KR20160043825A - 세라믹 메탈 할라이드 램프용 안정기 - Google Patents

세라믹 메탈 할라이드 램프용 안정기 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 세라믹 메탈 할라이드 램프용 안정기는 세라믹 메탈 할라이드 램프를 점프의 점등시 과전압이 발생하는 것을 검출하는 과전압 검출부;와, 상기 과전압 검출부로부터 인가된 과전압 검출 신호에 의해 상기 세라믹 메탈 할라이드 램프로 인가되는 전원을 차단하는 전원차단부; 및 상기 전원차단부에 의해 램프로 인가되는 전원이 차화하기 위해 고압방전을 생성(ignition)하는 이그나이터;와, 상기 세라믹 메탈 할라이드 램단될 때 상기 과전압 검출회로로부터 과전압 검출신호를 인가받고, 이에 따라 상기 이그나이터의 이그니션 동작을 차단하는 이그나이터 차단부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

세라믹 메탈 할라이드 램프용 안정기{BALLAST STABILIZER FOR CERAMIC METAL HALIDE LAMP}
본 발명은 세라믹 메탈 할라이드 램프용 안정기에 관한 것으로, 특히 세라믹 메탈 할라이드 램프의 점등시 비정상적으로 높은 트리거 전압으로 인해 발생하는 문제를 방지할 수 있는 회로에 관한 것이다.
높은 연색성과 광효율, 긴 수명의 장점을 가지고 있는 메탈 할라이드 램프는 옥외 조명, 도로 조명 등에서 각광 받고 있는 차세대 조명 광원이다. 도로 조명에 절대적으로 사용되어 온 나트륨 램프는 낮은 연색성으로 인해 메탈 할라이드 램프에 그 주도권을 빼앗기고 있는 실정이다. 메탈 할라이드 램프는 색 구현력이 뛰어난 백색 광원인데다, 효율이 높아 에너지 절감 효과가 크다.
메탈 할라이드 램프는 석영 재질의 아크튜브(arc-tube) 내에 Na, Tl, In, Sc 등의 금속 할로겐 화합물과 완충기체(buffer gas)로 수은이 봉입되어 있고 그 봉입금속의 발광으로 광 특성 개선과 함께 연색성 특성을 보인다. 하지만 뛰어난 광학적 특성을 보이는 금속 할로겐 화합물의 경우에 석영관 내에서의 재반응을 일으키는 특성 때문에 고온에서 사용할 수 없는 단점이 있었으며, 지속적인 점등시간의 경과에 따른 아크튜브 내의 나트륨 화합물의 소진으로 색온도 및 연색성에 영향을 미치고, 단수명의 원인을 제공하였다. 이러한 단점을 보완하기 위해 최근에 순도 99% 이상의 다결정 알루미나(polycrystalline alumina, PCA)를 아크튜브로 사용한 세라믹 메탈 할라이드 램프가 개발되었다. 세라믹 아크튜브는 높은 온도에서 동작할 수 있는 새로운 혼합물을 사용할 수 있고 램프 수명 동안 나트륨과의 반응에 내성이 있어 나트륨 손실을 줄일 수 있어, 기존의 석영관 램프에 비해 높은 연색성과 색 안정성, 개선된 광속유지율과 장수명 특성을 보였다. 이러한 개선된 특성으로 인해 기존의 사용범위를 넘어 거리의 가로등 및 보안등, 종합 운동장, 공장, 체육관, 간판, TV, 무대조명, 프로젝터 그리고 자동차 헤드라이트 등의 분야에 까지 범위가 확대되고 있다.
일반적으로 메탈 할라이드 램프는 기체 중의 플라즈마 현상을 이용하기 때문에 전류의 흐름이 매우 불안하여 이러한 전류의 흐름을 안정시킬 수 있는 안정기를 필수 구성요소로 한다.
도 1을 참조하여 종래기술의 메탈 할라이드 램프용 안정기를 설명한다. 메탈 할라이드 램프용 안정기는 교류(AC)입력으로부터 역률 개선을 위한 커패시터(1)와 램프를 기동(ignition)시키기 위한 이그나이터(2)와 램프(3)로 구성된다.
여기서 이그나이터(2)는 고압펄스를 발생하여 입력전압의 피크치에 중첩시킴으로서 얻은 고압을 초기 전원 인가시 램프에 인가한다. 이그나이터(2)로부터 인가된 고압펄스에 의하여 램프(3)의 아크튜브 내의 전극간 임피던스가 짧은 시간에 낮아지게 되고, 결국 램프 점등전류가 흐르게 되면서 램프(3)는 점등되며, 이때 이그나이터(2)는 동작을 멈추게 된다. 메탈 할라이드 램프용 안정기는 램프 자체의 비선형 특성으로 인하여 과도한 전류가 램프로 흐르는 것을 방지하기 위한 장치이므로, 램프(3)의 초기 구동 시에는 인덕터 및 이그나이터(2)를 사용하여 고전압 펄스로 램프를 구동하고, 램프에 흐르는 과전류를 제한하는 기능을 한다.
한편, 램프(3)가 오래될수록 회로의 노후로 인해 과전압을 요하게 되는데, 이에 기인한 과전압을 차단할 경우 이그나이터(2)가 램프(3)를 다시 기동시키려는 오작동을 반복하게 되는 문제가 있다.
따라서 본 발명의 목적은 전술된 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 세라믹 메탈 할라이드 램프 점등시 과전압 발생에 의해 비정상적으로 이그니션 동작이 발생되는 문제를 해결할 수 있는, 세라믹 메탈 할라이드 램프용 안정기를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 메탈 할라이드 안정기는 세라믹 메탈 할라이드 램프를 점프의 점등시 과전압이 발생하는 것을 검출하는 과전압 검출부;와, 상기 과전압 검출부로부터 인가된 과전압 검출 신호에 의해 상기 세라믹 메탈 할라이드 램프로 인가되는 전원을 차단하는 전원차단부; 및 상기 전원차단부에 의해 램프로 인가되는 전원이 차화하기 위해 고압방전을 생성(ignition)하는 이그나이터;와, 상기 세라믹 메탈 할라이드 램단될 때 상기 과전압 검출회로로부터 과전압 검출신호를 인가받고, 이에 따라 상기 이그나이터의 이그니션 동작을 차단하는 이그나이터 차단부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 세라믹 메탈 할라이드 램프용 안정기에 따르면, 세라믹 메탈 할라이드 램프의 점등시 고전압의 계속적인 발진으로 인한 안정기의 수명단축을 억제할 뿐만 아니라, 고전압으로 인한 안전사고를 미연에 방지하고, 불필요한 전력을 차단시켜 에너지가 절감되는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 종래 기술의 메탈 할라이드 램프용 안정기의 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 세라믹 메탈 할라이드 램프용 안정기의 블록도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이그나이터의 회로도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 이그나이터의 회로도.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 세라믹 메탈 할라이드 램프용 안정기의 회로도.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 또한, 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성 요소들에 대해서는 상세한 설명을 생략하도록 한다.
마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 따라서 본 발명은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 램프의 안정기 보호회로의 구성을 나타낸 블록도이다.
여기서 도 2에 도시된 바에 따라, 역률개선용 캐패시터(130)는 안정기 보호회로 내부에 구비되는 것처럼 보일 수 있으나, 고압 방전등 즉, 램프(200)와 함께 안정기 보호회로 외부에 별도로 구비되는 것으로, 본 발명의 동작 및 작용의 이해를 돕고자 안정기 보호회로와 함께 도시하였다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 램프의 안정기 보호회로는 전원 공급부(100), 이그나이터(170), 이그나이터 차단부(190), 전원 차단부(210), 과전압 검출부(230) 등을 포함하여 구성할 수 있다.
여기서, 전원 공급부(100)는 전원 차단부(210), 이그나이터 차단부(190)와 연결된다.
입력 전원 선로에는 램프(200)의 불량이나 선로의 단선이 발생하였을 때 램프(200)의 점등을 위한 이그나이터(170)에서의 고압 발생이 지속되는 것을 방지하기 위한 이그나이터 차단부(170)가 연결되고, 램프(200)의 점등 이후 과전압이 흐르는 현상을 검출하는 과전압 검출부(230) 및 과전압 검출부(230)에 의해 과전압이 검출되면, 전원을 차단시키는 전원 차단부(210)가 연결된다.
상기와 같은 구성을 통해, 본 발명은 램프(200)의 점등 이후 과전압 발생 시 과전압 검출부(230)를 통해 이를 감지하고, 과전압 검출부(230)의 신호를 인가받은 전원 차단부(210)에 의해 전원의 공급 차단이 이루어질 수 있다.
또한, 과전압 검출부(230)는 램프(200)의 점등 이후 과전압이 발생하면, 이그나이터 차단부(190)에도 과전압 검출 신호를 전달하여 이그나이터(170)의 이그니션 동작을 차단함으로써, 회로의 오동작을 방지한다.
여기서, 과전압 검출부(230)는 이그나이터 차단부(190)와 연결되는 것이 바람직한데, 이는 램프(200)의 불량 혹은 단락 등의 이유로 과전압이 발생하는 경우, 전원 차단부(210)가 램프(200)의 점등을 유지하는 전원을 차단시키는데, 이때 쓸모없이 이그나이터(170)가 램프(200)를 다시 점등하기 위해 이그니션 동작을 실행하는 것을 방지해야하기 때문이다. 과전압 검출부(230)는 램프(200)에 과전압 발생시 이그나이터 차단부(190)에 이그니션 동작을 차단하기 위한 신호를 전달한다. 과전압 검출부(230)로부터 과전압 검출 신호를 수신받은 이그나이터 차단부(190)는 이그나이터(170)의 이그니션 동작을 차단하게 된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 램프의 안정기 보호회로는, 전원 공급부(100)의 후단에 역률개선용 캐패시터(130)를 설치함으로써, 전원이 차단된 이후에 발생하는 불필요한 전력의 소비를 줄일 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 이그나이터(170)의 동작에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 세라믹 메탈 할라이드 램프용 안정기를 나타내는 회로도(100)로서, 캐패시터(C1), 이그나이터(170), 세라믹 메탈 할라이드 램프(L)를 도시한다.
캐패시터(C1)는 쵸크 트랜스(Choke trans)의 탭(Tap) 전위에 연결된다.
이그나이터(170)는 입력전원을 고속 충방전하면서 쵸크 트랜스의 2차측에 고압펄스를 유기시켜 세라믹 메탈 할라이드 램프(L)를 점등시킨 후 정지된다.
세라믹 메탈 할라이드 램프(L)는 예를 들어 90V(또는 130V 등)의 규격전압을 필요로 하고, 쵸크 트랜스는 정격전압 AC 220V/60Hz의 입력전원을 1차측과 2차측의 코일턴수에 따라 승압시켜 세라믹 메탈 할라이드 램프(L)가 초기 점등되도록 한 후 인덕터화되어 90V의 규격전압을 세라믹 메탈 할라이드 램프(L)에 지속적으로 제공하도록 설계된다.
그리고 세라믹 메탈 할라이드 램프(L)는 아크 튜브 내에 높은 증기압력을 필요로 하기 때문에 쵸크 트랜스로부터 공급되는 2차 유기전압(무부하 전압)만으로는 점등시킬 수 없어 1~5μs의 매우 짧은 고압펄스(800~4kV)를 인가할 수 있도록, 즉 입력전원을 고속 충방전하면서 쵸크 트랜스의 2차측에 고압펄스를 유기시켜 세라믹 메탈 할라이드 램프(L)를 점등시킬 수 있도록 이그나이터(170)가 부여된다.
이그나이터(170)는 220V의 +전위가 제공되면 220V x
Figure pat00001
≒ 310V를 캐패시터(C2)에 충전하면서 제1 다이오드(D2)를 경유하여 통과되도록 한 후 제1 분배저항(R3)과 제2 분배저항(R6)에 의해 분압된 약 0.7V의 게이트 전압(쓰레숄드 전압: threshold voltage)으로 SCR(U1)을 스위칭시킨다. 여기서 SCR(U1)은 실리콘 제어 정류기(silicon controlled rectifier: SCR)라 하고, 스위칭 소자의 역할을 한다. 제1 분배저항(R3), 제2 분배저항(R6), 제1 다이오드(D2), 저항(R1)은 안정기로부터 공급받은 정류된 소정 크기의 교류전압을 전압 강하하여 트리거 신호를 발생하게 한다. 여기서 제1 분배저항(R3)과 제2 분배저항(R6) 사이에 캐패시터(C1)를 구비하여 트리거 전압을 안정화시킬 수 있다.
다시 220V의 -전위가 제공되면 제1 다이오드(D2)를 경유하여 220V x
Figure pat00002
≒310V를 캐패시터(C2)에 충전함과 동시에 +전위에서 충전된 약 310V와 합체되어 SCR(U1)의 스위칭에 따라 약 620V를 쵸크 트랜스에 방전하여 1차측과 2차측의 코일턴수(예를 들면 1:8)에 맞추어 2차측에 약 620V x 8=4960V의 고압펄스를 유기시킴으로써 캐패시터(C2)의 반복된 충방전에 의한 1~5μs의 매우 짧은 고압펄스(800~4kV)를 수회 발생시킬 수 있다.
이와 같이 이그나이터(170)로부터 제공된 고압펄스에 따라 세라믹 메탈 할라이드 램프(L)가 점등되면 곧바로 이그나이터(170)의 구동은 정지되고, 쵸크 트랜스는 인덕턴스 기능을 발휘하여 220V의 입력전압을 예를 들면 90V의 규격전압으로 세라믹 메탈 할라이드 램프(L)에 지속적으로 제공하여 점등상태를 유지할 수 있다.
한편, 세라믹 아크튜브를 채용한 세라믹 메탈 할라이드 램프(L)는 점등 후 열화되기 시작하고, 아크튜브 내벽에 흑화현상이 나타나게 되며, 이는 광속저하를 야기한다. 내부 증기압 변화와 아크튜브의 흑화에 의한 열흡수, 전극의 열화로 동작 온도가 상승하며, 아크튜브 내부의 온도 상승은 결론적으로 세라믹 메탈 할라이드 램프(L) 구동전압의 증가를 가져온다. 이때 세라믹 메탈 할라이드 램프(L)의 전압상승으로 인해 비정상적으로 이그나이터 회로 동작이 발생하는 문제가 생길 수 있다. 다시 말해 종래의 나트륨 램프용 이그나이터 회로로는 세라믹 메탈 할라이드 램프 특유의 열화현상에 의한 오동작을 해결할 수 없기 때문에 이를 방지하기 위한 별도의 CDM(Ceramic Discharge Metal Halide; 세라믹 메탈 할라이드)램프 전용 안정기를 구비해야 한다.
이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명의 이그나이터는 세라믹 메탈 할라이드 램프(L)와 SCR(U1) 사이에 정전압 레귤레이터를 구비한다. 본 발명의 실시예에서는 정전압 레귤레이터로서 제너 다이오드(D3)를 이용하지만, 이외의 다른 소자들을 이용할 수 있다. 구동 전압이 상승된 세라믹 메탈 할라이드 램프(L)로부터 유기되는 전압은 저항(R1), 다이오드(D2), 제2 분배저항(R6)을 거쳐 제1 분배저항(R3)의 양단에 인가된다. 이때 제너 다이오드(D3)의 역할은 제너 전압(항복전압) 7.5V 이하의 전압에서는 역방향 다이오드처럼 구동한다. 즉, 제1 분배저항(R3)에 걸리는 전압이 7.5V에 추가로 SCR(U1)의 게이트 전압인 약 0.7V 더해진 8.2V 이상이 되면 SCR(U1)이 턴온상태가 된다. SCR(U1)의 특성상 한번 턴온 상태가 된 이후 3-pin 신호가 변경되더라도 항상 턴온 상태이므로 이그나이터(170)의 이그니션을 방지하게 된다. 결론적으로 제너 다이오드(D3)는 SCR(U1)의 게이트 입력의 레벨을 제한한다. 즉, SCR(U1)에 고정전압이 공급되게 함으로써, 세라믹 메탈 할라이드 램프(L)의 구동전압 상승으로 인해 이그니션이 발생하는 현상을 방지한다.
이와 같이 본 발명의 세라믹 메탈 할라이드 램프용 안정기는 세라믹 메탈 할라이드 램프의 고장 또는 램프의 열화에 의해 발생하는 과전압을 방지하기 위한 정전압 제어기능을 수행함으로써, 고전압의 계속적인 발진으로 인한 안정기의 수명단축을 억제할 뿐만 아니라, 고전압으로 인한 안전사고를 미연에 방지하고, 불필요한 전력을 차단시켜 에너지가 절감되는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 이그나이터(170)가 가동될 경우에는 제3 LED(LED3)가 발광하고, 세라믹 메탈 할라이드 램프(L)가 가동될 경우에는 제4 LED(LED4)가 발광되게 함으로써, 각각의 동작 여부를 확인토록 할 수 있다. 또는 도 3에 도시된 바와 같이 듀얼 다이오드(LED2)를 채용하여 이그나이터(170)와 메탈 할라이드 램프(L) 각각의 동작여부를 확인할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하여 과전압 검출부(230)에 대한 동작을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
이그나이터(170)는 고압펄스를 발생하여 입력전압의 피크치에 중첩시킴으로서 얻은 고압을 초기 전원 인가시 램프에 인가한다. 이그나이터(170)로부터 인가된 고압펄스에 의하여 램프(200)의 아크튜브 내의 전극간 임피던스가 짧은 시간에 낮아지게 되고, 결국 램프 점등전류가 흐르게 되면서 램프(200)는 점등되며, 이때 이그나이터(170)는 동작을 멈추게 된다. 세라믹 메탈 할라이드 램프용 안정기는 램프 자체의 비선형 특성으로 인하여 과도한 전류가 램프로 흐르는 것을 방지하기 위한 장치이므로, 램프(200)의 초기 구동 시에는 인덕터 및 이그나이터(170)를 사용하여 고전압 펄스로 램프를 구동하고, 램프에 흐르는 과전류를 제한하는 기능을 한다.
여기서 안정기의 상태가 정상상태임을 알리는 제1 LED에 전류가 인가되어 점등된다. 즉, 제1 LED는 정상상태에서는 항상 점등되어 있게 된다. 이때 이그나이터(170)가 동작하여 고압 펄스를 발생하는 경우에는 제1 LED와 함께 제2 LED가 점등되어 사용자가 쉽게 안정기 회로의 상태를 확인할 수 있도록 한다.
만약, 과전압이 발생되면 과전압 검출부(230)가 이를 검출하고, 이의 신호를 전달받은 전원 차단부(210)에 의해 전류가 흐르지 않게 된다. 이때 안정기의 상태가 단락 상태임을 알리는 제3 LED가 점등표시될 수 있다.
이 외에도 본 발명은 도면에는 도시되지 않았지만, 안정기의 정상동작여부 및 램프의 상태를 표시하기 위한 LED 및 이와 연동되는 자가진단 회로가 적용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 램프의 안정기 보호회로 중 과전압 검출부의 상세한 회로를 나타낸 회로도이다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예를 통해서 램프의 점등 보호 및 차단 회로에 대한 자가진단 동작을 설명한다.
당업자의 이해를 돕기 위해 보다 구체적으로 본 발명의 실시예에 따른 램프의 보호 회로를 설명하면, 본 발명은 안정기 회로의 정상 동작 상태 등을 감지하는 자가진단회로와 이와 연동되는 제1 LED 내지 제3 LED로 구성된다. 이때, LED는 각 고유번호가 지정된 3개 이상의 램프로 이루어지는 것이 좋다.
가령, 자가진단회로에 연결된 제3 LED가 점등되면, 앞서 기술한 바와 같이 램프의 과전압 상태임을 나타내고, 제1 LED가 점등되면, 입력 전원이 안정기에 인가되어 정상적으로 램프가 점등되어 있음을 나타내며, 제1 LED와 함께 제2 LED가 동시에 점등되면, 정상적으로 입력전원이 안정기에 인가되며, 이그나이터가 동작 중임을 나타낸다(정상 동작 중에는 제1 LED가 항상 점등).
이처럼, 본 발명은 1, 2, 3으로 정의된 3개의 LED의 점등 상태를 확인함으로써, 사용자는 직접 회로를 점검하지 않고도 램프 및 안정기 회로의 이상 유무를 용이하게 확인할 수가 있는 것이다.
도 5에 도시된 과전압 검출회로(230)는 유입되는 전압을 제1 저항(R8)과 제2 저항(R10)을 이용하여 2:1로 분압하여 공급하고, 제1 다이오드(D6)를 통해 그라운드보다 낮은 전압을 차단하며, 제1 캐패시터(I_C2)를 사용한 DC 전압검출용 평활작업을 실행한다. 제3 저항(R9)을 통해 전류를 제한하고, 제4 저항(R2)의 적용으로 전압을 1/2로 분압하며, 제2 다이오드(D5)를 이용하여 (5V-0.7V)보다 낮은 전압과 제3 다이오드(D7)를 이용하여 (그라운드-0.7V)보다 낮은 전압을 차단한다. 제2 캐패시터(C2)는 고주파 제거용 콘덴서로 이용되고, 램프(400)에 연결된다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 메탈 할라이드 램프용 안정기는 과전압 검출회로를 구비함으로써, 세라믹 메탈 할라이드 램프의 점등시 과전압이 발생했을 경우, 전원차단부가 램프로 인가되는 전원을 차단하는데, 이를 이그나이터가 비정상적으로 인지하여 이그니션 동작을 다시 수행하는 것을 방지하기 위해 과전압 검출회로가 이그나이터 차단부로 신호를 전달함으로써, 비정상적인 이그니션 동작을 차단할 수 있다.
이에 따라 고전압의 계속적인 발진으로 인한 안정기의 수명단축을 억제할 뿐만 아니라, 고전압으로 인한 안전사고를 미연에 방지하고, 불필요한 전력을 차단시켜 에너지가 절감되는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대하여 설명하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 발명된 실시 예외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100: 전원 공급부 130: 역률 개선용 캐패시터
150: 초크 트랜스 170: 이그나이터
190: 이그나이터 차단부 210: 전원차단부
230: 과전압 검출부 200: 램프

Claims (10)

  1. 세라믹 메탈 할라이드 램프를 점화하기 위해 고압방전을 생성(ignition)하는 이그나이터;
    상기 세라믹 메탈 할라이드 램프의 점등시 과전압이 발생하는 것을 검출하는 과전압 검출부;
    상기 과전압 검출부로부터 인가된 과전압 검출 신호에 의해 상기 세라믹 메탈 할라이드 램프로 인가되는 전원을 차단하는 전원차단부; 및
    상기 전원차단부에 의해 램프로 인가되는 전원이 차단될 때 상기 과전압 검출회로로부터 과전압 검출신호를 인가받고, 이에 따라 상기 이그나이터의 이그니션 동작을 차단하는 이그나이터 차단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 세라믹 메탈 할라이드 램프용 안정기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 과전압 검출부는 유입되는 전압을 제1 저항(R8)과 제2 저항(R10)을 이용하여 2:1로 분압하여 공급하고, 제1 다이오드(D6)를 통해 그라운드보다 낮은 전압을 차단하며, 제1 캐패시터(I_C2)를 사용한 DC 전압검출용 평활작업을 실행하고, 제3 저항(R9)을 통해 전류를 제한하고, 제4 저항(R2)의 적용으로 전압을 1/2로 분압하며, 제2 다이오드(D5)를 이용하여 (5V-0.7V)보다 낮은 전압과 제3 다이오드(D7)를 이용하여 (그라운드-0.7V)보다 낮은 전압을 차단하며, 제2 캐패시터(C2)는 고주파 제거용 콘덴서로 이용되고, 상기 세라믹 메탈 할라이드 램프에 연결되는 것을 특징으로 하는, 세라믹 메탈 할라이드 램프용 안정기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 세라믹 메탈 할라이드 램프용 안정기의 상태가 정상상태임을 알리는 제1 LED; 상기 이그나이터가 동작하여 고압 펄스를 발생하는 경우에 상기 제1 LED와 함께 점등되는 제2 LED; 상기 세라믹 메탈 할라이드 램프에 과전압이 발생됨을 알리는 제3 LED;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 세라믹 메탈 할라이드 램프용 안정기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 이그나이터는,
    충방전 전압에 의한 스위칭 동작으로 상기 세라믹 메탈 할라이드 램프가 점등되게 하는 스위칭 소자부; 및
    상기 세라믹 메탈 할라이드 램프와 상기 스위칭 소자부 사이에 연결되어, 상기 스위칭 소자부에 고정전압이 공급되게 하는 정전압 레귤레이터부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 세라믹 메탈 할라이드 램프용 안정기.
  5. 제4항에 있어서,
    구동 전압이 상승된 상기 세라믹 메탈 할라이드 램프로부터 유기되는 전압은 트리거 신호를 발생시키기 위해 직렬 연결된 저항(R1), 다이오드(D2), 제2 분배저항(R6)을 거쳐 제1 분배저항(R3)의 양단에 인가되어, 상기 정전류 레귤레이터부에 인가되는 것을 특징으로 하는, 세라믹 메탈 할라이드 램프용 안정기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 분배저항과 상기 제2 분배저항 사이에 상기 트리거 신호를 안정화시키기 위한 캐패시터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 세라믹 메탈 할라이드 램프용 안정기.
  7. 제5항에 있어서, 상기 정전압 레귤레이터부는,
    상기 세라믹 메탈 할라이드 램프의 동작 전압 상승에 의해 미리 설정된 소정 전압 이상의 전압을 상기 스위칭 소자부에 인가하면, 상기 스위칭 소자부를 턴온시킴으로써, 상기 이그나이터 회로의 이그니션을 방지하는 것을 특징으로 하는, 세라믹 메탈 할라이드 램프용 안정기.
  8. 제7항에 있어서, 상기 미리 설정된 소정 전압은,
    상기 정전압 레귤레이터부로 구비된 제너 다이오드의 항복전압에 추가로 상기 스위칭 소자부의 게이트 전압이 더해진 전압인 것을 특징으로 하는, 세라믹 메탈 할라이드 램프용 안정기.
  9. 제5항에 있어서, 상기 이그나이터 회로는,
    정격전압(220v)의 +전위가 제공되면 이를 캐패시터에 충전하면서 상기 스위칭 소자부를 스위칭시키고, 다시 규격전압(220v)의 '-' 전위가 제공되면 상기 캐패시터에 충전함과 동시에 상기 '+' 전위에서 충전된 전압과 합쳐서 상기 스위칭 소자부의 스위칭에 따라 합쳐진 전압을 쵸크 트랜스에 방전하여 1차측과 2차측의 코일턴수에 맞추어 상기 2차측에 고압펄스를 유기시킴으로써, 상기 캐패시터의 반복된 충방전에 의해 1~5μs 동안 고압펄스를 수회 발생시키는 것을 특징으로 하는, 세라믹 메탈 할라이드 램프용 안정기.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 이그나이터 회로 또는 상기 세라믹 메탈 할라이드 램프의 구동을 표시하기 위한 표시수단을 더 구비하는, 세라믹 메탈 할라이드 램프용 안정기.







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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR940007437B1 (ko) * 1991-12-31 1994-08-18 주식회사 현인정보 전자식 안정기
JP2006164698A (ja) * 2004-12-06 2006-06-22 Hitachi Media Electoronics Co Ltd 放電ランプ点灯装置及びそれを用いた映像表示装置
JP2007258185A (ja) * 2007-05-17 2007-10-04 Denso Corp 放電灯装置
KR20100107180A (ko) * 2009-03-25 2010-10-05 박천돈 프리램프형 고압방전등용 전자식 안정기
KR101216200B1 (ko) 2011-09-15 2013-01-03 (주) 제이피테크 세라믹 메탈할라이드 램프 안정기 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR940007437B1 (ko) * 1991-12-31 1994-08-18 주식회사 현인정보 전자식 안정기
JP2006164698A (ja) * 2004-12-06 2006-06-22 Hitachi Media Electoronics Co Ltd 放電ランプ点灯装置及びそれを用いた映像表示装置
JP2007258185A (ja) * 2007-05-17 2007-10-04 Denso Corp 放電灯装置
KR20100107180A (ko) * 2009-03-25 2010-10-05 박천돈 프리램프형 고압방전등용 전자식 안정기
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