KR200448916Y1

KR200448916Y1 - 방전등 고장 표시 점등회로

Info

Publication number: KR200448916Y1
Application number: KR2020080014697U
Authority: KR
Inventors: 서완석
Original assignee: 서완석
Priority date: 2008-10-31
Filing date: 2008-10-31
Publication date: 2010-06-07
Also published as: KR20100004854U

Abstract

본 고안은 가로등으로 사용되는 방전등을 점등시키는 회로에서 외부로 노출되게 설치된 엘이디의 점등 또는 소등을 통해 방전등과 점등 회로의 이상 유무를 체크할 수 있는 기능을 나타내는 방전등 고장 표시회로로서, 점등회로의 사이리스터(SCR)에서 게이트 측으로 엘이디(LED)를 배치하여 사이리스터(SCR)의 턴-온, 턴-오프를 엘이디(LED)의 구동전압으로 설정하여 부품 절감과 방전등 흑화현상 배제 및 점등회로의 퀵 스타트를 보장하게 되는 방전등 고장 표시회로이다.

방전등, 가로등, 고장유무표시, 점등회로,

Description

방전등 고장 표시 점등회로{The trouble indicator for electric discharge lamp}

본 고안은 사이리스터의 게이트단자에 LED를 통한 트리거 신호를 인가하여 턴-온 시키는 회로로서, 나트륨 또는 메탈할라이드 램프 등과 같은 고압방전등을 사용하는 가로등의 설치작업이 완료되어 전원을 투입하는 즉시로 고장유무를 외부로 표시할 수 있게 되어 있는 방전등 고장 표시회로에 관한 것이다.

가로등은 나트륨 또는 메탈할라이드 램프와 같은 고압방전등을 안정기와 점등회로로 점 소등 시키게 되어 있다.

종래에 가로등 설치작업에서 설치된 가로등이 점등되지 않는 고장을 일으킨 경우에 정확한 고장요인을 찾기가 쉽지 않기 때문에 가로등 전체 설비를 교체하고 있으며, 이에 따르는 물적 시간적 손해가 심한 폐단을 감수해야 했다.

이러한 종래 문제를 해결하는 것으로는 국내 실용신안 등록 20-0160956호가 공지되어 있다.

공지된 방전등 점등회로는 도 1의 회로와 같이 전원선(ℓ1), (ℓ2)에 안정기(CH)와 방전등(F)을 직렬접속하고 역률 개선용 콘덴서(C2)는 방전등(F)과 병렬 접 속한 회로에, 안정기(CH)의 1차권선(L1)에서 인출한 탭 단자에 콘덴서(C1)와 사이리스터(SCR)를 직렬접속하고, 또한 사이리스터(SCR)의 게이트단자에 보호 저항(R1), 순방향 다이오드(D1), 분배 저항(R2), (R3)을 직결하여 트리거신호가 게이트단자로 인가될 수 있게 하는 한편, 엘이디(LED)와 저항(R4) 및 순방향 다이오드(D2)를 1차권선(L1)에서 인출한 탭 단자에 직결하여 콘덴서(C1)와 사이리스터(SCR)에 대하여 병렬 접속되게 하고, 또 엘이디(LED)의 출력 측 저항(R4)에서 사이리스터(SCR)의 애노드단자 사이를 접속한 구성으로 되어 있다.

이와 같이 구성된 공지기술은 전원선(ℓ1), (ℓ2)으로 입력되는 교류전원의 극성이

점에서 (+) 전위일 때마다 순방향다이오드(D2)와 콘덴서(C1), 안정기(CH)의 1차권선(L1) 및

점으로 흐르면서 콘덴서(C1)를 충전하고, 이때 충전된 전압은

점이 (+) 전위로 바뀔 때마다

점으로 인가되는 교류전압과 합쳐진 2배의 전압이 사이리스터(SCR)의 애노드단자로 공급됨과 동시에 저항(R1), 다이오드(D1) 및 분배 저항(R2), (R3)를 통해 트리거신호가 게이트단자로 인가되어, 사이리스터(SCR)는 턴-온 하게 되고 콘덴서(C1)에 충전된 전하는 방전 한다.

콘덴서(C1)와 사이리스터(SCR)의 애노드단자로 인가된 2배의 전압은 안정기(CH)의 2차권선(L2)을 통해 방전됨에 따라 안정기(CH)의 1차권선(L1)과 2차권선(L2)의 권선비(L1:L2)에 의한 고전압이 방전등(F)으로 공급되어 점등되게 하고, 이렇게 공급되는 고전압은 콘덴서(C1), 저항(R4), 안정기(CH)의 1차권선(L1)으로 설정된 시정수에 따라 매 16.67ms의 주기로 방전등(F)이 점등될 때까지 공급된다.

사이리스터(SCR)가 턴-온하면 엘이디(LED)에도 전압이 공급되어 점등되고 있지만, 이 상태는 방전등(F)이 점등되면서 그 양단에 발생하는 전압강하로 인하여 게이트 단자 측 전압이 트리거 전압이하로 떨어지면서 사이리스터(SCR)가 턴-오프 되는 것에 의해 엘이디(LED)로의 전원 공급이 끊어져 소등상태로 된다.

이와 같이 공지기술은 방전등(F)이 점등되면 엘이디(LED)가 소등되어 정상작동상태를 표시하게 된다. 반대로 방전등(F)이 점등되지 않으면 엘이디(LED)가 점등상태를 유지하게 되는 것이므로 다음과 같이 고장의 원인을 분석할 수 있다.

방전등을 설치 완료하고 전원을 인가하였을 때, 방전등이 점등상태이고 엘이디가 소등상태이면 정상작동, 방전등이 소등상태이고 엘이디가 점등상태이면 방전등 불량, 그리고 방전등과 엘이디 모두 소등상태이면 점등회로 부품 불량으로 판정되는 것이므로 가로등 설치작업을 손실 없이 편리하게 할 수 있는 이점이 있다.

공지기술은 외부로 고장을 표시하는 엘이디(LED)가 사이리스터(SCR)의 애노드 측으로 배치된 구성이므로, 이것이 점등될 때 사이리스터(SCR)의 입력 단에는 전압 강하가 발생하여 턴-온을 지연시키는 작용을 낳아 퀵 스타트에 장애가 생기는 단점이 있다.

게다가 사이리스터(SCR)의 게이트로 인가하는 트리거 신호를 얻기 위하여 다수의 저항(R1)(R2)(R3)과 다이오드(D1)를 결선한 구조이므로 트리거 전압은 자연히 다이오드(D1)의 구동전압인 0.5V의 극히 낮은 전압으로 설정되기 때문에 누설전류 나 표류전류 등의 외부적 영향으로도 쉽게 트리거 동작하여 방전등은 점등되지 않고 고전압만 인가되는 이상 방전을 일으키는 단점도 있다.

다시 말하면, 공지기술에서 안정기(CH)의 콘덴서(C1)에 충전된 전하가 방전될 때 1차권선(L1)에서 발생하는 누설전류가 콘덴서(C1), 사이리스터(SCR)에 영향을 주는 것을 피할 수 없는 구조이고, 이 때문에 동절기의 추운 날씨에서 방전등이 완전 점등되지 못하고 이상 방전만 계속 하는 사례가 간혹 발견되고 있다.

잘 알려져 있듯이 이상 방전은 방전등의 흑화 현상을 일으키는 원인이 되므로 램프의 수명단축을 유도하는 원인이 된다.

그러므로 본 고안은 가로등 설치작업에서 방전등과 점등회로의 고장여부를 외부로 표시하는 엘이디를 사이리스터의 턴-온에 영향을 주지 않게 배치한 회로를 제안하여 상기의 과제를 해결하고자 한다.

본 고안은 전원선에 안정기와 방전등을 직렬접속하고 방전등과는 병렬로 역률개선용 콘덴서를 접속하되, 안정기의 1차권선에서 인출한 탭 단자에 콘덴서와 사이리스터를 직렬로 접속하고 또한 사이리스터의 애노드단자와 캐소드단자 사이로 다이오드를 역방향 배치하여 공급되는 교류전원이 극성 변환시마다 콘덴서를 충 방전시키는 것에 의해 2차 권선에서 방전등의 점등에 필요한 고전압이 발생되는 방전등 점등회로로서, 사이리스터의 게이트단자로 2차 권선에서 보호 저항과 분배 저항을 경유한 입력신호를 받도록 엘이디를 접속하여 사이리스터의 게이트 측으로 트리거신호를 입력시킬 수 있는 구성으로 된 것이다.

본 고안은 사이리스터의 게이트단자 측에 엘이디를 배치함으로써 종래의 회로 구성에 비해 다이오드와 저항을 각각 1개씩 생략할 수 있는 이점이 있고, 사이리스터의 게이트 측 트리거 전압이 엘이디의 구동전압으로 설정됨에 따라 트리거 신호에 의한 턴-온, 턴-오프가 확실하게 이루어져서 애노드 측 전압강하를 유발하지 않는 것이므로 방전등 흑화 현상이 조기에 발현하는 문제도 생기지 않아 방전등의 수명이 연장되는 장점이 있다.

게다가 트리거 시에 사이리스터의 애노드 측 전압 강하를 유발하지 않는 구조이므로 사이리스터의 턴-온을 지연시키는 일도 없어 방전등 점등회로의 퀵 스타트를 보장하는 장점도 있다.

본 고안의 구성을 도 2에 따라 설명하면 다음과 같다.

교류전원을 인가하는 전원선(ℓ1), (ℓ2)에 안정기(CH)와 방전등(F)을 직렬접속하고 방전등(F)과는 병렬로 역률개선용 콘덴서(C2)를 접속한 방전등 점등회로에 있어서, 안정기(CH)의 1차권선(L1)에서 인출한 탭 단자에 콘덴서(C1)와 사이리스터(SCR)을 직렬로 접속하고 또한 사이리스터(SCR)의 애노드단자와 캐소드단자 사이로 다이오드(D)를 역방향 배치하여 인가되는 교류전원이 회로상의

점과

점을 경유하면서 콘덴서(C1)를 충전시킬 수 있게 하고, 사이리스터(SCR)의 게이트단자에는 2차권선(L2)에서 보호 저항(R1)과 분배 저항(R2), (R3)을 경유한 입력신호 를 받는 엘이디(LED)를 접속하여 트리거신호를 게이트단자에 입력할 수 있게 한 구성으로 되어 있다.

이와 같은 본 고안의 회로구성에 의하면, 전원선(ℓ1), (ℓ2)을 통하여 입력되는 교류전원은

점과

을 통해 극성 변화되면서 흘러 콘덴서(C1)를 충전시킨다.

콘덴서(C1)에 충전된 전압은

점과

점의 극성이 바뀌는 순간마다 인가되는 교류전압과 합쳐진 2배의 전압으로 사이리스터(SCR)의 애노드단자(A)로 공급됨과 동시에, 2차권선(L2) 측의 보호 저항(R1)과 분배 저항(R2), (R3)에 의해 설정되는 전압이 엘이디(LED)로 인가되어 발광 표시함과 동시에 사이리스터(SCR)를 트리거 시켜 턴-온 되게 한다.

그리고 전원이 투입되면서 콘덴서(C1)에 충전된 전하는 사이리스터(SCR)의 턴-온에 의해 안정기(CH)의 1차 권선(L1)을 통해 방전되면서 그 권선 비(L1:L2)에 따른 고전압을 방전등(F)에 인가하게 되고 이에 따라 방전등(F)의 점등이 개시된다.

방전등(F)이 점등되면 그 양단에 전압강하가 발생하고 이로 인해 보호 저항(R1)과 분배 저항(R2), (R3)의 양단 전압도 엘이디(LED)의 구동전압 이하로 떨어지면서 엘이디(LED)는 소등되는 것이며, 이러한 엘이디(LED)의 소등은 방전등(F)이 점등된 결과로 나타나는 것이다.

그러므로 본 고안도 가로등 설치 후에 전원을 공급하였을 때, 방전등(F)이 점등되고 엘이디(LED)가 소등되면 정상상태, 엘이디(LED)는 점등되고 방전등(F)이 소등으로 유지되면 방전등(F)의 불량, 엘이디(LED)와 방전등(F) 모두 소등인 때는 점등회로 불량으로 판정할 수 있고, 이러한 이점은 종래의 공지기술과 동일한 것이지만 본 고안은 엘이디(LED)를 사이리스터(SCR)의 게이트단자에 배치함으로써 회로 전체적으로 다이오드와 저항을 각 1개씩 생략할 수 있고, 사이리스터(SCR)의 게이트 측 트리거 전압이 엘이디(LED)의 구동전압, 즉 2.6V로 설정됨에 따라 애노드 측 전압강하를 유발하지 않고 정확하게 트리거 신호를 공급할 수 있어서 종래의 방전등 흑화 현상이 조기에 발현하는 문제도 생기지 않아 방전등의 수명이 연장되고, 또 사이리스터(SCR)의 턴-온을 지연시키지 않는 회로 구성이므로 점등회로의 퀵 스타트도 보장된다.

도 1은 공지기술의 회로도이다.

도 2는 본 고안의 회로도이다.

＜ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

CH : 안정기 SCR : 사이리스터 R1, R2, R3, R4 : 저항

C1, C2 : 콘덴서 LED : 엘이디 D : 순방향 다이오드

F : 방전등 ℓ1, ℓ2 : 전원선

Claims

전원선(L1), (L2) 사이로 역률개선용 콘덴서(C)와 방전등(F)을 병렬접속하고, 콘덴서(C)와 방전등(F) 사이에서 안정기(CH)를 방전등(F)에 직렬접속하되, 안정기(CH)의 1차권선(L1)에서 인출한 탭 단자에 콘덴서(C1)와 사이리스터(SCR)를 직렬로 접속하고 또한 사이리스터(SCR)의 애노드단자와 캐소드단자 사이로 다이오드(D2)를 역방향 배치하여 공급되는 교류전원이 극성 변환시마다 콘덴서(C1)를 충 방전시키는 것에 의해 안정기(CH)의 2차권선(L2)에서 방전등(F)의 점등에 필요한 고전압이 발생되는 구성의 방전등 점등회로에 있어서,

안정기(CH)의 2차권선(L2)에서 보호 저항(R1)과 분배 저항(R2), (R3)을 경유한 입력신호를 받는 엘이디(LED)를 사이리스터(SCR)의 게이트단자로 접속하여 트리거 신호를 입력시키게 한 구성의 방전등 고장 표시 점등회로.