KR900007387B1 - 스윗칭식 전자 안정기 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

스윗칭식 전자 안정기
제1도는 본 발명에 따른 스윗칭식 전자 안정기의 블록도.
제2도는 제1도에 도시된 스윗칭식 전자 안정기의 상세회로도.
제3a 내지 3f도는 제2도에 도시된 주요부분에 대한 전압 파형도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 실명
1 : 브릿지 정류회로 2 : 정전압회로
3 : 평활회로 4 : 구형파 발생회로
5 : 스윗칭시간 미분회로 6 : 출력전압 비교 및 위상 판별회로
7 : 구동회로 A 8 : 구동회로 B
9 : 출력회로 A 10 : 출력회로 B
11 : 파형정형회로
본 발명은 스윗칭식 전자 안정기에 관한 것으로, 특히 부하 공급용 출력 파형의 일부를 검출, 궤환시켜 출력 파형의 형태 및 전압을 정현파 형태로 고정되도록 펄스폭을 임의로 제한할 수 있도록 구성한 스윗칭식 전자 안정기에 관한 것이다.
종래의 일반적인 형광 램프용 점등방식은 쵸크 트랜스퍼머를 이용한 자기식 음극 예열 방전 점등장치로서, 점등시간이 약 5초 이상 소요되고 50 내지 60Hz의 저주파를 사용함으로써 깜박임 현상에 따른 시각 장애와 저전압, 저온에서 사용이 불가능한 문제점이 있었다. 또한, 이러한 종래의 점등장치는 다른 전자제품의 주파수 방해를 초래하고 과부하로 인한 화재의 위험이나, 기구의 수명 단축등에 문제점이 있었다.
또한 최근에는 쵸크 트랜스퍼머를 이용한 저주파 발진 방식의 전자식 안정기가 개발되었다. 그러나 이러한 방식은 순간 점등은 가능하였지만, 쵸크 트랜스퍼머에서 소비되는 전력 손실이 놓고 저주파를 이용하여 형광 램프를 점등하기 때문에 종래의 깜박임 현상에 따른 시각장애를 제거할 수 없다.
따라서 본 발명의 목적은 종래의 자기식 음극 예열 방식과 저주파 발진을 이용한 전자식 음극 예열 방식의 단점을 해소하기 위하여, 소비 전력이 적을뿐 아니라, 고주파를 이용함으로써 시각장애를 없애고 저전압 저온에서도 순간 점등이 가능한 스윗칭식 전자 안정기를 제공하는데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 부하 공급용 출력 파형의 일부를 검출, 궤환시켜 출력 파형의 형태 및 전압을 정현파 형태로 고정되도록 펄스폭을 임의로 제한할 수 있도록 구성한 스윗칭식 전자 안정기를 제공하는 데에 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
제1도는 본 발명에 따른 스윗칭식 전자 안정기의 블록도로서, 브릿지 정류회로(1)에 교류 전압이 인가되면 이 회로에서 정현파를 정류하여 정전압 회로(2)에서 일정한 직류 전압을 생성한다. 이 직류 전압은 스윗칭시간 미분회로(5), 구형파 발생회로(4) 및 출력전압 비교 및 위상 판별회로(6)에 공급되며, 저항 R2및 R3를 통하여 구동회로 A(7) 및 구동회로 B(8)에 공급된다.
한편, 브릿지 정류회로(1)에서 정류된 전압은 역전류 방지용 다이오드 D2를 통해 평활회로(3)에서 평활된 다음 출력회로 A(9)와 출력회로 B(10)에 직류전원이 공급되어 이들 회로의 출력은 파형 정형회로(11)에 인가된다.
파형 정형회로(11)에서 만들어진 정현파 전압은 따라서 부하에 공급되는데, 이때 그의 일부는 출력 전압비교 및 위상 판별회로(6)에 궤환(Feed Back)된다. 출력전압 비교 및 위상 판별회로(6)에서는 상기 궤환된 정현파 전압을 기준전압과 비교하여 전파 정류되는데, 이 전파 정류된 전압은 스위칭시간 미분회로(5)에 인가된다. 또한 구형파 발생회로(4)에서 생성된 구형파 전압도 스윗칭시간 미분회로(5)에 인가된다. 따라서 스윗칭시간 미분회로(5)에서는 출력전압 비교 및 위상 판별회로(6)에서 전파 정류된 전압과 구형파 발생회로(4)에서 생성된 구형파를 합성하여 일정한 주기에 동기시켜 미분한다. 스윗칭시간 미분회로(5)에서는 180°의 위상차를 갖는 두개의 출력전압을 buffer로 작용하는 구동회로 A (7), 구동회로 B (8)에 각각 공급하여, 제각기 출력회로 A(9) 및 출력회로 B(10)를 경유하여 파형정형회로(11)에서 20 내지 50KHz 정도의 일정 전력의 정현파를 발생시킨다. 따라서 이 정현파가 부하(12)에 공급된다.
제2도는 본 발명의 상세한 회로도로서 동작 원리를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
입력단자에 교류 전압이 인가되면 브릿지 정류회로(1)에서 정현파가 정류된다. 이 정류된 전압은 완전한 직류 전압이 아니므로 제너 다이오드 D1, D3및 저항 R1에 의해 20V 정도로 전압을 고정시켜, 평활 캐패시터 C2에 의해 완전한 직류 전압을 얻는다. 이 직류 전압은 구형파 발생회로(4), 스윗칭시간 미분회로(5)와 출력전압비교 및 위상 판별회로(6)에 직접 공급되고 구동회로 A(7) 및 구동회로 B(8)에는 저항 R2및 R3에 의해 전류 제한되어 각각 공급되어진다. 또한 브릿지 정류회로(1)에서 정류된 전압은 역전류 방지용 다이오드 D2를 거쳐 평활 캐패시터 C10에 의해 평활되어 Tc 접점에 연결된다. 구동회로 A(7)와 구동회로 B(8)의 출력전압은 180°의 위상차를 가지며, 이 전압 파형도는 제3a도와 제3b도에 도시된 바와 같다.
그리하여 상기 2개의 출력 전압을 결합 트랜스퍼머 T1과 T2에 각각 가해지고, T1과 T2에서 유도된 전압은 검파 다이오드 D4와 D9에 의해 +전압 성분만이 트랜지스터 Q1과 Q2의 Base 단자에 각각 가해진다. 트랜지스터 Q1의 Base 단자에 제3a도에 도시된 바와 같은 펄스 파형 Wp1이 입력되면 트랜지스터 Q1는 ON되고 트랜지스터 Q2는 off된다. 일정시간(Dt)이 경과후 제3b도에 도시된 펄스 파형 Wp2가 트랜지스터 Q2의 Base 단자에 입력되면 트랜지스터 Q2는 ON되고 Q1은 off된다. 이와같이 트랜지스터 Q1과 Q2는 교호적으로 ON, off 되어 제3c도와 같은 출력 파형을 제2도에 도시된 C점에서 얻을 수 있다. 제2도의 C점에서 출력되는 파형은 캐패시터 C3, C4및 트랜스 T3에 의해 공진되어, 완전한 정현파(예를 들어 20KHz 내지 50KHz)가 제2도의 D점에서 생성된다. 이 정현파 전압은 제3d도에 도시되어 있다.
한편 D점에서 형성된 정현파 전압의 일부는 다시 T3에 의해 유도되어 저항 R5를 통해 출력 전압비교 및 위상 판별회로(6)에 궤환(Feed Back)된다. 이렇게 궤환된 전압에 의하여 출력전압 비교 및 위상 판별회로(6)에서는 제3e도에 도시된 바와 같은 파형이 출력되어, 이 파형은 구형파 발생회로(4)에서 생성되는 구형파(예를 들어, 40KHz 내지 100KHz)와 함께 스윗칭시간 미분회로(5)에 인가된다. 이때 구형파 발생회로(4)에서 생성된 전압 파형은 도면 3F도에 도시되어 있다. 스윗칭시간 미분회로(5)에서는 제3e도 파형과 제3f도의 파형을 합성한 다음 일정한 주기에 동기, 미분시켜 180°의 위상차를 갖는 두개의 출력 전압파형을 만들어 buffer 역할을 하는 구동회로 A(7) 및 구동회로 B(8)에 각각 전달한다.
따라서 전술한 바와 같이 캐패시터 C3,C4, 트랜스 T3에 의해 공진된 전압인 D점의 전압은 캐패시터 C7,C8및 C9와 저항 R8및 R9를 경유하여 형광 램프의 음극을 예열, 점등시키게 된다.
이상과 같은 회로를 채택함으로써, 본 발명에 의한 스윗칭식 전자 안정기는 종래의 스타트 램프와 쵸크트랜스퍼머가 전혀 필요치 않으므로 20 내지 40%의 전력 절감 효과를 얻을 수 있다. 또한 본 발명에 따르면 20KHz 내지 50KHz의 고주파를 사용함으로써 시력을 보호해주며 저온상태(-30℃)에서도 방전이 가능하고 형광 램프 양극에서의 흑화 현상이 전혀 발생치 않는다. 그리고 본 발명에 의하면 스윗칭 트랜지스터Q1과 Q2의 스윗칭 손실을 적게 할수 있어 온도 상승을 억제하고 안정된 주파수를 유지할수 있는 장점이 있다.

Claims (3)

  1. 정류회로 및 정전압 회로를 구비한 스윗칭식 전자 안정기에 있어서, 구형파를 발생시키는 구형파 발생회로와, 파형정형회로로부터 궤환된 일부의 출력전압을 일정전압과 비교하여 전파 정류시키는 출력전압 비교 및 위상 판별회로와, 상기 구형파 발생회로로부터의 구형파와 상기 출력전압 비교 및 위상 판별회로로부터의 전파정류된 파형을 합성하여 펄스폭을 임의로 제한하여 출력하는 스윗칭시간 미분회로와, 상기 스윗칭시간 미분회로로부터 펄스폭이 제한된 파형을 입수하도록 분기 접속된 구동회로 A 및 B와, 상기 각각의 구동회로 A 및 B의 출력에 대하여 교호로 대응 동작하는 출력회로 A 및 B와, 상기 출력회로 A 및 B로부터의 출력을 정현파로 정형시키는 파형 정형회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 스윗칭식 전자 안정기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스윗칭시간 미분회로는 펄스폭을 임의로 제한할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 스윗칭식 전자 안정기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 파형 정형회로로부터 유도된 출력전압을 출력전압 비교 및 위상 판별회로로 궤환되도록 구성한 것을 특징으로 하는 스윗칭식 전자 안정기.
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