KR830002174B1 - 방전등 점등 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

방전등 점등 장치

제1도는 본 발명의 배경이 되는 매 사이클스타아트 점등 방식의 방전등 점등장치의 전기회로도.

제2도는 본 발명의 일실시예의 방전등 점등 장치의 전기회로도.

제3도는 본 발명의 다른 실시예의 전기회로도.

제4도는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 전기회로도이다.

본 발명은 방전등 점등 장치에 관하며, 특히, 예를들면 매(每) 사이클스타아트 점등 방식에 있어서, 방전램프의 시동시에는 필라멘트를 충분한 예열전류로서 예열하고, 더구나 점등후에 예열전류를 영내지는 감소시킴으로서 전력손실을 저감시켜 효율을 높이도록한 방전등 점등 장치에 관한 것이다.

본 출원인은, 먼저, 효율의 개선과 함께, 한류 쵸우크의 소형, 경량화를 가능토록하고, 생자원 및 생에너지에 관해서 매우 유용한 매사이클 스타아트 점등방식을 제안하였다.

제1도는 본 발명의 배경이 되는 매사이클 스타아트 방식을 사용한 1자정 방전등 점등 장치를 나타낸 전기회로도이다. 구성에 있어서, (1)은 사용 주파수의 교류전원이며, 한류장치의 일예로서의 한류쵸우크(2)와 방전램프(3)의 직련회로가 접속되고 있다. 방전램프(3)의 필라멘트(31), (32)의 비전원측에 간헐고주파 고전압발생회로(이하 고압회로)(4)가 접속되어 있다.

전기한 고압회로(4)는 발진콘덴서(51)에 다이리스터(52) 및 승압인덕터(53)의 직렬회로를 병렬접속하여 구성된 고주파 고전압 발생회로(이하 승압회로)(5)에, 간헐발진용 콘덴서(6)을 직렬접속한 회로이다.

그리고, 전기한 고압회로(4)는 간헐적으로 구주파 발진 동작하는 한, 트라이액등의 게이트 부착 다이리스터를 사용하는 것, 더 나아가서 인버어터를 사용한 고압발생회로에 치환할 수도 있다.

이어서 제1도의 구성의 동작에 관해서 설명하면 다음과 같다. 전원(1)을 투입하면, 한류 쵸우크(2)를 거쳐서 방전램프(3)에 전원 전압이 인가됨과 동시에, 고압회로(4)에도 전원전압이 인가된다. 고압회로(4)에 있어서는, 전원전압이 간헐발진용 콘덴서(6)를 거쳐서 다이리스터(52)에 인가되며, 이 다이리스터(52)를 브레이크오우버 시키기 위하여 승압회로(5)가 발진동작을 개시한다. 이 발진동작은 간헐발진용 콘덴서(6)가 없으면 계속하는 것이지만, 승압회로(5)의 발진동작에 따라서 간헐발진용 콘덴서(6)가 차츰 충천되어가며, 또한 이 간헐발진용 콘덴서(6)의 단자전압이 전원전압을 상쇄함으로서, 전원전압의 입상(立上) 부분에 있어서 각 반 사이클마다에 간헐적으로 발진하는 것으로 된다. 따라서, 이 고압회로(4)로부터는, 교류전원전압의 각 반사이클의 소정위상마다 간헐발진 출력이 발생한다.

이 발진출력은, 전원전압에 중첩되어 방전램프(3)에 인가된다. 동시에, 고압회로(4)의 발진동작중에, 전원(1)-한류쵸우크(2)-필라멘트(31)-고압회로(4)-필라멘트(32)-전원(1)의 경로로서 고압회로(4)의 입력전류가 흐름으로서, 필라멘트(31), (32)가 예열된다.

이리하여, 필라멘트(31), (32)가 충분히 예열되면, 고압회로(4)로 부터의 발진출력에 트리거되어 방전램프(3)가 시동된다. 방전램프(3)가 시동점등 되면, 방전램프(30)의 관전류가 한류쵸우크(2)를 흐르게 됨으로서, 그 임피이던스가 변화하여, 입력전류의 출현 기간은 예열시 보다도 짧아진다. 입력전류의 휴지(休止)기간은 물론 고압회로(4)가 발진동작을 정지하고, 또한 필라멘트(31), (32)의 예얄이 정지하고 있으며, 따라서 방전램프(3)의 점등중에는 예열전류가 감소한다.

이어서 방전램프(3)가 전원(1)의 각 반사이클 마다에 고압회로(4)의 발진출력에 의해서 재점호되면서 전원전압에 의해 점등 유지된다.

여기서, 관전압은, 간헐발진기간에 의한 휴지기간을 가진 구형파로 되며, 그 실효값은 종래의 점등 방식보다 약간 낮은 값을 나타낸다. 또, 고압회로(4)의 간헐적인 입력전류가 한류쵸우크(2)를 흐름으로서, 관전압의 파형이 입력전류의 영향으로 약간 높여진다. 입력전류의 출현 위상은 전원전압의 변동에도 불구하고 일정한 위상으로 유지된다. 또 전기한 입력전류는, 만약 전원전압의 증대에 의해서 관전류가 증대하면 관전류 파형의 후단이 다음의 반사이클의 입력전류의 출현기간에 막혀들어가므로서 감소하는 특성이 있으며, 즉, 부(負)의 변동 계수를 갖는다. 이들은 매사이클 스타아트 점등방식에 있어서의 관전류의 변동율이 안정입피이던스의 감소에도 불구하고 양호하게 유지되는 이유이다.

한류쵸우크(2)의 축적에너지 및 필요한 인덕턴스를 계산하면, 각각, 종래의 글로우점등 방식에 비하여 1/4 및 1/5정도로 되며, 그만큼 소형화 할 수 있다.

그리고, 승압트랜스 구성의 급속시동 방식의 안정기와 비교하면, 이들의 소형화 비율은 더욱 현저해진다.

더구나, 이와 같은 점등방식에 의하면 전원전압과 관전류의 위상차가 종래의 점등 방식보다 작으므로 역률 개선콘덴서는 불필요 하게 되며 혹은 극단적으로 소용럭으로 하는 것이 가능한다.

이와 같이, 본 발명의 배경으로 되는 매사이클스타아트 점등방식에서는 생자원, 생에너지에 대해서는 다대한 이점을 갖는 것이다.

그런데, 방전램프의 효율은, 일반적으로 다음식으로 표시된다.

이 전력손실은, 한류쵸우크(2)에 의한 손실(예를들면 40W의 방전램프의 경우 5.5W)과, 전자스타아터 또는 본 발명의 배경으로 되는 매사이클 스타아트 점등방식에 있어서의 승압회로의 손실(2W)과, 방전램프의 필라멘트 손상(즉, 전극손실, (5.5W)과의 합계이다. 상기식의 관계에서, 효율을 향상시키려고 생각한다면, 전력손실을 작게하면 된다. 그러나 한류쵸우크 손상 및 승압회로의 손실을 없애는 것은 곤란하기 때문에, 전극손실을 가능한한 저감시키면 된다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 거기서, 전극손실을 영으로 하기 위하여, 방전램프의 점등후에 있어서의 필라멘트 가열전류(if)를 영으로 하기 위하여 전자스위칭 소자를 사용하여 방전램프의 시동점등후 예열전류를 차단하는 것이 고려된다.

그러기 때문에, 본 발명의 주된 목적은, 시동시의 예열전류를 증대시키고 또한 점등후에 예열전류를 감소시켜 효율을 높인 방전등 점등장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 요약하면, 간헐고주파 고전압 발생수단에 포함되는 간헐 발진용콘덴서에 대하여 트랜스의 1차권선과 전류제어형 비선형 저항소자와의 직렬회로를 병렬접속하고, 시동시에 전기한 전류제어형 비선형 저항소자를 도통시켜 간헐발진용 콘덴서의 방전전류를 트랜스에 흐르게 하여 2차권선에 유기되는 전압으로 방전램프의 적어도 하나의 필라멘트를 예열하도록한 것이다.

본 발명의 상술한 바와 같은 목적 및 그밖의 목적과 특징은 아래에 도면을 참조하여 행하는 상세한 설명에서 한층 더 명확해질 것이다.

제2도는 본 발명의 일실시예의 전기회로로서, 그 구성에 있어서, 이 제2도는 아래와 같은 점을 제외하고는 제1도와 같다. 즉, 고압회로(4)를 방전램프(3)의 필라멘트(31), (32)의 전원측단에 병렬접속함과 동시에, 간헐발진용 콘덴서(6)에 대하여 필라멘트(31)와 트랜스(7)의 1차권선(71)과 전류제어형 비선형 저항소자의 일례로서의 제2의 다이리스터(8)와의 직렬회로를 병렬접속하고, 트랜스(7)의 2차권선(72)을 방전램프(3)의 한쪽 필라멘트(32)에 접속한 것이다.

동작에 있어서는, 전원(1)을 투입하면, 한류쵸오크(2)를 거쳐 방전램프(3)에 전원전압이 인가됨과 함께 고압회로(4)에도 전원전압이 인가된다. 그에 따라서, 제1도의 설명과 같이하여 승압회로(5)가 발진동작을 개시한다. 그리고, 승압회로(5)의 발진동작에 다라 간헐발진용 콘덴서(6)가 차츰 충전되어 가는데, 제1도와는 달리 이 간헐발진용 콘덴서(6)의 단자전압이 다이리스터(8)의 브레이크오우버전압을 넣으면, 다이리스터(8)가 도통하여 간헐발진용 콘덴서(6)-1차권선(71)-디이리스터(8)-(6)의 경로를 통해서 간헐발진용 콘덴서(6)의 방전류가 흐른다. 이 방전류에 의해서 트랜스(7)의 2차권선(72)에 전압이 유기되어 필라멘트(32)에 인가된다. 간헐발진용 콘덴서(6)가 방전을 끝내게 되면, 다이리스터(8)가 비도통산태로 됨으로, 승압회로(5)는 제1도와는 달리 연속 발진 동작하고, 간헐발진용 콘덴서(6)는 재차 충전되기 시작하며, 그 단자전압이 다이리스터(8)의 브레이크오우버 전압 V_BO를 넘으면 다이리스터(8)가 도통한다. 이하 같은 동작을 반복하므로서, 필라멘트(31), 32)가 예열된다.

이리하여, 필라멘트(31), (32)가 충분히 예열되면, 고압회로(4)에서 발진출력에 트리거되어 방전램프(3)가 시동된다. 방전램프(3)의 시동점등된 후에는, 방전램프(3)의 양단전압이 관전압으로 저하하므로, 간헐 발진용 콘덴서(6)에 충전되는 충전전압이 저하하고, 다이리스터(8)가 브레이크오우버 하지 않게된다. 따라서, 트랜스(7)의 1차권선(71)에 승압회로(5)에 발진전류가 흐르지 않게되므로, 2차권선(72)에 전압이 유기되지 않게된다.즉, 방전램프(3)의 시동점등된 후에는, 필라멘트(32)에 흐르는 예열전류를 없애고 전극손을 저감시킬 수 있으며, 따라서 방전램프(3)의 효율을 높일 수 있다.

제3도는 본 발명의 다른 실시예의 전기회로도이다. 구성에 있어서, 교류전원(1)과 한류쵸우크(2)와 두개의 방전램프(3a)와 (3b)가 직련 접속된다. 방전램프(3a), (3b)의 필라멘트(31a), (32b)의 전원쪽에 고압회로(4)가 접속된다. 승압회로(5)는 전술한 제2도와 같이하여 구성되지만, 방전램프(3a), (3b)가 2등 (2개의 등) 직렬접속되어 전원전압을 높게하므로서, 다이리스터의 브레이크오우버 전압을 높이기 위하여, 승압인덕터(53)에 대하여 두개의 다이리스터(52) 및 (54)가 직련접속된다. 이 승압회로(6)에 대

동작에 있어서, 전원(1)을 투입하면, 승압회로(5)가 발진동작을 개시하며 또한 고압회로(4)가 간헐발진 동작을 개시한다. 그리고, 고압회로(4)의 입력전류에 의해서 간헐발진용 콘덴서(6)가 충전되며, 그 충전 전압이 다이리스터(81) 및 (82)의 브레이크오우버 전압을 넘으면, 트랜스(7)의 1차권선(71)에 방전전류가 흘려서 각 2차권선(72), (73) 및 (74)에 전압이 유기되며, 전기한 바와 같이 각각의 유기전압에 의해서 각 필라멘트)31a), (32a), (31b), (32b)가 예열된다. 방전램프(3a), (3b)의 시동점등 후에는, 간헐발진용 콘덴서(6)의 충전전압이 낮아지며, 다이리스터(81) 및 (82)가 브레이크오우버 하지 않게 된다. 따라서, 트랜스(7)의 각 2차권선(72), (73) 및 (74)에 전압이 유기되지 않게 되며, 필라멘트(31a), (32d), 31b), (32b)의 예열이 정지한다. 따라서 전극손을 없앨 수 있으므로서 효율을 높일 수 있다.

제4도는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 전기회로도이다. 이 제4도는 아래와 같은 점을 제외하고는 제3도와 같다. 즉, 트랜스(7)에는 하나의 2차권선(72)을 설치하고, 이 2차권선(72)에 유기되는 전압에 의해서 방전램프(3a), (3b)의 필라멘트(32a), (31b)를 예열하고, 방전램프(3a)의 필라멘트(31a)는 간헐발진용 콘덴서(6)의 방전전류로서 직접 예열하고, 방전램프(3b)의 필라멘트(32b)는 고압회로(4)의 입력전류에 의해서 예열하도록한 것이다. 이 제4도에 있어서도 방전램프(3a), (3b)의 시동점등 후에는, 다이리스터(81) 및 (82)가 비도통상태로 됨으로, 필라멘트(31)의 예열을 정지할 수 있음과 함께, 2차권선(72)에 전압이 유기되지 않게 되며 방전램프(3a), (3b)의 필라멘트(31a), (32a), (31b)의 예열을 정지할 수 있다. 이 제4도에 나타낸 방전등 점등장치는, 약간 전력 손실은 높지만, 방전램프(3a), (3b)의 점등후에 만일 간헐발진용 콘덴서(6)나 발진콘덴서(51)가 단락하거나, 다이리스터(81) 및 (82)의 단락으로 인하여, 전원(1)-한류쵸우크(2)-고압회로(4)-필라멘트(32b)-전원(1)의 폐회로에 과대전류가 흘렸을 경우, 필라멘트(32b)가 과대전류에 의해서 끊어지므로, 과대전류에 의한 각 부품의 손상을 방지할 수 있다고 하는 이점이 있다.

그리고, 상술한 제3도 및 제4도에서는, 방전램프(3a), (3b)를 2등 병렬접속하도록 하여도 좋다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 간헐발진용 콘덴서에 대하여 트랜스의 1차권선과 전류제어형 비선형저항소자와의 직렬회로를 병렬접속하고, 방전램프의 시동전에는 간헐발진용 콘덴서로부터의 방전전류에 의해서 유기되는 트랜스의 2차권선으로 방전램프의 적어도 하나의 필라멘트를 예열하도록 했으므로, 방전램프의 시동시에는 충분한 예열 전류로서 필라멘트를 예열할 수 있고, 더구나 방전램프의 시동점등후에는 전류제어형 비선형 저항소자를 브레이크오우버 시키지 않도록 하고 있음으로, 예열을 정지함으로서, 방전램프의 시동점등후의 전극손을 저감할 수 있으며, 따라서 효율을 높일 수 있다.

Claims (1)

1. 교류전원, 한류장치, 전기한 한류장치를 거쳐 전기한 교류전원에 접속되는 적어도 1등의 열음극형의 방전램프, 및 적어도 1단이 적어도 하나의 필라멘트의 전원측이 되도록 방전램프에 병렬접속된, 간헐발진용 콘덴서를 포함하여 전기한 교류전원의 각 반사이클의 소정위상 마다에 간헐적으로 고주파 고전압을 발생하고 전기한 방전램프를 재점호하는 건헐 고주파 고전압 발생수단을 갖춘 방전등 점등장치에 있어서, 전기한 간헐발진용 콘덴서에 대하여 트랜스의 1차권선과 전류제어형 비선형 저항소자와의 직렬회로를 병렬접속하고, 전기한 트랜스의 2차권선을 전기한 방전램프의 적어도 하나의 필라멘트롤에 접속하여 적어도 하나의필라멘트를 예열하도록 한, 방전등 점등장치.

Images