KR860001130B1

KR860001130B1 - 형광등의 승압식 전자 안정기

Info

Publication number: KR860001130B1
Application number: KR1019840004240A
Authority: KR
Inventors: 최창용
Original assignee: 서일전광주식회사; 이경진
Priority date: 1984-07-19
Filing date: 1984-07-19
Publication date: 1986-08-13
Also published as: KR860001678A

Abstract

내용 없음.

Description

형광등의 승압식 전자 안정기

제1도는 본 발명의 회로도.

제2(a)도, 제2(b)도, 제2(c)도는 본 발명의 동작을 상세히 알려는 각부 파형도.

제3도는 종래의 형광등에서 승압식 전자 안정기의 회로도.

제4(a)도, 제4(b)도는 통상의 배압회로의 작용을 표시하는 구분회로도.

제5(a)도는 제3도의 형광등에서 나타나는 전압파형도.

제5(b)도는 일반적인 형광등에서 나타나는 전압파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 전류 제한부 2 : 차전압공급부

A' : 제2전압제어부 L₁, L₂: 전류제한용 1,2차 코일

D₁, D₂: 다이오드 C₁: 콘덴서(또는 유도성 리액턴스)

본 발명은 형광등 내의 필라멘트를 가열하기 위한 고전압발생용 유도성 쵸우크나 점등관등을 제거하여 전자식으로 계량한 종래의 승압식 안정기에 있어서 이의 불합리한 단점을 완전히 해소한 전자 안정기에 관한 것이다. 일반적으로 형광등은 이의 특수성에 의하여 한류형 쵸우크와 점등관으로 일단 형광등에 필라멘트를 가열하여 형광등내의 아르곤 가스등을 활성화시켜 점등하고 이후 전압을 다운(Down)시켜 소비 전력을 줄이고 있다. 그러나, 이러한 형광등의 전기회로로서는 한류형 쵸우크의 크기가 상승하고 순시동작이 불가능하며 이로부터의 전력소비가 많게 되고 점등관을 이용하므로서 비교적 무게가 많이 나가면서 고가가 되며 필라멘트의 가열 방법이 불합리하여 형광등내의 형광물질이 변질되어 형광색이 변색되므로서 조도가 저하되며 사용 수명이 짧게 된다.

이러한 최초의 단점을 개선하려고 근자까지 많은 전자식 점등 장치가 제안된바 있으나 이들은 비교적 회로가 복잡하다던가 한류형 쵸우크를 그대로 포함하고 단지 순시 동작만 가능하도록한 전자식 회로로서 설계하고 있으나 이 또한 바람직하지 못한 단점이 있다. 그러므로, 종래에는 제3도와 같이 이러한 단점을 개선할 수 있도록한 순시 동작형, 소형, 경량의 회로를 개발한 승압식 전자안정기(79년 특허공보, 제394호, 공고번호 79-190호)가 있었으나, 이는 그 설계상의 관점에서는 가장 바람직한 전자식 형광

즉, 이러한 승압식 전자 안정기가 그 실용화를 못보고 있는 단점을 밝히기에 앞서 이의 구성과 동작관계를 살펴보면 다음과 같다.

통상의 배압정류회로를 이용하여 상용입력전원을 배압 직류전압으로 한후 이를 저항소자를 거쳐 2극 필라멘트 형광등의 일단에 가해지도록 하고, 형광등 필라멘트가 가열되어 점등된 이후에는 컨덴서(C₅')의 최소용량 전압으로 소전압을 유지시키도록 있는 구성을 가지고 있다.

이러한 회로에서 나타나는 단점을 살펴보면,

(1) 점등후 2극 필라멘트 형광등 양단에 각기 "+,-" 직류전압이 일정하게 걸리게 되므로서, 형광등내의 수은, 아르곤 등의 봉입 가스가 전자유리된 이온의 각기 양극의 "+,-" 부위에 몰리게 되고, 산란전자의 소멸현상이 일어나 "+"쪽이 어둡게 된다.

(2) 점등시나 이후에 회로중의 전류제한용 소자로 저항을 이용하고 있기 때문에 최초의 전원 투입시 저항이 발열된 이후 시간의 경과함에 따라 상기 (1)항의 전자 양자 분극 현상으로 형광등내의 양전극 간격이 비교적 가까웁게 이동되어 전류 변화가 많게 되고 이러므로서 저항에 열화되며, 한편으로는 직류중 고주파 성분에 의해 발열이 심하고 열화가 상기 이유로 가속된다.

(3) 형광등 양단의 필라멘트가 최초 전원 투입시 직류고전압이 순간적으로 걸리기 때문에 필라멘트의 산화가 심하게 된다.

(4) 상기회로는 소형, 경량의 유니트로 비교적 밀봉된 상태로 제작되므로 그 자체의 발열이 많아 전체적인 능, 수동 수자에 영향이 미쳐 고장이 쉽게 날 우려가 있는 것이다.

상기와 같은 단점들은 여태까지 비교적 가장 적합한 형광등 점등장치로서 설계된 승압식 전자안정기가 아직까지 실용화되지 못하고 있었던 문제점이다.

본 발명은 종래의 이러한 단점을 모두 제거하므로서 형광등의 순시 동작형,소형, 경량의 전자식 안정기를 발명한 것으로서 이는 통상의 4배압정류 회로의 출력단에 어떠한 상태하에서도 형광등의 필라멘트에 일정전류를 가할 수 있는 전류 제한부와 이 전류 제한부 및 필라멘트의 일단에 차전압을 발생토록한 차전압 공급부를 포함한 제2전압 제어부로서 상기와 같은 단점을 모두 개선하므로서 형광등의 점등 장치로서는 가장 전자 안정기를 제공하려는데 그 목적이 있는 것이다.

이하에서 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

다이오드(D₃-D₆) 및 컨덴서(C₂-C₅)로 통상의 배압정류회로(B')를 구성하고 이를 상용 전원단(Ac)과 형광등 전극 상이에 연결한 것에 있어서 상기 배압정류회로(B')의 다이오드(D₆) 출력단에 제1차코일(L₁)과 이와 대향되게 동일권선의 제2차코일(L₂)을 구성하여서 된 전류 제한부(1)와 이의 말단에 각기 형광등(F_L)의 필라멘트(F_t1) 양단을 연결하고, 입력단에서 컨덴서(C₁)(또는 유도성 리액턴스)를 거쳐 2개의 다이오드(D₁,D₂)의 캐소드와 애노드측을 공접하며 상기 전류 제한부(1)의 제2차코일(L₂)일단과 필라멘트(F_t2)일단에 각기 연결하여 차전압 공부(2)를 구성하여서 된 제2전압제어부(A')를 연결하여서 된 것이다. 미설명부호 F_L는 형광등이다.

이러한 구성의 본 발명의 동작을 설명하기에 앞서 본 발명에서 이용되는통상의 배전압정류부(B')(본 발명에선 4배압정류부이다)의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

즉, 제1도 및 제4(a)도, 제4(b)도와 같이 교류 전압 V_msin wt가 교류 입력단(Ac)에 가해지면 처음 반주기동안에 컨덴서(C₄)는 다이오드(D₅)를 거쳐 충전된 전하가 방전로가 없어 컨덴서(C₄)의 단자전압으로 되고 이후 V_m값을 유지하며, 컨덴서(C₁)도 역시 다음 반주기 동안에 다이오드(D₆)를 거쳐 V_m으로 남아있어 그 출력값은 2V_m으로 된다. 이후 제4(b)도와 같이 다시 2배압되므로 최동출력은 입력최대치 V^m에 대해 4배압으로 된다. 그러므로, 일단 스위치를 키게 되면 4배압 정류된 전압이 전류제한부(1)의 제1차코일(L₁)을 거쳐 형광등(F_L)의 필라멘트(F_t1)를 고전압으로 순시가열하여 형광등을 점등시킨 이후에는 컨덴서(C₅)의 단자전압에 의해서 소전압으로 형광등(F_L)이 점등된 상태로 놓여진다.

이후, 입력전원단(Ac)의 "+"반파 기간에는 다이오드(D₅)→다이오드(D₆)→제1차코일(L₁)→형광등(F_L)의 필라멘트(F_t1)→필라멘트(F_t2)→다이오드(D₂)→컨덴서(C₁)를 통해 B점에 도달하고 가시 "-"반파기간에는 컨덴서(C₁)→다이오드(D₁)→제2차코일(L₂)→필라덴트(F_t1)→필라덴트(F_t2)→다이오드(D₃)→다이오드(D₄)→A점으로 전류 통로가 구성된다. 이때, 전류제한부(1)에서의 "+" 반파시는 제1차코일(L₁)이 "+"로 여자되고, "-" 반파시는 "-"의 역기전압이 흐르므로 이때 "-" 반파시의 전류통로가 제2차코일(L₂)에 형성되어 제2차코일(L₂)을 "+"여자시키고 이들은 상호 보완작용으로 일정전류(제1,2차코일(L₁,L₂)의 기본 임피던스에 의함)를 유지하게 되어 형광등(F_L)의 필라멘트(F_t1)에 가해지는 전류가 제2(b)도와 같이 일정하고 이러므로서 형광등(F_L)의 동작이 확실하고 장기적으로 안정된 상태에 있다.

한편, 차전압공급부(2)의 컨덴서(C₁), 다이오드(D₁,D₂)에 의하여 형광등(F_L)의 필라멘트(F_t1, F_t2)에 차전압을 형성한 일정 교류 파형이 제2(b)도, 제2(c)도와 같이 형성되어(점선 A단자와 K₁,K₂와의 전압파형도)이 필라멘트(F_t1, F_t2)상에 차전압이 항상 유지되고 이러므로서 직류 전압에 의한 형광 물질의 이온 소멸(전자, 양전자의 분극현상)이 없어지게 되며, 형광등의 일부가 어두워지거나 하는 등의 문제가 없어진다.

한편, 순시 가열의 고전압이 전류제한기(1)로 제어되므로 필라멘트(F_t1, F_t2)의 일시적인 고전압에 의한 산화를 예방할 수 있다.

이러한 구성의 본 발명은 기존의 전자점등식 형광등회로에 제삼의 전기 통로를 필라멘트에 형성시키고 그 입력단에 전류를 제어함에 있어서 서로 유도성리액턴스 성분이 상쇄되는 구성을 하므로서 이러한 회로를 가장 신뢰성있는 전자점등식 형광등 안정기로 할 수 있어 형광등으로서는 획기적인 몸체의 소형, 경량의 구조로 할 수 있을 뿐아니라 그 설계상의 스마트함이나, 원가절감, 생산성 향상에 크게 기여할 수 있는 유익한 특징이 있다.

Claims

배전압 정류부를 기존의 형광등에 결합한 것에 있어서 상기 형광등의 입력단 필라멘트(F_t1)와 배전압 정류부 사이에 적어도 하나 이상의 유도성 리액턴스 성분을 가지고 상호 보완작용을 하도록 구성한 전류제한부(1)와 필라멘트(F_t1, F_t2)에 각기 차전압을 형성하도록 입력단(Ac)에서 컨덴서(C₁)(리액턴스 소자도 좋다) 다이오드(D₁,D₂)로 차전압 공급부(2)로 구성하여서 된 제2전압제어부(A')를 구성하여 형광등의 순시 동작과 함께 필라멘트의 산화나 전자, 양전자의 이온 분극 현상 등을 방지하도록 함을 특징으로 하는 형광등의 승압식 전자 안정기