KR890003956B1 - Circuit arrangements for discharge lamps - Google Patents

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KR890003956B1 KR1019860011319A KR860011319A KR890003956B1 KR 890003956 B1 KR890003956 B1 KR 890003956B1 KR 1019860011319 A KR1019860011319 A KR 1019860011319A KR 860011319 A KR860011319 A KR 860011319A KR 890003956 B1 KR890003956 B1 KR 890003956B1
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Abstract

The starting circuit for discharge tube using an inverter method to prevent the starting overcurrent and not use of inductor coil includes a connection between discharge lamp (LP1) and the output unit of bridge diode (BD1), a connection between an output unit of sequence wave generator (1) and a base of switching transistor (TR1), a connection between an output unit of sequare wave generator (1) and an output of switch stopping control unit that transmits the lowvoltage signal when the overcurrent flows in the switching transistor, and a connection between an output of the square wave generator (1) and the unit of a switching stopping control unit transmitting the low-voltage signal.

Description

방전등 점등장치Discharge lamp lighting device

제1도는 종래의 1트랜지스터 인버터 방식의 방전등 점등장치 회로도.1 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting apparatus of a conventional one transistor inverter system.

제2도는 제1도에 동작관계를 보인 전류파형도.2 is a current waveform diagram showing an operation relationship with FIG.

제3도는 주파수에 따른 방전등의 전압, 전류특성도.3 is a diagram showing voltage and current characteristics of a discharge lamp according to frequency.

제4도는 본 발명의 방전등 점등장치 블록도.4 is a block diagram of the discharge lamp lighting apparatus of the present invention.

제5도는 제4도의 일실시 상세회로도.5 is a detailed circuit diagram of one embodiment of FIG.

제6도는 제5도의 각부 출력파형도.6 is an output waveform diagram of each part of FIG.

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

1 : 구형파 발생부 2 : 전류증폭부1: square wave generator 2: current amplifier

3 : 과전극 스위칭 정지제어부 4 : 이온지여기전 스위칭 정지제어부3: over-electrode switching stop controller 4: ion stop before switching stop controller

LP1: 방전램프 BD1: 브리지다이오드LP 1 : discharge lamp BD 1 : bridge diode

TR1: 스위칭 트랜지스터TR 1 : switching transistor

본 발명은 메탈램프나 수은등램프등과 같은 고압방전등에 사용되는 트랜지스터 인버터 방식의 방전등 점등장치에 관한 것으로, 특히 방전램프 점등초기시에도 그 방전램프에 과전류가 흐르지 않게하고, 인덕터 코일을 사용하지 않아 전자화할 수 있게 한 방전등 점등장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transistor-inverter type discharge lamp lighting apparatus used for high voltage discharge lamps such as metal lamps or mercury lamp lamps. In particular, an overcurrent does not flow in the discharge lamp even when the lamp is initially turned on. It relates to a discharge lamp lighting device that can be made electronic.

일반적으로 방전현상을 이용하여 전기에너지를 광에너지로 변환하는 방전등에 있어서는 그 방전등을 상용 교류전원 주파수로 점등할 경우 그 방전램프 점등시에 나타나는 부성저항 특성때문에 반드시 점등제어회로를 필요로 한다.In general, in a discharge lamp that converts electrical energy into optical energy by using a discharge phenomenon, when the discharge lamp is turned on at a commercial AC power frequency, a lighting control circuit is required because of the negative resistance characteristic that appears when the discharge lamp is turned on.

종래의 1트랜지스터 인버터 방식의 방전등 점등장치는 제1도에 도시한 바와같이 구성된 것으로, 스위치(SW)를 단락함에 따라 직류전압전압(V)이 그 스위치(SW) 및 인덕터코일(L)을 통하여 방전램프(LP)에 인가되어 점등하게 되어있다.The conventional one-transistor inverter type discharge lamp lighting device is configured as shown in FIG. 1, and the DC voltage V is connected to the switch SW and the inductor coil L by shorting the switch SW. It is applied to the discharge lamp LP and lights up.

여기서, 직류전압전압(V)의 전류파형은 제2(a)도에 도시한 바와같이 되고, 다이오드(D) 및 방전램프(LP)에 흐르는 전류파형은 제2(b)도, 제2(c)도에 각각 도시한 바와같이 된다.Here, the current waveform of the DC voltage V is as shown in FIG. 2 (a), and the current waveform flowing through the diode D and the discharge lamp LP is also shown in FIG. c) as shown in FIG.

그런데, 방전램프는 그의 특성상 방전이 개시되는 초기상태에서는 수초간 불안정한 방전을 일으키다가 안정된 방전상태로 되면서 그 방전램프의 등가저항값이 정상적인 고전압 방전상태에 비하여 급격히 감소하게 되고, 이와같이 낮아진 방전램프의 등가저항값은 그 관내전압이 정상적인 고전압상태로 되면서 점점 증가하게 된다. 따라서, 상기 방전램프의 등가저항값이 낮아졌을 경우에 정상적인 고전압 방전시와 동일한 주기로 방전램프의 온·오프를 제어하게 되면 정상적인 방전상태에 비하여 10배 정도의 과전류가 흐르게되어 방전램프 및 그의 주변회로를 파괴하게 되었다.However, the discharge lamp, due to its characteristics, causes an unstable discharge for a few seconds in the initial state when the discharge is started, and then becomes a stable discharge state, and the equivalent resistance value of the discharge lamp rapidly decreases as compared with the normal high voltage discharge state. The equivalent resistance value gradually increases as the internal voltage becomes normal high voltage state. Therefore, when the equivalent resistance value of the discharge lamp is lowered, if the on / off control of the discharge lamp is controlled at the same cycle as during normal high voltage discharge, an overcurrent of about 10 times as compared to the normal discharge state flows and the discharge lamp and its peripheral circuits Destroyed.

또한, 방전램프 제3도의 전압-전류특성곡선에서 알 수 있듯이 상용주파수로 방전램프를 점등시킬 경우 그 등가저항이 부성특성을 나타내지만 점등주파수를 수백 ㎐로 높이면 그때의 전압-전류특성은 순수저항의 특성과 비슷하여지고, 점등주파수가 수십 KHz로 되면 등가적으로 순수저항에 거의 근접하는 특성을 갖게된다.In addition, as shown in the voltage-current characteristic curve of FIG. 3 of the discharge lamp, when the discharge lamp is turned on at a commercial frequency, its equivalent resistance shows a negative characteristic, but when the lighting frequency is increased to several hundred ㎐, the voltage-current characteristic at that time is pure resistance. When the lighting frequency is several tens of KHz, the characteristic is almost equivalent to the pure resistance.

따라서, 본 발명은 상기 방전램프의 특성을 이용하여 점등 주파수를 수십 내지 수백 KHz로 함으로써 전류제한 소자인 인덕터나 콘덴서를 사용하지 않고서도 안정된 방전을 시킬 수 있게하고, 또 맥류출력전압이 영(Zero)전위에서 플러스전위로 상승하는 기간에 있어서 방전램프의 재여기에 필요한 전압보다 낮은 경우에는 방전램프의 스위칭 동작을 강제로 정지시켜 불필요한 전력소모를 방지함과 아울러 방전램프의 시동개시 상태에서 그 방전램프의 등가저항값이 낮아져 과전류가 흐르게 되는 경우에 방전램프의스위칭동작을 강제로 정지시켜 방전램프를 과전류로부터 보호할 수 있게 창안한 것으로, 이를 첨부된 본 발명의 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Therefore, the present invention uses the characteristics of the discharge lamp to make the lighting frequency of several tens to hundreds of KHz so that stable discharge can be achieved without using an inductor or a capacitor, which is a current limiting element, and the pulse current output voltage is zero. In the period of rising from the potential to the positive potential, when the voltage is lower than the voltage required for the excitation of the discharge lamp, the switching operation of the discharge lamp is forcibly stopped to prevent unnecessary power consumption and discharged at the start state of the discharge lamp. When the equivalent resistance value of the lamp is lowered and the overcurrent flows, the switching operation of the discharge lamp is forcibly stopped to protect the discharge lamp from the overcurrent, which will be described in detail with reference to the accompanying drawings. same.

제4도는 본 발명으 방전등 점등장치 블록도로서 이에 도시한 바와같이, 주전원스위치(SW1)에 접속된 브리지다이오드(BD1)의 출력측을 스위칭 트랜지스터(TR1)의 콜렉터에 접속함고 아울러 구형파를 발생하는 구형파 발생부(1)의 출력측을 전류증폭부(2)를 통하여 상기 스위칭 트랜지스터(TR1)의 베이스에 접속하고, 스위칭 트랜지스터(TR1)의 에미터에 과전류 흐름 검출용 저항(R1)을 접속한후 그 접속점을 과전류 스위칭전지제어부(3)를 통하여 상기 구형파 발생부(1)의 출력측 및 전류증폭부(2)의 입력측 접속점에 접속하여, 상기 저항(R1)에 정상적인 고전압 방전시에 흐르는 피크 전류값보다 높은 전류가 흐를 경우에 그를 과전류 스위칭 정지제어부(3)에서 검출하여 상기 구형파발생부(1)의 출력신호를 뮤팅시키고, 또 상기 브리지다이오드(BD1)의 출력측을 이온재여기전 스위칭 정지제어부(4)를 통하여 상기 구형파발생부(1)의 출력측 및 전류증폭부(2)의 입력측 접속점에 접속하여, 브리지 다이오드(BD1)에서 출력되는 맥류전압이 영전위에서 플러스전위로 상승하는 긱간에서 방전램프(LP1)의 재여기에 필요한 전압보다 낮은 경우에 상기 구형파발생부(1)의 출력신호를 뮤링시키게 구성한 것이다.4 is a block diagram of the discharge lamp lighting apparatus according to the present invention. As shown in the drawing, a square wave is connected to the output side of the bridge diode BD 1 connected to the main power switch SW 1 and connected to the collector of the switching transistor TR 1 . The output side of the generated square wave generator 1 is connected to the base of the switching transistor TR 1 via the current amplifier 2, and the resistor R 1 for overcurrent flow detection is applied to the emitter of the switching transistor TR 1 . ) Is connected to the output side of the square wave generator 1 and the input side of the current amplifier 2 via the overcurrent switching battery control unit 3, and discharges a normal high voltage to the resistor R 1 . and the more the peak current value flowing at the time when flowing a high current in the overcurrent detecting him switching stop control section 3 and muting the output signal from the rectangular wave generating section 1, and output of the bridge diode (BD 1) The side ion material before via the switching stop control section 4 here connected to the input side connection point of the output side and a current amplifier (2) in the square wave generator (1), the ripple voltage outputted from the bridge diode (BD 1) is zero is configured in the above case to thereby gikgan rises to a positive potential lower than the voltage required for the re-excitation of the discharge lamp (LP 1) myuring the output signal of the square wave generator (1).

제5도는 제4도의 일실시 상세회로도로서 이에 도시한 바와같이, 구형파발생부(1)의 연산증폭기(OP1) 및 저항(R2-R8), 콘덴서(C1), 비교기(COM1)로 구성되고, 전류증폭부(2)는 트랜지스터(TR2-TR5) 및 저항(R9, R10)으로 구성된다.FIG. 5 is a detailed circuit diagram of FIG. 4, as shown in FIG. 4, the operational amplifier OP 1 and the resistors R 2- R 8 , the capacitor C 1 , and the comparator COM 1 of the square wave generator 1. ), And the current amplifier 2 is composed of transistors TR 2 -TR 5 and resistors R 9 , R 10 .

그리고, 스위칭 트랜지스터(TR1)의 에미터와 과전류흐름 검출용저항(R1)의 접속점을 저항(R11, R12)에 의한 기준전압(Vref1)이 비반전 입력단자에 인가되는 비교기(COM2)의 반전입력단자에 접속하여 그의 출력단자를 멀티바이브레이터(MV1)의 세트단자(

Figure kpo00001
)에 접속하고, 저항(R15, R16)에 의한 기준전압(Vref2)이 비반전 입력단자에 인가되는 비교기(COM3)의 반전입력단자를 저항(R14)에 접속함과 아울러 그 접속점을 저항(R13)을 통하여 상기 브리지 다이오드(BD1)의 출력측에 접속하여, 그 비교기(COM3)의 출력단자를 트랜지스터(TR6)의 베이스 및 멀티바이브레이터(MV1)의 리세트단자(RES)에 접속하고, 그 멀티바이브레이터(MV1)의 출력단자(
Figure kpo00002
)는 트랜지스터(TR7)의 베이스에 접속하여 그의 콜렉터를 트랜지스터(TR8)의 베이스에 접속하며, 이 트랜지스터(TR8)의 에미터는 브리지 다이오드(BD1)의 추력측에 접속된 저항(R17) 및 저항(R18)에 접속하고 콜렉터는 트랜지스터(TR6)의 콜렉터 및 콘덴서(C6)에 접속함과 아울러 저항(R19)을 통해 저항(R20) 및 비교기(COM4)의 반전입력단자에 접속하며, 그 비교기(COM4)의 비반전 입력단자는 브리지다이오드(BD1)의 출력측에 접속된 저항(R21) 및 저항(R22)에 접속하고 그의 출력단자와 멀티바이브레이터(MV1)의 출력단자(Q)를 낸드게이트(NAND1)를 통하여 상기 구형파발생부(1)의 출력측과 전류증폭부(2)의 입력측의 접속점에 접속하여 과전류스위칭 정지제어부(3)를 구성한 것으로, 상기에서 기준전압(Vref1)은 정상적인 고전압 장전시에 스위칭 트랜지스터(TR1)에 흐르는 피크전류값에 의해 과전류흐름 검출용저항(R1)의 양단에 걸리는 전압보다 조금 낮게 설정되어 있고, 기준전압(Vref2)은 영전위보다 조금높게 설정되어 있다.Then, a comparator in which the reference point Vref 1 is applied to the non-inverting input terminal by the resistors R 11 and R 12 at the connection point between the emitter of the switching transistor TR 1 and the resistor R 1 for overcurrent flow detection ( COM 2 ) is connected to the inverting input terminal of the output terminal of the multivibrator (MV 1 )
Figure kpo00001
) For the connection and a resistance (R 15, R16), the reference voltage (Vref 2) the non-inverting input terminal to the inverting input terminal of a resistance (R 14), junction boxes and as well the connection point of the comparator (COM 3) to be applied by the Is connected to the output side of the bridge diode BD 1 via a resistor R 13 , and the output terminal of the comparator COM 3 is connected to the base of the transistor TR 6 and the reset terminal of the multivibrator MV 1 . RES), and the output terminal of the multivibrator MV 1
Figure kpo00002
) Is a resistor (R connected to the thrust side of the emitter bridge diode (BD 1) of the transistor (TR 7) of the connected to the base and connected to its collector to the base of the transistor (TR 8), a transistor (TR 8) 17 ) and resistor R 18 , and the collector is connected to collector and capacitor C 6 of transistor TR 6 and through resistor R 19 to resistor R 20 and comparator COM 4 . The non-inverting input terminal of the comparator COM 4 is connected to the resistor R 21 and the resistor R 22 connected to the output side of the bridge diode BD 1 , and the output terminal and the multivibrator thereof are connected. The overcurrent switching stop control unit 3 is connected to the output terminal Q of the MV 1 through a NAND gate NAND 1 to a connection point between the output side of the square wave generator 1 and the input side of the current amplifier 2. configured as a reference voltage at the (Vref 1) the switching transient in the high voltage display section normal Requester (TR 1) peak by the current value is set slightly lower than the voltage across the detection resistor (R 1) for over-current flows, the reference voltage (Vref 2) flowing in is set a little higher than the above zero.

그리고, 상기 브리지 다이오드(BD1)의 출력측을 저항(R23), (R25)을 각기 통하여 저항(R24), (R28)과 비교기(COM5)의 비반전 및 반전입력단자에 각기 공통접속함과 아울러 그 비교기(COM6)의 반전입력단자에는 직류전압(Vcc)이 저항(R26), (R27)에 의해 분할되어 인가되게 접속하고, 상기 브리지 다이오드(BD1)의 출력측을 저항(R29)과, 저항(R31) 및 다이오드(D1), 콘덴서(C3), 저항(R32)을 각각 통하여 저항(R30), (R33) 및 비교기(COM5)의 비반전 및 반전입력단자에 각각 공통 접속하며, 상기 과전류 스위칭 정지제어부(3)의 비교기(COM3)의 출력측에 베이스가 접속된 트랜지스터(Q9)의 콜렉터를 다이오드(D1) 및 콘덴서(C3)의 접속점에 접속하고, 상기 비교기(COM5)의 출력측을 비교기(COM6)의 반전입력단자에 접속한후 그 비교기(COM6)의 출력측을 상기 구형파발생부(1)의 출력측과 전류증폭부(2)의 입력측 접속점에 접속하여 이온재여기전 스위칭 정지제어부(4)를 구성한 것으로, 이와같이 구성된 본 발명의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.The output side of the bridge diode BD 1 is connected to the non-inverting and inverting input terminals of the resistors R 24 and R 28 and the comparator COM 5 through the resistors R 23 and R 25 , respectively. In addition to the common connection, the DC voltage Vcc is connected to the inverting input terminal of the comparator COM 6 so as to be divided and applied by the resistors R 26 and R 27 , and the output side of the bridge diode BD 1 is connected. The resistor (R 29 ), resistor (R 31 ), diode (D 1 ), capacitor (C 3 ), resistor (R 32 ) through resistor (R 30 ), (R 33 ) and comparator (COM 5 ), respectively. The collector of transistor Q 9 connected in common to the non-inverting and inverting input terminals of the base and connected to the output side of the comparator COM 3 of the overcurrent switching stop control unit 3 is a diode D 1 and a capacitor ( after connected to the connection point of the C 3) and connecting the output side of the comparator (COM 5) to the inverting input terminal of the comparator (COM 6) wherein the output side of the comparator (COM 6) sphere The switching stop control unit 4 before the ion re-excitation is formed by connecting to the output side of the wave generator 1 and the input side of the current amplifier 2, and the operation and effect of the present invention thus constructed will be described in detail as follows.

주전위스위치(SW1)를 단락하여 교류전원(AC)이 공급되면, 그 교류전원은 브리지다이오드(BD1)에서 전파 정류되어 그의 출력측에 제6(a)도에 도시한 바와같이 맥류파형이 출력된다.When the AC power source AC is supplied by shorting the main potential switch SW 1 , the AC power source is full-wave rectified at the bridge diode BD 1 , and a pulse wave waveform is shown at its output side as shown in FIG. 6 (a). Is output.

이와같이 출력된 맥류파형전압은 방전램프(LP1)를 통하여 스위칭 트랜지스터(TR1)의 콜렉터에 인가되므로 그 스위칭 트랜지스터(TR1)의 스위칭상태에 따라 방전램프(LP1)를 통하는 전류의 흐름이 제어된다. 즉 전류증폭부(2)에서 스위칭 트랜지스터(TR1)의 베이스에 고전위신호가 인가되면 스위칭 트랜지스터(TR1)는 온되어 전류의 흐름이 있게되고, 스위칭 트랜지스터(TR1)의 베이스에 저전위신호가 인가되는 경우에는 그 스위칭 트랜지스터(TR1)가 오프되어 전류의 흐름이 없게된다.In this way the output pulsating waveform voltage, the flow of current through the discharge lamp (LP 1) in accordance with the switching state of the switching transistor (TR 1), so applied to the collector of the switching transistor (TR 1) via the discharge lamp (LP 1) Controlled. That is, when the high potential signal is applied to the base of the switching transistor TR 1 in the current amplifier 2, the switching transistor TR 1 is turned on so that a current flows, and a low potential is applied to the base of the switching transistor TR 1 . When a signal is applied, the switching transistor TR 1 is turned off so that no current flows.

따라서, 주전원 스위치(SW1)를 단락한 초기상태에서 스위칭 트랜지스터(TR1)가 온상태이고, 브리지다이오드(BD1)의 출력전압이 방전램프(LP1)의 방전개시전압(수은등의 경우 180V 내지 250V정도)에 이르게될때 방전이 시작되어 수초간 불안정한 상태를 지속하게 되고, 이때 방전램프(LP1)의 등가저항이 급격히 낮아지므로 그 방전램프(LP1) 및 스위칭 트랜지스터(TR1)를 통하여 과전류가 흐르게된다. 이와같이 정상적인 고전압 방전시에 스위칭 트랜지스터(TR1)를 통하는 피크전류값보다 높은 과전류가 흐르게 되면, 이때 과전류흐름 검출용저항(R1)의 양단전압이 기준전압(Vref1)보다 높게되어 비교기(COM2)의 출력측에 저전위신호가 출력되고, 이 저전위신호는 멀티바이브레이터(MV1)의 세트단자(

Figure kpo00003
)에 인가되어 그를 세트상태로 만드므로 그의출력단자(Q)에는 고전위신호가 출력되고 출력단자(
Figure kpo00004
에는 저전위신호가 출력된다.Accordingly, in the initial state in which short-circuit the main power switch (SW 1) a switching transistor (TR 1) and the on state, the bridge diode (BD 1) output voltage, the discharge lamp (LP 1) discharge starting voltage (in the case of a mercury lamp 180V of to a discharge when the leads to 250V or so) and to continue for a few seconds, an unstable state is started, wherein the discharge lamp (because the equivalent resistance of the LP 1) decreases rapidly through the discharge lamp (LP 1) and a switching transistor (TR 1) Overcurrent flows. As such, when an overcurrent higher than the peak current value through the switching transistor TR 1 flows during normal high voltage discharge, the voltage between both ends of the overcurrent flow detection resistor R 1 becomes higher than the reference voltage Vref 1 so that the comparator COM 2) a low potential signal is outputted to the output side of the set terminal of a low potential signal is a multivibrator (MV 1) (
Figure kpo00003
Is applied to make the set state, so high output signal is output to its output terminal (Q) and output terminal (
Figure kpo00004
A low potential signal is output to.

따라서, 이때 멀티바이브레이터(MV1)의 출력단자(

Figure kpo00005
)에 출력된 저전위신호에 의하여 트랜지스터(TR7), (TR8)가 오프되므로 콘덴서(C2)에 충전전류가 더이상 흐르지 않게 되어 그 콘덴서(C2)의 충전전압은 제6(b)도에 도시한 바와같이 그 상태를 유지하게 되고, 이 콘덴서(C2)의 충전전압은 저항(R19), (R20)을 통해 서서히 방전되면서 그 저항(R19), (R20)의 분할전압이 비교기(COM4)의 반전입력단자에 인가되고, 이때 제6(a)도에 도시한 바와같은 브리지 다이오드(BD1)의 출력전압은 저항(R21), (R22)에서 분할되어 비교기(COM4)의 비반전 입력단자에 인가된다.Therefore, at this time, the output terminal of the multivibrator MV 1
Figure kpo00005
), Because by the low potential signal is output transistor (TR 7), (TR 8 ) is off capacitor (charging voltage of the capacitor (C 2), the charging current is no longer flowing to C 2) is the 6 (b) to and keeping the condition as shown in Figure, the charging voltage of the capacitor (C 2) while being slowly discharged through the resistor (R 19), (R 20 ) of resistors (R 19), (R 20 ) The divided voltage is applied to the inverting input terminal of the comparator COM 4 , where the output voltage of the bridge diode BD 1 as shown in FIG. 6 (a) is divided by the resistors R 21 and R 22 . And is applied to the non-inverting input terminal of the comparator COM 4 .

그런데, 과전류 검지상태가 아닌 경우에는 트랜지스터(TR7), (TR8)가 온되어 콘덴서(C2)의 충전전압은 브리지 다이오드(BD1)의 출력전압에 비례하여 상승되므로, 이때 비교기(COM4)의 반전입력단자에 인가되는 전압이 그의 비반전 입력단자에 인가되는 전압보다 조금높게 저항(R17-R22)의 값을 설정시켜 놓음으로써 그의 출력단자에 저전위신호가 출력된다.However, when the current is not in the overcurrent detection state, the transistors TR 7 and TR 8 are turned on so that the charging voltage of the capacitor C 2 increases in proportion to the output voltage of the bridge diode BD 1 . By setting the value of the resistors R 17- R 22 slightly higher than the voltage applied to the inverting input terminal of 4 ), the low potential signal is output to the output terminal thereof.

따라서, 상기와같이 과전류 검지상태가 되어 트랜지스터(TR7), (TR8)가 오프된 경우에는 콘덴서(C2)의 충전전압 상승이 중지되어 비교기(COM4)의 반전입력단자에 인가되는 그의 비반전 입력단자에 인가되는 전압보다 낮게되므로 그의 출력단자에 고전위신호가 출력된다. 이 고전위신호는 낸드게이트(NAND1)의 일측 입력단자에 인가되고, 또한 상기 멀티바이브레이터(MV1)의 출력단자(Q)에서 출력된 고전위신호가 그 낸드게이트(NAND1)의 타측입력단자에 인가되므로 그의 출력단자에 저전위신호가 출력된다.Therefore, when the transistors TR 7 and TR 8 are turned off as described above and the transistors TR 7 and TR 8 are turned off, the rise of the charging voltage of the capacitor C 2 is stopped and applied to the inverting input terminal of the comparator COM 4 . Since the voltage is lower than the voltage applied to the non-inverting input terminal, a high potential signal is output to the output terminal thereof. This high potential signal is applied to one side input terminal of the NAND gate (NAND 1), also the other input of the high potential signal outputted from the output terminal (Q) of the multivibrator (MV 1) the NAND gate (NAND 1) Since it is applied to the terminal, a low potential signal is output to its output terminal.

이에따라, 구형파발생부(1)의 출력신호는 낸드게이트(NAND1)의 출력단자로 흐르게되므로 전류증폭부(2)의 입력측인 트랜지스터(TR2), (TR5)의 베이스에는 제6(d)도에 도시한 바와같이 저전위신호가 인가된(t1-t2구간).Accordingly, since the output signal of the square wave generator 1 flows to the output terminal of the NAND gate NAND 1 , the sixth d is provided at the base of the transistors TR 2 and TR 5 , which are input sides of the current amplifier 2 . As shown in the figure, a low potential signal is applied (t 1 -t 2 interval).

따라서, 이때 전류증폭부(2)의 출력측에 저전위신호가 출력되어 스위칭 트랜지스터(TR1)가 오프상태를 유지하므로 제6(e)도에 도시한 바와같이 과전류가 흐르지 않게된다.Therefore, at this time, the low potential signal is output to the output side of the current amplifier 2 so that the switching transistor TR 1 is kept off, so that the overcurrent does not flow as shown in FIG. 6 (e).

이와같은 상태는 브리지다이오드(BD1)의 출력전압이 피크치로 상승한후 과전류가 발생했던 시점의 전압까지 하강하는 동안 계속되며, 브리지다이오드(BD1)의 출력전압이 과전류가 발생했던 시점의 전압보다 낮아질때 비로소 비교기(COM4)의 반전입력단자에 인가되는 전압이 그의 비반전 입력단자에 인가되는 전압보다 높게되어 그의 출력단자에 저전위신호가 출력되고, 이에따라 낸드게이트(NAND1)의 추력단자에 고전위신호가 출력되므로 구형파발생부(1)의 출력신호가 제6(d)도에 도시한 바와같이 전류증폭부(2)를 통하여 스위칭 트랜지스터(TR1)의 온·오프를 정상적으로 제어하게 된다.This condition is continued while the output voltage of the bridge diode BD 1 rises to the peak value and decreases to the voltage at the time when the overcurrent has occurred, and the output voltage of the bridge diode BD 1 is higher than the voltage at the time when the overcurrent has occurred. When the voltage is lowered, the voltage applied to the inverting input terminal of the comparator COM 4 becomes higher than the voltage applied to the non-inverting input terminal so that a low potential signal is output to the output terminal thereof, and thus the thrust terminal of the NAND gate NAND 1 . Since a high potential signal is outputted to the square wave generator 1, the output signal of the square wave generator 1 normally controls the switching transistor TR 1 on and off through the current amplifier 2 as shown in FIG. do.

이후, 브리지 다이오드(BD1)의 출력전압이 영전위 근방으로 떨어지게 될때 비교기(COM3)의 비반전 입력단자에 인가되는 기준전압(Vref2)이 그외 반전입력단자에 인가되는 저항(R13), (R14)의 분할전압보다 높게되어 그의 출력단자에 고전위신호가 출력되고, 이 고전위신호는 트랜지스터(TR6)를 온시키므로 콘덴서(C2)의 충전전압은 그 트랜지스터(TR6)를 통하여 방전되어 제6(b)도에 도시한 바와같이 되고, 또한 상기 고전위신호는 멀티바이브레이터(MV1)의 리세트단자(RES)에 인가되어 그를 리세트시키므로 그의 출력단자(Q)에는 저전위신호가 출력되고, 출력단자(

Figure kpo00006
에는, 고전위신호가 출력된다. 이에따라 트랜지스터(TR7), (TR8)가 온되므로 콘덴서(C2)의 충전전압은 제6(b)도에 도시한 바와같이 처음부터 다시 상승되고, 이후 과전류흐름이 검출될때마다 상기 동작을 반복하게 된다.Then, the bridge diode (BD 1) output voltage is zero resistance to be applied to the non-inverting input terminal a reference voltage (Vref 2) enter the other inverting input terminal is applied to the comparator (COM 3) when the fall in the above vicinity of the (R 13) Is higher than the divided voltage of (R 14 ), and a high potential signal is output to its output terminal. The high potential signal turns on the transistor TR 6 , so that the charging voltage of the capacitor C 2 is equal to that of the transistor TR 6 . Is discharged through and becomes as shown in Fig. 6 (b), and the high potential signal is applied to the reset terminal RES of the multivibrator MV 1 to reset it, so that its output terminal Q Low potential signal is output and output terminal (
Figure kpo00006
Is output a high potential signal. Accordingly, since the transistors TR 7 and TR 8 are turned on, the charging voltage of the capacitor C 2 is increased again from the beginning as shown in FIG. 6 (b), and the above operation is performed each time an overcurrent flow is detected. Will repeat.

한편, 상기 브리지다이오드(BD1)에서출력된 맥류전압은 저항(R23), (R25)을 각각 통하여 비교기(COM6)의 비반전 및 반전입력단자에 인가되므로 비반전 입력단자에 인가되는 전압이 반전입력단자에 인가되는 기준전압(Vref4)보다 높게 설정시켜 놓으면 그의 출력단자에 고전위신호가 출력되어 상기 구형파발생부(1)의 출력신호에 영향을 미치지 않게되고, 여기서 비교기(COM6)의 반전입력단자에 직류전압(Vcc)이 저항(R26), (R27))에 의해 분할되어 인가되게 한것은 방전램프(LP1)의 압력에따라 이온의 재여기 전압도 변하기 때문이다.On the other hand, the pulsed voltage output from the bridge diode BD 1 is applied to the non-inverting and inverting input terminals of the comparator COM 6 through the resistors R 23 and R 25 , respectively. If the voltage is set higher than the reference voltage Vref 4 applied to the inverting input terminal, a high potential signal is output to the output terminal thereof so as not to affect the output signal of the square wave generator 1, where the comparator COM 6 ) The DC voltage (Vcc) is divided and applied by the resistors (R 26 , (R 27) ) to the inverting input terminal of 6 ) because the reexcitation voltage of the ions changes depending on the pressure of the discharge lamp LP 1 . to be.

또한, 상기 브리지다이오드(BD1)에서 출력된 맥류전압은 저항(R29)를 통하여 비교기(COM5)의 비반전 입력단자에 인가됨과 동시에 그 맥류전압은 저항(R31) 및 다이오드(D1)를 통하여 콘덴서(C3)에 충전된 후 그 콘덴서(C3)의 충전전압은 저항(R32)을 통하여 비교기(COM5)의 반전입력단자에 인가되므로 이때 비반전입력단자에 인가되는 전압이 반전입력단자에 인가되는 전압보다 높게 설정시켜 놓음으로써 비교기(COM5)의 출력단자에 고전위신호가 출력되어 상기 비교기(COM6)의 반전입력단자에 인가된다.In addition, the pulsed voltage output from the bridge diode BD 1 is applied to the non-inverting input terminal of the comparator COM 5 through the resistor R 29 , and the pulsed voltage is applied to the resistor R 31 and the diode D 1. ), the charge voltage of the capacitor (C 3), after charging the capacitor (C 3) through the so applied to the inverting input terminal of the comparator (COM 5) through a resistor (R 32) the voltage applied to the non-inverting input terminal by putting this to set the inverting input higher than the voltage applied to the comparator terminal is the output signal from the high potential to the output terminal of the (COM 5) is applied to the inverting input terminal of said comparator (COM 6).

그런데, 상기 브리지 다이오드(BD1)에서 출력되는 맥류전압이 플러스 최대값에서 영전위로 떨어질 경우에는 그에 비례하여 비교기(COM5)의 비반전 입력단자에 인가되는 전압도 감소하지만, 이때 그 비교기(COM5)의 반전입력단자에는 콘덴서(C3)의 충전전압에 의해 일정전압이 인가되므로 그 비교기(COM5)의 출력단자에는 저전위신호가 출력되어 비교기(COM6)의 출력단자에는 고전위신호가 출력되어 상기 구형파발생부(1)의 출력신호에 영향을 미치지 않게된다.However, when the pulsed voltage output from the bridge diode BD 1 drops from the positive maximum value to zero potential, the voltage applied to the non-inverting input terminal of the comparator COM 5 also decreases in proportion thereto, but the comparator COM 5 ) Since a constant voltage is applied to the inverting input terminal of the capacitor C 3 by the charging voltage of the capacitor C 3 , a low potential signal is output to the output terminal of the comparator COM 5 and a high potential signal to the output terminal of the comparator COM 6 . Is output so that the output signal of the square wave generator 1 is not affected.

그런데 상기 브리지다이오드(BD1)에서 출력되는 맥류전압이 영전위 근방으로 떨어지게 될때 과전류스위칭 정지제어부(3)의 비교기(COM3)에서 고전위신호가 출력되므로 트랜지스터(TR9)가 온되어 콘덴서(C3)의 충전전압이 방전되고, 이에따라 비교기(COM5)의 출력단자에 고전위 신호가 출력되어 비교기(COM6)의 반전입력단자에 인가된다.However, when the pulsed voltage output from the bridge diode BD 1 drops to near the zero potential, the high potential signal is output from the comparator COM 3 of the overcurrent switching stop control unit 3, so that the transistor TR 9 is turned on and the capacitor ( The charging voltage of C 3 ) is discharged, and accordingly, a high potential signal is output to the output terminal of the comparator COM 5 and applied to the inverting input terminal of the comparator COM 6 .

결과적으로 비교기(COM6)의 반전입력단자에 인가되는 기준전압(Vref4)은 제6(c)도에 도시한 바와같이 되어 상기 브리지다이오드(BD1)의 맥류전압이 영전위에서 플러스전위로 상승하는 초기상태에서는 비교기(COM6)의 비반전 입력단자에 인가되는 전압보다 높게되어 그의 출력단자에 저전위신호가 출력되고, 이에따라, 이때 구형파발생부(1)의 출력신호가 이온재여기전 스위칭 정지제어부(4)의 비교기(COM6)의 출력단자로 제6(d)도에 도시한 바와같이 뮤팅되므로 이 기간동안 스위칭 트랜지스터(TR1)는 오프되고, 이에따라 브리지 다이오드(BD1)에서 출력되는 맥류전압이 영전위에서 플러스전위로 상승하는 기간에서 방전램프(LP1)의 재여기에 필요한 전압보다 낮은 경우에는 그 방전램프(LP1)를 통하는 전류의 흐름이 없게되어 필요없는 전력소모를 방지하게 된다.As a result, the reference voltage Vref 4 applied to the inverting input terminal of the comparator COM 6 is as shown in FIG. 6 (c), so that the pulse voltage of the bridge diode BD 1 rises from the zero potential to the positive potential. In the initial state to be higher than the voltage applied to the non-inverting input terminal of the comparator (COM 6 ) and outputs a low potential signal to its output terminal, accordingly, at this time, the output signal of the square wave generator 1 is switched before the ion reexcitation Since the output terminal of the comparator COM 6 of the stop control unit 4 is muted as shown in FIG. 6 (d), the switching transistor TR 1 is turned off during this period, and thus output from the bridge diode BD 1 . If ripple voltage is below the voltage required for the re-excitation of the discharge lamp (LP 1) in the period which rises to a positive potential above zero is that the discharge lamp chamber useless power consumption is no longer a flow of current through the (LP 1) It is.

또한, 상기에서 방전램프(LP1)에 과전류가 흐르지 않고 정상적인 고압방전 상태에서는 과전류흐름 검출용 저항(R1)의 양단전압이 기준전압(Vref4)보다 낮게되어 비교기(COM2)의 출력신호가 계속 고전위 상태를 유지하므로 낸드게이트(NAND1)에는 계속 고전위 신호가 출력되고, 이에따라 구형파발생부(1)의 출력신호가 전류증폭부(2)를 통하여 스위칭 트랜지스터(TR1)의 스위칭 동작을 정상적으로 제어하게 된다.In addition, in the above, the overcurrent does not flow in the discharge lamp LP 1 , and in the normal high voltage discharge state, the voltage between both ends of the overcurrent flow detection resistor R 1 is lower than the reference voltage Vref 4 , so that the output signal of the comparator COM 2 is reduced. It persists classical maintains the above state is output is still a high potential signal of NAND gate (NAND 1), yiettara switching of the switching transistor (TR 1) and the output signal of the square wave generator (1) via a current amplifier (2) Normal operation is controlled.

그리고, 구형파발생부(1)의 연산증폭기(OP1)에서는 플러스전압과 마이너스 전압이 동일한 삼각파형의 고주파가 출력되는데 그 고주파의 주파수(f0)는 다음의 (4)가 같이된다.The operational amplifier OP 1 of the square wave generator 1 outputs a high frequency triangular waveform having the same positive voltage and negative voltage, and the frequency f 0 of the high frequency is equal to the following (4).

Figure kpo00007
Figure kpo00007

이와같이 연산증폭기(OP1)에서 출력된 삼각파형의 고주파는 비교기(COM1)의 비반전 입력단자에 인가되어 그의 반전입력단자에 인가되는 기준전압(Vref3)과 전압비교된다.As described above, the high frequency of the triangular waveform output from the operational amplifier OP 1 is applied to the non-inverting input terminal of the comparator COM 1 and is compared with the reference voltage Vref 3 applied to its inverting input terminal.

즉 비교기(COM1)의 비반전 입력단자에 인가되는 고주파의 전압이 그의 반전입력단자에 인가되는 기준전압(Vref3)보다 높은 경우에는 그의 출력단자에 고전위신호가 출력되고, 낮은 경우에는 그의 출력단자에 저전위신호가 출력되며, 이 비교기(COM1)의 출력신호는 전류증폭부(2)를 통하여 스위칭 트랜지스터(TR1)의 출력신호는 전류증폭부(2)를 통하여 스위칭 트랜지스터(TR1)의 베이스에 인가되므로 그 비교기(COM1)에서 고전위신호가 출력될 경우에는 스위칭 트랜지스터(TR1)가 온되고 저전위신호가 출력될 경우에는 스위칭 트랜지스터(TR1)가 오프된다. 따라서, 저항(R7), (R8)의 값에 의해 기준전압(Vref3)을 조절하여 스위칭 트랜지스터(TR1)의 온·오프시간을 조절할 수 있게되고, 이에따라 방전램프(LP1)의 정격관내전압 및 정격관내전류를 유지하게 스위칭 트랜지스터(TR1)의 스위칭동작을 고속으로 제어할 수 있게된다.That is, when the voltage of the high frequency applied to the non-inverting input terminal of the comparator COM 1 is higher than the reference voltage Vref 3 applied to its inverting input terminal, a high potential signal is output to its output terminal. The low potential signal is output to the output terminal, and the output signal of the comparator COM 1 is transmitted through the current amplifier 2 to the output signal of the switching transistor TR 1 through the current amplifier 2. 1) If so applied to the base be a high potential signal output from the comparator (COM 1), the switching of the transistor (TR 1) is turned on when a low potential signal output, a switching transistor (TR 1) is turned off. Thus, the resistance (R 7), by adjusting the reference voltage (Vref 3) by the value of (R 8) being able to control the on-off time of the switching transistor (TR 1), yiettara of the discharge lamp (LP 1) It is possible to control the switching operation of the switching transistor TR 1 at high speed so as to maintain the rated tube voltage and the rated tube current.

이상에서와 같이 동작되는 본 발명은 방전램프의 방전이 개시되는 초기상태에서 그 방전램프 관내전압이 상승중인 경우에도 정상적인 고전압 방전시보다 높은 과전류가 흐르지 않게되므로 그 방전램프 및 그의 주변회로를 과전류로부터 보호할 수 있게됨과 동시에 배선설비 비용이 절감되고, 특히 인덕터 코일을 사용하지 않으므로 기존의 자기안정기와 비슷한 저렴한 가격으로 전체회로구성이 가능할 뿐 아니라 소형 경량화가 가능하고, 또 고주파로 점등함으로써 발광효율을 높일 수 있고, 방전램프의 재여기에 필요한 전압이하에서는 방전램프에 전류의 흐름이 없게되므로 안정기에서의 불필요한 전력소모를 방지할 수 있게되고, 정류용 콘덴서를 사용하지 않으므로 거의 100%로 유지할 수 있는 효과가 있다.In the present invention operated as described above, even when the discharge lamp internal voltage is rising in the initial state at which the discharge lamp starts to discharge, since the overcurrent does not flow higher than during normal high voltage discharge, the discharge lamp and its peripheral circuit are separated from the overcurrent. In addition to the protection, wiring cost is reduced, and in particular, the inductor coil is not used, so that the entire circuit can be configured at a low price similar to the existing magnetic ballast, and the light weight can be reduced. When the voltage required to re-excite the discharge lamp is lowered, there is no current flow in the discharge lamp, thereby preventing unnecessary power consumption in the ballast and maintaining almost 100% since no rectifier capacitor is used. It works.

Claims (2)

스위칭 트랜지스터(TR1)의 온·오프에 의하여 방전램프(LP1)의 점등을 제어하게 한 방전등 점등장치에 있어서, 통상의 브리지 다이오드(BD1)의 출력측을 상기 방전램프(LP1)에 직접접속하고, 구형파의 고주파를 발생하는 구형파 발생부(1)의 출력측을 전류증폭부(2)를 통하여 상기 스위칭 트랜지스터(TR1)의 베이스에 접속하되, 상기 방전램프(LP1)의 정상적인 고전압 방전시보다 높은 과전류가 스위칭 트랜지스터(TR1)에 흐를때 그를 검출하여 저전위신호를 출력하게 한 과전류 스위칭 정지제어부(3)의 출력측을 상기 구형파발생부(1)의 출력측에 접속함과 아울러 상기 브리지다이오드(BD1)의 출력전압이 영전위에서 플러스전위로 상승하는 기간에서 방전램프(LP1)의 재여기에 필료한 전압보다 낮은 경우에 저전위신호를 출력하게 한 이온재여기전 스위칭 정지제어부(4)의 출력측을 상기 구형파 발생부(1)의 출력측에 접속하여 구성함을 특징으로 하는 방전등 점등장치.In a discharge lamp lighting apparatus in which the lighting of the discharge lamp LP 1 is controlled by turning on and off the switching transistor TR 1 , the output side of the normal bridge diode BD 1 is directly connected to the discharge lamp LP 1 . The output side of the square wave generator 1, which generates the high frequency wave of the square wave, to the base of the switching transistor TR 1 via the current amplifier 2, and discharges the normal high voltage of the discharge lamp LP 1 The output side of the overcurrent switching stop control unit 3, which detects when an overcurrent higher than that flows through the switching transistor TR 1 and outputs a low potential signal, is connected to the output side of the square wave generator 1, and the bridge diode (BD 1) of the output voltage is zero in the period during which the discharge lamp rises to a positive potential above (LP 1) material here outputs a low potential signal is lower than a voltage Filho ion material herein before the bus The discharge lamp lighting device of the output side of the stop referred to the controller 4, characterized in that configuration to connect the output side of the square wave generator (1). 제1항에 있어서, 브리 지다이오드(BD1)의 출력측을 저항(R23), (R25)을 통하여 비교기(COM6)의 비반전 및 반전입력단자에 각기 접속함과 아울러 그 반전입력단자에 일정직류전압이 인가되게 접속하고, 그 브리지 브리지다이오드(BD1)의 출력측을 저항(R29)을 통하여 비교기(COM5)의 비반전 입력단자에 접속함과 아울러 저항(R31) 및 다이오드(D1)를 통한 후 베이스가 상기 과전류 스위칭 정지제어부(3)의 비교기(COM3)의 출력단자에 접속된 트랜지스터(TR9)의 콜렉터 및 콘덴서(C3)에 접속하여 그 접속점을 저항(R32)을 통하여 비교기(COM5)의 반전입력단자에 접속하고, 이 비교기(COM5)의 출력단자를 상기 비교기(COM6)의 반전입력단자에 접속한후 그의 출력단자를 상기 구형파발생부(1)의 출력측에 접속하여 이온재여기전 스위칭정지 제어부(4)를 구성함을 특징으로 하는 방전등 점등장치.The output terminal of the bridge diode BD 1 is connected to the non-inverting and inverting input terminals of the comparator COM 6 through resistors R 23 and R 25 , and the inverting input terminal thereof. A constant DC voltage is applied to the non-inverting input terminal of the comparator COM 5 through the resistor R 29 , and the output side of the bridge bridge diode BD 1 is connected to the resistor R 31 and the diode. After (D 1 ), the base is connected to the collector and the capacitor (C 3 ) of the transistor (TR 9 ) connected to the output terminal of the comparator (COM 3 ) of the overcurrent switching stop controller (3), and the connection point is connected to the resistor ( through R 32) connected to the inverting input terminal of the comparator (COM 5), and a comparator (COM 5) after connecting the output terminal to the inverting input terminal of said comparator (COM 6) the square wave generating its output terminal portion of the It is connected to the output side of (1), and the switching stop control part 4 before an ion reexcitation is comprised. Discharge lamp lighting device characterized in that.
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