KR20100040321A

KR20100040321A - 방전 램프용 전자 밸러스트

Info

Publication number: KR20100040321A
Application number: KR1020107004256A
Authority: KR
Inventors: 신지 마키무라; 히로시 키도
Original assignee: 파나소닉 전공 주식회사
Priority date: 2007-07-26
Filing date: 2008-07-25
Publication date: 2010-04-19
Also published as: EP2175699A1; US8179057B2; KR101114490B1; JP4956315B2; WO2009014204A1; JP2009032472A; US20100194305A1; CN101766060A; CN101766060B; EP2175699A4

Abstract

본 발명의 기술적 사상의 실시 예에 따른 전자 밸러스트는 인버터 회로와 공진 회로를 포함하는 파워 전환 회로, 구동 회로 그리고 주파수 제어 회로에 더하여 예측 회로와 정정 회로를 포함한다. 인버터 회로는 부하 전압을 램프를 포함하는 부하 회로에 공진 회로를 경유하여 제공한다. 예측 회로는 램프의 점등 후의 공진 회로와 부하 회로의 결합의 공진 주파수를 예측한다. 결합의 공진 주파수는 인버터 회로의 동작 주파수의 스윕의 시작 시점부터 램프가 점등된 시점까지의 기간의 부하 전압을 나타내는 입력 신호에 기초하여 예측된다. 정정 회로는 스윕의 끝 주파수를 결합의 공진 주파수로 변경한다.

Description

방전 램프용 전자 밸러스트{ELECTRONIC BALLAST FOR DISCHARGE LAMP}

본 발명은 전자 밸러스트에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 방전 램프용 전자 밸러스트에 관한 것이다.

도 1은 종래의 방전 램프용 전자 밸러스트를 보여준다. 밸러스트는 DC 파워 공급 회로(direct current power supply circuit)(1), 파워 전환 회로(power conversion circuit)(2), 부하 회로(load circuit)(3), 구동 회로(drive circuit)(4), 및 주파수 제어 회로(frequency control circuit)(5)를 포함한다. DC 파워 공급 회로(1)는 AC(alternating current) 파워 소스(Vin)로부터의 AC 전압을 DC 전압(V1)으로 전환한다. 파워 전환 회로(2)는 인버터 회로(20)와 공진 회로(25)를 포함한다. 파워 전환 회로(2)는 DC 파워 공급 회로(1)로부터의 DC 전압을 인버터 회로(20)에 의하여 AC 전압으로 전환하고, AC 전압을 적어도 방전 램프를 포함하는 부하 회로(3)에 공진 회로(25)를 통하여 제공한다. 부하 회로(3)는 파워 전환 회로(2)의 출력에 연결된 유도 코일(30) 및 유도 코일(30)에 인접한 무전극(electrodeless)의 방전 램프(31)를 포함한다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 부하 회로(3)는 파워 전환 회로(2)의 출력에 연결된 형광 램프(fluorescent lamp, 32) 및 형광 램프(32)의 필라멘트들 사이에 연결된 커패시터(33)를 포함할 것이다.

구동 회로(4)는 인버터 회로(20)의 동작 주파수(operating frequency)를 주파수 제어 회로(5)의 제어 신호에 따라 조절한다. 주파수 제어 회로(5)는 주로 구동 회로(4)에 인버터 회로(20)의 동작 주파수를 시작 주파수(start frequency)에서 끝 주파수(end frequency)로 스윕(sweep)하기 위한 제어 신호를 제공하고, 그렇게 함으로써 부하 회로(3)의 AC 전압(V3, 즉, 부하 전압)을 증가시킨다. 예를 들어, 끝 주파수는 방전 램프가 점등된 후에(즉, 램프가 켜진 것) 공진 회로(25)와 부하 회로(3)의 결합(combination)의 공진 주파수로 설정되고, 반면에 시작 주파수는 공진 주파수보다 높은 주파수로 설정된다. 따라서, 인버터 회로(20)의 동작 주파수는 시작 주파수로부터 끝 주파수로 스윕되고, 부하 전압은 증가된다. 따라서, 부하 전압을 증가시키는 것에 의하여, 방전 램프는 부하 임피던스의 변화의 영향 하에서 조차 성공적으로 시작될 수 있다.

그러나, 방전 램프가 공진에 의하여 점등되는 구조에서, 상기 언급된 결합(combination)에 따른 공진 특성들은 주위 온도의 변화, 시간에 따른 구성 부품들의 변화, 그리고 밸러스트를 포함하는 조명 기구의 금속 인클로져(metal enclosure, 반사경 등)과 같은 많은 요소들에 의하여 변할 수 있다. 특히, 방전 램프가 무전극 방전 램프(31)이면, 방전 램프(31)은 형광 램프보다 높은 Q를 필요로 하고, 따라서 도 4에 도시된 바와 같이, 부하 임피던스는 반사경(90)과 방전 램프(31)의 근접성에 의하여 눈에 띄게 변한다. 부하 전압도 또한 변한다. 즉, 반사경(90)에 의하여 야기된 유도 성분(inductance component)이 유도 코일(30)에 평행하게 연결되고, 따라서 유도 전류(I90)가 유도 코일(30)로부터의 전자기적 유도에 의하여 유도 성분을 통하여 흐르게 된다. 결과적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 시작 모드(start mode)와 동작 모드(operation mode)의 공진 특성은 고주파수 방향으로, 즉 "부하 임피던스의 변화를 수반하지 않는" 공진 특성에서 "부하 임피던스의 변화를 수반하는" 공진 특성으로 이동된다. 따라서, 만약 동작 모드에서 공진 주파수로 설정되어 있는 끝 주파수(fe)가 공진 주파수보다 낮은 주파수로 이동되면, 방전 램프는 자발적으로 턴 오프(turn off) 될 수 있고(즉, 플래임 페일(flame failure)이 발생할 수 있다), 따라서, 방전 램프의 발광 동작을 유지하는 것은 어려워질 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 만약 가변 저항(VR)이 주파수 제어 회로(5)에 연결되어 있다면, 끝 주파수(fe)는 가변 저항(VR)에 의하여 조절될 수 있다. 그러므로, 끝 주파수(fe)는 "부하 임피던스의 변화를 수반하는" 공진 특성의 공진 주파수로 조절될 수 있다. 그러나, 많은 조명 기구들이 존재하고, 따라서, 이 경우에 모든 조명 기구들이 끝 주파수의 수동 조절을 요구하고, 제조 비용이 증가할 것이다.

2003년 11월 21에 공개된 일본 공개 특허 2003-332090의 장치는 파워 증폭기(power amplifier)의 출력의 설정 값(또는, 목표 값)을 오실레이션(oscillation) 수단의 출력 주파수에 관련된 주파수에 응답하여 변경하는 수단을 개시한다.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 점등(ignition) 이후에 수동 조정 없이 방전 램프의 발광 동작을 적절히 유지하는 방전 램프용 전자 밸러스트를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 기술적 사상의 실시 예에 따른 방전 램프용 전자 밸러스트는 인버터 회로와 공진 회로를 포함하며, 상기 인버터 회로에 의하여 DC 파워 공급 회로로부터의 DC 전압을 AC 전압으로 전환하고, 상기 AC 전압을 상기 공진 회로를 경유하여 적어도 하나의 방전 램프를 포함하는 부하 회로에 제공하는 파워 전환 회로; 제어 신호에 응답하여 상기 인버터 회로의 동작 주파수를 조정하는 구동 회로; 상기 인버터 회로의 동작 주파수를 시작 주파수에서 끝 주파수까지 스윕하도록 상기 제어 신호를 상기 구동 회로에 제공하여, 상기 부하 회로에 제공된 AC 전압인 부하 전압을 증가시키는 주파수 제어 회로; 상기 방전 램프의 점등 후에 상기 공진 회로 및 상기 부하 회로에 대응하는 결합 공진 주파수를 예측하는 예측 회로; 및 상기 끝 주파수를 상기 결합 공진 주파수로 변경하는 정정 회로를 포함하며, 상기 결합 공진 주파수는 상기 동작 주파수의 스윕이 시작된 때부터 상기 방전 램프가 점등된 때까지의 기간 동안의 부하 전압에 기초하여 예측된다.

실시 예로서, 상기 예측 회로는 (A) 상기 기간 동안의 부하 전압을 나타내는 입력 신호들과 상기 입력 신호들에 대응하는 상기 인버터 회로의 동작 주파수들의 각 조합에 대하여 직선 또는 커브 근사를 사용하고, (B) 상기 직선 또는 커브 근사의 직선 또는 커브와 상기 파워 전환 회로의 최대 AC 전압의 교차점에 대응하는 주파수로부터 상기 결합 공진 주파수를 획득하며, 상기 인버터 회로의 동작 주파수는 상기 제어 신호로부터 획득된다.

실시 예로서, 상기 예측 회로는 상기 결합 공진 주파수를 얻기 위하여, 상기 결합 공진 주파수와 동일한 상관 관계를 갖는 공진 주파수로부터 상기 결합 공진 주파수와 소정의 상관 관계가 있는 실제 변화율을 계산하고, 상기 실제 변화율은 소정 기간의 시작 시점과 끝 시점에서 취득된 부하 전압들을 나타내는 입력 신호들의 변화율이고, 상기 소정의 상관 관계는 미리 얻어진 상기 소정 기간의 시작 시점과 끝 시점에서의 부하 전압들을 나타내는 입력 신호들의 변화율과 미리 얻어진 상기 결합 공진 주파수 사이의 상관 관계이고, 상기 소정 기간은 상기 동작 주파수의 스윕이 시작된 때부터 상기 방전 램프가 점등되기까지의 기간이다.

실시 예로서, 상기 예측 회로는 상기 결합 공진 주파수를 얻기 위하여, 상기 결합 공진 주파수와 동일한 상관 관계를 갖는 공진 주파수로부터 상기 결합 공진 주파수와 소정의 상관 관계가 있는 입력 신호를 전달받고, 상기 입력 신호는 상기 동작 주파수의 스윕의 시작 시점에서의 부하 전압을 나타내며, 상기 소정의 상관 관계는 미리 얻어진 상기 동작 주파수의 스윕의 시작 시점에서의 부하 전압을 나타내는 입력 신호와 미리 얻어진 상기 결합 공진 주파수 사이의 관계인 것을 특징으로 한다.

실시 예로서, 상기 예측 회로는 (a) 상기 제어 신호에 응답하여, 상기 인버터 회로의 동작 주파수를 구동하고, 상기 인버터 회로의 동작 주파수는 소정 전압의 부하 전압을 나타내는 입력 신호에 대응하며, (b) 상기 결합 공진 주파수와 동일한 상관 관계를 갖는 공진 주파수로부터 상기 결합 공진 주파수를 획득하고, 상기 공진 주파수는 상기 동작 주파수와 소정의 상관 관계가 있으며, 상기 소정의 상관 관계는 상기 제어 신호로부터 미리 유도된 상기 인버터 회로의 동작 주파수와 미리 얻어진 상기 결합 공진 주파수 사이의 관계이며, 상기 인버터 회로의 동작 주파수는 상기 소정 전압의 부하 전압을 나타내는 입력 신호에 대응하는 것을 특징으로 한다.

실시 예로서, 상기 예측 회로는 (ⅰ) 상기 제어 신호에 응답하여, 상기 인버터 회로의 동작 주파수를 구동하고, 상기 인버터 회로의 동작 주파수는 상기 방전 램프가 점등된 시점에서의 부하 전압을 나타내는 입력 신호에 대응하며, (ⅱ) 상기 결합 공진 주파수와 동일한 상관 관계를 갖는 공진 주파수로부터 상기 결합 공진 주파수를 획득하고, 상기 공진 주파수는 상기 동작 주파수와 소정의 상관 관계가 있으며, 상기 소정의 상관 관계는 상기 제어 신호로부터 미리 유도된 상기 인버터 회로의 동작 주파수와 미리 얻어진 상기 결합 공진 주파수 사이의 관계이며, 상기 인버터 회로의 동작 주파수는 상기 방전 램프가 점등된 시점에서의 상기 부하 전압을 나타내는 입력 신호에 대응하는 것을 특징으로 한다.

실시 예로서, 상기 주파수 제어 회로는 상기 구동 회로에 상기 인버터 회로의 동작 주파수를 조정하기 위한 제어 신호를 제공하여, 상기 부하 전압은 상기 부하 전압에 대한 피드백 제어에 의하여 목표 전압과 동일해진다.

실시 예로서, 상기 주파수 제어 회로는 디밍(dimming) 신호에 응답하여, 주기적으로 상기 인버터 회로의 동작 주파수를 상기 시작 주파수부터 상기 끝 주파수까지 스윕하여 상기 방전 램프를 주기적으로 턴 온 및 턴 오프 한다.

실시 예로서, 상기 부하 회로는 상기 파워 전환 회로의 출력에 연결된 유도 코일 및 상기 유도 코일에 근접한 무전극 방전 램프를 포함한다.

실시 예로서, 전자 밸러스트들은 조명 기구에 포함될 수 있다.

본 발명의 기술적 사상의 실시 예에 따른 전자 밸러스트는 수동 조정 없이 방전 램프의 발광 동작을 적절히 유지할 수 있다.

도 1은 종래의 방전 램프용 전자 밸러스트를 보여준다.
도 2는 부하 회로의 일 실시 예를 보여준다.
도 3은 도 1의 전자 밸러스트의 이슈를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1의 전자 밸러스트의 이슈를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 기술적 사상의 제 1 실시 예에 따른 방전 램프용 전자 밸러스트를 보여준다.
도 6은 제 1 실시 예에 따른 예측을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 제 1 실시 예의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 제 1 실시 예의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 다른 예측의 예를 보여주기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 방전 램프용 전자 밸러스트의 예측을 설명하기 위한 다이어그램이다.
도 11은 제 2 실시 예의 예측을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 방전 램프용 전자 밸러스트의 예측을 설명하기 위한 다이어그램이다.
도 13은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 방전 램프용 전자 밸러스트의 예측을 설명하기 위한 다이어그램이다.
도 14는 제 5 실시 예에 따른 방전 램프용 전자 밸러스트의 예측을 설명하기 위한 다이어그램이다.
도 15는 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 방전 램프용 전자 밸러스트를 설명하기 위한 회로도이다.
도 16은 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 방전 램프용 전자 밸러스트의 동작을 설명하기 위한 다이어그램이다.
도 17은 예측 동작의 다른 실시 예를 보여주는 도면이다
도 18은 조명 기구를 보여준다.
도 19는 조명 기구를 보여준다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위하여, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

제 1 실시 예

도 5는 본 발명의 기술적 사상의 제 1 실시 예에 따른 방전 램프용 전자 밸러스트를 보여준다. 밸러스트는 도 1의 밸러스트와 마찬가지로 DC 파워 공급 회로(1), 파워 전환 회로(2), 부하 회로(3), 구동 회로(4), 그리고 주파수 제어 회로(5)를 포함한다.

DC 파워 공급 회로(1)는 AC 파워 소스(Vin)로부터의 AC 전압을 DC 전압(V1)으로 변환한다. 예를 들어, DC 파워 공급 회로(1)는 전파 정류기(full wave rectifier, 10)와 부스트 컨버터(boost converter, 11)를 포함한다. 부스트 컨버터(11)는 인덕터(12), 스위치 수단(13, 예를 들어 FET), 다이오드(14), 캐패시터(15), 그리고 부스트 제어 회로(16)로 구성된다.

파워 전환 회로(2)는 인버터 회로(20)와 공진 회로(25)를 포함한다. 파워 전환 회로(2)는 DC 파워 공급 회로(1)로부터의 DC 전압(V1)을 인버터 회로(20)를 이용하여 AC 전압으로 전환하고, AC 전압을 공진 회로(25)를 통하여 부하 회로(3)에 걸쳐 적용한다. 예를 들어, 인버터 회로(20)는 하프 브리지 인버터(half bridge inverter)이며, 스위치 장치들(예를 들어, FET들, 21, 22)을 포함한다. 공진 회로(25)는, 예를 들어, 인덕터(26)와 커패시터들(27, 28)을 포함한다.

부하 회로(3)는 적어도 하나의 방전 램프를 포함한다. 도 5의 실시 예에 있어서, 부하 회로(3)는 파워 전환 회로(2)의 출력에 연결된 유도 코일(30)과 유도 코일(30)에 근접한 무전극 방전 램프(31)를 포함한다. 방전 램프(31)는 유리 전구(glass bulb), 유리 구, 또는 이와 유사한 피막(envelope)을 가지며, 이는 비활성 가스(inert gas), 금속 증기(metal vapor) 등(예를 들어, 수은과 희귀 가스)과 같은 방전 가스로 채워진다. 피막은 투명하거나 안쪽 면에 발라진 인광 물질(phosphor)을 포함한다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 부하 회로는, 예를 들어, 도 2의 형광 램프(32)와 커패시터(33)를 포함할 수 있다.

구동 회로(4)는 주로 주파수 제어 회로(5)로부터의 제어 신호(I5)에 따라 인버터 회로(20)의 동작 주파수를 조정한다. 예를 들어, 구동 회로(4)는 전압 분배기(41), VCO(, voltage controlled oscillator, 40) 등을 포함한다. 전압 분배기(41)는 기준 전압 소스(E1)와 접지(ground) 사이에 직렬로 연결된 저항들(42, 43)로 구성된다. 저항들(42, 43)의 연결점은 주파수 제어 회로(5)로부터의 제어 신호(I5)를 주로 전달받기 위한 단자(Tin)와 VCO(40)의 입력 단자가 연결된다. 따라서, 제어 신호(I5)에 대응하는 단자(Tin)의 전압은 VCO(40)의 입력 단자에 적용된다. VCO(40)는 스위치 장치들(21, 22)의 각 게이트에 제어 신호(I5)에 대응하는 진동 주파수(oscillation frequency)를 갖는 정사각형 모양의 구동 신호, 즉, 단자(Tin)의 전압을 제공한다. 제 1 실시 예에 있어서, 단자(Tin)의 전압이 증가 또는 감소하면, 진동 주파수는 각각 감소 또는 증가한다. 양 구동 신호들은 또한 대략 180°의 위상 차를 갖고, 단자들(Hout, H-GND)과 단자들(Lout, L-GND)에 걸쳐 적용된다. 따라서, 스위치 소자들(21, 22)은 제어 신호(I5)에 대응하는 진동 주파수를 갖는 구동 신호들에 의하여 교대로 턴 온 및 턴 오프 된다. 결과적으로, 인버터 회로(20)는 제어 신호(I5)에 대응하는 주파수(즉, 동작 주파수)에 의하여 동작한다.

주파수 제어 회로(5)는 제어 신호를 구동 회로(4)에 제공하고, 그렇게 함으로써 인버터 회로(20)의 동작 주파수는 구동 회로(4)를 통하여 조정된다. 예를 들어, 주파수 제어 회로(5)는 인버터 회로(20)의 동작 주파수를 시작 주파수로부터 끝 주파수로 스윕(sweep)하기 위하여, 부하 회로(3)에 걸쳐 적용되는 AC 전압, 즉 부하 전압(V3)을 제어 신호를 구동 회로(4)에 제공함으로써 증가시킨다. 부하 전압(V3)은 방전 램프(31)를 시작하기 위한 시작 전압(start voltage) 및 방전 램프(31)를 재시작하기 위한 재시작 전압(restart voltage)보다 낮은 전압으로부터 시작 전압 및 재시작 전압보다 높은 전압으로 증가된다.

도 5의 실시 예에 있어서, 주파수 제어 회로(5)는 스위치 장치(50), 커패시터(51), 저항들(51-56), 다이오드(57) 그리고 연산 증폭기(OP amp, 58)로 구성된다. 스위치 장치(50)는 시작 신호(Vst)에 응답하여 주파수 제어 회로(5)를 턴 온 또는 턴 오프 시킨다. 예를 들어, 스위치 장치(50)가 턴 오프 이면 주파수 제어 회로(5)는 턴 온 되고, 스위치 장치(50)가 턴 온 이면 주파수 제어 회로(5)는 턴 오프 이다. 커패시터(51)와 저항(52)은 적분 회로(integral circuit)로 여겨지며, 기준 전압 소스(E1)의 기준 전압을 제공받는다. 저항들(54, 55)과 연산 증폭기(58)는 비반전 증폭기(non-inverting amplifier)로 여겨지고 적분 회로의 출력을 증폭한다. 또한, 다이오드(57)에 의하여, 주파수 제어 회로(5)는 비반전 증폭기의 출력이 단자(Tin)의 전압보다 같거나 낮은 동안에 동작한다. 구체적으로, 비반전 증폭기의 출력 전압은 부하 회로(3)가 임피던스 변화가 없을 때(예를 들어, 밸러스트가 금속 인클로저(도 4의 반사경(90)를 포함하지 않음), 오직 기준 전압 소스(E1)의 전압에 의하여 저항(43)에 걸친 전압보다 같거나 높게 설정된다.

구동 회로(4)와 주파수 제어 회로(5)의 동작 원리가 설명된다. 주파수 제어 회로(5) 내에서, 스위치 장치(50)가 시작 신호(Vst)에 응답하여 턴 오프 될 때, 적분 회로는 활성화된다. 그리고 나서, 커패시터(51)에 걸친 전압은 적분 회로의 시상수(time constant)에 응답하여 증가(스윕)되고, 반면에 비반전 증폭기의 출력 전압(V58)은 적분 회로의 출력에 응답하여 증가된다. 그렇게 함으로써, 비반전 증폭기의 출력과 단자(Tin) 사이의 포텐셜(potential) 차이는 감소된다. 따라서, 제어 신호(즉, 단자(Tin)으로부터 얻어진 전류)는 감소되고, 반면에 저항(43)을 통하여 흐르는 전류는 증가되며, 저항(43)에 걸친 전압은 증가된다. 따라서, 스위치 장치들(21, 22)의 게이트에 제공되는 구동 신호들의 각 진동 주파수는 감소된다. 다시 말하면, 인버터 회로(20)의 동작 주파수는 적분 회로의 출력에 응답하여 시작 주파수로부터 끝 주파수로 감소(스윕)된다. 그렇게 함으로써, 부하 전압(V3)은 시작 전압 및 재시작 전압보다 낮은 전압으로부터 시작 전압 및 재시작 전압보다 높은 전압으로 증가된다. 십 수 KHz 에서 몇 MHz 의 영역에 있는 고주파 전류가 또한 유도 코일(30)에 제공된다. 따라서, 방전 램프(31)는 동작 주파수가 끝 주파수로 증가되기 전에 켜질 수 있다. 이 시점에서, 고주파 플라즈마 전류(high-frequency plasma current)가 유도 코일(30)로부터의 고주파 전자기장 필드에 의하여 방전 램프(31)의 내부에 발생되고, 방전 램프(31)는 자외선 또는 가시광선을 방출한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전자 밸러스트는 검출 회로(6), 예측 회로(7), 그리고 정정 회로(8)를 더 포함한다. 이 회로들은 도 1의 밸러스트의 가변 저항 자리에 합병된다.

검출 회로(6)는 예측 회로(7)에 부하 전압(V3)을 나타내는 검출 신호(아날로그 전압 신호)를 제공한다. 도 5의 실시 예에 있어서, 검출 회로(6)는 전압 분배기, 반파 정류기(half wave rectifier) 그리고 평활 커패시터(smoothing capacitor)를 포함한다. 전압 분배기는 저항들(61, 62)로 구성된다. 반파 정류기는 다이오드들(63, 64)로 구성된다.

예측 회로(7)는 방전 램프의 점등(ignition) 후에 공진 회로(25)와 부하 회로(3)의 결합의 공진 주파수를 예측하고, 정정 회로(8)에 끝 주파수를 공진 주파수로 변경하기 위한 정정 신호를 제공한다. 공진 주파수는 인버터 회로의 동작 주파수의 스윕이 시작된 시점부터 방전 회로가 막 점등된 시점까지의 기간 동안의 부하 전압(V3)을 나타내는 입력 신호에 근거하여 예측된다. 상기 공진 주파수와 상기 기간은 이하에서는 "예측 공진 주파수(predicted resonance frequency)"와 "최대 검출 기간(maximum detection period)"이라고 각각 칭해진다.

예를 들어, 예측 회로(7)는 A/D 컨버터(71), D/A 컨버터(72) 그리고 MPU(microprocessor unit, 70)를 포함한다. A/D 컨버터(71)는 검출 회로(6)로부터의 검출 신호를 디지털 신호로 전환하고, 그 디지털 신호는 MPU(70)의 디지털 입력 단자에 제공된다. 그렇게 함으로써, MPU(70)는 부하 저항(V3)을 나타내는 디지털 신호(입력 신호)를 받을 수 있다. D/A 컨버터(72)는 MPU(70)의 디지털 출력 신호로부터의 정정 신호를 아날로그 전압 신호로 전환하고, 그 아날로그 전압 신호는 정정 회로(8)에 제공된다.

MPU(70)는 입력 단자들(IN1, IN2)을 더 포함하고, 입력 단자들(IN1, IN2)을 통하여 각각 시작 신호(Vst)와 비반전 증폭기의 출력 전압(V58)을 전달받는다. 비반전 증폭기의 출력 전압(V58)은 입력 단자(IN2)의 내장 A/D 컨버터를 경유하여 전달된다. 또한, MPU(70)는 예측 공진 주파수를 얻기 위한 프로그램 등뿐만 아니라 제 1 및 제 2 테이블들을 저장하는 저장 장치를 포함한다. 제 1 테이블은 전압(V58)의 디지털 값들과 인버터 회로(20)의 동작 주파수들의 다른 조합(combination)들을 포함한다. 상기 디지털 값들은 제어 신호(I5)로부터 얻어진 것이고, 상기 동작 주파수들은 상기 디지털 값들에 대응한다. 제 2 테이블은 인버터 회로(20)의 동작 주파수들(VCO의 진동 주파수들)과 단자(Tin)의 전압의 디지털 값들의 다른 조합(combination)들을 포함하며, 상기 디지털 값들은 상기 동작 주파수들에 대응한다.

제 1 실시 예에 있어서, 도 6에 도시된 바와 같이, MPU(70)는 예측 공진 주파수를 직선 근사(straight-line approximation, or collinear approximation)에 의하여 얻는다. 다시 말하면, MPU(70)는 부하 전압(V3)을 나타내는 디지털 신호들(V1-Vn)을 최대 검출 기간의 소정 기간 동안에 A/D 컨버터(71)를 통하여 전달받고, 디지털 신호들(V1-Vn)에 동기화된 전압(V58)의 디지털 값들을 입력 단자(IN2)를 통하여 각각 얻는다. 이러한 디지털 값들은 각각 제 1 테이블에 의하여 동작 주파수들(f1-fn)로 전환된다. 요약하면, 동작 주파수들(f1-fn)은 VCO(40)의 진동 주파수를 조정하기 위하여 제어 신호(I5)로부터 유도된다. 또한, MPU(70)는 신호들(V1-Vn)과 동작 주파수들(f1-fn)의 각 조합에 대한 직선 근사(straight-line approximation)를 사용하고, 직선(straight-line)과 파워 전환 회로(2)의 최대 AC 전압(Vmax)의 교차점에 대응하는 주파수로부터 예측 공진 주파수를 얻는다. 도 6의 실시 예에 있어서, 예측 공진 주파수는 교차점에 대응하는 주파수이다. 도 6의 근사 방정식(approximation fuction)에 있어서, "y"와 "x"는 각각 부하 전압과 동작 주파수이고, "a"와 "b"는 계수(coefficient)이다. 또한, MPU(70)는 제 2 테이블로부터 단자(Tin)의 전압의 소정 디지털 값(VCO의 입력 전압)을 얻고, 상기 디지털 값을 D/A 컨버터(72)를 경유하여 정정 회로(8)에 제공한다. 다시 말하면, 정정 신호가 제공된다. 상기 소정 디지털 값은 동작 주파수에 대응하고, 동작 주파수는 제 2 테이블 내의 예측 공진 주파수와 거의 동일하다.

정정 회로(8)는 끝 주파수를 예측 공진 주파수로 변경한다. 예를 들어, 정정 회로(8)는 전압 폴로워(voltage follower, 80), 저항(81), 그리고 다이오드(82)로 구성되고, 정정 전압을 저항(81) 및 다이오드(82)를 경유하여 단자(Tin)에 제공한다. 정정 전압은 예측 공진 주파수에 대응하는 단자(Tin)의 전압이다. 요약하면, 정정 회로(8)는 단자(Tin)의 전압이 정정 전압보다 같거나 높을 때 다이오드(82)를 턴 온 시키고, 단자(Tin)로부터 전류(I8)를 얻어내어 단자(Tin)의 전압은 정정 전압과 같게 된다.

검출 회로(6), 예측 회로(7), 그리고 정정 회로(8)의 동작이 설명된다. 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 스위치 장치(50)은 시작 신호(Vst)에 응답하여 "t1"에서 턴 오프 되고, 인버터 회로(20)의 동작 신호는 시작 주파수(fs)로부터 구동 회로(4)와 주파수 제어 회로(5)를 통과하여 감소된다. 그 다음, 소정의 기간 동안, MPU(70)부하 전압(V3)을 나타내는 디지털 신호들(V1-Vn)을 A/D 컨버터(71)를 경유하여 전달받고, 디지털 신호들(V1-Vn)에 동기화된 전압(V58)의 디지털 값들을 입력 단자(IN2)를 경유하여 각각 얻는다. 그 후에, MPU(70)는 신호들(V1-Vn) 및 제 1 테이블로부터 얻어진 동작 주파수들(f1-fn)의 각 조합(combination)에 대한 직선 근사를 사용하고, 직선과 최대 AC 전압(Vmax)의 교차점에 대응하는 주파수, 즉 예측 공진 주파수를 얻는다. 그 다음, MPU(70)는 제 2 테이블로부터 예측 공진 주파수에 대응하는 단자(Tin)의 전압의 디지털 값을 얻고, 상기 디지털 값을 D/A 컨버터(72)를 경유하여 정정 회로(8)에 제공한다. 정정 회로(8)는 단자(Tin)에 "t2"에서의 예측 공진 주파수에 대응하는 단자(Tin)의 전압을 제공한다. 그렇게 함으로써, 끝 주파수(fe0)는 예측 공진 주파수(fe)로 변경된다. 그 다음, 인버터 회로(20)의 동작 주파수는 구동 회로(4) 및 주파수 제어 회로(5)를 통과하여 예측 공진 주파수(fe)로 감소된다.

제 1 실시 예에 있어서, 끝 주파수(fe0)는 방전 램프의 점등 후에 자동적으로 공진 회로(25)와 부하 회로(3)의 결합(combination)의 공진 주파수(fe)로 변경된다. 따라서, 점등 후에 인버터 회로의 동작 주파수의 끝 주파수(fe0)를 수동 조정하지 않고 방전 램프의 동작을 적절하게 유지할 수 있다. 또한, 도 1의 가변 저항(VR)도 필요치 않다.

다른 실시 예에 있어서, 도 9를 참조하면, 예측 회로(7)는 직선 근사 대신에 신호들(V1-Vn) 및 동작 주파수들(f1-fn)의 각 조합(combination)에 대한 커브(curve or curve line) 근사를 사용한다. 예를 들어, y=a＊exp(b*x)+c, y=a*x²+b*x+c, 또는 y=a/x+b 등과 같은 근사 방정식(approximation function)이 사용될 수 있고, 여기서 "a","b",그리고 "c"는 계수(coefficient)이다. 근사 방정식, 소정 기간의 시간, 그리고 신호들(V1-Vn) 및 동작 주파수들(f1-fn)의 조합은 예측 공진 주파수와 시작 모드에서의 실제 공진 특성에 기초한 실제 공진 주파수와의 차이를 줄이도록 선택된다.

일 실시 예에 있어서, 전자 밸러스트는 부하 전압(V3)을 나타내는 디지털 신호(Vn)를 전달받은 후에 즉시 출력된 적분 회로의 스윕 속도를 줄인다. 이러한 실시 예에 있어서, 예측 회로(7)와 정정 회로(8)의 동작시간은 연장될 수 있다.

제 2 실시 예

도 10은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 방전 램프용 전자 밸러스트의 예측을 설명하기 위한 다이어그램이다. 제 2 실시 예의 전자 밸러스트는 제 1 실시 예의 전자 밸러스트와 거의 유사하게 구성되고, 예측 공진 주파수를 얻기 위한 동작에 의하여 특징지어진다. 명료한 설명을 위하여, 유사한 구성 요소들에는 제 1 실시 예와 동일한 참조 번호가 할당된다.

도 10에 도시된 바와 같이, 예측 회로(7)의 MPU(70)는 공진 회로(25)와 부하 회로(3)의 결합(combination)의 공진 주파수를 얻기 위하여 공진 주파수(예측 공진 주파수)로부터 실제 변화율을 계산하고, 공진 주파수(예측 공진 주파수)는 실제 변화율의 소정의 상관 관계와 동일한 상관 관계를 갖는다. 실제 변화율은 소정 기간의 시간 동안의 시작과 끝에서 얻어진 부하 전압(V3)을 나타내는 입력 신호들의 변화율이며, (Vd-Vs)/△f로 주어진다. 소정의 상관 관계는 입력 신호들의 변화율 (△Vo/△f) 사이의 상관 관계이며, 입력 신호들은 소정 기간의 시간 동안의 시작과 끝에서 미리 얻어진 부하 전압과 미리 얻어진 결합의 공진 주파수(fe0)를 나타낸다. 또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 소정의 상관 관계는 부하 회로(3)가 임피던스의 변화를 갖지 않을 때(예를 들어, 밸러스트가 금속 인클로져(도 4의 반사경(90))를 갖지 않을 때) 미리 얻어진다. 소정 기간의 시간은 인버터 회로의 동작 주파수의 스윕의 시작으로부터 방전 램프의 점등 전의 한 시점까지의 기간(fs-fd)이다. 제 2 실시 예에 있어서, 예측 공진 주파수는 공진 회로(25)와 부하 회로(3)의 결함(combination)의 공진 주파수로 쓰인다.

제 2 실시 예에 있어서, 제 1 실시 예와 비교하면, 부하 전압을 나타내는 입력 신호들의 샘플링(sampling) 횟수가 감소될 수 있고, 그렇게 함으로써, 예측 공진 주파수를 얻기 위한 동작시간이 감소될 수 있다. 결과적으로, 정정 회로(8)는 즉시 활성화될 수 있다.

제 3 실시 예

도 12는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 방전 램프용 전자 밸러스트의 예측을 설명하기 위한 다이어그램이다. 제 3 실시 예의 전자 밸러스트는 제 1 실시 예의 전자 밸러스트와 거의 유사하게 구성되고, 예측 공진 주파수를 얻기 위한 동작에 의하여 특징지어진다. 명료한 설명을 위하여, 유사한 구성 요소들에는 제 1 실시 예와 동일한 참조 번호가 할당된다.

도 12에 도시된 바와 같이, 예측 회로(7)의 MPU(70)는 역시 공진 회로(25)와 부하 회로(3)의 결합(combination)의 공진 주파수를 얻는다. 다시 말하면, MPU(70)는 인버터 회로의 동작 주파수의 스윕의 시작에서의 부하 전압(Vs1)을 나타내는 입력 신호를 전달받는다. 또한, MPU(70)는 상기 입력 신호와 소정의 상관 관계로서 동일한 상관 관계를 갖는 공진 주파수(예측 공진 주파수)로부터 결합의 공진 주파수를 얻는다. 소정의 상관 관계는 동작 주파수의 스윕의 시작에서 미리 얻어진 부하 전압(Vs0)을 나타내는 입력 신호와 미리 얻어진 결합의 공진 주파수(fe0) 사이의 상관 관계이다. 또한, 소정의 상관 관계는 부하 회로(3)가 임피던스 변화를 갖지 않을 때(예를 들어, 밸러스트가 금속 인클로져를 갖지 않을 때) 미리 얻어진다. 제 3 실시 예에 있어서, 예측 공진 주파수는 공진 회로(25)와 부하 회로(3)의 결합의 공진 주파수로 쓰인다.

제 3 실시 예에 있어서, 부하 전압을 나타내는 입력 신호가 오직 동작 주파수의 스윕의 시작에서 얻어지기 때문에, 예측 공진 주파수를 얻기 위한 동작시간은 더욱 단축된다. 따라서, 정정 회로(8)는 더욱 즉시 활성화될 수 있다. 이러한 이유로, 제 3 실시 예는 빠른 속도 출력 스윕의 적분 회로를 포함하는 밸러스트에 적용될 수 있다.

제 4 실시 예

도 13은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 방전 램프용 전자 밸러스트의 예측을 설명하기 위한 다이어그램이다. 제 4 실시 예의 전자 밸러스트는 제 1 실시 예의 전자 밸러스트와 거의 유사하게 구성되고, 예측 공진 주파수를 얻기 위한 동작에 의하여 특징지어진다. 명료한 설명을 위하여, 유사한 구성 요소들에는 제 1 실시 예와 동일한 참조 번호가 할당된다.

도 13에 도시된 바와 같이, 예측 회로(7)의 MPU(70)는 공진 회로(25)와 부하 회로(3)의 결합의 공진 주파수를 얻는다. 다시 말하면, MPU(70)는 제어 신호로부터, 소정 전압(Vm)과 동일한 부하 전압을 나타내는 입력 신호에 응답하여, 인버터 회로(20)의 동작 주파수(fm)를 구동한다. 또한 MPU(70)는 동작 주파수와 소정의 상관 관계로서 동일한 상관 관계를 갖는 공진 주파수(예측 공진 주파수)로부터 결합의 공진 주파수를 얻는다. 상기 소정 전압은 방전 램프의 시작 전압과 재시작 전압보다 낮다. 소정의 상관 관계는 제어 신호로부터 미리 유도된 인버터 회로(20)의 동작 주파수와 미리 얻어진 결합의 공진 주파수(fe0) 사이의 상관 관계(△fc)이며, 인버터 회로(20)의 동작 주파수는 상기 소정 전압과 동일한 부하 전압을 나타내는 입력 신호에 대응한다. 또한, 소정의 상관 관계는 부하 회로(3)가 임피던스 변화를 갖지 않을 때(예를 들어, 밸러스트가 금속 인클로져를 갖지 않을 때) 미리 얻어진다. 제 4 실시 예에 있어서, 예측 공진 주파수는 fm-△fc로 주어지고, 공진 회로(25)와 부하 회로(3)의 결합의 공진 주파수로 쓰인다.

제 4 실시 예에 있어서, 예측 공진 주파수가 fm-△fc로 주어지기 때문에, 예측 공진 주파수는 간단한 동작에 의하여 얻어질 수 있다.

제 5 실시 예

도 14는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 방전 램프용 전자 밸러스트의 예측을 설명하기 위한 다이어그램이다. 제 5 실시 예의 전자 밸러스트는 제 1 실시 예의 전자 밸러스트와 거의 유사하게 구성되고, 예측 공진 주파수를 얻기 위한 동작에 의하여 특징지어진다. 명료한 설명을 위하여, 유사한 구성 요소들에는 제 1 실시 예와 동일한 참조 번호가 할당된다.

도 14에 도시된 바와 같이, 예측 회로(7)의 MPU(70)는 공진 회로(25)와 부하 회로(3)의 결합의 공진 주파수를 얻는다. 다시 말하면, MPU(70)는 제어 신호로부터, 방전 램프의 점등의 즉각적인 시점에서의 부하 전압을 나타내는 입력 신호에 응답하여, 인버터 회로(20)의 동작 주파수(fi)를 구동한다. 또한, MPU(70)는 동작 주파수와 소정의 상관 관계로서 동일한 상관 관계를 갖는 공진 주파수(예측 공진 주파수)로부터 결합의 공진 주파수를 얻는다.

소정의 상관 관계는 제어 신호로부터 미리 유도된 인버터 회로(20)의 동작 주파수(fiO)와 미리 얻어진 결합의 공진 주파수(fe0) 사이의 상관 관계(△fc)이며, 인버터 회로(20)의 동작 주파수(fi0)는 방전 회로의 점등의 즉각적인 시점에서의 부하 전압을 나타내는 입력 신호에 대응한다. 또한, 소정의 상관 관계는 부하 회로(3)가 임피던스 변화를 갖지 않을 때(예를 들어, 밸러스트가 금속 인클로져를 갖지 않을 때) 미리 얻어진다. 제 5 실시 예에 있어서, 예측 공진 주파수는 fi-△fc로 주어지고, 공진 회로(25)와 부하 회로(3)의 결합의 공진 주파수로 쓰인다. 방전 램프의 점등은 부하 전압을 나타내는 입력 신호의 레벨 하강(level drop)에 의하여 검출된다.

제 5 실시 예에 있어서, 예측 공진 주파수가 fi-△fc로 주어지기 때문에, 예측 공진 주파수는 간단한 동작에 의하여 얻어질 수 있다.

제 6 실시 예

도 15는 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 방전 램프용 전자 밸러스트를 설명하기 위한 회로도이다. 제 6 실시 예의 전자 밸러스트는 제 1 내지 제 5 실시 예의 전자 밸러스트와 거의 유사하게 구성된다. 명료한 설명을 위하여, 유사한 구성 요소들에는 제 1 실시 예와 동일한 참조 번호가 할당된다.

제 6 실시 예의 일 측면에 있어서, 저항(54)의 일단은 제 1 실시 예와 같이 연산 증폭기(58)의 음의 단자에 연결되나, 저항(54)의 타단은 검출 회로(6)의 출력에 연결된다. 그렇게 함으로써, 주파수 제어 회로(5)는 구동 회로(4)에 인버터 회로(20)의 동작 주파수를 조정하기 위한 제어 신호를 제공하고, 부하 전압은 부하 전압의 피드백 제어(feedback control)에 의하여 목표 전압과 동일해진다. 목표 전압은 인버터 회로의 동작 주파수의 스윕의 끝 주파수에 대응하는 부하 전압이다. 비록 시작 모드에서의 공진 커브(resonant curve)가 가파르다고 할지라도, 부하 전압은 점진적으로 증가되고 따라서 시작 동작은 안정화된다.

제 7 실시 예

도 16은 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 방전 램프용 전자 밸러스트의 동작을 설명하기 위한 다이어그램이다. 제 7 실시 예의 전자 밸러스트는 제 1 내지 제 6 실시 예의 전자 밸러스트와 거의 유사하게 구성된다. 명료한 설명을 위하여, 유사한 구성 요소들에는 제 1 실시 예와 동일한 참조 번호가 할당된다.

제 7 실시 예의 주파수 제어 회로(5)는 조광 신호(dimming signal, Vst)에 응답하여 주기적으로 인버터 회로(20)의 동작 주파수를 시작 주파수(fs)에서 끝 주파수(fe)까지 스윕함으로써, 주기적으로 방전 램프를 턴 온 하고 턴 오프 한다. 조광 신호(Vst)의 주기는 100Hz 보다 같거나 높게 설정되어, 인간의 눈이 깜박임을 감지하는 것은 억제된다.

일 실시 예에 있어서, 도 17에 도시된 바와 같이, 예측 회로(7)의 MPU(70)는 조광 신호의 끝까지 조광 신호에 응답하여 얻어진 제 1 예측 공진 주파수를 홀드(hold)한다. 정정 회로(8)는 다이오드(82)를 포함하고, 따라서 제 1 예측 공진 주파수가 홀드 되었다고 하더라도 정정 회로(8)는 도 16과 같이 동작한다. 다시 말하면, 정정 회로(8)는 주도 단자(Tin)의 전압이 정정 전압보다 같거나 높은 경우에만 동작한다.

본 발명의 실시 예에 따른 조명 기구에 있어서, 제 1 내지 제 7 실시 예에 따른 방전 램프용 전자 밸러스트는 도 4에 도시된 다운 라이트(down light, 9a), 도 18에 도시된 가로등(street lamp, 9b), 그리고 도 19에 도시된 보안등(security lamp 9c) 등의 조명 기구에 병합될 수 있다.

본 발명의 범위 또는 기술적 사상을 벗어나지 않고 본 발명의 구조가 다양하게 수정되거나 변경될 수 있음은 이 분야에 숙련된 자들에게 자명하다. 상술한 내용을 고려하여 볼 때, 만약 본 발명의 수정 및 변경이 아래의 청구항들 및 동등물의 범주 내에 속한다면, 본 발명이 이 발명의 변경 및 수정을 포함하는 것으로 여겨진다.

1: DC 파워 공급 회로 2: 파워 전환 회로
3: 부하 회로 4: 구동 회로
5: 주파수 제어 회로 6: 검출 회로
7: 예측 회로 8: 정정 회로

Claims

인버터 회로와 공진 회로를 포함하며, 상기 인버터 회로에 의하여 DC 파워 공급 회로로부터의 DC 전압을 AC 전압으로 전환하고, 상기 AC 전압을 상기 공진 회로를 경유하여 적어도 하나의 방전 램프를 포함하는 부하 회로에 제공하는 파워 전환 회로;
제어 신호에 응답하여 상기 인버터 회로의 동작 주파수를 조정하는 구동 회로;
상기 인버터 회로의 동작 주파수를 시작 주파수에서 끝 주파수까지 스윕하도록 상기 제어 신호를 상기 구동 회로에 제공하여, 상기 부하 회로에 제공된 AC 전압인 부하 전압을 증가시키는 주파수 제어 회로;
상기 방전 램프의 점등 후에 상기 공진 회로 및 상기 부하 회로에 대응하는 결합 공진 주파수를 예측하는 예측 회로; 및
상기 끝 주파수를 상기 결합 공진 주파수로 변경하는 정정 회로를 포함하며,
상기 결합 공진 주파수는 상기 동작 주파수의 스윕이 시작된 때부터 상기 방전 램프가 점등된 때까지의 기간 동안의 부하 전압에 기초하여 예측되는 방전 램프용 전자 밸러스트.
제 1 항에 있어서,
상기 예측 회로는
(A) 상기 기간 동안의 부하 전압을 나타내는 입력 신호들과 상기 입력 신호들에 대응하는 상기 인버터 회로의 동작 주파수들의 각 조합에 대하여 직선 또는 커브 근사를 사용하고,
(B) 상기 직선 또는 커브 근사의 직선 또는 커브와 상기 파워 전환 회로의 최대 AC 전압의 교차점에 대응하는 주파수로부터 상기 결합 공진 주파수를 획득하며,
상기 인버터 회로의 동작 주파수는 상기 제어 신호로부터 획득되는 방전 램프용 전자 밸러스트.
제 1 항에 있어서,
상기 예측 회로는 상기 결합 공진 주파수를 얻기 위하여, 상기 결합 공진 주파수와 동일한 상관 관계를 갖는 공진 주파수로부터 상기 결합 공진 주파수와 소정의 상관 관계가 있는 실제 변화율을 계산하고,
상기 실제 변화율은 소정 기간의 시작 시점과 끝 시점에서 취득된 부하 전압들을 나타내는 입력 신호들의 변화율이고,
상기 소정의 상관 관계는 미리 얻어진 상기 소정 기간의 시작 시점과 끝 시점에서의 부하 전압들을 나타내는 입력 신호들의 변화율과 미리 얻어진 상기 결합 공진 주파수 사이의 상관 관계이고,
상기 소정 기간은 상기 동작 주파수의 스윕이 시작된 때부터 상기 방전 램프가 점등되기까지의 기간인 방전 램프용 전자 밸러스트.
제 1 항에 있어서,
상기 예측 회로는 상기 결합 공진 주파수를 얻기 위하여, 상기 결합 공진 주파수와 동일한 상관 관계를 갖는 공진 주파수로부터 상기 결합 공진 주파수와 소정의 상관 관계가 있는 입력 신호를 전달받고, 상기 입력 신호는 상기 동작 주파수의 스윕의 시작 시점에서의 부하 전압을 나타내며,
상기 소정의 상관 관계는 미리 얻어진 상기 동작 주파수의 스윕의 시작 시점에서의 부하 전압을 나타내는 입력 신호와 미리 얻어진 상기 결합 공진 주파수 사이의 관계인 것을 특징으로 하는 방전 램프용 전자 밸러스트.
제 1 항에 있어서,
상기 예측 회로는
(a) 상기 제어 신호에 응답하여, 상기 인버터 회로의 동작 주파수를 구동하고, 상기 인버터 회로의 동작 주파수는 소정 전압의 부하 전압을 나타내는 입력 신호에 대응하며,
(b) 상기 결합 공진 주파수와 동일한 상관 관계를 갖는 공진 주파수로부터 상기 결합 공진 주파수를 획득하고, 상기 공진 주파수는 상기 동작 주파수와 소정의 상관 관계가 있으며,
상기 소정의 상관 관계는 상기 제어 신호로부터 미리 유도된 상기 인버터 회로의 동작 주파수와 미리 얻어진 상기 결합 공진 주파수 사이의 관계이며, 상기 인버터 회로의 동작 주파수는 상기 소정 전압의 부하 전압을 나타내는 입력 신호에 대응하는 것을 특징으로 하는 방전 램프용 전자 밸러스트.
제 1 항에 있어서,
상기 예측 회로는
(ⅰ) 상기 제어 신호에 응답하여, 상기 인버터 회로의 동작 주파수를 구동하고, 상기 인버터 회로의 동작 주파수는 상기 방전 램프가 점등된 시점에서의 부하 전압을 나타내는 입력 신호에 대응하며,
(ⅱ) 상기 결합 공진 주파수와 동일한 상관 관계를 갖는 공진 주파수로부터 상기 결합 공진 주파수를 획득하고, 상기 공진 주파수는 상기 동작 주파수와 소정의 상관 관계가 있으며,
상기 소정의 상관 관계는 상기 제어 신호로부터 미리 유도된 상기 인버터 회로의 동작 주파수와 미리 얻어진 상기 결합 공진 주파수 사이의 관계이며, 상기 인버터 회로의 동작 주파수는 상기 방전 램프가 점등된 시점에서의 상기 부하 전압을 나타내는 입력 신호에 대응하는 것을 특징으로 하는 방전 램프용 전자 밸러스트.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 주파수 제어 회로는 상기 구동 회로에 상기 인버터 회로의 동작 주파수를 조정하기 위한 제어 신호를 제공하여, 상기 부하 전압은 상기 부하 전압에 대한 피드백 제어에 의하여 목표 전압과 동일해지는 방전 램프용 전자 밸러스트.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 주파수 제어 회로는 디밍(dimming) 신호에 응답하여, 주기적으로 상기 인버터 회로의 동작 주파수를 상기 시작 주파수부터 상기 끝 주파수까지 스윕하여 상기 방전 램프를 주기적으로 턴 온 및 턴 오프 하는 방전 램프용 전자 밸러스트.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 부하 회로는 상기 파워 전환 회로의 출력에 연결된 유도 코일 및 상기 유도 코일에 근접한 무전극 방전 램프를 포함하는 방전 램프용 전자 밸러스트.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 하나의 항의 전자 밸러스트를 포함하는 조명 기구.