KR200448287Y1

KR200448287Y1 - 2 선식 점등회로

Info

Publication number: KR200448287Y1
Application number: KR2020090006497U
Authority: KR
Inventors: 윤재민
Original assignee: 윤재민
Priority date: 2009-05-28
Filing date: 2009-05-28
Publication date: 2010-03-30
Also published as: KR20090008546U

Abstract

본 고안은 가로등 점등회로에 관한 것으로서, 특히 변압기의 제작이 간단하고, 램프 점등시 고압 지속 시간을 단축시켜 램프의 수명을 늘리고, 소음을 저감시킨 2 선식 점등회로에 관한 것으로, 본 고안에 따른 2 선식 점등회로는 1 차측 단자는 입력 전원에 연결되고, 2 차측 단자는 램프의 일측에 연결되는 2 선식 메인 변압기, 상기 입력 전원에 병렬로 연결된 역률을 보상하는 역률보상용 커패시터, 상기 2 선식 메인 변압기의 1 차측 단자 및 2 차측 단자에 입력단 및 출력단이 각각 연결되는 이그나이터를 포함하되, 상기 이그나이터는 상기 램프 점등시 고압 펄스를 발생시키는 고주파 변압기를 포함하여 구성되어, 램프 초기 방전시 고압 펄스의 지속 시간을 줄여 램프의 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있으며, 변압기에 의해 발생되는 소음이 저감되며, 점등회로에 사용되는 변압기 제작이 용이한 효과가 있다.

램프, 가로등, 점등회로, 2선식, 고주파 변압기

Description

2 선식 점등회로{Two Wire Type Lighting Circuit}

본 고안은 가로등 점등회로에 관한 것으로서, 특히 변압기의 제작이 간단하고, 램프 점등시 고압 지속 시간을 단축시켜 램프의 수명을 늘리고, 소음을 저감시킨 2 선식 점등회로에 관한 것이다.

도 1은 종래의 3 선식 변압기를 이용한 점등회로의 구조가 도시된 도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 점등회로는 전원(P1)과 램프(H1) 사이에 3 선식 변압기(10)를 구비하여 3 선식 변압기(10)의 중간 탭(N5)과 2차측 단자(N3)에 점등회로를 연결하도록 구성된다.

이 경우 상기 3 선식 변압기(10)는 램프의 점등 후에도 램프에 들어가는 전류의 크기를 제한하는 기능을 할 뿐만 아니라, 램프 점등시 고전압 펄스를 생성하여 램프의 초기 방전을 유도하는 기능도 한다.

이와 같이 종래에는 3 선식 변압기(10)의 제조과정에서 중간 탭을 형성하기 위해 철심에 코일을 2중으로 감아야 하므로 제작 공정이 복잡하며, 3 선식 변압기(10)에 의해 발생된 고압 펄스는 램프에 인가시 고압지속 시간이 긴 문제점이 있다.

이렇게 고압 펄스의 지속시간이 길면 램프에 스트레스를 주게 되어 램프의 수명이 짧아지는 문제점이 있다. 또한, 3 선식 변압기를 사용하는 경우 소음이 많이 발생하며, 램프의 종류에 따라 권선비를 각각 다르게 분할하여야 하므로 램프별로 점등회로를 별도로 제작해야 하는 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 고압지속 시간이 짧아 램프에 스트레스를 적게 주며, 변압기의 구조가 간단하고 소음이 저감된 2 선식 점등회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 고안에 따른 2 선식 점등회로는 1 차측 단자는 입력 전원에 연결되고, 2 차측 단자는 램프의 일측에 연결되는 2 선식 메인 변압기, 상기 입력 전원에 병렬로 연결된 역률을 보상하는 역률보상용 커패시터, 상기 2 선식 메인 변압기의 1 차측 단자 및 2 차측 단자에 입력단 및 출력단이 각각 연결되는 이그나이터를 포함하되, 상기 이그나이터는 상기 램프 점등시 고압을 펄스를 발생시키는 고주파 변압기를 포함한다.

여기서, 상기 2 선식 메인 변압기는 상기 램프에 일정한 크기의 전류가 인가되도록 조절한다.

또한, 상기 고주파 변압기는 1차 권선의 일측이 상기 2 선식 메인 변압기의 1차측 단자에 연결되며, 2차 권선의 일측이 상기 2 선식 메인 변압기의 2차측 단자에 연결된다.

상기 고주파 변압기의 1차 권선의 일측은 제 1 커패시터와 직렬 연결된다.

상기 고주파 변압기의 2차 권선의 일측은 상기 램프에 연결되며, 2차 권선의 타측은 제 2 커패시터와 직렬 연결된다.

상기 고주파 변압기는 고압 펄스를 발생시켜 상기 램프를 점등시킨다.

상기 램프와 병렬로 두 개의 저항이 직렬 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 고안에 따른 2 선식 점등회로는 램프 초기 방전시 고압 펄스의 지속 시간을 줄여 램프의 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있으며, 변압기에 의해 발생되는 소음이 저감되며, 점등회로에 사용되는 변압기 제작이 용이한 효과가 있다.

또한, 다양한 종류의 램프에 대해 메인 변압기의 권선비를 변경할 필요없이 공용으로 사용할 수 있는 효과도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 구체적인 내용 및 실시예를 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시 예는 본 고안을 예시하는 것일 뿐 본 고안의 내용이 하기 실시 예에 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 고안에 따른 2 선식 점등회로의 구성의 일실시예가 도시된 회로도이다.

본 고안의 일실시예에 따른 2 선식 점등회로는 2 선식 메인 변압기(100)의 1차측 단자(N1)가 입력전원(P1)에 연결되며, 2차측 단자(N3)가 램프(H1)의 일단에 연결된다.

입력전원(P1)에는 양단에 병렬로 역률보상용 커패시터(CH3)가 연결된다.

이그나이터(200)는 상기 2 선식 메인 변압기(100)와 병렬로 연결된다. 즉, 이그나이터(200)의 입력단은 상기 2 선식 메인 변압기(100)의 1차측 단자(N1)에 연결되고, 이그나이터(200)의 출력단은 상기 2 선식 메인 변압기(100)의 2 차측 단자(N3)에 연결된다.

상기 이그나이터(200)는 내부에 고주파 변압기(T1)을 구비한다.

상기 고주파 변압기(T1)의 1차 권선의 일측(a)은 상기 이그나이터의 입력단에 연결되고, 2차 권선의 일측(c)은 상기 이그나이터(200)의 출력단에 연결된다.

결론적으로 상기 고주파 변압기(T1)의 1차 권선의 일측(a)은 상기 2 선식 메인 변압기(100)의 1차측 단자(N1)에 연결되고, 2차 권선의 일측(c)은 상기 2 선식 메인 변압기(100)의 2차측 단자(N3)에 연결된다.

상기 고주파 변압기(T1)의 1차 권선의 타측(b)은 싸이리스터(Q1)의 애노드와 연결된다. 이 경우 상기 1차 권선의 타측(b)과 싸이리스터(Q1)의 애노드 사이에는 저항(R5)이 형성될 수 있다.

상기 싸이리스터(Q1)에는 역전압을 방지하기 위해 제 1 다이오드(D1)가 병렬로 연결된다.

본 고안에서는 상기 싸이리스터 대신 다양한 타입의 MOS FET 또는 트랜지스터가 사용될 수 있다.

이경우, 상기 고주파 변압기(T1)의 1차 권선의 일측(a)과 상기 2 선식 메인 변압기(100)의 1차측 단자(N1)사이에는 제 1 커패시터(C1)가 연결되고, 상기 고주파 변압기(T1)의 2차 권선의 타측(d)과 그라운드(N4) 사이에는 제 2 커패시터(C2)가 연결된다.

상기 고주파 변압기(T1)의 2차 권선의 일측(c)과 그라운드 사이에는 두 개의 저항(R3, R4)이 직렬로 연결된다.

즉, 램프(H1)과 상기 두 개의 저항(R3, R4)는 병렬로 연결된다.

상기 두 저항(R3, R4) 사이의 노드에 상기 싸이리스터(Q1)의 게이트가 연결된다.

본 고안에 따른 2 선식 점등회로는 램프(H1)의 전압, 즉 상기 두 저항(R3, R4)에 걸린 전압을 측정하여 램프의 무동작인 것을 감지하고 상기 싸이리스터(Q1)를 쇼트(Short) 시킴으로써 램프의 방전을 유도한다.

상기 고주파 변압기(T1)은 일반적인 3 선식 변압기에 비해 크기가 소형이며 소음이 적다.

상기 고주파 변압기(T1)는 임피던스가 X_L=2π×f×L 이므로 L 이 아주 작아도 되므로 변압기의 부피와 무게가 대폭 줄어들고, 입력측의 단속비(duty)에 따라 전력을 다른 곳에 소비할 필요없이 출력으로 나타나게 할 수 있으므로, 효율적으로 전압을 바꿀 수 있다.

도 3은 본 고안에 따른 2 선식 점등회로의 구성의 또 다른 일실시예가 도시된 회로도이다.

도 3은 도 2에 도시된 실시예와 기본적인 구성은 실질적으로 동일하다.

램프에 인가되는 전류가 일정한 크기를 유지하도록 2 선식 메인 변압기(100) 를 사용하였으며, 이그나이터(200)의 내부에 고주파 변압기(T1)이 형성된다.

다만, 고주파 변압기(T1)의 1차 권선의 타측(b)과 싸이리스터(Q1)의 애노드 사이에는 인덕터(L2)가 연결된다.

*실질적인 동작은 동일하며, 램프의 초기 방전시 상기 고주파 변압기(T1)의 2차 권선측으로부터 발생되는 고압 펄스에 의해 램프의 방전이 이루어진다.

도 4 는 3 선식 메인 변압기를 사용한 경우 점등 동작파형이 도시된 그래프이며, 도 5 는 본 고안에 따른 2 선식 점등회로의 동작파형이 도시된 그래프이다.

도 4와 도 5를 비교하면, 도 4의 경우, 발생되는 고압 펄스는 역전압으로 약 3.76kV의 크기를 가지며, 고압 전압의 지속 시간은 약 0.3㎳ 정도이다.

도 5의 경우, 발생되는 고압 펄스는 2.4kV 정도이며, 고압 전압의 지속 시간은 약 1.5㎲ 정도이다.

3 선식의 경우와 비교하여 본 고안에 따른 2 선식 점등회로는 고압 지속 시간이 아주 짧은 것을 알 수 있다. 램프 점등시 고압지속 시간이 길면 그만큼 램프에 스트레스를 주게 되어 램프의 수명이 단축된다.

이상과 같이 본 고안에 의한 2 선식 점등회로를 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 고안은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.

도 1은 종래의 3 선식 변압기를 이용한 점등회로의 구조가 도시된 도,

도 2는 본 고안에 따른 2 선식 점등회로의 구성의 일실시예가 도시된 회로도,

도 3은 본 고안에 따른 2 선식 점등회로의 구성의 또 다른 일실시예가 도시된 회로도,

도 4 는 종래의 3 선식 메인 변압기를 사용한 경우 점등 동작파형이 도시된 그래프,

도 5 는 본 고안에 따른 2 선식 점등회로의 동작파형이 도시된 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

100: 2 선식 메인 변압기 200: 이그나이터

P1: 입력전원 CH3: 역률보상용 커패시터

Q1: 싸이리스터 H1: 램프

T1: 고주파 변압기

Claims

1 차측 단자(N)는 입력 전원(P1)에 연결되고, 2 차측 단자(N3)는 램프(H1)의 일단에 연결되는 2 선식 메인 변압기(100);

상기 입력 전원(P1)에 병렬 연결되어 역률을 보상하는 역률보상용 커패시터(CH3);

상기 2 선식 메인 변압기(100)의 1 차측 단자(N1) 및 2 차측 단자(N3)에 입력단 및 출력단이 각각 연결되는 이그나이터(200)를 포함하되,

상기 이그나이터(200)는 상기 램프(H1) 점등시 고압 펄스를 발생시키는 고주파 변압기(T1)를 포함하고, 상기 고주파 변압기(T1)는 1차 권선의 일측(a)이 상기 2선식 메인 변압기의 1차측 단자(N1)에 연결되고, 1차 권선의 타측(b)이 싸이리스터(Q1)의 애노드와 연결되며, 2차 권선의 일측(c)이 상기 2선식 메인 변압기의 2차측 단자(N3)에 연결되고, 2차 권선의 타측(d)이 그라운드(N4)에 연결되는 것을 특징으로 하는 2 선식 점등회로.

청구항 1에 있어서,

상기 2 선식 메인 변압기(100)는 상기 램프(H1)에 일정한 크기의 전류가 인가되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 2 선식 점등회로.

삭제

청구항 1에 있어서,

상기 고주파 변압기(T1)의 1차 권선의 일측(a)은 제 1 커패시터(C1)와 직렬 연결되는 것을 특징으로 하는 2 선식 점등회로.

청구항 1에 있어서,

상기 고주파 변압기(T1)의 2차 권선의 일측(c)은 상기 램프(H1)에 연결되며, 2차 권선의 타측(d)은 제 2 커패시터(C2)와 직렬 연결되는 것을 특징으로 하는 2 선식 점등회로.

청구항 1에 있어서,

상기 고주파 변압기(T1)는 고압 펄스를 발생시켜 상기 램프(H1)를 점등시키는 것을 특징으로 하는 2 선식 점등회로.

청구항 1에 있어서,

직렬 연결된 두 개의 저항(R3,R4)이 상기 램프(H1)와 병렬 연결되는 것을 특징으로 하는 2 선식 점등회로.