KR20090064496A

KR20090064496A - 무전극 조명기기의 전원 제어장치

Info

Publication number: KR20090064496A
Application number: KR1020070131853A
Authority: KR
Inventors: 허석
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2007-12-16
Filing date: 2007-12-16
Publication date: 2009-06-19

Abstract

본 발명은 PFC(Power Factor Controller) 출력 전압을 가변하여 최종 출력을 제어할 수 있도록 한 무전극 조명기기의 전원 제어장치에 관한 것이다.

즉, 본 발명은 고전압 발생기 및 부하를 구비한 무전극 조명기기에서, 상용전원을 입력받기 위한 AC 입력부와, 상기 고전압 발생기의 1 차측 입력 전압을 제어하기 위한 PFC(Power Factor Controller) 제어부와, 상기 부하의 피드백 전원에 따라 제어신호를 출력하는 출력 제어부와, 상기 출력 제어부의 제어신호에 따라 상기 PFC(Power Factor Controller) 제어부로 피드백 되는 전원을 가변하기 위한 PFC(Power Factor Controller) 피드백 제어부를 포함하여 구성된다.

무전극 조명기기/PFC(Power Factor Controller)

Description

무전극 조명기기의 전원 제어장치{Apparatus for controlling power of PLS}

본 발명은 무전극 조명기기에 관한 것으로, 특히 PFC(Power Factor Controller) 출력 전압을 가변하여 최종 출력을 제어할 수 있도록 한 무전극 조명기기의 전원 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 무전극 조명기기는 마이크로 웨이브 발생기에서 발생되는 전자파 에너지를 도파관을 통하여 공진기에 전달하고, 이것이 공진기의 내부에 설치된 무전극 전구에 인가되어 전구가 가시광선 또는 자외선을 발광하는 조명기기로서, 백열등이나 형광등에 비하여 수명이 길고, 조명의 효과가 우수한 특징을 가지고 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 무전극 조명기기의 전원 제어회로를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술에 따른 무전극 조명기기의 전원 제어회로를 나타낸 회로도이다.

종래 기술에 따른 무전극 조명기기의 전원 제어회로는 도 1에 도시된 바와 같이, 상용전원을 입력받기 위한 AC 입력부(10)와, 상기 AC 입력부(10)를 통해 입 력된 상용전원을 입력받아 전파정류한 후 출력되는 전압이 항상 일정전압을 유지하도록 제어하는 PFC(Power Factor Controller) 제어부(20)와, 상용 교류 전원을 고압으로 승압시키기 위한 고전압 발생기(50)와, 상기 고전압 발생기(50)의 출력전압에 따라 구동되는 부하(60)와, 상기 고전압 발생기(50)의 1차측에 공급되는 전원을 단속하기 위한 스위칭 제어부(40)와, 상기 부하(60)로부터 피드백 되는 전압에 따라 상기 스위칭 제어부(40)에 제어신호를 출력하는 출력 제어부(30)을 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 종래 기술에 따른 무전극 조명기기의 전원 제어회로는 상기 AC 입력부(10)를 통해 입력된 상용전원을 전파 정류를 거쳐 출력함에 있어서, 상기 PFC(Power Factor Controller) 제어부(20)를 통해 상기 전파 정류된 전원을 파악하여 PFC(Power Factor Controller) 피드백 단자를 통해 항상 일정한 전압이 출력되도록 제어한다.

즉, 상기 PFC(Power Factor Controller) 제어부(20)의 출력 전압을 400V 가정할 경우, R1은 1.6㏁, R2는 10㏀임에 따라 상기 PFC(Power Factor Controller) 제어부(20)로 피드백 되는 전압은 400*10K/(1.6M+10K) = 2.5V가 됨에 따라 항상 일정하게 2.5V가 되도록 피드백 한다.

또한, 상기 출력 제어부(30)는 상기 부하(60)로부터 피드백 되는 전압을 입력받아 PWM 방식 또는 주파수 가변 방식으로 상기 스위칭 제어부(40)에 제어신호를 출력함에 따라 상기 고전압 발생기(50)의 1차측 전압을 단속함으로써 최종 로드에 전원을 공급하였다.

특히, 주파수 가변 방식의 마그네트론 구동 전원 회로의 경우는 상기 스위칭 제어부(40)를 통해 주파수를 제어하게 되는데, 이로 인하여 상기 부하(60)의 특정 주파수 대역(스위칭 주파수)에 대해서 플리커 현상이 발생되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, PFC(Power Factor Controller) 제어부의 피드백 회로를 구성하고, PFC(Power Factor Controller) 출력 전압을 가변 및 제어할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 고전압 발생기의 1차측 전압을 직접적으로 가변시켜 최종 출력을 제어할 수 있도록 하는데 다른 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무전극 조명기기의 전원 제어회로는 고전압 발생기 및 부하를 구비한 무전극 조명기기에서, 상용전원을 입력받기 위한 AC 입력부와, 상기 고전압 발생기의 1 차측 입력 전압을 제어하기 위한 PFC(Power Factor Controller) 제어부와, 상기 부하의 피드백 전원에 따라 제어신호를 출력하는 출력 제어부와, 상기 출력 제어부의 제어신호에 따라 상기 PFC(Power Factor Controller) 제어부로 피드백 되는 전원을 가변하기 위한 PFC(Power Factor Controller) v피드백 제어부를 포함하여 구성되는데 그 특징이 있다.

본 발명에 따른 무전극 조명기기의 전원 제어장치는 부하의 출력 제어를 위한 PWM 또는 주파수를 고정시킴으로써 특정 스위칭 주파수 대역에서 부하의 플리커 현상을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

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

도 2는 본 발명에 따른 무전극 조명기기의 전원 제어장치를 나타낸 회로도이다.

본 발명에 따른 무전극 조명기기의 전원 제어장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 상용전원을 입력받기 위한 AC 입력부(100)와, 상용 AC 입력부(100)를 통해 입력된 교류 전원을 고압으로 승압시키기 위한 고전압 발생기(500)와, 상기 고전압 발생기(500)의 출력전압에 따라 구동되는 부하(600)와, 상기 고전압 발생기(500)의 1차측에 공급되는 전원을 단속하기 위한 스위칭 제어부(400)와, 상기 부하(600)의 피드백 전원에 따라 제어신호를 출력하는 출력 제어부(300)와, 상기 출력 제어부(300)의 제어신호에 따라 상기 PFC(Power Factor Controller) 제어부(200)로 피드백 되는 전원을 가변하기 위한 PFC(Power Factor Controller) 피드백 제어부(700)와, 상기 PFC(Power Factor Controller) 피드백 제어부(700)의 제어에 따라 피드백 되는 전원을 파악하여 상기 고전압 발생부(500)의 1차측에 기 설정된 범위의 전압이 선택적으로 출력되도록 제어하는 PFC(Power Factor Controller) 제어 부(200)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 무전극 조명기기의 전원 제어장치 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 AC 입력부(100)를 통해 AC 전원을 입력받아 전파 정류하고, 전파 정류된 전원은 다이오드(D10)의 애노드로 인가되고, 제 1 및 제 2 저항(R11)(R12)을 거쳐 분압된 후 상기 PFC(Power Factor Controller) 제어부(200)로 피드백 된다. 이때, 상기 제 2 저항(R12)의 일단에 PFC(Power Factor Controller) 피드백 제어부(700)가 연결됨에 따라 상기 PFC(Power Factor Controller) 제어부(200)로 피드백 되는 전압을 가변하게 된다.

따라서, 상기 PFC(Power Factor Controller) 제어부(200)는 상기 PFC(Power Factor Controller) 피드백 단자를 통해 입력되는 전압에 따라 트랜지스터의 듀티비를 제어함으로써 상기 다이오드(D10)의 애노드로 공급되는 전압이 가변되고, 그에 따라 상기 고전압 발생부(500)의 1차측에 공급되는 전압이 가변된다.

이때, 상기 PFC(Power Factor Controller) 피드백 제어부(700)는 상기 부하(600)로부터 피드백 되는 전압을 입력받아 상기 출력 제어부(300)에서 출력되는 제어신호에 따라 상기 PFC(Power Factor Controller) 피드백 단자로 상기 PFC(Power Factor Controller) 제어부(200)로 공급되는 PFC(Power Factor Controller) 피드백 전압을 가변하게 된다.

예를 들어, 상기 고전압 발생부(500)의 1차측에 공급되는 전압을 400~450V로 가변할 경우, 상기 제 1 저항(R11)은 1.6㏁, 제 2 저항(R12)은 8.94㏀으로 설정할 경우 상기 PFC(Power Factor Controller) 피드백 제어부(700)의 등가 DC 전원이 0V일 때 상기 고전압 발생부(500)의 1차측에 공급되는 출력전압(Vout)이 450V가되고, 이때 상기 PFC(Power Factor Controller) 제어부(200)로 피드백 되는 전압이 2.5V가 된다.

만약, 이때에 상기 PFC(Power Factor Controller) 피드백 제어부(700)의 등가 DC 전원을 인가할 경우, 상기 PFC(Power Factor Controller) 피드백 등가 DC 전원이 0.14V 일 때 상기 고전압 발생부(500)의 1차측에 공급되는 전압이 425V가 되고, 0.28V일 때 400V가 된다.

즉, 등가 DC 전원을 인가함으로써 상기 PFC(Power Factor Controller) 제어부(200)로 피드백 되는 단자의 전압이 상승되고, 상기 피드백 단자의 전압이 높은 경우에는 트랜지스터의 온/오프 듀티비가 변경되도록 제어함으로써 출력 전압이 낮아질 수 있도록 한다.

만약, 상기 고전압 발생부(500)의 1차측에 공급되는 전압이 450V인 상태에서 상기 PFC(Power Factor Controller) 피드백 제어부(700)의 등가 DC 전원을 0.28V 인가할 경우, 순간적인 PFC(Power Factor Controller) 피드백 단자의 전압은 2.78V가 되고, 이때 PFC(Power Factor Controller) 제어부(200)는 재빠른 피드백을 통해서 상기 PFC(Power Factor Controller) 피드백 단자의 전압이 2.5V가 되도록 제어신호를 출력함에 따라, 상기 고전압 발생부(500)의 1차측에 공급되는 전압이 400V로 하강할 수 있다.

한편 상기 PFC(Power Factor Controller) 피드백 제어부(700)의 등가 DC 전 원은 상기 출력 제어부(300)의 PWM 포트를 통해 생성되며, 상기 PFC(Power Factor Controller) 피드백 제어부(700)의 등가 DC 전원을 조절함으로써 PFC(Power Factor Controller) 피드백 단자의 전압을 가변시키며, 상기 PFC(Power Factor Controller) 출력 전압을 변경할 수 있게 됨에 따라 상기 고전압 발생부(500)의 1차측 전압을 가변할 수 있으므로 무전극 조명기기의 최종 출력을 제어할 수 있는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 무전극 조명기기의 전원 제어장치를 나타낸 회로도.

도 2는 본 발명에 따른 무전극 조명기기의 전원 제어장치를 나타낸 회로도.

< 도면의 주요 부분에 대한 설명>

100 : AC 입력부 200 : PFC(Power Factor Controller) 제어부

300 : 출력 제어부 400 : 스위칭 제어부

500 : 고전압 발생부 600 : 부하

700 : PFC(Power Factor Controller) 피드백 제어부

Claims

고전압 발생기 및 부하를 구비한 무전극 조명기기에서,

상용전원을 입력받기 위한 AC 입력부;

상기 고전압 발생기의 1 차측 입력 전압을 제어하기 위한 PFC(Power Factor Controller) 제어부;

상기 부하의 피드백 전원에 따라 제어신호를 출력하는 출력 제어부; 그리고,

상기 출력 제어부의 제어신호에 따라 상기 PFC(Power Factor Controller) 제어부로 피드백 되는 전원을 가변하기 위한 PFC(Power Factor Controller) 피드백 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 전원 제어회로.
제 1 항에 있어서,

상기 PFC(Power Factor Controller) 피드백 제어부는 상기 PFC(Power Factor Controller) 제어부로 피드백 되는 등가 DC 전원이 변경되도록 제어함을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 전원 제어회로.
제 1 항에 있어서,

상기 PFC(Power Factor Controller) 제어부의 제어 신호에 따라 상기 PFC(Power Factor Controller) 피드백 전압에 따라 상기 PFC(Power Factor Controller) 제어부의 피드백 전압이 일정하게 유지되도록 스위칭하는 트랜지스터 를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 전원 제어회로.
제 1 항에 있어서,

상기 출력 제어부에서 출력되는 주파수는 일정하게 고정됨을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 전원 제어회로.
제 1 항에 있어서,

상기 PFC(Power Factor Controller) 피드백 제어부의 등가 DC 전원은 상기 출력 제어부의 PWM 포트를 통해 생성됨을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 전원 제어회로.