KR850000215Y1

KR850000215Y1 - 형광등용 절전 및 순간점등 안정기(安定器)회로

Info

Publication number: KR850000215Y1
Application number: KR2019830001492U
Authority: KR
Inventors: 정연호; 박순봉
Original assignee: 정연호; 박순봉
Priority date: 1983-02-19
Filing date: 1983-02-19
Publication date: 1985-02-15
Also published as: KR840004546U

Abstract

내용 없음.

Description

형광등용 절전 및 순간점등 안정기(安定器)회로

제1도는 본 고안의 회로도로서 20W 또는 30W 전용회로

제2도는 40W 전용회로.

제3도는 본 고안 동작시의 파형도

제4도는 콘덴서 C₁의 파형도.

본 고안은 형광등의 점등시 초기 개로(開路) 전압을 낮추어 사용하고 글로우스타터를 사용치 않고 순간 점등을 시키므로서 시력 공해 해소와 절전효과를 동시에 얻을 수 있도록한 절전 및 순간절등용 안정기 회로에 관한 것이다.

글로우스타터를 사용하고 있는 형광등 중 40W 용량의 형광등을 예로들면 소비전력은 약 1.0A가 되고 정격 2차 전압은 200V이나 형광구의 점등완료시 전극 양단 전압이 120V로 안정되므로 200V―120V=80V 80V×흐르는 전류로 계산해서 형광구를 전류를 0.45A만 잡으면 안전기의 소비전력은 80V×0.45A가 되며 형광구 전력은 120V×0.45A가 된다.

따라서 형광구의 정격 2차 전압이 지금까지의 200V보다도 방전 안정 전압인 120V에 가까울수록 안정기의 소비전력은 적어지게 됨을 알 수 있다.

그러나 방전관을 사용하는 현재의 형광등으로는 초기 방전개로 전압인 200V이하로 전압을 낮추면 방전이 되지 않아 점등이 되지 않기 때문에 절전효과를 얻을 수 없었고 방전관의 방전시 깜빡이는 현상으로 눈의 피로를 가져오며, 방전관이 방전할 때는 형광등이 켜있는 상태보다도 2―3배의 전력을 소비하였다.

본 고안에서는 안정기 회로를 개량하여 글로와 스타터방식으로는 불가능한 정격 2차 전압을 150V낮추므로서 종래 전압보다 50V가 낮아져 방전안정 전압을 120V로 하면 안정기의 불필요한 소비전력이 30V× 0.45A로 되어 전국의 많은 등수를 합산할 때 절전 효과는 대단한 것이다

그리고 더 큰 장점은 글로우스타터를 사용하지 않으므로서 깜빡이는 현상이 없이 즉시 점등이 되어 눈을 보호하며 초기방전시의 소비전력이 형광등이 켜져있는 상태의 전력보다 2―3개에 달하기 때문에 또 다른 절전효과를 얻을 수 있는 것으로, 첨부도면에 의하여 작동 상태를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도에서 T₁,T₂는 입력전압 교류 100V가 연결되는 단자이고 PT는 트랜스로서 N₁은 100V 1차 권선, N₂,N₃는 형광구의 휠라멘트가열용 권선이다.

C.H로 표시된 트랜스는 일반 쵸크트랜스로서 NP는 종래의 쵸크코일과 동일하나 권선의 감김 횟수가 종래의 것보다 약정도 감겨있고, NS는 아주 적은 횟수로 NP상부에 밀착해서 감겨있는데 권선의 감겨진 수는 NP권선의 약 10 : 1 정도이며, 권선 NP는 입력단자 T₂와 휠라멘트용 권선 N₂에 연결되었고 권선의 NS B점은 트라이액에 그리고 A점은 600V정도의 내압을 가진 극히 작은 용량의 고주파 결합용 콘덴서(C₁)을 통해 입력단자 T₂에 연결되었다. 권선 NS의 B점과 입력단자 T₁간에 연결된 트라이액은 교류용 반도체 제어소자이며, 여기서는 위상각(位相角)70―80%를 사용해서 60Hz 100V를 콘덴서 (C₁)에 충전하는 동안 날카롭게 만들어 NS권선에 60Hz의 고조파(高調派)파형을 만들어 공급한다.

트로이액의 게이트(G)와 입력단자(T₁)사이에는, 반도체(DA)와 콘덴서 (C₂)가 연결되고, 반도체(DA)와 콘덴서 (C₂) 사이에는 저항(R)이 연결되어 트라이액에 연결되었는데, 여기서 반도체(DA)는 트라이액의 게이트(G)에 저항(R)과 콘덴서 (C₂)로 시정수(時定數)관계를 만들고 트라이액을 스위칭하는 반도체이다.

입력단자 T₁에는 N₃권선이 연결되어 있고 N₂의 권선에는 쵸크의 안전용 권선 NP을 거쳐서 AC 100V 입력단자인 T₂에 연결되어 있으며, N₂필라멘트 가열용 권선과 N₂의 필라멘트 가열용 권선에는 쵸크안정기의 NP 코일을 거쳐서 AC 100V 가 걸려있다.

이와 같은 본 고안은 형광구 20W나 30W일 경우 초기 방전은 AC 100V정도의 낮은 전압을 가지고는 방전이 되지 않으며, 방전이 되기 위해서는 AC 100V 이상의 고전압이 필요하다.

그러므로 본 원에서는 전자스위칭 회로(가)를 써서 주파수가 높고 날카로운 파형의 전력을 만들고 콘덴서(C₁)으로 NP권선에 높은 전동수를 흐르게하여 NS : NP권선으로 승압하고 NP 권선의 AC 100V 전압과 함께 형광구 양쪽 전극에 전류가 아주 미약한 1000V 정도의 전압이 가해져 방전하도록 하며 주전력 AC 100V는 뒤를 따라서 흘러가므로 형광구는 전류가 증가하고 NP권선으로 지정된 저항에 인덕턴스(inductance)에 주파수의 저항인 리액턴스(ieactance)로 결정된 전류가 제한되어 흐르게 된다.

더욱 구체적으로는 트라이액은 저항(R)과 콘덴서(C₂)가 갖는 시정수에 비례하여 충방전하는데 여기서 방전은 반도체(DA)가 자기유지 전압에 도달하면 (C₂)는 충전량을 일시에 방전하고 이 전류가 트라이액의 게이트에 가해지므로 트라이액은 도통되어 콘덴서(C₁)에 주파수가 높고 날카로운 파형의 전류가 흐른다.

이때 콘덴서(C₁)은 많은 전력을 통과할 수 없으므로 콘덴서(C₁)이 가진 충전량만이 트라이액의 온 오프주기간에 흘러서 파형이 쵸크의 인덕턴스에서 유기된 전력증 높은 부분과 날카로운 부분만을 통과하므로 트라이액의 파형이나 NS권선의 파형이 날카로운 진동을 일으켜서 PN의 권선에 10배(AC 100V×10)이상의 높은 전압이 NP에 나오게되어 형광구는 순간적으로 점등된다.

이와 같이 동작이 이루어지는 각 부분의 파형은 제3도에 표시된 것과 같이제3(a)도은 입력단자 T₁,T₂에 공급되는 전원의 파형이며 제3(b)도는 트라이액의 애노드의 출력전압 파형이며 제3(c)도은 트라이액의 애노드 출력전류파형 제3(d)도는 트라이액 게이트 입력파형이며 점등이 되는 순간 쵸크코일의 권선(NP)에 유기되는 펄스전압의 파형은 제3도의 제3(e)도와 같이 파형의 봉우리가 날카로우며 점등후의 쵸크코일의 전류파형은 제3도의 제3(f)도과 같이 봉우리가 갈라져 있다.

또한 제4도는 콘덴서(C₁)의 작동시 파형도로서제4(a)도는 점등전의 60Hz의 싸인파형이고, 제4(b)도는 점등순간의 충,방전시의 진동된 파형이다. 제4(c)도는 파두가 넓어지고 파고가 내려가 봉우리가 둘로 갈라져 있다. 이것은 위상 차 즉 L부분은 약 60°늦어지고 C부분은 압서서 파두가 둘로 갈라져 있다. 제4(d)도는 형광구의 점등후 전류의 흐름이 안정되어 있는 상태의 콘덴서 (C₁)양단의 파형이다.

한편 형광구가 점등되는 순간 권선 NP에서 발생되는 고전압은 전압은 높지만 전류가 1000분의 1암페어 정도이므로 형광등이 완전 점등되어 버리면 완전히 내부에 흡수되어 존재가 없어지나 전력이 급히 줄어들거나 조광기등으로 전력을 줄이면 양극간의 초기방전시와 같이 작동을 신속히 하여서 전혀 눈으로 느끼지 못할 만큼 빠른 작동을 하므로 방전전압이 하강하면 이제까지는 주전류에 눌려서 흡수되었든 유기전압이 주전류와 반비례되어 나타나 미약해지는 주전력을 단속하지 않고 25W 촉광까지(광량최소점)방전을 계속케 하므로 일반 형광등과 같이 높은 점에서 켜지는 것이 아니고 광량이 최대점이나 최소점 또한 전력이 최소치 또는 최대치등 어떠한 조건에서도 점등이 아주 신속히 이루어진다.

Claims

1. 쵸크코일(CH)의 NP 권선 상부에 밀착하여 10 : 1 정도의 비율로 NS 권선을 감고 NS 권선의 양단중 A점은 콘덴서(C₁)를 통해 입력단자 T₂에 연결하고 B점은 스위칭회로(가)를 통해 입력단자 T₁에 연결하여 스위칭회로(가)에서 발생된 주파수가 높고 날카로운 파형의 전류를 NS 권선에 흐르게하여 NP 권선에서 얻어지는 높은 전압으로 형광구를 순간점등 시킴을 특징으로한 절전 및 순간점등 안정기회로.