KR20090077965A

KR20090077965A - 방전등 점등 장치

Info

Publication number: KR20090077965A
Application number: KR1020097010771A
Authority: KR
Inventors: 토루 아시카가; 재희 조
Original assignee: 산켄덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2006-10-30
Filing date: 2006-10-30
Publication date: 2009-07-16
Also published as: CN101529987A; US20100060191A1; WO2008053514A1; JPWO2008053514A1; KR101061099B1

Abstract

방전등 점등 장치는 직류 전압을 고주파 전압으로 변환하는 인버터(4)와, 이 인버터(4)의 출력단에 1차 권선(P1)이 접속된 저압용 절연 트랜스(T1)와, 복수의 승압 트랜스(T2 ~ T5)를 가지며, 절연 트랜스(T1)의 2차 권선(S1)에 상기 복수의 승압 트랜스의 각각의 승압 트랜스(T2 ~ T5)의 1차 권선(P2 ~ P5)이 직렬로 접속된 제 1 직렬회로가 접속되고 각각의 승압 트랜스(T2 ~ T5)의 2차 권선(S2 ~ S5)에 1이상의 방전등(11 ~ 14)이 접속되어 있다.

Description

방전등 점등 장치{DISCHARGE LAMP LIGHTING APPARATUS}

본 발명은 복수의 냉음극 방전등(CCFL : Cold Cathode Fluorescent Lamp), 외부전극형광등이나 형광등 등의 방전등을 점등시키는 방전등 점등 장치에 관한다.

도 1은 종래의 방전등 점등 장치의 예 1의 구성을 나타내는 도이다. 이 방전등 점등 장치는 교류 전원(1), 교류 전원(1)의 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 AC/DC 컨버트(3), 변환된 직류 전압을 제어회로(10)에 의해 스위칭 소자(Ql)와 스위칭 소자(Q2)를 교대로 온/오프시킴으로써 고주파 전압으로 변환하는 인버터(4), 변환된 고주파 전압을 1000V ~ 2000V로 승압하는 복수의 승압 트랜스(T2 ~ T5), 승압된 고주파 전압에 의해 점등하는 냉음극 방전등으로 이루어진 방전등(11 ~ 14), 방전등 (11 ~ 14)에 흐르는 전류를 검출하는 전류검출부(21 ~ 24)로 구성되어 있다. 복수의 승압 트랜스(T2 ~ T5)의 각각의 트랜스의 1차 권선은 콘덴서(Cl)를 통해 스위칭 소자(Q2)에 병렬로 접속되어 있다.

이 방전등 점등 장치는 AC/DC 컨버트(3)에 의해 1차측과 2차측의 절연을 행하기 때문에 승압 트랜스(T2 ~ T5)에서는 절연을 행할 필요가 없다. 또한 AC／DC 컨버터(3)는 저압(예를 들면 24V)이기 때문에 연면거리가 작다. 또한 절연구조나 절연규격 등을 고려할 필요가 없기 때문에 승압 트랜스(T2 ~ T5)를 소형화할 수 있 다는 장점이 있으며 이 방전등 점등 장치는 현재 가장 많이 유통되고 있다.

하지만 이 방전등 점등 장치는 AC/DC 컨버트(3) 및 승압 트랜스(T2 ~ T5)의 2단으로 전력변환을 행하기 때문에 효율 및 가격 면에서 불리하다. 또한 각 방전등(11 ~ 14)의 전류의 밸런스를 맞추는 수단은 승압 트랜스(T2 ~ T5)의 1차 권선 및 2차 권선 간의 누설 인덕턴스에 의존한다. 이 때문에 각 방전등(11 ~ 14) 및 승압 트랜스(T2 ~ T5)의 불균형에 의해 흐르는 전류에 편차가 발생하고 각 방전등(11 ~ 14) 또는 승압 트랜스(T2 ~ T5)의 불균형이 큰 경우 각 방전등(11 ~ 14)의 전류평균도가 악화한다.

그래서 AC/DC 컨버트(3)를 삭제하고 1차측 전원에 직접 인버터를 접속하는 방전등 점등 장치가 고안되었다. 이 방전등 점등 장치는 교류 전원의 교류 전압을 정류해서 직류 전압을 출력하는 직류 전원, 혹은 역률개선회로(PFC)를 통해 생성한 직류 전원에 직접 인버터를 접속하는 방식이다.

도 2는 종래의 방전등 점등 장치의 예 2의 구성을 나타내는 도이다. 이 방전등 점등 장치는 교류 전원(1)의 교류 전압을 PFC를 포함하는 정류회로(2)에 의해 정류해서 직류 전압을 생성하고 직류 전압을 스위칭 소자(Ql)와 스위칭 소자(Q2)를 교대로 온/오프시킴으로써 고주파 전압으로 변환하고 절연 트랜스(Tla)에 의해 절연을 행하고 또한 절연 트랜스(Tla)의 2차 권선(Sl)에는 방전등(11 ~ 14)을 점등시키는데 충분한 1000V ~ 2000V의 고압의 고주파 전압을 발생시킨다.

하지만 절연 트랜스(Tla)의 2차 권선(Sl)에 복수의 방전등(11 ~ 14)이 접속된 경우, 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다. 냉음극 방전등으로 이루어진 방전등 은 일반적으로 부성 저항 특성을 갖는다. 점등 개시에 필요한 전압이 방전등에 인가되어서 방전등이 점등을 개시하면 그 후에 점등을 유지하기 위해 필요한 전압은 점등 개시에 필요한 전압보다도 낮다. 또한 방전등에 흐르는 전류가 클수록 방전등에 필요한 전압은 작아진다. 또한 복수의 방전등을 점등시키는 경우, 복수의 방전등이 동시에 점등하지 않고 각 방전등의 점등에는 어떤 시간차가 있다.

따라서 우선 1개의 방전등이 점등하고 절연 트랜스(Tla)의 2차 권선(Sl)에 전류가 흐른다. 절연 트랜스(Tla)의 2차 권선(Sl)은 누설 인덕턴스나 저항성분 등의 임피던스를 갖기 때문에 전압강하가 발생한다. 이 때문에 나머지 방전등이 점등하기에 충분한 전압을 발생시킬 수 없을 가능성이 있다.

이 때문에 밸러스트 소자로 이루어진 밸런서 트랜스(T6 ~ T8)는 각 방전등(11 ~ 14)에 직렬로 삽입됨으로써 남은 방전등이 점등하기에 충분한 전압을 발생하게 했다. 밸런서 트랜스(T6 ~ T8)는 공통 코일로 이루어지며, 밸런서 트랜스(T6)는 방전등(11)의 전류와 방전등(12)의 전류의 값이 같아지도록 전압을 발생하고 밸런서 트랜스(T7)는 방전등(13)의 전류와 방전등(14)의 전류의 값이 같아지도록 전압을 발생한다. 2개의 방전등의 전류치가 완전히 같은 경우, 2개의 권선(1차 권선과 2차 권선)에 흐르는 전류가 같아지고, 밸런서 트랜스의 코어 자속이 없어지기 때문에 권선에 발생하는 전압은 제로이다.

또한 방전등 점등 장치로 일본국 특개평 11-238589호 공보는 인버터부와, 인버터부의 출력단에 접속되고 인덕터와 제 1 콘덴서가 직렬로 접속되어 있는 제 1 공진회로와, 적어도 하나의 콘덴서를 갖는 제 2 공진회로와, 복수의 방전등으로 이 루어진 부하회로와, 인버터부의 발진주파수를 변화시킴으로써 방전등을 조광 점등시키는 발진제어부를 구비한다.

제 1 공진회로의 제 1 콘덴서의 양단에는 제 2 공진회로와 부하회로가 직렬로 접속되고 제 2 공진회로와 부하회로가 각 방전등의 램프전류가 같아지도록 구성되며 또한 조광 점등시의 인버터부의 발진주파수가 제 1 공진회로의 고유 진동 주파수의 근방으로 설정되어 있다. 이 때문에 복수의 방전등을 저광속까지 안정적으로 점등시킬 수 있으며 또한 방전등간의 광출력 차를 작게 할 수 있다.

하지만 1등을 점등할 때(한편은 미점등 시)등의 경우, 한쪽의 권선에만 전류가 흐르며,이 경우 권선에는 수100V정도의 전압이 발생한다. 이 전압은 점등하지 않은 방전등을 점등시키기 위해 이용된다. 따라서 밸런서 트랜스는 일반적으로 높은 전압을 발생시킬 필요가 있다. 높은 전압을 발생시키기 위해서는 권수를 늘려서 인덕턴스를 크게 취할 필요가 있다. 또한 밸런서 트랜스의 내압을 확보하기 위해 슬롯분할감기 등의 구조적인 배려가 필요하게 된다. 이 때문에 밸런서 트랜스는 이 용도 전용으로 개발 제조되기 때문에 고가이다.

또한 절연 트랜스(Tla)는 승압 트랜스로써도 기능하고 방전등(11 ~ 14)을 점등시키기에 충분한 1000V ~ 2000V정도의 고압고주파 전압을 발생시킨다. 이 때문에 이 절연 트랜스(Tla)도 권수를 늘려서 인덕턴스를 크게 취할 필요가 있다. 또한 절연 트랜스(Tla)의 내압을 확보하기 위해 슬롯분할감기 및 안전규격을 만족시키기 위해서 1차 권선 및 2차 권선간의 연면거리를 크게해야 하는 등 절연 트랜스(Tla)가 대형화되고 고가가 된다.

또한 일본국 특개평 11-238589호 공보에 개시된 방전등 점등 장치는 제 1 공진회로, 제 2 공진회로, 발진제어부 등을 구비하고 있기 때문에 장치의 구성이 복잡하며 또한 고가가 된다는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 소형이면서 고효율이고 저렴한 방전등 점등 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 제 1의 발명은 직류 전압을 고주파 전압으로 변환하는 인버터와, 이 인버터의 출력단에 1차 권선이 접속된 저압용 절연 트랜스와, 복수의 승압 트랜스를 가지며, 상기 절연 트랜스의 2차 권선에 상기 복수의 승압 트랜스의 각각의 승압 트랜스의 1차 권선이 직렬로 접속된 제 1 직렬회로가 접속되고 상기 각각의 승압 트랜스의 2차 권선에 1이상의 방전등이 접속되어 있다.

제 2 발명은 제 1의 발명의 방전등 점등 장치에서 상기 인버터는 교류 전압을 정류해서 직류 전압을 출력하는 직류 전원과, 이 직류 전원의 양단에 접속되고 제 1 스위칭 소자와 제 2 스위칭 소자가 직렬로 접속된 제 2 직렬회로와, 상기 제 1 스위칭 소자와 상기 제 2 스위칭 소자의 접속점과 상기 직류 전원의 한단 사이에 접속되고 리액터와 콘덴서와 상기 절연 트랜스의 1차 권선이 직렬로 접속된 제 3 직렬회로를 갖는다.

제 3 발명은 제 1의 발명의 방전등 점등 장치에서 상기 인버터는 교류 전압을 정류해서 직류 전압을 출력하는 직류 전원과, 이 직류 전원의 양단에 접속되고 제 1 스위칭 소자와 제 2 스위칭 소자가 직렬로 접속된 제 2 직렬회로와, 상기 제 1 스위칭 소자와 상기 제 2 스위칭 소자과의 접속점과 상기 직류 전원의 한단 사이에 접속되고 콘덴서와 상기 절연 트랜스의 1차 권선이 직렬로 접속된 제 3 직렬회로를 갖는다.

제 4 발명은 제 2 발명 또는 제 3 발명의 방전등 점등 장치에서 상기 제 1 직렬회로에 흐르는 전류가 소정치가 되도록 상기 제 1 스위칭 소자와 상기 제 2 스위칭 소자를 교대로 온/오프시키는 제어부를 갖는다.

제 5 발명은 제 2 발명 또는 제 3 발명의 방전등 점등 장치에서 상기 각각의 승압 트랜스의 상기 2차 권선에 접속되는 상기 1이상의 방전등에 흐르는 전류를 상기 복수의 승압 트랜스에 대해 합계한 합계 전류에 기초해 상기 제 1 직렬회로에 흐르는 전류가 소정치가 되도록 상기 제 1 스위칭 소자와 상기 제 2 스위칭 소자를 교대로 온/오프시키는 제어부를 갖는다.

제 6 발명은 제 2 발명 또는 제 3 발명의 방전등 점등 장치에서 상기 복수의 승압 트랜스중 어느 하나의 승압 트랜스의 상기 2차 권선에 접속되는 상기 1이상의 방전등에 흐르는 전류에 기초해 상기 제 1 직렬회로에 흐르는 전류가 소정치가 되도록 상기 제 1 스위칭 소자와 상기 제 2 스위칭 소자를 교대로 온/오프시키는 제어부를 갖는다.

제 1 발명 내지 제 3 발명에 의하면 방전등 점등 장치는 1차측의 직류 전원에 인버터를 직접 접속하고, 저압용 절연 트랜스로 절연하고, 절연 트랜스의 절연출력에 복수의 승압 트랜스의 각각의 1차 권선을 직렬로 접속하고 승압해서 방전등을 점등하기 때문에 특별한 밸런스 회로가 없어도 방전등에 흐르는 전류는 거의 동일해지며 변환 단수가 1단이 되기 때문에 손실이 적다. 또한 절연 트랜스의 2차 권선에는 고압전압이 필요하지 않기 때문에 일반적으로 스위칭 전원 등에 사용되고 있는 절연 트랜스를 사용할 수 있다. 따라서 소형이며 고효율이고 저렴한 방전등 점등 장치를 제공할 수 있다.

또한 제 4 발명 내지 제 6 발명에 의하면 전류가 소정치가 되도록 제어부가 제 1 스위칭 소자와 제 2 스위칭 소자를 교대로 온/오프시키기 때문에 각 방전등의 전류를 일정치로 할 수 있다.

도 1은 종래의 방전등 점등 장치의 예 1의 구성을 나타내는 도이다.

도 2는 종래의 방전등 점등 장치의 예 2의 구성을 나타내는 도이다.

도 3은 본 발명의 실시예 1에 관한 방전등 점등 장치의 구성을 나타내는 도이다.

도 4는 본 발명의 실시예 2에 관한 방전등 점등 장치의 구성을 나타내는 도이다.

도 5는 본 발명의 실시예 3에 관한 방전등 점등 장치의 구성을 나타내는 도이다.

도 6은 본 발명의 실시예 4에 관한 방전등 점등 장치의 구성을 나타내는 도이다.

도 7은 본 발명의 실시예 5에 관한 방전등 점등 장치의 구성을 나타내는 도이다.

도 8은 본 발명의 실시예 6에 관한 방전등 점등 장치의 구성을 나타내는 도이다.

도 9는 본 발명의 실시예 7에 관한 방전등 점등 장치의 구성을 나타내는 도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조해 상세하게 설명한다.

(실시예 1)

도 3은 본 발명의 실시예 1에 관한 방전등 점등 장치의 구성을 나타내는 도이다. 이 방전등 점등 장치는 교류 전원(1), PFC를 포함하는 정류회로(2), 인버터(4), 저압용의 예를 들면 24V출력의 절연 트랜스(Tl), 예를 들면 1000V ~ 2000V로 승압하는 승압 트랜스(T2 ~ T5)(본 발명의 복수의 승압 트랜스에 대응), 방전등(11 ~ 14)으로 구성되어 있다. 방전등(11) ~ 방전등(14)은 예를 들면 냉음극관, 외부전극형광등, 형광등 등으로 구성되어 있으며, 여기서는 냉음극관을 이용한다.

정류회로(2)는 교류 전원(1)의 교류 전압을 정류함과 동시에 역률을 개선해서직류 전압을 인버터(4)에 출력한다. 교류 전원(1) 및 정류회로(2)는 본 발명의 직류 전원에 대응한다.

인버터(4)는 MOSFET 등으로 이루어진 스위칭 소자(Ql), MOSFET 등으로 이루어진 스위칭 소자(Q2), 제어회로(10)(본 발명의 제어부에 대응), 콘덴서(Cl), 리액터(Ll)로 구성되어 있다. 인버터(4)는 직류 전압을 제어회로(10)에 의해 스위칭 소자(Ql)와 스위칭 소자(Q2)를 교대로 온/오프시킴으로써 고주파 전압으로 변환함과 동시에 리액터(Ll)와 콘덴서(Cl)로 공진시켜서 정현파의 고주파전압을 절연 트랜스(Tl)의 1차 권선(Pl)에 발생시킨다.

스위칭 소자(Ql) 및 스위칭 소자(Q2)는 직렬로 접속되고 정류회로(2)에 병렬로 접속되어 있다. 스위칭 소자(Ql)와 스위칭 소자(Q2)의 접속점에는 콘덴서(Cl)의 일단이 접속되고 콘덴서(Cl)의 타단은 리액터(Ll)를 통해 절연 트랜스(Tl)의 1차 권선(Pl)에 접속되어 있다. 리액터(Ll)는 절연 트랜스(Tl)의 1차 권선(Pl) 및 2차 권선(Sl)간의 누설 인덕턴스로 이루어진다.

절연 트랜스(Tl)의 2차 권선(Sl)의 양단에 복수의 승압 트랜스(T2 ~ T5)의 각각의 1차 권선(P2 ~ P5)이 직렬로 접속된 제 1 직렬회로와 전류검출부(20)가 직렬로 접속되어 있다. 승압 트랜스(T2)의 2차 권선(S2)의 양단에는 방전등(11)이 접속되고 승압 트랜스(T3)의 2차 권선(S3)의 양단에는 방전등(12)이 접속되고 승압 트랜스(T4)의 2차 권선(S4)의 양단에는 방전등(13)이 접속되고 승압 트랜스(T5)의 2차 권선(S5)의 양단에는 방전등(14)이 접속되어 있다.

전류검출부(20)는 제 1 직렬회로에 흐르는 전류를 검출한다. 제어회로(10)는 전류검출부(20)에서 검출된 전류가 소정치가 되도록 스위칭 소자(Ql)와 스위칭 소자(Q2)를 교대로 온/오프시킨다. 스위칭 소자(Ql)와 스위칭 소자(Q2)를 온/오프 듀티 제어함으로써 전류를 제어한다.

다음으로 이와 같이 구성된 실시예 1의 방전등 점등 장치의 동작을 설명한다. 우선, 교류 전원(1)의 교류 전압을 정류회로(2)에 의해 정류해서 얻은 직류 전압은 스위칭 소자(Ql)와 스위칭 소자(Q2)를 교대로 온/오프해서 콘덴서(Cl)와 리액 터(Ll)에 의해 정전파의 고주파 전압으로 변환된다.

변환된 고주파 전압은 절연 트랜스(Tl)에 의해 변압되어, 승압 트랜스(T2 ~ T5)의 직렬로 접속된 1차 권선(P2 ~ P5)에 인가된다. 이 전압에 의해 각 승압 트랜스(T2 ~ T5)의 1차 권선(P2 ~ P5)에는 동일한 전류가 흐른다.

여기서 승압 트랜스(T2 ~ T5)의 여자 임피던스가 입력으로 환산한 방전등(11 ~ 14)의 점등시 임피던스보다도 충분히 높은 경우에는 승압 트랜스(T2 ~ T5)는 변류기로 동작해 각 방전등(11 ~ 14)에 동일한 전류를 공급할 수 있다. 또한 방전등(11 ~ 14) 중의 1등이 불점등인 경우에는 불점등인 승압 트랜스의 임피던스가 높아지고 전압이 상승하기 때문에 불점등의 방전등을 점등시킬 수 있다. 이 때문에 특별한 밸런스 회로가 필요하지 않다.

또한 승압 트랜스(T2 ~ T5)의 1차 전류는 각 방전등(11 ~ 14)의 전류에 비례한다. 이 때문에 절연 트랜스(Tl)의 2차 권선측에서 전류검출부(20)가 전류를 검출하고 제어회로(10)는 전류검출부(20)에서 검출된 전류가 소정치가 되도록 스위칭 소자(Ql)와 스위칭 소자(Q2)를 교대로 온/오프 듀티 제어에 의해 온/오프시킨다. 이에 의해 방전등(11 ~ 14)의 전류를 일정치로 할 수 있다.

절연 트랜스(Tl)의 2차 전압은 승압 트랜스(T2 ~ T5)의 승압비에 따라 임의로 설정할 수 있기 때문에 안전규격인 SELV(safbty extra low voltage)에 대응하도록 할 수도 있다. 또한 절연 트랜스(Tl)는 저압용이기 때문에 절연 트랜스(Tl)의 연면거리를 짧게 할 수 있고, 절연 트랜스(Tl)에서 1차측과 2차측의 절연을 행하고 있기 때문에 승압 트랜스(T2 ~ T5)에서는 절연을 할 필요가 없다.

또한 전류 검출을 저압측에서 행할 수 있기 때문에 전류검출부(20)를 소형화 할 수 있다. 또한 절연 트랜스(Tl)의 2차 권선(Sl)에는 고압 전압이 필요하지 않기 때문에 일반적으로 스위칭 전원 등에서 이용되고 있는 절연 트랜스를 사용할 수 있다. 또한 AC/DC 컨버트(3)를 이용하지 않기 때문에 변환 단수가 1단이 되어 변환 손실이 감소해서 효율이 향상된다. 따라서 소형이면서 고효율이고 저렴한 방전등 점등 장치를 제공할 수 있다.

(실시예 2)

도 4는 본 발명의 실시예 2에 관한 방전등 점등 장치의 구성을 나타내는 도이다. 도 4에 나타낸 실시예 2에 관한 방전등 점등 장치는 도 3에 나타낸 실시예 1에 관한 방전등 점등 장치에 대해 리액터(Ll)가 삭제되고 스위칭 소자(Q2)의 양단에 콘덴서(Cl)와 절연 트랜스(Tl)의 1차 권선(Pl)의 직렬회로가 접속되어 있는 점이 다른 것 외에는 구성이 동일하다.

이와 같이 실시예 2의 방전등 점등 장치에 의해서도 실시예 1의 방전등 점등 장치의 효과와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

(실시예 3)

도 5는 본 발명의 실시예 3에 관한 방전등 점등 장치의 구성을 나타내는 도이다. 도 5에 나타낸 실시예 3에 관한 방전등 점등 장치는 방전등(11 ~ 14)에 흐르는 전류를 승압 트랜스(T2 ~ T5)의 2차 권선측(방전등측)에서 검출한 경우의 예이다.

승압 트랜스(T2)의 2차 권선(S2)의 양단에는 방전등(11)과 전류검출부(21)의 직렬회로가 접속되고 전류검출부(21)는 방전등(11)에 흐르는 전류를 검출한다. 승압 트랜스(T3)의 2차 권선(S3)의 양단에는 방전등(12)과 전류검출부(22)의 직렬회로가 접속되고 전류검출부(22)는 방전등(12)에 흐르는 전류를 검출한다. 승압 트랜스(T4)의 2차 권선(S4)의 양단에는 방전등(13)과 전류검출부(23)의 직렬회로가 접속되고 전류검출부(23)는 방전등(13)에 흐르는 전류를 검출한다. 승압 트랜스(T5)의 2차 권선(S5)의 양단에는 방전등(14)과 전류검출부(24)의 직렬회로가 접속되고 전류검출부(24)는 방전등(14)에 흐르는 전류를 검출한다. 가산기(30)는 전류검출부(21 ~ 24)에서 검출된 각각의 전류를 가산해서 합계 전류를 제어회로(10a)에 출력한다.

제어회로(10a)는 가산기(30)로부터의 합계 전류에 기초해 승압 트랜스(T2 ~ T5)의 1차 권선(P2 ~ P5)이 직렬로 접속된 직렬회로에 흐르는 전류가 소정치가 되도록 스위칭 소자(Ql)와 스위칭 소자(Q2)를 교대로 온/오프 듀티 제어에 의해 온/오프시킨다.

이와 같이 실시예 3의 방전등 점등 장치에 의하면 제어회로(10a)가 전류검출부(21 ~ 24)에서 검출된 각각의 전류를 합계한 합계 전류에 기초해 스위칭 소자(Ql)와 스위칭 소자(Q2)를 온/오프 듀티 제어에 의해 교대로 온/오프시켜서 승압 트랜스(T2 ~ T5)의 1차 권선(P2 ~ P5)이 직렬로 접속된 직렬회로에 흐르는 전류를 소정치로 제어한다.

즉, 실시예 1의 방전등 점등 장치에서는 전류검출부(20)가 승압 트랜스(T2 ~ T5)의 여자 전류를 포함하는 전류를 검출하는데 대해, 실시예 3에서는 전류검출 부(21 ~ 24)가 방전등(11 ~ 14)에 흐르는 전류를 직접적으로 검출하기 때문에 승압 트랜스(T2 ~ T5)의 여자 전류에 의한 오차를 제거할 수 있어 보다 정밀도가 좋은 전류를 방전등(11 ~ 14)에 공급할 수 있다.

또한 도 5에 나타낸 실시예 3의 방전등 점등 장치의 구성에 대해 도 4에 나타낸 실시예 2의 방전등 점등 장치의 구성과 동일하게 리액터(Ll)를 제거해도 된다.

(실시예 4)

도 6은 본 발명의 실시예 4에 관한 방전등 점등 장치의 구성을 나타내는 도이다. 도 5에 나타내는 실시예 3의 방전등 점등 장치에서는 가산기(30)에 의한 전류검출부(21 ~ 24)의 합계 전류를 이용해서 제어회로(10a)가 방전등(11 ~ 14)에 흐르는 전류치를 제어한다.

이에 대해 도 6에 나타낸 실시예 4에 관한 방전등 점등 장치는 승압 트랜스(T2)의 2 차 권선(S2)과 방전등(11)의 직렬회로에 흐르는 전류를 검출하는 전류검출부(21)와, 전류검출부(21)에서 검출된 전류에 기초해 승압 트랜스(T2 ~ T5)의 1차 권선(P2 ~ P5)이 직렬로 접속된 제 1 직렬회로에 흐르는 전류가 소정치가 되도록 스위칭 소자(Ql)와 스위칭 소자(Q2)를 교대로 온/오프시키는 제어부(10a)를 갖는다.

즉, 이 방전등 점등 장치는 가산기(30)를 이용하지 않고 전류검출부(21)만의 전류를 이용해서 제어회로(10a)에 의해 방전등(11 ~ 14)에 흐르는 전류치를 제어할 수 있다. 이에 의해 전류검출부가 적어지고 장치가 저렴해진다.

또한 실시예 4에서는 전류검출부(21)는 승압 트랜스(T2)의 2차 권선(S2)에 접속되었으나 전류검출부(21)는 승압 트랜스(T3 ~ T5)의 2차 권선(S3 ~ S5)의 어느 하나에 접속되어도 된다.

(실시예 5)

도 7은 본 발명의 실시예 5에 관한 방전등 점등 장치의 구성을 나타내는 도이다. 도 5에 나타낸 실시예 3의 방전등 점등 장치는 전류검출부(21 ~ 24)에서 검출된 방전등(11 ~ 14)에 흐르는 전류를 가산기(30)에서 합계해서 합계 전류를 제어부(10a)에 출력했다.

이에 대해 도 7에 나타낸 실시예 5의 방전등 점등 장치는 방전등(11 ~ 14)에 흐르는 전류를 집계한 합계 전류를 전류검출부(21)에서 검출해서 이 합계 전류를 제어부(10a)에 출력한다.

승압 트랜스(T2)의 2차 권선(P2)와 방전등(11)의 직렬회로와, 승압 트랜스(T3)의 2차 권선(P3)과 방전등(12)의 직렬회로와, 승압 트랜스(T4)의 2차 권선(P4)과 방전등(13)의 직렬회로와, 승압 트랜스(T5)의 2차 권선(P5)과 방전등(14)의 직렬회로 이렇게 4개의 직렬회로를 구비할 수 있다.

전류검출부(21)는 한단이 승압 트랜스(T2 ~ T5)의 2차 권선(S2 ~ S5)의 모든한단(4개의 직렬회로의 모두의 한단)에 접속되고 타단이 방전등(11 ~ 14)의 모든 한단(4개의 직렬회로의 모든 타단)에 접속되어 4개의 직렬회로에 흐르는 전류를 합계한 합계 전류를 검출한다.

제어부(10a)는 전류검출부(21)에서 검출된 합계 전류에 기초해 제 1 직렬회 로에 흐르는 전류가 소정치가 되도록 스위칭 소자(Ql)와 스위칭 소자(Q2)를 교대로 온/오프시킨다.

이와 같이 실시예 5의 방전등 점등 장치에 의해서도 실시예 3의 방전등 점등 장치의 효과와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한 전류검출부가 적어져 장치가 저렴해 진다.

(실시예 6)

도 8은 본 발명의 실시예 6에 관한 방전등 점등 장치의 구성을 나타내는 도이다. 도 8에 나타낸 실시예 6에 관한 방전등 점등 장치에서 승압 트랜스(T2a)의 2차 권선(S2a)과 2차 권선(S2b)의 직렬회로의 양단에 방전등(11a)과 방전등(11b)의 직렬회로가 접속되어 있다. 승압 트랜스(T3a)의 2차 권선(S3a)과 2차 권선(S3b)과의 직렬회로의 양단에 방전등(12a)과 방전등(12b)과의 직렬회로가 접속되어 있다. 승압 트랜스(T4a)의 2차 권선(S4a)과 2차 권선(S4b)의 직렬회로의 양단에 방전등(13a)과 방전등(13b)의 직렬회로가 접속되어 있다. 승압 트랜스(T5a)의 2차 권선(S5a)과 2차 권선(S5b)의 직렬회로의 양단에 방전등(14a)과 방전등(14b)과의 직렬회로가 접속되어 있다.

도 8에 나타낸 그 외의 구성은 도 3에 나타낸 실시예 1에 관한 방전등 점등 장치의 구성과 동일하다.

이와 같이 실시예 6의 방전등 점등 장치에 의하면 방전등을 2개 직렬로 접속해서 1개의 승압 트랜스로 전력을 공급했기 때문에 승압 트랜스의 개수를 반감할 수 있다.

또한 도 8에 나타낸 실시예 6의 방전등 점등 장치의 구성에 대해 도 4에 나타낸 실시예 2 의 방전등 점등 장치의 구성과 동일하게 리액터(Ll)를 삭제해도 된다.

(실시예 7)

도 9는 본 발명의 실시예 7에 관한 방전등 점등 장치의 구성을 나타내는 도이다. 도 9에 나타낸 실시예 7에 관한 방전등 점등 장치는 도 8에 나타낸 실시예 6의 방전등 점등 장치의 구성에 대해 방전등(11a, 11b ~ 14a, 14b)에 흐르는 전류를 승압 트랜스(T2a ~ T5a)의 2차 권선측(방전등측)에서 검출한 경우의 예이다.

승압 트랜스(T2a)의 2차 권선(S2a)과 2차 권선(S2b)의 직렬회로의 양단에는 방전등(11a)과 전류검출부(21)와 방전등(11b)과의 직렬회로가 접속되고 전류검출부(21)는 방전등(11a, 11b)에 흐르는 전류를 검출한다. 승압 트랜스(T3a)의 2차 권선(S3a)과 2차 권선(S3b)의 직렬회로의 양단에는 방전등(12a)과 전류검출부(22)와 방전등(12b)과의 직렬회로가 접속되고 전류검출부(22)는 방전등(12a, 12b)에 흐르는 전류를 검출한다.

승압 트랜스(T4a)의 2차 권선(S4a)과 2차 권선(S4b)과의 직렬회로의 양단에는 방전등(13a)과 전류검출부(23)와 방전등(13b)과의 직렬회로가 접속되고 전류검출부(23)는 방전등(13a, 13b)에 흐르는 전류를 검출한다. 승압 트랜스(T5a)의 2차 권선(S5a)과 2차 권선(S5b)의 직렬회로의 양단에는 방전등(14a)과 전류검출부(24)와 방전등(14b)과의 직렬회로가 접속되고 전류검출부(24)는 방전등(14a, 14b)에 흐르는 전류를 검출한다. 가산기(30)는 전류검출부(21 ~ 24)에서 검출된 각각의 전류 를 가산해서 합계 전류를 제어회로(10a)에 출력한다.

제어회로(10a)는 가산기(30)로부터의 합계 전류에 기초해 승압 트랜스(T2a ~ T5a)의 1 차 권선(P2 ~ P5)이 직렬로 접속된 직렬회로에 흐르는 전류가 소정치가 되도록 스위칭 소자(Ql)와 스위칭 소자(Q2)를 교대로 온/오프 듀티 제어에 의해 온/오프시킨다.

이와 같이 실시예 7의 방전등 점등 장치에 의하면 실시예 3의 방전등 점등 장치와 실시예 6의 방전등 점등 장치를 조합했기 때문에 실시예 3의 방전등 점등 장치의 효과와 실시예 6의 방전등 점등 장치의 효과를 얻을 수 있다.

또한 도 9에 나타낸 실시예 7의 방전등 점등 장치의 구성에 대해 도 4에 나타낸 실시예 2의 방전등 점등 장치의 구성과 같이 리액터(Ll)를 삭제해도 된다.

또한 도 9에 나타낸 실시예 7의 방전등 점등 장치의 구성에 대해 도 6에 나타낸 실시예 4의 방전등 점등 장치의 구성과 같이 전류검출부(21)만을 구비해서 전류검출부(21)만의 전류를 이용해서 제어회로(10a)에 의해 방전등(11 ~ 14)에 흐르는 전류치를 제어해도 된다.

또한 도 9에 나타낸 실시예 7의 방전등 점등 장치의 구성에 대해 도 7에 나타낸 실시예 5의 방전등 점등 장치의 구성과 같이 전류검출부(21)만을 구비해서 전류검출부(21)에 의해 4개의 직렬회로에 흐르는 전류를 합계한 합계 전류를 검출해서 합계 전류를 이용해 제어회로(10a)에 의해 방전등(11 ~ 14)에 흐르는 전류치를 제어해도 된다.

본 발명은 복수의 냉음극관이나 외부전극형광등이나 형광등 등의 방전등을 점등하는 방전등 점등 장치에 적용 가능하다.

Claims

직류 전압을 고주파 전압으로 변환하는 인버터와,

이 인버터의 출력단에 1차 권선이 접속된 저압용 절연 트랜스와,

복수의 승압 트랜스를 가지며,

상기 절연 트랜스의 2차 권선에 상기 복수의 승압 트랜스의 각각의 승압 트랜스의 1차 권선이 직렬로 접속된 제 1 직렬회로가 접속되고 상기 각각의 승압 트랜스의 2차 권선에 1이상의 방전등이 접속되어 있는 방전등 점등 장치.
제 1항에 있어서,

상기 인버터는 교류 전압을 정류해서 직류 전압을 출력하는 직류 전원과,

이 직류 전원의 양단에 접속되고 제 1 스위칭 소자와 제 2 스위칭 소자가 직렬로 접속된 제 2 직렬회로와,

상기 제 1 스위칭 소자와 상기 제 2 스위칭 소자의 접속점과 상기 직류 전원의 일단 사이에 접속되고 리액터와 콘덴서와 상기 절연 트랜스의 1차 권선이 직렬로 접속된 제 3 직렬회로를 갖는 방전등 점등 장치.
제 1항에 있어서,

상기 인버터는 교류 전압을 정류해서 직류 전압을 출력하는 직류 전원과,

이 직류 전원의 양단에 접속되고 제 1 스위칭 소자와 제 2 스위칭 소자가 직 렬로 접속된 제 2 직렬회로와,

상기 제 1 스위칭 소자와 상기 제 2 스위칭 소자의 접속점과 상기 직류 전원의 한단 사이에 접속되고 콘덴서와 상기 절연 트랜스의 1차 권선이 직렬로 접속된 제 3 직렬회로를 갖는 방전등 점등 장치.
제 2항 또는 제 3항에 있어서,

상기 제 1 직렬회로에 흐르는 전류가 소정치가 되도록 상기 제 1 스위칭 소자와 상기 제 2 스위칭 소자를 교대로 온/오프시키는 제어부를 갖는 방전등 점등 장치.
제 2항 또는 제 3항에 있어서,

상기 각각의 승압 트랜스의 상기 2차 권선에 접속되는 상기 1이상의 방전등에 흐르는 전류를 상기 복수의 승압 트랜스에 대해 합계한 합계 전류에 기초해 상기 제 1 직렬회로에 흐르는 전류가 소정치가 되도록 상기 제 1 스위칭 소자와 상기 제 2 스위칭 소자를 교대로 온/오프시키는 제어부를 갖는 방전등 점등 장치.
제 2항 또는 제 3항에 있어서,

상기 복수의 승압 트랜스 중 어느 하나의 승압 트랜스의 상기 2차 권선에 접속되는 상기 1이상의 방전등에 흐르는 전류에 기초해 상기 제 1 직렬회로에 흐르는 전류가 소정치가 되도록 상기 제 1 스위칭 소자와 상기 제 2 스위칭 소자를 교대로 온/오프시키는 제어부를 방전등 점등 장치.