KR870001215Y1

KR870001215Y1 - Ignition device for a flolescent

Info

Publication number: KR870001215Y1
Application number: KR2019840012954U
Authority: KR
Inventors: 윤세양; 박수한
Original assignee: 주식회사서풍전자; 안광욱
Priority date: 1984-12-08
Filing date: 1984-12-08
Publication date: 1987-03-27
Also published as: KR860009119U

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Electronic fluorescent lamp lighting device

제1도는 본 고안의 기본적인 구성을 보인 회로도.1 is a circuit diagram showing a basic configuration of the present invention.

제2도는 대전력이 필요한 경우의 형태를 보인 회로도,.2 is a circuit diagram showing a form where a large power is required.

제3도는 대전력이 필요한 경우의 다른 형태를 보인 회로도.3 is a circuit diagram showing another form when large power is required.

제4도는 더어미스터를 갖는 본 고안의 또 다른 형태를 보인 회로도.4 is a circuit diagram showing another form of the present invention having a thermistor.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1,1' : 바이파일러감이 트랜스포머의 양단1,1 ': Bi-Filler feels both ends of transformer

2 : 바이파일러감이 트랜스포머의 중간탭2: Bi-Filler feeling the middle tap of the transformer

3,5 : 인덕터 6 : 콘덴서3,5 inductor 6 capacitor

11,11' : NPN형 대전력 트랜지스터 12,12' : SCR11,11 ': NPN type high power transistor 12,12': SCR

Q₁,Q₂: 전력 증폭용 트랜지스터 F : 형광램프Q ₁ , Q ₂ : Power amplification transistor F: Fluorescent lamp

B : 바이파일러감이 트랜스포머 Th : 더어미스터B: Bi-Filler transformer Th: Thermistor

본 고안은 각종의 업소나 가정에서 널리 쓰이는 형광램프의 점등장치에 관한 것으로, 극히 간결한 구조로써 동작중의 과대전류로 인한 열파괴현상이 야기되지 않도록 하고, 또한 효율적인 점등이 가능하도록 한 것이다.The present invention relates to a lighting device of a fluorescent lamp which is widely used in various businesses and homes, it is an extremely simple structure to prevent thermal destruction due to excessive current during operation and to enable efficient lighting.

종래에는 쵸크코일로써 형광램프를 점등시켰으므로 효율이 낮을 뿐만아니라 쵸크코일의 코어에서 험이 발생되어 신경을 자극하게 되고 또한 쵸크코일 자체의 무게가 무거웠고 순간 점등이 되지않는 문제점이 있었다. 따라서 이러한 문제점을 감안하여 입력전원을 배전압 정류하여 고전압의 직류를 얻을 후 이를 형광램프에 인가하여 점등되게 한 것이 있었으나 이는 경량이고 험이 발생이 제거될 수 있으며 순간점등 가능하게 되는 반면에 형광램프에서 소비되는 전력이 저항에 의하여 제한되게 한 방식이어서 저항에서 전력손실이 크고 형광램프에 흐르는 전류가 직류이므로 광전변환효율(光電變換效率)이 저하될 뿐만아니라 사용하다 보면 형광램프 일측에 흑화(黑化)현상이 발생되어 그 수명이 단축되는 문제점이 있었다.Conventionally, since the fluorescent lamp is turned on as the choke coil, not only the efficiency is low but also a hum is generated in the core of the choke coil to stimulate the nerves, and the weight of the choke coil itself is heavy and there is a problem that the instant light does not turn on. Therefore, in consideration of these problems, the input power was rectified with a double voltage to obtain a direct current of high voltage, and then applied to the fluorescent lamp to turn on the lamp. However, this is light and hum can be eliminated and instantaneous lighting is possible. Since the power consumption is limited by the resistance, the power loss in the resistor is large and the current flowing in the fluorescent lamp is DC, so the photoelectric conversion efficiency is not only reduced. ) There was a problem that the life is shortened.

그러므로 근래에는 트랜지스터를 사용한 인버터로서 효율을 향상시키고 순간점등이 가능하게 한 것들이 제안되었다. 그 일례로서 대한민국특허공보 제81-1421호를 살펴보면 트랜스포머에 극성이 반대인 1쌍의 2차측 권선을 마련하고 이에 각각 다이오드 및 저항 그리고 보조트랜지스터 및 주트랜지스터를 접속하며 1차측 권선에는 공진용 인덕터와 캐패시턴스 그리고 부하인 점등관을 연결하여서 된 것인바, 이는 효율이 대폭 향상되며 순간점등이 가능한 반면에 상당히 높은 주파수로 발진해야 하는 주트랜지스터들의 스위칭 동작 중에 전하의 축적량이나 트랜지스터 자체의 주파수특성 등에 의한 함수로 인하여 차단되는 데 상당한 시간이 소요되며, 따라서 교번으로 "ON", "OFF" 동작을 해야함에도 불구하고 동시에 주트랜지스터가 ON되므로 그 결과 주트랜지스터가 과전류에 의하여 열파괴되기 때문에 이를 감안하여 복수 개의 다이오드 및 별도의 보조트랜지스터 그리고 저항 등의 다수의 부품을 조합하였으며 이들의 값을 일일이 정밀하게 조정하여 줌으로써, 이들의 동작에 의하여 주트랜지스터의 베이스 전류를 소멸시켜 빠른 시간내에 전류가 "OFF"되게 하는 방식이어서 회로가 복잡하게 되므로 제작비가 많이 들고 일일이 정확한 조정을 해야하므로 생산성이 저하되는 원인이 되었다.Therefore, recently, inverters using transistors have been proposed to improve efficiency and enable instant lighting. As an example, refer to Korean Patent Publication No. 81-1421. A pair of secondary windings of opposite polarity is provided in a transformer, and a diode, a resistor, an auxiliary transistor, and a main transistor are connected to each other. This is done by connecting the capacitance and the light tube which is the load, which is a function of charge accumulation or frequency characteristics of the transistor itself during the switching operation of the main transistors, which have to be oscillated at a considerably high frequency while the efficiency is greatly improved and the instantaneous lighting is possible. Due to this, it takes a long time to be cut off. Therefore, even though the "ON" and "OFF" operation must be performed alternately, the main transistor is turned on at the same time. As a result, the main transistor is thermally destroyed by overcurrent, thus taking a plurality of diodes into consideration. And a separate auxiliary transistor Combining a large number of components such as resistors, and by precisely adjusting their values, the circuit becomes complicated because the base current of the main transistor is dissipated by these operations so that the current is turned off in a short time. The production cost is high and accurate adjustments must be made one by one, which causes a decrease in productivity.

본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 이를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention is to solve this problem described in detail according to the accompanying drawings as follows.

전력증폭용 트랜지스터(Q₁),(Q₂)의 발진출력으로 형광램프(F)가 점등되게 한 전자식 형광램프 점등장치에 있어서, 트랜지스터(Q₁),(Q₂)의 양측 콜렉터를 전원에 접속하고 두에미터는 바이파일러감이 트랜스포머(Bifilar Winding Transformer)(B)의 양단(1),(1')에 접속하고 그 중간탭(2)은 인덕터(3) 및 저항(4)을 통하여 트랜지스터(Q₁),(Q₂)의 베이스에 연결되게 함과 동시에 인덕터(5)에도 접속하며, 콘덴서(6)를 형광램프(F)의 히터(H) 양단에 접속하고 히터(H)의 일단과 타단은 인덕터(5)와 전압배분용 콘덴서(7), (8)의 일단에 연결하며 콘덴서(7),(8)의 타단은 전원에 각각 접속하고, 다이오드(9),(10)는 전원과 바이파일러감이 트랜스포머(B)에 연결하여서 된 것으로, 제2도에는 대출력 NPNTR(11),(11')을 구동하기 위한 예를 보인 것이고, 제3도에서는 트랜지스터 대신 SCR(12),(12')을 채용한 예를 보인 것이며, 제4도에서는 트랜지스터(Q₁),(Q₂)를 보호하기 위하여 더어미스터(Thermistor)(Th)를 삽설한 예를 보인 것으로 미설명부호 S는 전원스위치이다. 이와 같이 된 본 고안의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다. 먼저 스위치(S)를 닫아 전원을 인가하면 돌입전류가 콘덴서(7),(8)을 통하여 흐르게 되고 이때 콘덴서(8)의 "+"전류가 콘텐서(6) 및 인덕터(5)와 베이스 바이어스 전압을 유지하기 위한 인덕터(3) 및 저항(4)을 통하여 양측트랜지스터(Q₁),(Q₂)의 베이스에 인가된다. 그런데 도면에서 볼 수 있는 바와같이 트랜지스터(Q₁)는 NPN형이고 트랜지스터(Q₂)는 PNP형이므로 트랜지스터(Q₁)만이 상기 콘덴서(3)에서 공급되는 "+"전압에 의하여 턴온(turn on)되고 트랜지스터(Q₂)는 계속 "OFF" 상태가 된다. 그러므로 전원전압은 비로서 트랜지스터(Q₁)의 콜렉터와 에미터를 경유하여 바이파일러감이트랜스 포머(B)에 흐르게 되는 것이며 인덕터(5)와 콘덴서(6)에서 공진되어 전원전압과 퀄리터팩터(Quality Factor)를 곱한 값의 공진전압이 콘덴서(6) 양단에 발생하며, 따라서 그 전압이 형광램프 고유의 방전개시 전압을 훨씬 상회하는 것이어서 형광램프는 방전이 시작되어 빛을 발하게 되고, 트랜지스터(Q₁)를 경유한 전류는 인덕터(5) 및 형광램프(F) 및 콘덴서(8)를 거쳐서 흐르게 되는 것이다. _1. An electronic fluorescent lamp lighting apparatus in which a fluorescent lamp F is turned on by the oscillation output of power amplification transistors Q ₁ and Q ₂ , wherein both collectors of transistors Q ₁ and Q _{2 are} connected to a power supply. The emitter is connected to both ends (1) and (1 ') of the Bifilar Winding Transformer (B), and the middle tap (2) is connected through the inductor (3) and the resistor (4). It is connected to the base of the transistors Q ₁ and Q ₂ and also connected to the inductor 5, and the capacitor 6 is connected to both ends of the heater H of the fluorescent lamp F and the One end and the other end are connected to the inductor 5 and one end of the voltage distribution capacitors 7 and 8, and the other ends of the capacitors 7 and 8 are respectively connected to the power source, and the diodes 9 and 10 are connected to each other. Figure 2 shows the power source and the bifilar feeling connected to the transformer B. In FIG. 2, an example for driving the large output NPNTRs 11 and 11 'is shown. In FIG. ), ( 12 ') is shown, and FIG. 4 shows an example of inserting a thermistor (Th) to protect the transistors Q ₁ and Q ₂ . Switch. Referring to the operation and effects of the present invention as described above are as follows. First, when the switch (S) is closed and the power is applied, inrush current flows through the capacitors (7) and (8). At this time, a "+" current of the capacitor (8) causes the capacitor (6), the inductor (5) and the base bias. It is applied to the bases of both transistors Q ₁ and Q ₂ through an inductor 3 and a resistor 4 for maintaining a voltage. However, as can be seen in the figure, since the transistor Q ₁ is of NPN type and the transistor Q ₂ is of PNP type, only transistor Q ₁ is turned on by the "+" voltage supplied from the capacitor 3. And the transistor Q ₂ remains in the " OFF " state. Therefore, the power supply voltage flows through the collector and emitter of the transistor Q ₁ to the bipolarizer transformer transformer B and resonates in the inductor 5 and the condenser 6 to supply the power supply voltage and the quality factor. The resonance voltage multiplied by the (Quality Factor) is generated across the capacitor (6), so that the voltage is much higher than the discharge start voltage inherent in the fluorescent lamp, so that the fluorescent lamp starts to discharge and emit light. The current through Q ₁ ) flows through the inductor 5, the fluorescent lamp F, and the capacitor 8.

이때에 일정시간이 경과되는 콘덴서(8)에는 충분히 전하가 충전된 상태가 되고 전류의 흐름이 차단되며, 그러므로 트랜지스터(Q₁)는 상태 반전되어 OFF 상태로 되는 것인데 특히 이때 본 고안에서는 바이파이러 트랜스포머(B)의 일단(1)의 중간탭(2) 사이에 종전에 흐르던 전류의 방향과 반대방향의 역기전력이 흐르며 이때의 역기전압(di는 흐르던 전류, L은 바이파일러감이트랜스포머(B)의 일측단자(1)와 중간탭(2) 사이의 인덕턴스 값)가 되므로 흐르고 있던 전류량에 비례하는 만큼의 역기전압이 기존 흐르고 있던 전류방향의 반대방향으로 순간적으로 가하여지게 되는 것이어서 서로 상쇄되어 결국 트랜지스터(Q₁)은 극히 짧은 시간에 턴 오프(turn off)되는 것이며, 한편 바이파일러감이트랜스포머(B)의 타측단자(11)와 중간탭(2) 사이에는 반대방향의 역기전압이 유기되는 것이어서 트랜지스터(Q₂)의 베이스에 "-"전압이 인가된다.At this time, the capacitor 8 after a certain period of time is in a state where the charge is sufficiently charged and the flow of current is interrupted. Therefore, the transistor Q ₁ is inverted to the OFF state. Between the intermediate taps 2 of one end 1 of the transformer B, a counter electromotive force flows in a direction opposite to the direction of the current that has previously flowed, and a counter electromotive voltage at this time (di is the current flowing, L is the inductance value between the one terminal 1 and the middle tap 2 of the bi-filar shunt transformer (B)), so that the counter-electromotive voltage that is proportional to the current flowing in the current flows. Are instantaneously applied in opposite directions to cancel each other so that the transistor Q ₁ is turned off in a very short time, while the other end 11 of the bipylensor transformer B The counter-electromotive voltage in the opposite direction is induced between the intermediate taps 2, so that the voltage "-" is applied to the base of the transistor Q ₂ .

따라서 트랜지스터(Q₂)가 턴온되는 것이어서 콘덴서(8)에 충전되어 있는 전하가 형광램프(F) 및 트랜지스터(Q₂)를 통하여 방전을 개시하게 되며, 형광램프(F)는 점등상태를 유지하는 것이고, 다음순간에는 콘데서(8)의 전하가 소멸되어 전류의 흐름이 차단되며 이 경우에도 상술한 바와 마찬가지로 흐르고 있던 전류 방향 에반대되는 방향으로 역기전력이 발생되어 트랜지스터(Q₂)에 흐르고 있던 축적 전하를 신속하게 소멸시켜 트랜지스터(Q₂)는 순간적으로 차단되는 한편 바이파일러 감이트랜스 포머(B)의 일측단자(1)에서 중간탭(2)으로 흐르는 역기전력이 발생되어 인덕터(3)를 통하여 트랜지스터(Q₁)의 베이스에는 다시 "+"전압이 가해지므로 다시 트랜지스터(Q₁)은 턴온상태가 되어 상기한 동작을 되풀이 하게 되는 것이어서 인덕터(5)에 입력되는 파형은 완전한 구형파 펄스가 얻어지는 것이고 이는 인덕터(5)와 콘덴서(6)을 거치는 동안 정현파로 파형이 정형되어 가장 이상적인 형태로 형광램프(F)에 인가되는 것이다.Accordingly, the transistor Q ₂ is turned on so that the charge charged in the capacitor 8 starts to discharge through the fluorescent lamp F and the transistor Q ₂ , and the fluorescent lamp F maintains the lighting state. In the next moment, the charge of the capacitor 8 disappears and the flow of current is interrupted. In this case, as described above, the counter electromotive force is generated in the opposite direction to the current direction, and the accumulated charge flowing in the transistor Q ₂ flows. Is quickly dissipated, and the transistor Q ₂ is momentarily interrupted, while the counter electromotive force flowing from one terminal 1 of the bifilar shunt transformer B to the middle tap 2 is generated, and thus the transistor Q ₂ is transferred through the inductor 3. Since a voltage of "+" is again applied to the base of (Q ₁ ), the transistor (Q ₁ ) is turned on again to repeat the above operation, so that the wave input to the inductor (5) The type is that a perfect square wave pulse is obtained, which is the sinusoidal waveform is shaped while passing through the inductor 5 and the condenser 6 and applied to the fluorescent lamp F in the most ideal form.

그리고 본 고안에서는 전원전압이 불안정 등의 요인에 의하여 콘덴서(6)에 인가된 공진전압이 대단히 높을 경우에 그 내압을 초과하게 되면 콘덴서(6),(7),(8)가 파괴되고 트랜지스터도 그 스파이크 전압에 의하여 순간적으로 역방향의 고전압에 의하여 파괴될 우려가 있으므로 다이오드(9),(10)으로써 서지(Surge) 전압을 방전시킬 수 있도록 하였다. 아울러 이와 같이 된 본 고안은 복수의 형광램프를 동시에 점등시켜야 할 경우에는 제2도에서 볼 수 있는 바와 같이 구성할 수도 있는 것이며, 현실적으로 PNP형의 대출력 트랜지스터는 쉽게 구하기 어려운 점을 감안하여 NPN형의 대출력 트랜지스터(11),(11')를 채용하되 그 전단에 PNP형과 NPN형의 트랜지스터(Q₁),(Q₂)에 의한 기본회로를 드라이브단으로 하는 NPN형의 대출력 점등장치의 제작이 용이하게 되는 것이며, 제3도에서는 보다 큰 출력을 얻기 위하여 트랜지스터 대신 SCR(12)을 채용한 예를 보였으며 트랜지스터를 채용하였을 경우 필연적으로 발생되는 콜렉터 차단전류(Ico) 등과 같은불필요한 소비전력을 제거할 수 있으므로 더욱 효율을 향상시킬 수 있게 되며 상당히 큰 대전력의 출력일지라도 안정된 상태로 발생시킬 수 있게되고 이때의 트랜지스터(Q₁),(Q₂)는 트리거(trigger) 신호를 발생시키게 됨은 물론이다. 또한 제4도에서는 더어미스터(Th)의 부(Negative) 온도계수 특성을 이용하여 트랜지스터Q₁가 주위의 온도나 기타 요인으로 인하여 발열할 경우에는 더어미스터(Th)의 작동으로 베이스 바이어스 전압을 유기시키는 인덕터(5)를 단락(Short)시켜 줌으로써 트랜지스터(Q₁),(Q₂)의 베이스 전압이 "OV"로 근접되도록 함으로써 순간적으로 발진 동작이 정지하여 트랜지스터가 보호될 수 있게 한 것이며, 이때 물론 장애요인이 제거된 후 트랜지스터(Q₁),(Q₂)가 정상온도로 낮아지면 더어미스터(Th)는 다시 고저항값으로 회복되는 것이고 따라서 인덕터(3)에 의하여 베이스 바이어스 전압이 정상적으로 공급되는 발진동작이 재개된다.In the present invention, when the power supply voltage exceeds the breakdown voltage when the resonance voltage applied to the capacitor 6 is very high due to instability or the like, the capacitors 6, 7, and 8 are destroyed and the transistor Because of the spike voltage, the surge voltage may be instantaneously destroyed by the high voltage in the reverse direction, so that the surge voltage can be discharged by the diodes 9 and 10. In addition, the present invention as described above may be configured as shown in FIG. 2 when the plurality of fluorescent lamps are to be turned on at the same time, and in view of the fact that large output transistors of the PNP type are not easily obtained, the NPN type NPN type high-power lighting device employing the high output transistors 11 and 11 'of the main circuit and the basic circuits of the PNP and NPN type transistors Q ₁ and Q ₂ as the drive stages. Figure 3 shows an example in which SCR 12 is used instead of a transistor to obtain a larger output, and unnecessary consumption such as a collector interrupt current (Ico) that is inevitably generated when a transistor is adopted. Power can be removed to improve efficiency, and even large outputs can be generated in a stable state even when the output is very large. Emitter _{_{(Q 1), (Q 2}} ) is of course doemeun thereby generate the trigger (trigger) signal. In addition, in FIG. 4, the negative temperature coefficient characteristic of the thermistor Th is used to induce the base bias voltage by the operation of the thermistor Th when the transistor Q ₁ generates heat due to ambient temperature or other factors. By shorting the inductor 5 to make the base voltages of the transistors Q ₁ and Q ₂ approach "OV", the oscillation operation is stopped momentarily so that the transistor can be protected. Of course, if the transistors (Q ₁ ) and (Q ₂ ) are lowered to the normal temperature after the obstacle is removed, the thermistor (Th) is restored to the high resistance value, and thus the base bias voltage is normally supplied by the inductor (3). The oscillation operation is resumed.

이와 같이 하여 본 고안은 종래의 것과 같이 복수개 보조트랜지스터나 다이오드 등의 축전전하를 소멸시키기 위한 별도의 회로가 필요 없게 되므로 그 구조가 대폭 간소화되어 제작비가 적게 들 뿐만 아니라 제작에 있어서 별도의 정밀한 조정 등이 불필요하게 되므로 제작 공정이 단순화되어 대량생산에 적합하고 아울러 본 고안에서는 바이파이러감이 트랜스포머의 역기전력에 의하여 2개 트랜지스터가 교번으로 턴온되는 것이어서 과대전류가 발생할 요인이 전혀 없으므로 점등에 필요한 용량의 트랜지스터이면 충분한 것이어서 종래의 것과 같이 고가인 대용량의 트랜지스터를 채용할 필요가 없으므로 제작비를 더욱 낮출 수 있게 되는 것이며, 뿐만 아니라 본 고안에서는 종래의 것과 같이 발진파형의 왜곡(distortion)될 염려가 전혀 없는 것이어서 형광램프에 이상적인 정현파를 공급할 수 있으므로 형광램프 광전 변환 효율을 극대화할 수 있으며, 형광램프의 일측이 흑화되는 일이 거의 없게 되는 유용한 효과를 갖는 것이다.In this way, the present invention eliminates the need for a separate circuit for dissipating the electric charges of a plurality of auxiliary transistors, diodes, etc., as in the prior art, which greatly simplifies the structure, reduces manufacturing costs, and makes precise adjustments in manufacturing. Since the manufacturing process is simplified, the manufacturing process is simplified and is suitable for mass production. In addition, in the present design, the bipolar sense is turned on by two transistors alternately by the back electromotive force of the transformer. If it is sufficient, since it is not necessary to adopt a high-capacity large-capacity transistor as in the prior art, the manufacturing cost can be further lowered. In addition, in the present invention, there is no fear of distortion of the oscillation waveform as in the prior art. It may offer an ideal sine wave to the light lamps and to maximize the fluorescent lamp photoelectric conversion efficiency, and has the useful effect of this thing one side of the fluorescent lamp is a blackening almost impossible.

Claims

In the known one in which the fluorescent lamp F is turned on by the oscillation output of the power amplifying transistors Q ₁ and Q ₂ , a bipolar feeling is applied to the emitters of the transistors Q ₁ and Q ₂ . (Bifilar Widing Transformer), (B) is connected to both ends (1), (1 ') and the middle tap (2) through the inductor (3) to the base of the transistors (Q ₁ ), (Q ₂ ) And an output of the intermediate tap (2) is applied to the inductor (5) and the fluorescent lamp (F) and the condenser (6).

2. The high power amplification NPN transistors (11, 11 ') are connected to the collectors and emitters of the transistors (Q ₁ ), (Q ₂ ).

The method according to claim 1, wherein the SCRs 12 and 12 'are triggered by the outputs of the transistors Q ₁ and Q ₂ .

The method according to claim 1, wherein the demisters (Th) are connected to both ends of the inductor (3).