KR900002211B1 - 전자식 형광등용 안정기의 과전류 보호회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전자식 형광등용 안정기의 과전류 보호회로

제 1 도는 본 발명의 실시예 회로도.

제 2 도는 LC공진회로의 작동 설명도로서, (a)는 정상 점등되는 형광등이 연결된 상태, (b)는 점등되지 않는 형광등이 연결된 상태

제 3 도는 제 2 도 (a)(b)경우의 전압 특성도.

제 4 도는 본 발명의 다른 실시예의 과전류 검출회로도.

제 5 도는 본 발명의 또 다른 실시예의 과전류 검출회로도.

본 발명은 전자식 형광등용 안정기 회로에서 형광등의 수명이 다되거나 또는 형광등선의 결선을 잘못하였을 때 형광등 양쪽음극 휘라멘트에 과전류가 흘러 벌겋게 가열되어 파괴되며 많은 전력을 낭비하게 됨을 방지하기 위한 안정기의 과전류 보호회로에 관한 것이다. 종래에도 이와같은 과전류로 인한 안정기의 파손을 방지하기 위한 여러가지 회로가 창안되고 있으나 형광등이 점등하려면 초기기동전류가 많이 흐르기 때문에 과전류 상태와 정상 상태를 전기 신호로서 구별하기가 매우 어렵기 때문에 실용되는 대부분은 이 과전류 상태를 수분동안 지속시켜 인버터 회로의 스윗칭 파워트랜스터를 발열시키고 여기에 밀착시킨 바이메탈 스윗치가 가열되어 입력전원을 OFF시키고 온도가 내려가면 다시 ON되게 하는 동작을 반복시키는 방법으로서, 스윗칭 파워 트랜지스터에 무리한 과전류가 수분동안 흘렀다 끊어졌다하는 동작이 계속되므로 과열 상태가 지속되어 안정기의 수명이 대단히 짧게되며 또 전원전압이 좀 높았을때는 순간적으로 파손되는 열이 있고 또한 불필요한 전력이 많이 낭비되는 문제점이 있었다.

본 발명인등은 종래의 이러한 문제점을 완전히 해결하고자 오랜도안 연구 실험한 결과 본 발명을 완성한 것으로, 저전압이나 고전압에 관계없이 과전류 상태를 즉시 감지하여 전류를 차단하게 하여 상기한 종래의 문제 요인을 제거하여 안정기의 수명을 반영구적으로 사용할 수 있으며 전력의 낭비를 방지할 수 있도록 한 것이다. 이하 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다.

제 1 도는 본 발명의 실시예의 회로도로서 교류전원의 입력단자와 연결된 정류회로(2)의 부릿치 정류회로 D₁은 직류출력단자의 1단을 리레이 Relay로 구성된 과전류 차단회로(3)의 단자 A와 연결하여 B단자를 거쳐 트랜지스터 Tr₁및 Tr₂와 발진코일 OSC로 구성된 인버터 회로(6)의 트랜지스터 Tr₁의 코넥터 C와 접속하고 또 하나의 분기선은 직열 연결된 다이오드 D₂와 D₃이와 병열 연결된 콘덴서 D₂및 D₃와 연결되어 부릿지 정류회로 D₁의 다른 출력 단자와 연결되었고 트랜지스터 Tr₂의 베이스 B는 교류전원과 연결된 콘덴서 C₄및 이와 직열 연결된 다이악 DIAC으로된 순간점등회로(5)와 접속되고 또한 발전코일 OSC의 B₁및 B₂코일의 일단은 각기 트랜지스터 Tr₁및 Tr₂의 베이스 B에 접속되고 B₁의 타단은 Tr₁의 에미터 E 및 Tr₂의 코넥터 C와 연결되고 동시에 B₃코일과 연결되어 타단이 LC직열 공진회로(7)의 고주파 쵸크 L, 형광등 LAMP의 음극단자 C, D 및 콘덴서 C₁과 접속하여 타단은 F, E단자를 거쳐 전기 콘덴서 C₂및 C₃간과 다이오드 D₂및 D₃간에 접속되었고 B₂코일의 타단은 정류 출력 단자의 타단과 연결되었다.

또한 램프 LAMP의 음극단자 C, D 또는 E, F는 포토카플라(P)로 구성된 과전류 검출회로(4)와 연결되고 포토카플라(P)의 cds의 일단은 전기한 리레이 Realy의

단자와 타단은 리레이 여자 코일 G와 접속되었다. 미설명기호 C₅는 정류회로의 출력단간에 연결된 콘덴서, R는 저항 SW(1)는 전원 스위치이다. 이와같이 된 본 원 회로를 이하 상세히 설명한다.

전원 스위치 SW(1)를 ON하면 교류 입력 전기는 브릿지 정류회로 D₁에서 직류로 정류되어 리레이 Relay(

)단자를 거쳐 인버터 회로(6)의 트랜지스터 Tr₁의 코렉터 C에 인가되고 동시에 콘덴서 C₂및 C₃가 충전되고 이들에 의하여 전원전압이 반분되고 따라서 콘덴서 C₃에 유입되는 전류가 감소되어 과전류가 트랜지스터 Tr₁과 Tr₂에 걸리지 않아, 즉 과대한 유입 전류를 방지하여 트랜지스터를 보호한다. 또한 동시에 순간점등 회로(5)의 콘덴서 C₄는 전원 교류 전류가 반파되어 반파 전류가 다이악 DIAC을 통하여 순간적으로 트랜지스터 Tr₂의 베이스에 인가되어 코렉터와 에미터간이 ON-OFF가 반복되면서 트랜지스터 Tr₁의 베이스에 동작전류가 흘러 코렉터와 에미터 간이 도통되어 발진회로 OSC의 B₃코일→고주파쵸크 L→형광램프의 음극 휠라멘트 C→D→콘덴서 C₁→음극휠라멘트 F→E순으로 전류가 흘러 콘덴서 C₃에 충전시킨다.

콘덴서 C₃의 충전이 완료되면 흐르던 전류가 순간적으로 멀게되고 따라서 발진 코일 OSC와 B₃코일에 역기전압이 발생하여 트랜지스터 Tr₁의 콜렉터와 에미터 간이 OFF되고 트랜지스터 Tr₂의 콜렉터와 에미터간이 도통되며 콘덴서 C₃의 충전전류는 반대로 즉 전기한 역순으로 방전 전류가 흐르며 방전이 완료되면 상기 동작이 반복되어 트랜지스터 Tr₁과 Tr₂가 번갈아 ON-OFF하면서 발진을 하게 되고 이때 고주파쵸크와 콘덴서 C₁은 직열공진회로를 구성하고 있어 콘덴서의 양단에는 높은 고전압이 얻어져 결과적으로 형광등의 음극 휠라멘트의 양극 사이에 고전압이 대전되어 방전이 일어나 순간점등이 되며 일단 점등이 되면 콘덴서 C₁의 양단전압은 정상 상태에서 동작하게 된다.

그러나 형광 램프의 수명이 다 되면 방전이 일어나지 않게 되며 LC직열 공진회로(7)가 구성되어 콘덴서 C₁의 양단에는 높은 전압이 트랜지스터 Tr₁, Tr₂의 코렉터와 에미터간과 고주파쵸크 L에 과전류가 흘러 트랜지스터가 과열되어 파괴되게 된다. 이해하기 쉽도록 안정기의 LC직열 공진회로(7)를 상세히 설명하면 제 2 도(a)도는 점등되는 형광등의 연결된 상태이고, 점등되지 않는 형광등의 상태는 (b)도와 같다. 이 등가 회로에서 입력 교류전압 V이 입력되면 Q(Quality factor=

)가 커질때 즉 점등전에는 콘덴서 C₁양단에 입력 전압보다 높은 고압의 출력 전압(V₂)을 얻게되어 형광등이 점등되고 점등후에는 형광램프가 저항으로 동작하여 C와 R가 병열 연결되어 동작함으로 LC공진회로에서 Q가 낮아져 정상 상태에서 계속 작동하게 되는 것이다.

여기서 제 2 도 (a)도의 V₂전압특성과 (b)도의 V₃전압특성은 제 3 도에 표시된 바와같다. 제 3도에서 A점의 전압은 정상 상태의 형광 램프가 안정기에 연결되었을 때의 V₂이고 B점의 전압은 V₃의 전압 특성이다. 여기서 A점과 B점의 전압차이가 대단히 크기 때문에 전기적으로 쉽게 구별할 수 있음을 알 수 있는 것이며 본 발명은 이와같은 특성을 응용하여 제 1 도의 회로도와 같이 직열공진회로에 형광등의 음극 C와 D 또는 E와 F점에다 포토카플러(P)의 램프와 연결하고, 공진회로 cds는 리레이 Relay의 여자 코일 G와 전원에 직열 연결하여 B점상태일때만 포토카플러 P의 램프가 점등되어 cds의 저항이 작아지면서 리레이이 여자 코일 G에 전류를 흘러 리레이를 OFF시켜 DC과전류를 차단하여 안정기를 보호하게 된다.

일단 OFF된 리레이는 전원 스위치 SW가 OFF되기 전에는 ON되지 않으며 수명이 다된 형광등을 새것으로 교환한 다음 전원스위치 SW(1)를 OFF하였다 ON하면 회로는 정상 작동하게 된다. 이와같이 본 발명은 전자식 안정기에 있어서 고저 전압에 관계없이 과전류 상태를 즉각 검출하여 전류를 차단함으로써 과전류로 인한 가열로 트랜지스터의 파손을 방지함으로써 안정기의 수명을 늘려 반영구적으로 사용할 수 있으며 또한 전류의 낭비를 방지하게 되는 것으로 안정기 하나에서 과전류에 의한 낭비는 적다하겠으나 이를 국가 단위로 볼때는 실로 막대한 전력을 계상할 수 있어 본 발명은 막대한 경제적 이익을 주는 것으로 매우 유효한 발명인 것이다.

이상 설명에서는 과전류를 차단하는 기구로서 리레이를 사용하였으나 반도체 스위칭 구조로 할 수도 있다. 제 4 도는 제 1 실시예에서 cds+LAMP로된 과전류 검출회로(3)구성을 LAMP대신 발광다이오드 LED를 사용한 것이 다를 뿐 동작원리 및 작용효과는 동일하다. 또 제 5 도는 역시 과전류 검출회로(3)의 포토카플러(P)대신 리레이 Relay₁을 사용한 경우이고 형광등의 음극 C, D 또는 F, E와 여자코일 G₁과 연결하고 리레이 Relay₁는 제일 실시예 리레이 Relay와 연결한 것으로 과전류가 여자코일 G₁에 흐르면 리레이 Relay₁이 ON되어 리레이 Relay를 OFF시켜 과전류를 차단하는 것은 제 1 실시예와 같다.

Claims (6)

1. 전자식 안정기 회로에 있어서 LC공진회로(7)와 과전류 검출회로(4) 및 과전류 차단회로(3)와 연결하여 고진상태일때의 전압이나 전류를 검출하는 즉시 과전류 차단 회로(3)에 의하여 전원을 차단함으로써 안정기를 과전류로부터 보호하도록 함을 특징으로 한 전자식 안정기의 과전류 보호회로.
2. 제 1 항에 있어서 과전류 검출회로(4)는 cds+LAMP로 구성된 포토카플러로 구성됨을 특징으로 한 전자식 안정기의 과전류 보호회로.
3. 제 1 항에 있어서 과전류 검출회로(4)는 cds+LED로 구성된 포토카플러로 구성됨을 특징으로 한 전자식 안정기의 과전류 보호회로.
4. 제 1 항에 있어서 과전류 검출회로(4)는 리레이 Relay₁로 구성됨을 특징으로 한 전자식 안정기의 과전류 보호회로.
5. 제 1 항에 있어서 과전류 차단회로(3)는 리레이 Realy로 구성됨을 특징으로 한 전자식 안정기의 과전류 보호회로.
6. 제 1 항에 있어서 과전류 차단회로(3)는 반도체로 구성됨을 특징으로 한 전자식 안정기의 과전류 보호회로.

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