KR20090053416A - 무전극 조명기기의 전원 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마그네트론을 이용한 무전극 조명기기에서 마그네트론의 전원 입력을 제어할 수 있도록 한 무전극 조명기기의 전원 제어장치에 관한 것이다.

즉, 본 발명은 필라멘트 및 애노드로 구성되는 마그네트론을 구비한 무전극 조명기기에서, 상용전원을 입력받아 전압과 전류를 공급하기 위한 인버터와, 상기 인버터로부터 공급되는 전압 및 전류를 1차측으로 입력받아 2차측으로 유기시켜 승압하는 고압 트랜스와, 상기 필라멘트에 전원을 공급하기 위한 제 1 전원 공급부와, 상기 애노드에 전원을 공급하기 위한 제 2 전원 공급부와, 상기 고압 트랜스의 2차측에 연결되어 상기 제 1 및 제 2 전원 공급부의 전원공급이 순차적으로 이루어지도록 하는 스위칭부를 포함하여 구성된다.

무전극 조명/고압 트랜스

Description

무전극 조명기기의 전원 제어장치{Apparatus for power of PLS}

본 발명은 무전극 조명기기에 관한 것으로, 특히 마그네트론을 이용한 무전극 조명기기에서 마그네트론의 전원 입력을 제어할 수 있도록 한 무전극 조명기기의 전원 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 무전극 조명기기(Plasma Lighting System, 이하 PLS)는 전자레인지에 주로 사용되고 있는 고주파 발진기(마그네트론)을 이용하여 그 고주파 발진기에서 발생하는 전자파가 무전극 전구내 버퍼가스(Buffer Gas)를 플라즈마 상태로 만들면서 금속화합물이 빛을 연속적으로 발산하도록 함으로써 전극 없이도 뛰어난 광량의 빛을 제공할 수 있는 기기이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 무전극 조명을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술에 따른 무전극 조명기기의 일례를 보인 종단면도이고, 도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 마그네트론을 구동시키기 위한 무전극 조명기기의 전원 제어장치를 나타낸 도면이다.

종래의 무전극 조명기기는 도 1에 도시된 바와 같이, 케이싱(1)의 내부에 장 착하여 전자파를 생성하는 마그네트론(2)과, 상기 마그네트론(2)의 출구부에 연통하여 그 마그네트론(2)에서 생성한 전자파를 전달하는 도파관(3)과, 상기 전자파 에너지에 의해 봉입 물질이 플라즈마화 하면서 빛을 발생하는 무전극 전구(4)와, 도파관과 무전극 전구(4)의 앞쪽에 씌워져 전자파를 소정의 공진주파수로 공진하면서 전자파는 차단하는 반면 상기 무전극 전구(4)에서 발광된 빛은 통과시키는 공진기(5)와, 상기 공진기(5)를 수용하여 무전극 전구(4)에서 발생하는 빛을 직진토록 집중 반사하는 반사갓(6)과, 무전극 전구(4) 후방측의 공진기(5) 내부에 장착하여 전자파는 통과하면서 빛은 반사하는 유전체거울(7)과, 마그네트론(2)과 무전극 전구(4) 사이에 위치하도록 상기 케이싱(1)의 내부에 설치하여 상기한 무전극 전구(4)를 회전시키는 모터조립체(8)와, 모터조립체(8)의 회전축 타측에 결합하여 회전하면서 마그네트론(2)을 냉각시키는 냉각팬(9)으로 구성하고 있다.

이와 같이 구성된 종래의 무전극 조명기기는 제어부(도시생략)의 제어신호에 따라 상기 마그네트론(2)은 고압에 의해 발진하면서 매우 높은 주파수를 갖는 전자파를 생성하고, 이 전자파는 도파관(3)을 통해 공진기(5) 내부로 방사하면서 무전극 전구(4) 내에 봉입된 불활성 가스를 여기(Exiting) 시킨다. 이 과정에서 발광물질이 지속적으로 플라즈마화 하면서 고유한 방출 스펙트럼을 갖는 빛을 발생하고, 이 빛은 반사갓(6)과 유전체 거울(7)에 의해 전방으로 반사되면서 공간을 밝히는 것이다.

이와 같이 구성된 무전극 조명기기의 전원 제어장치는 크게 일체형 전원공급 타입과, 분리형 전원공급 타입으로 크게 나뉜다.

즉, 상기 일체형 전원공급 타입은 도 2에 도시된 바와 같이, 상용전압을 입력받기 위한 인버터(10)와, 상기 인버터(10)를 통해 입력된 전원 및 전압을 승압시키기 위한 고압 트랜스(20)와, 상기 고압 트랜스(20)의 출력을 입력받아 마그네트론(도시생략)의 필라멘트에 전원을 공급하기 위한 제 1 전원공급부(30)와, 상기 고압 트랜스(20)의 출력을 입력받아 마그네트론(도시생략)의 애노드에 전원을 공급하기 위한 제 2 전원공급부(40)를 포함하여 구성된다.

여기서 상기 고압 트랜스(20)는 입력되는 220V/60Hz의 전압을 약 2Kv로 승압시키고, 상기 승압된 고전압은 상기 제 1 및 제 2 전원공급부(30)(40)를 통해 상기 마그네트론(도시생략)의 필라멘트(도시생략) 및 애노드(도시생략)에 전원을 공급한다.

한편 분리형 전원공급 타입은 도 3에 도시된 바와 같이, 상용전원을 각각 입력받기 위한 제 1 및 제 2 인버터(50)(60)와, 상기 제 1 및 제 2 인버터(50)(60)를 통해 입력되는 전압을 승압시키기 위한 제 1 및 제 2 고압 트랜스(71)(72)와, 상기 제 1 고압 트랜스(71)를 통해 승압된 전압을 입력받아 필라멘트(도시생략)에 전원을 공급하기 위한 제 1 전원 공급부(80)와, 상기 제 2 고압 트랜스(72)를 통해 승압된 전압을 입력받아 애노드(도시생략)에 전원을 공급하기 위한 제 2 전원 공급부(90)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 상기 도 2에 도시된 일체형 전원공급 타입은 도 3에 도시된 분리형 전원공급 타입에 비해 회로구성이 간단하여 PCB 공간활용 및 비용면에서 이점이 있으나, 필라멘트와 애노드에 전원이 동시에 인가됨으로써 마그네트론 및 회로구성 소자에 전기적으로 스트레스를 유발시키는 문제점이 있었다.

또한, 분리형 전원공급 타입은 일체형 전원공급 타입에 비하여 회로구성이 복잡하여 공간활용 및 비용측면에서 불리한 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 고압 트랜스의 2차측 출력을 제어함으로써 마그네트론의 필라멘트와 애노드에 순차적으로 전원이 공급될 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무전극 조명기기의 전원 제어장치는 필라멘트 및 애노드로 구성되는 마그네트론을 구비한 무전극 조명기기에서, 상용전원을 입력받아 전압과 전류를 공급하기 위한 인버터와, 상기 인버터로부터 공급되는 전압 및 전류를 1차측으로 입력받아 2차측으로 유기시켜 승압하는 고압 트랜스와, 상기 필라멘트에 전원을 공급하기 위한 제 1 전원 공급부와, 상기 애노드에 전원을 공급하기 위한 제 2 전원 공급부와, 상기 고압 트랜스의 2차측에 연결되어 상기 제 1 및 제 2 전원 공급부의 전원공급이 순차적으로 이루어지도록 하는 스위칭부를 포함하여 구성되는데 그 특징이 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 무전극 조명기기의 전원 제어장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 분리형 전원공급 타입의 이점 및 일체형 전원공급 타입의 이점을 동시에 얻을 수 있다.

둘째, 분리형 전원공급 타입에 비해 회로 구성이 간단함에 따라 PCB의 공간활용 및 제조단가를 낮출 수 있다.

셋째, 마그네트론의 필라멘트부 및 애노드부에 동시에 순차적으로 전원을 인가함에 따라 초기 마그네트론이 안정적으로 구동될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 무전극 조명기기의 전원 제어장치를 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 무전극 조명기기의 전원 제어장치를 나타낸 블록도이다.

본 발명에 따른 무전극 조명기기의 전원 제어장치는 도 4에 도시된 바와 같이, 필라멘트 및 애노드로 구성되는 마그네트론을 구비한 무전극 조명기기에서, 상용전원을 입력받아 전압과 전류를 공급하기 위한 인버터(100)와, 상기 인버터(100)로부터 공급되는 전압 및 전류를 1차측으로 입력받아 2차측으로 유기시켜 승압하는 고압 트랜스(200)와, 상기 필라멘트에 전원을 공급하기 위한 제 1 전원 공급부(400)와, 상기 애노드에 전원을 공급하기 위한 제 2 전원 공급부(500)와, 상기 고압 트랜스(200)의 2차측에 연결되어 상기 제 1 및 제 2 전원 공급부(400)(500)의 전원공급이 순차적으로 이루어지도록 하기 위한 스위칭부(300)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 스위칭부(300)는 상기 제 1 전원 공급부(400)에 전원을 공급하기 위한 제 1 스위치(301)와, 상기 제 2 전원 공급부(500)에 전원을 공급하기 위한 제 2 스위치(302)로 구성된다.

상용전원이 상기 인버터(100)로 입력되면 상기 인버터(100)는 입력되는 전원이 상기 고압 트랜스(200)의 1차측에 인가되도록 한다. 그리고, 상기 고압트랜스(200)의 1차측에 인가된 전원은 2차측으로 유기되어 승압된다.

이와 같이 승압된 전원은 상기 스위칭부(300)의 온/오프에 따라 상기 제 1 및 제 2 전원공급부(400)(500)에 전원을 공급하게 된다.

즉, 상기 고압 트랜스(200)의 2차측에 연결된 제 1 스위치(301)의 온/오프를 통해 상기 제 1 전원공급부(400)에 전원이 공급되며, 상기 고압 트랜스(200)의 2차측에 연결된 제 2 스위치(302)의 온/오프를 통해 상기 제 2 전원공급부(500)에 전원이 공급된다.

이때, 상기 제 1 및 제 2 스위치(301)(302)는 제어부(도시생략)의 제어신호에 따라 마그네트론(도시생략)의 특성을 고려하여 스위칭되며, 그에 따라 필라멘트 및 애노드의 전원공급 시점이 조절된다.

도 1은 종래 기술에 따른 무전극 조명기기의 일례를 보인 종단면도.

도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 마그네트론을 구동시키기 위한 무전극 조명기기의 전원 제어장치를 나타낸 도면.

도 4는 본 발명에 따른 무전극 조명기기의 전원 제어장치를 나타낸 블록도.

< 도면의 주요 부분에 대한 설명 >

100 : 인버터 200 : 고압 트랜스

300 : 스위칭부 301 : 제 1 스위치

302 : 제 2 스위치 400 : 제 1 전원 공급부

500 : 제 2 전원 공급부

Claims (3)

1. 필라멘트 및 애노드로 구성되는 마그네트론을 구비한 무전극 조명기기에서,

   상용전원을 입력받아 전압과 전류를 공급하기 위한 인버터;

   상기 인버터로부터 공급되는 전압 및 전류를 1차측으로 입력받아 2차측으로 유기시켜 승압하는 고압 트랜스;

   상기 필라멘트에 전원을 공급하기 위한 제 1 전원 공급부;

   상기 애노드에 전원을 공급하기 위한 제 2 전원 공급부; 그리고,

   상기 고압 트랜스의 2차측에 연결되어 상기 제 1 및 제 2 전원 공급부의 전원공급이 순차적으로 이루어지도록 하는 스위칭부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 전원 제어장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 스위칭부는

   상기 제 1 전원 공급부에 전원을 공급하기 위한 제 1 스위치와, 상기 제 2 전원 공급부에 전원을 공급하기 위한 제 2 스위치를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 전원 제어장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 인버터를 통해 전원 및 전류가 공급되면 상기 제 1 및 제 2 전원공급부 에 전원이 순차적으로 공급되도록 상기 제 1 및 제 2 스위치를 순차적으로 온 시키기 위한 제어부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 무전극 조명기기이 전원 제어장치.

Images