KR20070068561A - Constants power controlling device for electronic ballasts - Google Patents

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박영길
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Abstract

A constant power controlling device for an electronic ballast is provided to obtain a constant output voltage and a constant output current by detecting a lamp current and a lamp voltage and feeding back the detected result to an input unit. One end of a zener diode(ZD1) is connected to the maximum voltage output port of a control IC(10). A first transistor(TR1) is connected to the other end of the zener diode. A time constant circuit is composed of a resistor(R3) and a capacitor(C1) and is connected to an output terminal of the first transistor. A second transistor(TR2) is connected to an output terminal of the time constant circuit. One end of a control resistor(Rmin) is connected to an emitter terminal of the second transistor, and the other end thereof is connected to a frequency setting port of the control IC. When the second transistor is turned on, the control resistor is arranged to be parallel-coupled with a reference frequency setting resistor connected to the frequency setting port of the control IC.

Description

전자식 안정기용 정 전력 제어장치{CONSTANTS POWER CONTROLLING DEVICE FOR ELECTRONIC BALLASTS}Constant power control device for electronic ballast {CONSTANTS POWER CONTROLLING DEVICE FOR ELECTRONIC BALLASTS}

도 1은 종래의 전자식 안정기용 전력 제어장치의 회로도, 1 is a circuit diagram of a conventional electronic ballast power control device,

도 2는 본 발명에 따른 전자식 안정기용 정 전력 제어장치의 회로도이다.2 is a circuit diagram of a constant power control device for an electronic ballast according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10: 안정기제어용IC 20: 초기점등제어부10: ballast control IC 20: initial lighting control unit

30: 점등안정화부 40: 출력제어부30: lighting stabilizer 40: output control unit

Q1,Q2: 스위칭소자 TR1~TR3: 트랜지스터Q1, Q2: switching elements TR1 to TR3: transistor

R1~R24: 저항 D1~D5: 다이오드R1-R24: Resistor D1-D5: Diode

ZD1,ZD2: 제어다이오드 OP1,OP2: 비교기ZD1, ZD2: Control diode OP1, OP2: Comparator

C1~C5: 캐패시터 C1 ~ C5: Capacitor

본 발명은 정 전력 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자식 안정기에 있어서 램프의 정격에 따른 특성 및 오차에 관계없이 항상 일정한 정 출력을 얻을 수 있도록 한 전자식 안정기용 정 전력 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a constant power control device, and more particularly, to a constant power control device for an electronic ballast to be able to always obtain a constant constant output irrespective of the characteristics and errors according to the rating of the lamp in the electronic ballast.

주지한 바와 같은 전자식 안정기에 대한 종래기술이 도 1에 도시되어 있다.The prior art for the electronic ballast as is well known is shown in FIG.

도시된 바와 같이, 종래의 전자식 안정기는 안정기 제어용IC(10)와, 상기 안정기 제어용IC(10)의 출력포트(P1,P2)에 연결되는 스위칭소자(Q1,Q2)와, 상기 스위칭소자(Q1,Q2)의 출력단에 연결되는 형광램프(LP)로 크게 구성된다.As shown, the conventional electronic ballast has a ballast control IC 10, switching devices Q1 and Q2 connected to output ports P1 and P2 of the ballast control IC 10, and the switching device Q1. It consists of a large fluorescent lamp LP connected to the output terminal of Q2).

여기서 상기 안정기 제어용IC(10)는 안정기를 제어할 목적으로 구성된 것으로 내부에는 안정기 제어에 필요한 소정의 로직(Logic)을 구비하게 된다.Here, the ballast control IC 10 is configured to control the ballast and has a predetermined logic necessary for controlling the ballast therein.

따라서 그 기능을 살펴보면, 초기 램프 점등을 위하여 전원(Vcc)이 인가되면 안정기 제어용IC(10)는 출력포트(P1,P2)로 소정의 주파수를 가지는 스위칭 신호(구형파)를 출력한다.Therefore, when looking at the function, when the power supply (Vcc) is applied for the initial lamp lighting, the ballast control IC 10 outputs a switching signal (square wave) having a predetermined frequency to the output ports (P1, P2).

상기 스위칭 신호는 스위칭소자(Q1,Q2)의 게이트단에 인가되어 상기 스위칭소자(Q1,Q2)는 교대로 온(ON), 오프(OFF) 구동되면서 그 출력단에 연결된 램프(LP)를 점등 시켜주게 된다.The switching signal is applied to the gate terminals of the switching elements Q1 and Q2 so that the switching elements Q1 and Q2 are alternately turned on and off to turn on the lamp LP connected to the output terminal. Given.

이와 같이 초기 점등 시에 있어서, 상기 안정기 제어용IC(10)는 상기 출력포트(P1,P2)로 출력되는 구형파의 주파수를 85KHz로부터 시작하여 서서히 낮추어 40KHz까지 이르도록 하여준다. 상기 최저 주파수(40KHz)는 상기 안정기 제어용IC(10)의 주파수설정포트(FMIN)에 연결된 저항의 값을 설정함으로써 변경할 수 있다.  As described above, at the time of initial lighting, the ballast control IC 10 gradually reduces the frequency of the square wave output to the output ports P1 and P2 from 85 KHz to 40 KHz. The minimum frequency (40 KHz) may be changed by setting a value of a resistor connected to the frequency setting port FMIN of the ballast control IC 10.

이와 같이 초기 램프 점등 시 스위칭 소자(Q1,Q2)의 주파수를 85KHz에서 40KHz까지 서서히 낮추는 이유는 램프의 프리 히팅(Pre-heat) 시와 점등후의 출력제어를 위한 것이다.As such, the reason for gradually decreasing the frequency of the switching elements Q1 and Q2 from 85 KHz to 40 KHz when the initial lamp is turned on is to control the output of the lamp during pre-heating and after lighting.

그리고 상기 안정기 제어용IC(10)의 디밍제어입력포트(DIM)로 0.5V에서 5V사이의 전압을 인가하여 상기 스위칭 소자(Q1,Q2)의 온, 오프 주파수를 변경하여 줌으로써 램프(LP)의 전력을 가변시켜 디밍(Dimming) 제어를 수행한다.The power of the lamp LP is changed by applying a voltage between 0.5V and 5V to the dimming control input port DIM of the ballast control IC 10 to change the on and off frequencies of the switching elements Q1 and Q2. Dimming control is performed by varying.

그러나 상기와 같은 회로구성은, 램프(LP)의 특성 및 오차에 따라 램프(LP)의 전력이 일정치 않은 문제점이 발생되었다. However, the circuit configuration as described above has a problem that the power of the lamp LP is not constant according to the characteristics and the error of the lamp LP.

즉 램프의 정격이 32W(와트), 36W 및 40W 등 약간의 차이가 있어도 상기 안정기 제어용IC(10)의 주변회로 시정수 값과, 인덕터(Ls) 및 캐패시터(Cp)(Cs)의 값도 재설계해야 하는 등 회로 구현에 매우 큰 불편함이 있었고, 램프 제조회사마다 전력(오차 때문에)이 다르게 출력되기 때문에 램프 변경요청 등 소비자들로부터 많은 클레임이 제기되었다.In other words, even if the rating of the lamp is slightly different, such as 32W (watt), 36W and 40W, the peripheral circuit time constant value of the ballast control IC 10 and the values of the inductor Ls and the capacitor Cp (Cs) are also reset. The circuit implementation was very inconvenient, such as design, and because the power output (due to error) is different for each lamp manufacturer, many claims were raised from consumers such as the request for lamp change.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 전자식 안정기에 있어서 램프의 정격에 따른 특성 및 오차에 관계없이 항상 일 정한 출력을 얻을 수 있도록 한 전자식 안정기용 정 전력 제어장치를 제공하는 것에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a constant power control device for an electronic ballast to always obtain a constant output irrespective of the characteristics and errors according to the rating of the lamp in the electronic ballast Is to provide.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 출력포트로 소정의 주파수를 가지는 구형파 스위칭 신호를 출력하는 안정기 제어용 IC와, 상기 안정기 제어용 IC의 출력 스위칭 신호에 의해 교대로 온, 오프 동작되는 2개의 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자의 출력 단에 연결되어 점등 및 출력제어 되는 램프를 포함하는 전자식 안정기 회로에 있어서, 상기 안정기 제어용 IC의 최대전압출력포트에 일단이 연결되는 제너다이오드와, 상기 제너다이오드의 타단에 연결되는 제1트랜지스터와, 상기 제1트랜지스터의 출력 단에 연결되고 저항 및 캐패시터로 구성되는 시정수회로와, 상기 시정수회로의 출력 단에 연결되는 제2트랜지스터와, 상기 트랜지스터의 에미터단에 일단이 연결되고 그 타단이 상기 안정기 제어용 IC의 주파수설정포트에 연결되어 상기 트랜지스터의 턴온 시 상기 안정기 제어용 IC의 주파수설정포트에 연결된 기준 주파수 설정저항과 병렬 연결되도록 구성되는 2단 제어용 저항을 포함하는 초기 점등제어부와; 상기 초기 점등제어부의 시정수 회로의 출력단에 연결되어 온, 오프 구동되는 제3트랜지터와, 상기 제3트랜지스터의 에미터단과 상기 출력제어부의 출력단에 개재되어 구성되는 다이오드를 포함하는 점등 안정화부와; 상기 램프 출력전압을 분압하여 검출하기 위한 제1저항군과, 상기 제1저항군에 의해 분압된 전압을 정류하여 직류전압으로 변환하는 정류용 다이오드와, 상기 정류용 다 이오드를 통해 출력되는 직류전압을 소정의 전압으로 분압하는 제2저항군과, 상기 제2저항군을 통해 출력되는 전압을 반전단자로 입력받고, 비반전단자에는 기준전압을 설정하여, 상기 기준전압과 램프의 출력전압을 비교하여 그 차 신호를 출력하는 제1비교기와, 램프에 흐르는 전류를 감지하기 위하여 상기 스위칭 소자의 일단에 개재되어 출력전류를 감지하는 전류검출저항과, 상기 전류검출저항으로부터 검출된 전류를 비반전단자로 입력받고, 상기 제1비교기의 출력 값을 반전단자로 입력받아, 상기 제1비교기의 출력 값과, 상기 전류검출저항을 통해 입력되는 출력전류의 전압 값을 비교하여 그 차 신호를 상기 안정기 제어용 IC의 출력제어입력포트로 출력하여 주는 제2비교기로 구성되는 출력제어부를 더 포함하여 된 특징을 가진다.In order to achieve the above object, the present invention provides a ballast control IC that outputs a square wave switching signal having a predetermined frequency to an output port, and two switching elements alternately turned on and off by an output switching signal of the ballast control IC. And a lamp connected to an output terminal of the switching element, the lamp being lit and output controlled, the zener diode having one end connected to a maximum voltage output port of the ballast control IC, and a second end of the zener diode. A first transistor to be connected, a time constant circuit connected to an output terminal of the first transistor and composed of a resistor and a capacitor, a second transistor connected to an output terminal of the time constant circuit, and an emitter terminal of the transistor. Is connected and the other end thereof is connected to the frequency setting port of the ballast control IC to An initial lighting control unit including a two-stage control resistor configured to be connected in parallel with a reference frequency setting resistor connected to the frequency setting port of the ballast control IC when the stirr is turned on; A lighting stabilizer including a third transistor connected to an output terminal of the time constant circuit of the initial lighting control unit and driven on and off, a diode interposed between an emitter terminal of the third transistor and an output terminal of the output control unit; ; A first resistor group for dividing and detecting the lamp output voltage, a rectifying diode for rectifying the voltage divided by the first resistor group and converting the voltage into a DC voltage, and a DC voltage output through the rectifying diode; The second resistor group divided by the voltage of and the voltage output through the second resistor group are input to the inverting terminal, the reference voltage is set to the non-inverting terminal, and the difference between the reference voltage and the output voltage of the lamp A first comparator for outputting a signal, a current detection resistor interposed at one end of the switching element to sense an output current, and a current detected from the current detection resistor as non-inverting terminals; The output value of the first comparator is input to the inverting terminal, and the output value of the first comparator and the voltage of the output current input through the current detection resistor. And an output control unit comprising a second comparator for comparing the values and outputting the difference signal to the output control input port of the ballast control IC.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 전자식 안정기용 정 전력 제어장치의 회로도이다.2 is a circuit diagram of a constant power control device for an electronic ballast according to the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명은 출력포트(P1,P2)로 소정의 주파수를 가지는 구형파 스위칭 신호를 출력하는 안정기 제어용 IC(10)와, 상기 안정기 제어용 IC(10)의 출력 스위칭 신호에 의해 교대로 온, 오프 동작되는 스위칭 소자(Q1,Q2)와, 상기 스위칭 소자(Q1,Q2)의 출력 단에 연결되어 점등 및 출력제어 되는 램프(LP)를 포함하는 전자식 안정기 회로에 있어서, As shown, the present invention alternately by the ballast control IC (10) for outputting a square wave switching signal having a predetermined frequency to the output ports (P1, P2), and the output switching signal of the ballast control IC (10) In the electronic ballast circuit comprising a switching element (Q1, Q2) that is turned on, off operation, and a lamp (LP) connected to the output terminal of the switching element (Q1, Q2), the lighting and output control,

상기 안정기 제어용 IC(10)의 최대전압출력포트(MAX) 및 주파수설정포트(FMIN)에 연결되어, 초기 램프 점등 시 출력 주파수를 2단으로 설정 제어하는 초기점등제어부(20)와, 상기 초기점등제어부(20)에 연결되어 초기 램프 점등 시 출력안 정화를 위해 일정시간 동안 램프(LP)의 출력 피드백 값을 차단하는 점등 안정화부(30)와, 램프(LP)의 출력 신호를 검출하여 일정 기준레벨과 비교함으로써 제어신호를 발생하여 상기 안정기 제어용 IC(10)의 출력제어입력포트(Voc)로 입력하여주어 상기 안정기 제어용 IC(10)가 램프 출력 전압이 높아지면 전류를 낮추고, 램프 출력전압이 낮아지면 전류를 높여주는 출력 주파수 신호를 발생하도록 하여주는 출력제어부(40)를 더 포함한다. An initial lighting controller 20 connected to the maximum voltage output port MAX and the frequency setting port FMIN of the ballast control IC 10 to control the output frequency in two stages when the initial lamp is turned on; Connected to the control unit 20 and the lighting stabilization unit 30 for blocking the output feedback value of the lamp LP for a predetermined time for the purpose of purifying the output when the initial lamp is turned on, and detects the output signal of the lamp LP to a predetermined reference The control signal is generated by comparing with the level and input to the output control input port Voc of the ballast control IC 10. When the ballast control IC 10 increases the lamp output voltage, the current is decreased, and the lamp output voltage is increased. It further includes an output control unit 40 for generating an output frequency signal that increases the current when lowered.

이의 구성을 보다 구체적으로 설명한다.The configuration thereof will be described in more detail.

상기 초기 점등제어부(20)는 안정기 제어용 IC(10)의 최대전압출력포트(MAX)에 일단이 연결되는 제너다이오드(ZD1)와, 상기 제너다이오드(ZD1)의 타단에 연결되는 제1트랜지스터(TR1)와, 상기 제1트랜지스터(TR1)의 출력 단에 연결되고 저항(R3) 및 캐패시터(C1)로 구성되는 시정수회로와, 상기 시정수회로의 출력 단에 연결되는 제2트랜지스터(TR2)와, 상기 트랜지스터(TR2)의 에미터단에 일단이 연결되고 그 타단이 상기 안정기 제어용 IC(10)의 주파수설정포트(FMIN)에 연결되어 상기 트랜지스터(TR2)의 턴온 시 상기 안정기 제어용 IC(10)의 주파수설정포트(FMIN)에 연결된 기준 주파수 설정저항(Rfmin)과 병렬 연결되도록 구성되는 2단 제어용 저항(Rmin)을 포함한다.The initial lighting controller 20 may include a zener diode ZD1 having one end connected to the maximum voltage output port MAX of the ballast control IC 10, and a first transistor TR1 connected to the other end of the zener diode ZD1. ), A time constant circuit connected to an output terminal of the first transistor TR1 and composed of a resistor R3 and a capacitor C1, and a second transistor TR2 connected to an output terminal of the time constant circuit. One end is connected to the emitter terminal of the transistor TR2 and the other end thereof is connected to the frequency setting port FMIN of the ballast control IC 10 to turn on the ballast control IC 10 when the transistor TR2 is turned on. It includes a two-stage control resistor (Rmin) configured to be connected in parallel with the reference frequency setting resistor (Rfmin) connected to the frequency setting port (FMIN).

여기서 D1은 다이오드, R1,R2,R4,R5는 저항이다.Where D1 is a diode and R1, R2, R4 and R5 are resistors.

상기 점등 안정화부(30)는 상기 초기 점등제어부(20)의 시정수 회로(R3,C1)의 출력단에 연결되어 온, 오프 구동되는 제3트랜지터(TR1)와, 상기 제3트랜지스터 (TR3)의 에미터단과 상기 출력제어부(30)의 출력단에 개재되어 구성되는 다이오드(D2)를 포함한다.The lighting stabilization unit 30 is connected to an output terminal of the time constant circuits R3 and C1 of the initial lighting control unit 20. The third transistor TR1 is turned on and off and the third transistor TR3 is driven. And a diode (D2) interposed between the emitter stage and the output terminal of the output control unit (30).

여기서 R6~R8은 저항, C2는 캐패시터이다.Where R6 to R8 are resistors, and C2 is a capacitor.

상기 출력제어부(40)는 램프(LP) 출력전압을 분압하여 검출하기 위한 제1저항군(R9~R13)과, 상기 제1저항군(R9~R13)에 의해 분압된 전압을 정류하여 직류전압으로 변환하는 정류용 다이오드(D4,D5)와, 상기 정류용 다이오드(D4,D5)를 통해 출력되는 직류전압을 소정의 전압으로 분압하는 제2저항군(R14~R16, VR1:가변저항)과, 상기 제2저항군을 통해 출력되는 전압을 입력저항(R17)을 통해 반전단자(-)로 입력받고, 비반전단자(+)에는 저항(R18) 및 제너다이오드(ZD2)를 통해 기준전압을 설정하여, 상기 기준전압과 램프(LP)의 출력전압을 비교하여 그 차 신호를 출력하는 제1비교기(OP1)와, 스위칭 소자(Q2)와 램프(LP)에 흐르는 전류를 감지하기 위하여 상기 스위칭 소자(Q2)의 일단에 개재되어 출력전류를 감지하는 전류검출저항(Rs)과, 상기 전류검출저항(Rs)으로부터 검출된 전류를 입력저항(R22)을 통해 비반전단자(+)로 입력받고, 상기 제1비교기(OP1)의 출력 값을 입력저항(R20)을 통해 반전단자(-)로 입력받아, 상기 제1비교기(OP1)의 출력 값과, 상기 전류검출저항(Rs)을 통해 입력되는 출력전류의 전압 값을 비교하여 그 차이를 출력저항(R24) 및 다이오드(D3)를 통해 상기 안정기 제어용 IC(10)의 출력제어입력포트(Voc)(Voltage Control Oscillator)로 출력하여 주는 제2비교기(OP2)를 포함한다.The output control unit 40 rectifies the voltage divided by the first resistor groups R9 to R13 and the first resistor groups R9 to R13 for dividing and detecting the lamp LP output voltage into DC voltage. Rectifying diodes D4 and D5, second resistor groups R14 to R16 and VR1 (variable resistors) for dividing the DC voltage output through the rectifying diodes D4 and D5 to a predetermined voltage, and the second resistor group. The voltage output through the resistance group 2 is input to the inverting terminal (-) through the input resistor R17, and the reference voltage is set to the non-inverting terminal (+) through the resistor R18 and the zener diode (ZD2). The first comparator OP1 for comparing the reference voltage and the output voltage of the lamp LP and outputting the difference signal, and the switching device Q2 for sensing the current flowing through the switching device Q2 and the lamp LP. A current detection resistor (Rs) interposed at one end of the circuit to sense an output current, and a current detected from the current detection resistor (Rs) Is input to the non-inverting terminal (+) through the input resistor (R22), the output value of the first comparator (OP1) is input to the inverting terminal (-) through the input resistor (R20), the first comparator ( The output value of OP1) and the voltage value of the output current inputted through the current detection resistor Rs are compared and the difference is outputted through the output resistor R24 and the diode D3 to the output of the ballast control IC 10. The second comparator OP2 outputs to a control input port Voc (Voltage Control Oscillator).

여기서, 캐패시터(C3)는 직류전압을 평활하기 위한 것이고, 저항(R19)은 비교기(OP1)의 증폭도를 설정하는 저항이다.Here, the capacitor C3 is for smoothing the DC voltage, and the resistor R19 is a resistor for setting the amplification degree of the comparator OP1.

상기 제2저항군에는 가변저항(VR1)이 더 포함된다.The second resistor group further includes a variable resistor VR1.

미설명부호 R21,23은 저항, C5는 캐패시터이다.Reference numerals R21 and 23 are resistors, and C5 is a capacitor.

또한, 본 발명에 따르자면, 안정기 제어용 IC(10)의 디밍제어입력포트(DIM)는 개방(OPEN)된 상태로 구성하여, 이 포트를 이용하지 않고, 전술한 바와 같은 출력제어입력포트(Vco), 즉 전압제어발진기(Voltage Control Oscillator)포트를 이용한다.According to the present invention, the dimming control input port DIM of the ballast control IC 10 is configured to be in an open state, and the output control input port Vco as described above is not used without using this port. ), Ie, Voltage Control Oscillator port.

이와 같이 구성되는 본 발명의 구체적인 동작을 이하 설명한다.The specific operation of the present invention configured as described above will be described below.

먼저, 램프(LP)를 점등하기 위하여, 전원(Vcc: Vdc)을 인가하면, 안정기 제어용IC(10)는 출력포트(P1,P2)로 소정의 주파수를 가진 구형파를 출력하여 스위칭소자(Q1,Q2)를 구동시켜 램프(LP)의 초기 점등을 위한 제어를 수행한다.First, when the power source (Vcc: Vdc) is applied to turn on the lamp LP, the ballast control IC 10 outputs a square wave having a predetermined frequency to the output ports P1 and P2 to switch the switching elements Q1, Q2) is driven to control for initial lighting of the lamp LP.

이때 상기 안정기 제어용IC(10)는 출력주파수를 85KHz로 출력하며, 서서히 출력주파수를 감소시켜 주파수설정포트(FMIN)에 연결된 기준주파수 설정저항(Rfmin) 값에 의해 설정된 주파수, 즉 40KHz로 낮추어 출력하게 된다.At this time, the ballast control IC 10 outputs the output frequency at 85KHz, and gradually decreases the output frequency to lower the frequency set by the reference frequency set resistance Rfmin connected to the frequency set port FMIN, that is, 40KHz. do.

동시에, 상기 전원(Vcc)이 인가되면서, 초기점등 제어부(20)의 제1트랜지스터(TR1)는 오프된 상태이고, 제2트랜지스터(TR2)와, 점등안정화부(30)의 제3트랜지스터(TR3)는 시정수 회로(R3,C1)의 캐패시터(C1)가 충전되는 일정시간 후에 턴온 된다.At the same time, when the power supply Vcc is applied, the first transistor TR1 of the initial lighting control unit 20 is turned off, and the second transistor TR2 and the third transistor TR3 of the lighting stabilization unit 30 are turned off. ) Is turned on after a predetermined time when the capacitor C1 of the time constant circuits R3 and C1 is charged.

상기 제2트랜지스터(TR2)가 턴온 되면, 상기 안정기 제어용IC(10)의 주파수 설정포트(FMIN)에는 기준 주파수 설정저항(Rfmin)과 2단 제어용 저항(Rmin)이 병렬 연결되어 상기 주파수설정포트(FMIN)에는 상기 저항(Rfmin)과 저항(Rmin)의 병렬 합성 저항 값이 설정되어, 안정기 제어용IC(10)는 출력포트(P1,P2)로의 출력에 있어서, 76KHz 주파수 부근에서 잠시 이 주파수를 유지하게 된다.When the second transistor TR2 is turned on, a reference frequency setting resistor Rfmin and a two-stage control resistor Rmin are connected in parallel to the frequency setting port FMIN of the ballast control IC 10 so that the frequency setting port ( FMIN) is set the parallel combined resistance value of the resistor Rfmin and the resistor Rmin, and the ballast control IC 10 maintains this frequency for a while near the 76 KHz frequency at the output to the output ports P1 and P2. Done.

이 주파수(76KHz) 대역이 램프(LP)가 점화되는 과정이다.This frequency (76KHz) band is a process in which the lamp LP is ignited.

또한, 이때에는 점등 안정화부(30)의 제3트랜지스터(TR3)가 턴온된 상태이기 때문에 출력제어부(40)의 제2비교기(OP2)의 출력이 다이오드(D2)를 통해 접지 되어, 상기 출력제어부(40)의 출력이 안정기 제어용IC(10)의 출력제어입력포트(Voc)로 입력되지 않게 된다. 이는 초기 점등 시 램프(LP)가 안정적으로 동작하기 전까지는 피드백 신호를 차단하여 주기 위함이다.In this case, since the third transistor TR3 of the lighting stabilization unit 30 is turned on, the output of the second comparator OP2 of the output control unit 40 is grounded through the diode D2. The output of 40 is not inputted to the output control input port Voc of the ballast control IC 10. This is to block the feedback signal until the lamp LP operates stably during initial lighting.

이러한 동작과 함께, 상기 안정기 제어용IC(10)의 최대전압출력포트(MAX)로 출력되는 전압은 서서히 상승하여 제어다이오드(ZD1)의 정격 항복전압 이상으로 상승되면, 제너다이오드(ZD1)는 도통된다.With this operation, when the voltage output to the maximum voltage output port MAX of the ballast control IC 10 gradually rises and rises above the rated breakdown voltage of the control diode ZD1, the zener diode ZD1 is turned on. .

상기 제어다이오드(ZD1)가 통전되면 제1트랜지스터(TR1)의 베이스에 저전위가 인가되어 제1트랜지스터(TR1)는 턴온 되고, 상기 제1트랜지스터(TR1)가 턴온되면, 제2트랜지스터(TR2)의 베이스에 저전위가 인가되어 상기 제2트랜지스터(TR2)는 턴오프된다.When the control diode ZD1 is energized, a low potential is applied to the base of the first transistor TR1 so that the first transistor TR1 is turned on. When the first transistor TR1 is turned on, the second transistor TR2 is turned on. The low potential is applied to the base of the second transistor TR2 is turned off.

따라서 상기 안정기 제어용IC(10)의 주파수설정포트(FMIN)에 병렬 연결된 저항(Rmin)이 이탈되어, 상기 주파수설정포트(FMIN)에는 기준 주파수 설정저항(Rfmin)만 접속된 상태를 유지하게 되고, 상기 안정기 제어용IC(10)는 다시 출력주 파수(76KHz로부터)를 서서히 감소시켜 이후 40KHz를 유지하게 되다.Accordingly, the resistor Rmin connected in parallel to the frequency setting port FMIN of the ballast control IC 10 is separated, and only the reference frequency setting resistor Rfmin is connected to the frequency setting port FMIN. The ballast control IC 10 again decreases the output frequency (from 76KHz) to maintain 40KHz.

동시에 점등안정화부(30)의 제3트랜지스터(TR3)가 턴오프되어, 출력제어부(40)의 출력이 비로소 상기 안정기 제어용IC(10)로 피드백 입력되고, 램프(LP)는 정전력, 정출력 형으로 점등을 유지한다.At the same time, the third transistor TR3 of the lighting stabilizer 30 is turned off, and the output of the output control unit 40 is finally fed back to the ballast control IC 10, and the lamp LP has constant power and constant output. The lamp stays lit.

다시 말하자면, 본 발명에 따른 출력주파수는 램프(LP)의 프리히트(Pre-heat) 구간을 약 85KHz로 설정하고, 점등(Igniting) 구간을 약 76KHz로 부근으로 설정하여 램프를 점등시킴으로써, 캐패시터(Cp)의 값을 상대적으로 적은 값으로 설정할 수 있게 되어, 캐패시터(Cp)의 전류값을 대폭 낮추게 되어 안정기의 효율을 증가시키게 된다. In other words, the output frequency according to the present invention sets the pre-heat section of the lamp LP to about 85 KHz, and the lighting section to about 76 KHz to turn on the lamp, thereby causing the capacitor ( Since the value of Cp) can be set to a relatively small value, the current value of the capacitor Cp is significantly lowered, thereby increasing the efficiency of the ballast.

또한, 본 발명의 확장된 실시 예에 따르자면, 상기 2단 제어용 저항(Rmin)과, 제너다이오드(ZD1)에 각각 병렬로 다른 저항 값을 가지는 저항과, 다른 정격을 가지는 제너다이오드를 더 연결하여 3단 또는 그 이상의 출력주파수 제어를 구현할 수 있다.In addition, according to an extended embodiment of the present invention, the two-stage control resistor (Rmin), the zener diode (ZD1) in parallel with a resistor having a different resistance value, respectively, and a zener diode having a different rating by further connecting Three or more output frequency control can be implemented.

이와 같이 램프(LP)의 점등이 완료되면, When the lighting of the lamp LP is completed in this way,

램프(LP)에 걸리는 출력전압을 출력제어부(40)의 제1저항군(R9~R13)이 분압하여 검출한다.The first resistor group R9 to R13 of the output control unit 40 divides and detects the output voltage applied to the lamp LP.

상기 제1저항군(R9~R13)을 통해 검출된 전압은 정류용 다이오드(D4,D5)를 통해 직류로 변환되고, 상기 정류용 다이오드(D4,D5)를 통해 출력되는 직류전압은 다시 제2저항군(R14~R16,VR1)을 통해 분압된 후, 입력저항(R17)을 통해 제1비교기 (OP1)의 반전단자(-)로 입력된다.The voltage detected through the first resistor groups R9 to R13 is converted to DC through the rectifying diodes D4 and D5, and the DC voltage output through the rectifying diodes D4 and D5 is again the second resistor group. After the voltage is divided through R14 to R16 and VR1, the voltage is input to the inverting terminal (−) of the first comparator OP1 through the input resistor R17.

상기 제1비교기(OP1)는 비반전단자(+)에 설정된 기준전압과 반전단자(-)로 입력되는 램프(LP)의 출력전압을 비교하여 그 차 신호를 증폭 출력한다.The first comparator OP1 compares the reference voltage set on the non-inverting terminal (+) with the output voltage of the lamp LP input to the inverting terminal (−) and amplifies and outputs the difference signal.

상기 제1비교기(OP1)의 출력신호는 저항(R20)을 통해 제2비교기(OP2)의 반전단자(-)로 입력되고, 전류검출저항(Rs)으로부터 감지된 램프(LP) 출력전류가 입력저항(R22)을 통해 제2비교기(OP2)의 비반전단자(+)로 입력된다.The output signal of the first comparator OP1 is input to the inverting terminal (-) of the second comparator OP2 through the resistor R20, and the lamp LP output current sensed from the current detection resistor Rs is input. The non-inverting terminal (+) of the second comparator OP2 is input through the resistor R22.

따라서 상기 제2비교기(OP2)는 상기 제1비교기(OP1)의 출력 값과, 상기 전류검출저항(Rs)을 통해 입력되는 출력전류의 전압 값을 비교하여 그 차이를 출력저항(R24) 및 다이오드(D3)를 통해 상기 안정기 제어용 IC(10)의 출력제어입력포트(Voc)로 출력한다.Accordingly, the second comparator OP2 compares the output value of the first comparator OP1 with the voltage value of the output current inputted through the current detection resistor Rs, and compares the difference between the output resistance R24 and the diode. Through the output (D3) to the output control input port (Voc) of the ballast control IC (10).

상기 안정기 제어용 IC(10)는 상기 제2비교기(OP2)의 출력신호 입력에 따라 출력포트(P1,P2)로 출력되는 주파수를 제어하여 램프(LP)에는 항상 정전력이 출력되도록 제어한다.The ballast control IC 10 controls the frequency output to the output ports (P1, P2) in accordance with the output signal input of the second comparator (OP2) so that the constant power is always output to the lamp (LP).

즉 입력저항(R17)을 통해 제1비교기(OP1)로 입력되는 램프 출력전압이 그 설정된 기준전압보다 높으면 제1비교기(OP1)는 고 전위 신호를 출력하고, 이 신호는 저항(R21)을 통해 제2비교기(OP2)의 입력단자(-)에 입력되어 제2비교기(OP2)는 저 전위 신호를 출력한다. 이와 같이 제2비교기(OP2)를 통해 안정기 제어용IC(10)의 출력제어입력포트(Voc)에 입력되는 전압이 낮으면, 안정기 제어용IC(10)는 출력포트(P1,P2)로 출력되는 주파수를 높게 하여준다.That is, when the lamp output voltage input to the first comparator OP1 through the input resistor R17 is higher than the set reference voltage, the first comparator OP1 outputs a high potential signal, and the signal is transmitted through the resistor R21. The second comparator OP2 is input to the input terminal (−) of the second comparator OP2 to output a low potential signal. As such, when the voltage input to the output control input port Voc of the ballast control IC 10 through the second comparator OP2 is low, the ballast control IC 10 is output to the output ports P1 and P2. Make it high.

이와 같이 주파수가 상승되면, 인덕터(Ls)에 흐르는 전류는 적어진다. 그 이유는 XL=2πfL 식에서, XL값이 증가하면 전류가 작아지는 원리이다.  When the frequency is raised in this manner, the current flowing through the inductor Ls decreases. The reason for this is that in the equation of XL = 2πfL, as the value of XL increases, the current becomes smaller.

그리고 램프(LP)의 출력전류가 적어지면 전류검출저항(Rs)을 통해 제2비교기(OP2)의 비반전단자(+)로 입력되는 전압의 값도 작아진다.When the output current of the lamp LP decreases, the value of the voltage input to the non-inverting terminal + of the second comparator OP2 through the current detection resistor Rs also decreases.

결국 램프(LP)의 출력전압이 높아지면 전류를 낮추고, 램프의 출력전압이 낮으면 전류를 높여주어 램프(LP)에는 항상 일정한 전력이 인가되는 것이다.As a result, when the output voltage of the lamp LP is increased, the current is decreased, and when the output voltage of the lamp LP is low, the current is increased, so that a constant power is always applied to the lamp LP.

이상에서와 같이 본 발명은 전자식 안정기에 있어서 램프의 정격에 따른 특성 및 오차에 관계없이 항상 일정한 정 출력을 얻을 수 있는 효과가 있다. 즉 FHF 32W, FLR 40W, FL 40W 및 FLR 40/36SW 등의 램프를 사용하여도 본 발명 안정기는 이들의 램프전류와 램프전압을 감지하고 또 피드백하여 항상 일정한 정전력, 정출력 형 안정기를 제공하게 되는 것이다.As described above, the present invention has the effect of always obtaining a constant positive output regardless of the characteristics and errors according to the rating of the lamp in the electronic ballast. That is, even when using lamps such as FHF 32W, FLR 40W, FL 40W, and FLR 40 / 36SW, the ballast of the present invention senses and feeds back their lamp current and lamp voltage so that they always provide constant constant power and constant output ballasts. Will be.

Claims (4)

출력포트로 소정의 주파수를 가지는 구형파 스위칭 신호를 출력하는 안정기 제어용 IC와, 상기 안정기 제어용 IC의 출력 스위칭 신호에 의해 교대로 온, 오프 동작되는 2개의 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자의 출력 단에 연결되어 점등 및 출력제어 되는 램프를 포함하는 전자식 안정기 회로에 있어서, A ballast control IC for outputting a square wave switching signal having a predetermined frequency to an output port, two switching elements alternately turned on and off by an output switching signal of the ballast control IC, and connected to an output terminal of the switching element In an electronic ballast circuit comprising a lamp that is turned on and controlled output, 상기 안정기 제어용 IC의 최대전압출력포트에 일단이 연결되는 제너다이오드와, 상기 제너다이오드의 타단에 연결되는 제1트랜지스터와, 상기 제1트랜지스터의 출력 단에 연결되고 저항 및 캐패시터로 구성되는 시정수회로와, 상기 시정수회로의 출력 단에 연결되는 제2트랜지스터와, 상기 트랜지스터의 에미터단에 일단이 연결되고 그 타단이 상기 안정기 제어용 IC의 주파수설정포트에 연결되어 상기 트랜지스터의 턴온 시 상기 안정기 제어용 IC의 주파수설정포트에 연결된 기준 주파수 설정저항과 병렬 연결되도록 구성되는 2단 제어용 저항을 포함하는 초기 점등제어부;A zener diode having one end connected to the maximum voltage output port of the ballast control IC, a first transistor connected to the other end of the zener diode, and a time constant circuit connected to an output terminal of the first transistor and comprising a resistor and a capacitor And a second transistor connected to an output terminal of the time constant circuit and one end connected to an emitter terminal of the transistor and the other end connected to a frequency setting port of the ballast control IC so that the ballast control IC is turned on when the transistor is turned on. An initial lighting control unit including a two-stage control resistor configured to be connected in parallel with a reference frequency setting resistor connected to the frequency setting port of the control unit; 상기 초기 점등제어부의 시정수 회로의 출력단에 연결되어 온, 오프 구동되는 제3트랜지터와, 상기 제3트랜지스터의 에미터단과 상기 출력제어부의 출력단에 개재되어 구성되는 다이오드를 포함하는 점등 안정화부; 및A lighting stabilization unit including a third transistor connected to an output terminal of the time constant circuit of the initial lighting control unit and driven on and off, a diode interposed between an emitter terminal of the third transistor and an output terminal of the output control unit; And 상기 램프 출력전압을 분압하여 검출하기 위한 제1저항군과, 상기 제1저항군에 의해 분압된 전압을 정류하여 직류전압으로 변환하는 정류용 다이오드와, 상기 정류용 다이오드를 통해 출력되는 직류전압을 소정의 전압으로 분압하는 제2저항군 과, 상기 제2저항군을 통해 출력되는 전압을 반전단자로 입력받고, 비반전단자에는 기준전압을 설정하여, 상기 기준전압과 램프의 출력전압을 비교하여 그 차 신호를 출력하는 제1비교기와, 램프에 흐르는 전류를 감지하기 위하여 상기 스위칭 소자의 일단에 개재되어 출력전류를 감지하는 전류검출저항과, 상기 전류검출저항으로부터 검출된 전류를 비반전단자로 입력받고, 상기 제1비교기의 출력 값을 반전단자로 입력받아, 상기 제1비교기의 출력 값과, 상기 전류검출저항을 통해 입력되는 출력전류의 전압 값을 비교하여 그 차 신호를 상기 안정기 제어용 IC의 출력제어입력포트로 출력하여 주는 제2비교기로 구성되는 출력제어부를 더 포함하여 된 것을 특징으로 하는 전자식 안정기용 정 전력 제어장치.A first resistor group for dividing and detecting the lamp output voltage, a rectifying diode for rectifying and converting the voltage divided by the first resistor group into a DC voltage, and a DC voltage output through the rectifying diode. The second resistor group divided by the voltage and the voltage output through the second resistor group are input to the inverting terminal, and the reference voltage is set to the non-inverting terminal, and the difference signal is compared by comparing the reference voltage with the output voltage of the lamp. A first comparator to output an input, a current detecting resistor interposed at one end of the switching element to sense an output current, and a current detected from the current detecting resistor as non-inverting terminals; The output value of the first comparator is input to the inverting terminal, and the voltage of the output current input through the output value of the first comparator and the current detection resistor. And an output controller comprising a second comparator for comparing the values and outputting the difference signal to the output control input port of the ballast control IC. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 초기 점등제어부에는 2단 제어용 저항과, 제너다이오드에 각각 병렬로 다른 저항 값을 가지는 저항과, 다른 정격을 가지는 제너다이오드를 더 연결하여 3단 또는 그 이상의 출력주파수 제어를 구현할 수 있는 것을 특징으로 하는 전자식 안정기용 정 전력 제어장치.The initial lighting control unit may further include three-stage or more output frequency control by further connecting a two-stage control resistor, a resistor having a different resistance value in parallel to the zener diode, and a zener diode having a different rating. Constant power control device for electronic ballasts. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제2저항군에는 가변저항이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 전자식 안 정기용 정 전력 제어장치.The second resistor group is an electronic ballast constant power control device further comprising a variable resistor. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 안정기 제어용 IC의 디밍제어입력포트는 개방상태로 구성하는 것을 특징으로 하는 전자식 안정기용 정 전력 제어장치.And a dimming control input port of the ballast control IC in an open state.
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