기가 증가하고 소모 전력도 증가된다.For example, a frequency of a signal supplied to the
또한, 상기 결정 회로(252)는 상기 제1 램프 신호 또는 상기 제2 램프 신호의 단락 또는 개방을 알리는 보호 신호(PROT)를 생성할 수 있다. 이에 따라 상기 보호 회로(251)는 상기 보호 신호(PROT)에 따라 선택적으로 상기 DC/AC 인버터(240)에서 생성된 고주파의 상기 출력AC 신호를 상기 제1 커패시터(C1)로 출력시킨다. 상기 제1 램프 신호 또는 상기 제2 램프 신호는 상기 제1 벌브(310), 제2 벌브(320) 및 연결벌브(330) 쪽에서 어떤 원인에 의하여 개방되거나 단락될 수 있다. 상기 제1 램프 신호 또는 상기 제2 램프 신호가 개방되는 경우에는 상기 제1 벌브(310), 제2 벌브(320) 및 연결벌브(330)가 정상적으로 동작하지 않기 때문에 상기 DC/AC 인버터(240)에서 생성된 고주파의 상기 출력AC 신호를 상기 제1 커패시터(C1)로 출력시킬 필요 없다. 또한, 상기 제1 램프 신호 또는 상기 제2 램프 신호가 단락되는 경우에는 과전류로 인하여 무전극 형광램프(10)의 코일이나, 상기 발진 제어 회로(250)의 각부의 회로에 손상을 줄 수 있기 때문에 상기 DC/AC 인버터(240)에서 생성된 고주파의 상기 출력AC 신호를 상기 제1 커패시터(C1)로 출력시킬 필요 없다. In addition, the
도 7을 참조하면, 상기 결정 회로(252)는 비교부(253), 주파수 결정부(254) 및 보호 신호 생성부(255)를 포함한다.Referring to FIG. 7, the
상기 비교부(253)는 상기 제1 벌브(310), 제2 벌브(320) 및 연결벌브(330)로 인입되는 신호, 즉, A1에서의 상기 제1 램프 신호와, A2와 ND3 사이에서 상기 트랜스포머(L2)의 제1 코일과 상호 작용하는 상기 트랜스포머(L2)의 제2 코일로부터 받는 신호를 수집하여, 이에 상응하는 소정 DC 전압을 검출한다. 이에 따라 상기 비교부(253)는 상기 검출된 소정 DC 전압과 도 3에서 상기 제2 저항(R2)를 통하여 생성된 상기 딤머 제어 신호(DIM)에 상응하는 DC 전압을 비교한다. The
상기 비교부(253)의 비교 결과에 따라, 상기 주파수 결정부(254)는 상기 제1 램프 신호와 상기 제2 램프 신호의 주파수를 고정시키기 위하여 상기 제1 딤머 신호(DMO1) 및 상기 제2 딤머 신호(DMO2)의 주파수를 일정 크기씩 상승 또는 하강시킨다. 예를 들어, 상기 제1 램프 신호와 상기 제2 램프 신호의 주파수를 현재 주파수보다 높은(또는 낮은) 주파수에서 고정되도록 하기 위하여, 상기 제1 딤머 신호(DMO1) 및 상기 제2 딤머 신호(DMO2)의 주파수를 한번에 상승(또는 하강)시키지 않는다. 상기 제1 딤머 신호(DMO1) 및 상기 제2 딤머 신호(DMO2)의 주파수를 일정 크기 상승(또는 하강)시키면, 상기 제1 램프 신호와 상기 제2 램프 신호의 피드백에 따라 상기 비교부(253)의 비교 결과가 달라지고, 이에 따라 상기 주파수 결정부(254)는 상기 제1 딤머 신호(DMO1) 및 상기 제2 딤머 신호(DMO2)의 주파수를 더 상승(또는 하강)시킬 것인지를 결정하고, 해당 딤머 신호들을 생성한다.According to the comparison result of the
또한, 상기 보호 신호 생성부(255)는 상기 제1 램프 신호 또는 상기 제2 램프 신호의 단락 또는 개방을 알리는 보호 신호(PROT)를 생성할 수 있다. 상기 보호 신호 생성부(255)는 상기 제1 벌브(310), 제2 벌브(320) 및 연결벌브(330)로 인입되는 신호, 즉, A1에서의 상기 제1 램프 신호와, A2와 ND3 사이에서 상기 트랜스포머(L2)의 제1 코일과 상호 작용하는 상기 트랜스포머(L2)의 제2 코일로부터 받는 신호로부터 상기 보호 신호(PROT)를 생성한다. 이에 따라 상기 보호 회로(251)는 상기 보호 신호(PROT)에 따라 선택적으로 상기 DC/AC 인버터(240)에서 생성된 고주파의 상기 출력AC 신호를 도 3의 상기 제1 커패시터(C1)로 출력시킨다.In addition, the
본 고안에 따른 장치 및 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 고안을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 고안의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Apparatus and method according to the present invention can be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means may be recorded on a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention, or may be known and available to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. The medium may be a transmission medium such as an optical or metal wire, a waveguide, or the like including a carrier wave for transmitting a signal specifying a program command, a data structure, or the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.
이상에서 본 바와 같이, 본 고안에 따르면 고주파 AC 전원을 이용하여 광 효율을 높이면서도 안정적인 가시광선을 방출할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, there is an effect of emitting stable visible light while increasing the light efficiency by using a high frequency AC power source.
또한, 독창적이고, 개성적이면서도 수명이 길고 효율이 높을 뿐만 아니라 고연색상을 연출할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that can produce a high color as well as unique, individual, long life and high efficiency.
또한, 단순한 구조로 인해 제작이 용이하고 손쉽게 이용할 수 있는 무전극 형광램프를 제공함에 있다.In addition, the simple structure provides an electrodeless fluorescent lamp that is easy to manufacture and easily used.
또한, 비교적 낮은 동작 주파수에서 구동할 수 있게 되므로 전자기파 장애가 감소되고, 도로나 실내 등을 구분하여 밝기 조절이 가능하므로 전력 소모의 절감에 기여할 수 있는 효과가 있다.In addition, since it can be driven at a relatively low operating frequency, electromagnetic interference is reduced, and the brightness can be adjusted by dividing the road or the room, thereby reducing the power consumption.
또한, 긴 수명을 보장하도록 동작하므로 중금속 가스의 오염을 줄이고 친환경적이다.It also operates to ensure a long life, reducing pollution of heavy metal gases and being environmentally friendly.
상술한 바와 같이, 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, but those skilled in the art various modifications and changes of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below I can understand that you can.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR2020060016543U KR200426136Y1 (en) | 2006-06-20 | 2006-06-20 | Electrodeless fluorescent lamp using magnetic induction |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR2020060016543U KR200426136Y1 (en) | 2006-06-20 | 2006-06-20 | Electrodeless fluorescent lamp using magnetic induction |
Publications (1)
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KR200426136Y1 true KR200426136Y1 (en) | 2006-09-15 |
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ID=41774713
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KR2020060016543U KR200426136Y1 (en) | 2006-06-20 | 2006-06-20 | Electrodeless fluorescent lamp using magnetic induction |
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KR (1) | KR200426136Y1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100932451B1 (en) | 2008-06-30 | 2009-12-16 | (주)쏘코 | Apparatus for induction electrodeless lighting |
KR100932450B1 (en) | 2008-06-30 | 2009-12-17 | (주)쏘코 | Induction electrodeless lamp having multi-emitting part |
-
2006
- 2006-06-20 KR KR2020060016543U patent/KR200426136Y1/en not_active IP Right Cessation
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KR100932451B1 (en) | 2008-06-30 | 2009-12-16 | (주)쏘코 | Apparatus for induction electrodeless lighting |
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