KR900004372Y1 - 고압방전램프의 점등회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

고압방전램프의 점등회로

제1도는 종래의 고압방전램프의 점등회로를 도시한 회로도.

제2도는 본 고안에 의한 고압방전램프의 점등회로의 실시예를 도시한 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

L : 안정기 HL : 고압방전램프

TRIAC : 트라이액 R₁₀: 저항

C₁₀, C₁₁: 콘덴서

본 고안은 메탈할라이드램프, 고압소디움램프등의 고압방전램프를 점등시키는 점등회로에 관한 것이다. 일반적으로 고압방전램프를 점등시키는 방식으로는 방전램프에 보조전극을 설치하여 여기에 기동전압을 인가하여 직접 점등시키는 방식과, 방전램프의 전극(애노드-캐소드)간에 고압펄스를 공급하여 점등시키는 방식이 있으나, 상기의 직접점등방식은 구조가 복잡하고 설치비가 고가로 되기 때문에 비교적 저렴한 이그나이터(ignitor)라는 고압펄스발생기로 방전램프를 점등시키는 방식이 주로 사용되고 있다.

종래의 고압펄스 점등방식의 점등회로는 제1도에 도시되어 있는 바와 같이, 고압방전램프(HL)에 접속된 안정기(L)의 중간탭단자(P)에 콘덴서(C₁) 및 싸이리스터(S)를 직렬로 접속하여 연결하고, 상기 싸이리스터(S)에는 극성을 반대로 다이오드(D₁)를 병렬로 접속함과 동시에 싸이리스터(S)의 게이트 단자는 다이오드(D₂)와 저항(R₁)을 통하여 상기 안정기(C)의 일단에 접속되도록 구성된 것으로, A점이 부(-)전위, B점이 정(+) 전위의 전압이 인가되는 반싸이클 동안에는 SCR이 도통되지 못하나 다이오드(D₁)를 통하여 콘덴서(C₁)에 전하가 충전되고, A점이 정(+)전위, B점이 부(-)전위의 전압이 인가되는 반싸이클 동안에는 A점의 전압이 소정값 이상이 되면 저항(R₁) 및 다이오드(D₂)를 통하여 싸이리스터(S)를 트리거 시킴으로 상기 싸이리스터(S)가 도통된다. 이때 콘덴서(C₁)에 충전된 전압 및 입력전원전압이 중첩되어 A점에는 고압펄스가 발생되고 이 고압펄스는 안정기(L)의 입·출력측 코일권선비()(여기에서 m₁은 A점과 P점 사이의 코일권선수이고 m₂는 A점과 K점 사이의 코일 권선수이다)로 승압되어서 공압방전램프(HL)에 인가하게 되며, 이와 같은 동작이 수 싸이클 내지 수십싸이클 반복되는 동안에 램프의 전극에 캐소드스포트(Cathode Spot)가 발생되고 그후 램프는 아크방전영역으로 이행되어 점등이 된다.

그러나 상기한 종래의 점등회로는 전원전압의 한 싸이클 중 A점이 전위가 +인 반사이클 동안에만 고압펄스가 발생되어 고압방전램프(HL)에 인가되므로 한쪽의 램프전극에만 캐소드스포트가 발생하게 된다.

이를 상세히 설명하면, 상기 싸이리스터(S)는 A점의 전위가 +일 때 그 반싸이클 +전위가 최고치에 이르는 시점에서 비로소 턴온 되므로, 이때의 콘덴서(C₁) 양단간 충전전압과 AC 입력전압이 더해진 고압펄스가 안정기(L)의 입력측 코일에 인가된다. 따라서 안정기(L)의 출력측 코일에 유도된 고전압 펄스가 고압방전램프(HL)에 공급된다.

그러나 B점위 전위가 +로 되는 나머지 반싸이클에서는 다이오드(D₁)를 거친 AC 입력전압과 콘덴서(C₁)의 양단간 전압이 완만한 싸이클을 가지고 증감되므로, 즉 콘덴서(C₁) 양단간 전압이 AC 입력전압의 싸인파 곡선상에 실려 변화하게 되므로 이 경우에는 급격한 고압펄스가 안정기(L)의 출력측 코일에 나타나지 않게 된다.

또한 종래의 회로에서는 고압펄스가 방전램프에 인가되는 주기도 길게되어 기동시간이 대단히 길어지게 되며, 더불어 높은 방전 개시전압을 필요로 하기 때문에 고압방전램프의 수명이 단축되고 전원전압이 정격전압 보다 약간 낮아지는 경우에는 점등이 되지 않는다는 결점이 있다.

따라서 본 고안은 상기한 종래의 결점을 해소하기 위하여 고안한 것으로, 고압방전램프에 공급되는 전원전압의 부(-) 및 정(+)의 싸이클중 어느 것에서도 고압펄스가 발생하도록 하여 고압펄스가 방전램프에 인가되는 주기를 짧게함과 동시에 방전램프 양쪽의 전극에 캣소드 스포트가 발생되게 하여 방전개시전압을 낮게할 뿐만 아니라 기동 시간도 단축되고 정격전압보다 낮은 전압에서도 양호하게 기동되는 고압방전램프의 점등회로를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

이하 본 고안의 실시예를 도시한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 고안에 의한 고압방전램프의 점등회로는, 제2도에 도시되어 있는 바와 같이, 고압방전램프(HL)에 접속된 안정기(L)이 중간 랩단자(P)에 콘덴서(C₁₀) 및 트라이액(TRIAC)을 직렬 접속하여 연결하고, 상기 트라이액(TRIAC)의 게이트 단자는 저항(R₁₀)을 통하여 상기 안정기(L)의 일단에 접속되도록 구성되어 있다.

기타 미설명 부호 C₁₁는 역률개선용 콘덴서, AC는 전원 전압이다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작동관계를 설명한다.

점등회로에 전원전압이 인가되어서 A점이 정(+)의 정위, B점이 부(-)의 전위가 인가되는 반 싸이클 동안 소정 값 이상의 전압이 안정기(L)의 출력측(K점)에 나타나면 이 전압은 저항(R₁₀)을 통하여 트라이액(TRIAC)의 게이트에 인가되므로 상기 트라이액(TRIAC)이 도통된다.

상기 트라이액(TRIAC)이 도통되는 순간 콘덴서(C₁₀)는 충전되어 있지 않기 때문에 안정기(L)의 출력코일(A점과 K점 사이의 코일)에서 발생되는 펄스는 높은 전압이 되지는 못하나, 트라이액(TRIAC)이 도통되어 A점의 전류가 안정기(L)의 입력코일(A점과 P점사이의 코일)→콘덴서(C₁₀)→트라이액(TRIAC)을 통하여 B점으로 흐르면 콘덴서(C₁₀)는 충전되어 소정의 전압을 가지게 된다.

그후 전위가 바뀌어져 A점이 부(-)의 전위, B점이 정(+)의 전위가 되는 다음 반 싸이클에서는 K점의 전위가 소정값(절대치) 이상의 부전위로 되면 이는 저항(R₁₀)을 통하여 트라이액(TRIAC)의 게이트에 인가되므로 상기 트라이액(TRIAC)은 역 트리거 되어 반대극성으로 도통되며, 트라이액(TRIAC)이 역 도통되는 순간에 입력전원전압과 콘덴서(C₁₀)에 충전된 동일극성의 충전전압이 중첩하게 된다. 이 중첩된 높은 전압은 안정기(L)의 입력코일측에 걸리게 되므로 전술한 바와 같이, 안정기(L)의 입출력 코일권선비 m₂/m₁로 승압되어 고압방전램프(HL)에 인가된다.

그후 콘덴서(C₁)에 충전된 전하는 트라이액(TRIAC)이 역 도통되고 있는 동안 이를 통하여 방전되고 방전이 끝난뒤에는 콘덴서(C₁₀)에 전과는 다른 방향, 즉 역방향으로 충전이 진행된다.

다시 A점이 정전위, B점이 부전위가 된후 K점의 전압이 소정값 이상의 정전위로 되면 이는 저항(R₁₀)을 통하여 트라이액(TRIAC)을 순방향 트리거 시키게 되므로 처음의 경우와 마찬가지로 입력전원 전압과 동일 극성으로 콘덴서(C₁₀)에 충전된 전압이 중첩되어 안정기(L)에 인가된다.

따라서 전술한 바와 같이 트라이액(TRIAC)이 순방향으로 도통되는 순간 안정기(L)의 입력코일측에 고압펄스가 발생되고 이 고압펄스 신호는 안정기(L)의 입·출력코일 권선비 m₂/m₁로 승압되어 고압방전램프(HL)에 인가된다.

이와같이 전원전압의 정(+) 및 부(-)가 되는 싸이클마다 고압펄스가 발생되어 고압방전램프(HL)에 인가되며, 이것이 수 싸이클 내지 십수 싸이클 반복되는 동안 고압방전램프의 양전극(CA, AN)에 캐소드 스포트가 발생되고 그후 점차 아크방전영역으로 이행되어 고압방전램프(HL)가 접동된다. 이때 상기 저항(R₁₀)은 트라이액(TRIAC)이 전원전압의 정(+) 및 부(-)의 피크치에서 트리거 되어 도통되도록 설정되어야 하며, 상기 안정기(L)의 P점에서 입력측으로 본 등가리 액턴스와 콘덴서(C₁₀)의 커패시턴스의 값을 공진되게 설정하거나 상기 공진을 위해 안정기(L)의 탭(P)를 조절하면 더욱 높은 고압펄스를 출력시킬 수 있다.

한편, 고압방전램프의 기동이 완료되어 점등이 되면, 고압방전램프의 관전압이 매우 낮아지게 되므로 트라이액(TRIAC)의 게이트 단자에는 저항(R₁₀)을 통하여 트리거하는데 충분한 전압(절대치)이 인가되지 못하여 점등시에는 트라이액(TRIAC)은 오프상태로 된다.

표 1은 본 고안에 의한 점등회로의 전기적 특성을 측정한 것으로서 전압변동이 심한 장소에서도 안정한 동작을 할 수 있음을 나타내고 있다.

[표 1]

이상과 같이 본 고안에 의한 고압반전램프의 점등회로는 AC 전원전압이 정(+) 및 부(-)의 싸이클마다 고압펄스가 발생되어 고압장전램프의 양쪽 전극에서 캐소드 스포트가 발생될 뿐만 아니라 이들 싸이클중 피크치에서 트라이액이 도통되어 발생되는 펄스출력 전압이 매우 높기 때문에 고압방전램프의 기동이 용이하게 되며 그로 인하여 전압변동이 심한 장소에서도 안정한 동작을 행할 수 있고, 점등에 의한 램프의 수명단축을 방지할 수 있으며, 더구나 점등회로 자체가 간단하여 가격이 저렴하면서도 신뢰성이 높으며, 램프의 점등개시 특성에 따라 펄스전압의 값을 변동하고자 할 경우에는 회로정수의 변경 없이 안정기의 탭만 조정하면 된다는 등 뛰어난 효과가 있다.

Claims (1)

1. 고압방전램프(HL)에 접속된 안정기(L)의 중간 탭단자(P)에 콘덴서(C₁₀) 및 트라이액(TRIAC)을 직렬 접속하여 연결하고, 상기 트라이액(TRIAC)의 게이트 단자는 저항(R₁₀)을 통하여 상기 안정기(L)의 일단에 접속되게 구성됨을 특징으로 하는 고압방전 램프의 점등회로.