KR900007391B1 - Arrangements for neon lamps - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 본 발명의 회로도이다.1 is a circuit diagram of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
D1-D11 : 다이오드 DC1 : 다이악D1-D11: Diode DC1: Diaak
L1 : 쵸크코일 TR1, TR2 : 트랜지스터L1: Choke Coil TR1, TR2: Transistor
EC1-EC3 : 전해콘덴서 TC1 : 트라이액EC1-EC3: Electrolytic Capacitor TC1: Triac
R1-R9 : 저항 S1, S2 : 스위치R1-R9: resistor S1, S2: switch
TA, TB, TC : 트랜스퍼머 P1, R2 : 접속점TA, TB, TC: Transformer P1, R2: Connection Point
C1-C9 : 콘덴서 a-w : 코일권선간C1-C9: Capacitor a-w: Between coil windings
L0 : 부하 1 : 평활회로L0: Load 1: Smoothing circuit
2 : 보호회로2: protection circuit
본 발명은 반도체 소자인 트랜지스터의 스위칭 동작과 고주파용 트랜스퍼머를 이용하여 고전압을 유도하는 회로에 관한 것으로, 특히 스위칭 회로의 스위칭 동작을 반복하여 변압기의 2차측에 고전압을 발생시켜 네온등을 점등하는 전자식 네온등용 안정기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circuit for inducing high voltage using a switching operation of a transistor, which is a semiconductor element, and a high frequency transformer. In particular, the switching operation of the switching circuit is repeated to generate a high voltage on the secondary side of the transformer to light a neon lamp. A ballast for an electronic neon lamp.
종래에는 네온등 점등에 필요한 고전압을 공급하기 위하여, 철심코일에 동선을 권선한 변압기 방식을 사용하였으나 네온등 점등에 필요한 고전압을 얻기 위하여는 많은 권수의 안전을 위한 1차, 2차 분리권선 방식의 변압기가 필요하게 됨에 따라 자연히 그 제품의 크기와 중량이 크고 무거웠던 것이다. 또한, 스위칭 회로를 통해 변압기의 2차측으로 고전압이 유기되어 네온등을 점등 되어지나, 실내의에 네온등을 설치하는 관계로 네온등의 수명 또는 파괴 등으로 인해 단선사고가 발생되었을 때 변압기의 2차측은 무부하 상태로 인한 이상 고전압을 계속 유기하므로써 화재 또는 감전사고 등을 유발하는 위험을 안고 있었을 뿐더러, 네온등의 파괴 및 수명으로 인해 2차측의 단선사고가 발생됨과 동시에 트랜스퍼머의 1차측에는 계속 통전이되므로 많은 전력을 손실하는 문제가 있었던 것이다. 또한, 종래의 방식에 있어서 네온등의 점등과 점멸을 입력측 교류전원의 스위치로 구동 되어지고, 전자식 안정기의 네온등은 네온등의 장점인 반복 점멸을 위해 입력측 교류전원의 연속 개폐방법으로 점멸하였을 경우 평활회로 중 전해콘덴서 및 코일에 누적된 충전전압에 의해 점멸 후 서서히 방전하면서 네온등에 잔광이 유발되어 명확한 점멸효과를 얻을 수 없었으며, 네온등 점등에 있어서 방전전압의 불균형으로 인해 일정하게 광도가 형성되지 못하고 발광되는 문제가 있었던 것이다.Conventionally, in order to supply the high voltage necessary for lighting the neon light, the transformer method wound the copper wire on the iron core coil was used, but in order to obtain the high voltage necessary for the lighting of the neon light, As the transformer was needed, the size and weight of the product was naturally large and heavy. In addition, when the high voltage is induced to the secondary side of the transformer through the switching circuit, the neon lamp is turned on.However, when a single wire accident occurs due to the life or destruction of the neon lamp due to the installation of the neon lamp in the room, The vehicle side was not only in danger of causing a fire or an electric shock by continuing to induce abnormal high voltages due to no-load conditions.In addition, the disconnection and lifetime of neon lights caused the breakage of the secondary side, and the primary side of the transformer continued. There was a problem of losing a lot of power because it is energized. In addition, in the conventional method, the lighting and blinking of the neon light are driven by the switch of the input side AC power, and the neon ball of the electronic ballast flashes by the continuous switching method of the input side AC power for repeated blinking which is an advantage of the neon light. After flashing by the charging voltage accumulated in the electrolytic capacitor and coil in the smoothing circuit, it was discharged gradually and afterglow was caused by the neon lamp, so it was not possible to obtain a clear blinking effect. There was a problem that could not be emitted.
본 발명은 위와 같은 종래의 재결점과 전자식 안정기를 시정하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 회로에서 2차측 단선사고의 이상 고전압을 감지하여 1차측 전원공급을 차단하는 보호회로가 첨부되어 2차측의 단선사고에 의한 화재 또는 감전사고의 위험을 미연에 방지하고자 한 것이며, 평활회로의 출력측에 잔광점멸 스위치를 개설하여 점멸할 경우 문제의 잔광유발을 방지하고, 점점으로 발광되는 현상을 일정하게 발광할 수 있도록 한 것이며, 또한, 전자식 회로로 소형화 및 경량화를 이루어 설치와 취급을 편리하도록 안출한 것이다.The present invention has been made in order to correct the conventional re-defect and electronic ballast as described above, in the circuit of the present invention to detect the abnormal high voltage of the secondary disconnection accident is attached to the protection circuit for blocking the primary side power supply It is intended to prevent the risk of fire or electric shock due to disconnection accident.In case of flickering afterglow flickering switch is installed on the output side of the smoothing circuit, it prevents the afterglow of the problem and emits light continuously. In addition, the electronic circuit is designed to be miniaturized and lightweight, and to be easily installed and handled.
이와 같은 특징을 가진 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the configuration of the present invention having such a feature in detail as follows.
평활회로(1)에서 인출한(+)측 선은 콘덴서(C2)와 (C3)를 직렬로 구성한 것을 상기 평활회로(1)에서 인출한 다른(-)측 선에 연결된 잔광 점멸용 스위치(S2)에 연결하고, 트랜스퍼머(TB)의 1차측 권선간(a)는 상기 콘덴서(C2)와 (C3)와의 연결간에서 인출한 다음, 상기 트랜스퍼머(TB)의 1차측 권선간(b)를 경유하여 트랜지스터(TR1)의 콜렉터 측과, 트랜지스터(TR2)의 이미터와의 연결간에 접속하고, 또한 평활회로(1)에서 인출한(+)측 선은 트랜지스터(TR2)의 콜렉터와 연결되며, 저항(R2)와 다이악(DC1)을 통해 트랜지스터(TR1)의 베이스와로 연결한다. 또한, 상기 트랜지스터(TR2)의 베이스는 병렬로 구성된 전해콘덴서(EC2), 저항(R3) 및 다이오드(D5)를 통하여 트랜스퍼머(TA)의 2차측 권선간(g)에 연결한 다음, 권선간(h)를 경유하여 상기 트랜지스터(TR2)의 이미터에 연결한다. 그리고, 트랜지스터(TR2)의 콜렉터에 다이오드(D9)의 (+)측을, 트랜지스터(TR2)의 이미터에 다이오드(D9)의 (-)측을 각각 연결하여 상기 트랜지스터(TR2)를 보호한다. 또한, 트랜스퍼머(TA)의 2차측 권선간(i)는 병렬로 구성한 전해콘덴서(DE3), 저항(R4) 및 다이오드(D6)를 경유한 다음 트랜지스터(TR1)의 베이스에 연결하되, 이 트랜지스터(TR1)의 콜렉터는 트랜지스터(TR2)의 이미터에 연결하고, 트랜지스터(TR1)의 이미터는 상기 트랜스퍼머(TA)의 2차측 권선간(j)와, 저항(R2)와 다이악(DC1)의 연결간에 접속한 콘덴서(C1)을 교합하여 전광 점멸용 스위치(S2)에 연결한다. 그리고, 트랜지스터(TR1)보호용 다이오드(D10)의 (+)측은 상기 트랜지스터(TR1)의 콜렉터에, (-)측은 트랜지스터(TR1)의 이미터에 각각 연결하여 트랜지스터(TR1)을 보호한다. 또한, 상기 트랜지퍼머(TA)의 1차측 권선간(e)는 병렬로 구성된 톤덴서(C4), 저항(R5)를 통하여 트랜스퍼머(TB)의 권선간(c)에, 권선간(f)는 병렬로 구성된 콘덴서(C7), 저항(R6)를 통하여 트랜스퍼머(TB)의 권선간(d)에 각각 연결한다. 또한, 상기 트랜스퍼머(TB)의 권선간(k)는 다이오드(D7)과 콘덴서(C5)를, 또 다른 권선간(1)은 다이오드(D8)과 콘덴서(C6)를 각각 병렬로 구성하여 연결한 다음, 부하(L0)측에 연결하여 구성한다. 또한, 상기 트랜스퍼머(TB)의 권산간(m)과 (n)에서 인출한 트랜스퍼머(TC)의 2차측 권선간(r)은 순방향의 다이오드(D11)과 저항(R8)을 직렬로 연결한 다음 트라이액(TC1)의 게이트 단자에 연결한다. 그리고 트라이액(TC1)에 노우드 2단자는 접속점(P2)에 연결하고, 상기 트라이액(TC1)의 또 다른 애노우드 1단자는 트랜스퍼머(TC)의 권선간(w)와 연결하여 접속점(P1)에 연결한 다음, 저항(R7)과 콘덴서(C8)은 상기 트라이액(TC1)의 게이트 단자와 상기 트랜스퍼머(TC)의 권선간(w)에, 그리고 직렬로 구성한 콘덴서(C)과 저항(R)은 상기 트랜스퍼머(TC)의 권선간(r)과 (w)와의 선상에 병렬로 각각 연결하여서 보호회로(2)를 구성한다.The (+) side line drawn out from the smoothing circuit (1) is an afterglow flickering switch (S2) connected to the other (-) side drawn out of the smoothing circuit (1) in which the condenser (C2) and (C3) are formed in series. ), The primary winding between the transformer (TB) (a) is drawn between the connection between the capacitor (C2) and (C3), and then between the primary winding (b) of the transformer (TB) Is connected between the collector side of the transistor TR1 and the connection of the emitter of the transistor TR2 via the connection, and the (+) side line drawn out from the smoothing circuit 1 is connected to the collector of the transistor TR2. The resistor R2 and the diaak DC1 are connected to the base of the transistor TR1. In addition, the base of the transistor TR2 is connected to the secondary winding between g of the transformer TA through the electrolytic capacitor EC2, the resistor R3 and the diode D5 configured in parallel, and then It is connected to the emitter of the transistor TR2 via (h). The transistor TR2 is protected by connecting the positive side of the diode D9 to the collector of the transistor TR2 and the negative side of the diode D9 to the emitter of the transistor TR2. In addition, the secondary winding winding i of the transformer TA is connected to the base of the transistor TR1 via the electrolytic capacitor DE3, the resistor R4, and the diode D6 configured in parallel, but this transistor is The collector of TR1 is connected to the emitter of transistor TR2, and the emitter of transistor TR1 is between the secondary winding of the transformer TA, j, resistor R2 and diaak DC1. The capacitor (C1) connected between the connections of the two occupies and connects to the all-optical light switch (S2). The positive side of the protective diode D10 of the transistor TR1 is connected to the collector of the transistor TR1, and the negative side of the transistor TR1 is connected to the emitter of the transistor TR1 to protect the transistor TR1. Further, the primary winding winding e of the transistor TA is connected to the winding winding c of the transformer TB through the tone capacitor C4 and the resistor R5 configured in parallel, and the winding winding f is performed. ) Are connected to the windings d of the transformer TB through the capacitor C7 and the resistor R6 configured in parallel, respectively. In addition, the winding k of the transformer TB connects the diode D7 and the capacitor C5, and the other winding 1 connects the diode D8 and the capacitor C6 in parallel. Then, it is configured by connecting to the load (L0) side. In addition, between the winding side m of the transformer TB and the secondary winding r of the transformer TC drawn out from (n), the diode D11 and the resistor R8 in the forward direction are connected in series. Then connect it to the gate terminal of the triac TC1. In addition, the second terminal of the triac TC1 is connected to the connection point P2, and another terminal of the first terminal of the triac TC1 is connected to the winding w of the transformer TC so as to connect the connection point ( After connecting to P1), the resistor R7 and the capacitor C8 are connected between the gate terminal of the triac TC1 and the winding of the transformer TC, and in series with the capacitor C. The resistor R is connected to each other in parallel on the line between the windings r and w of the transformer TC to form the protection circuit 2.
상술한 바와 같은 구성을 가진 본 발명의 작동 및 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effect of the present invention having the configuration as described above are as follows.
교류입력 전원은 브릿지 정류회로(D1-D4)를 통하면서 맥류로 변환되고, 쵸크코일(L1)과 전해콘덴서(EC1) 및 저항(R1)에 의해 맥류가 평활되어 직류가 된다. 여기서 코일(L1)은 고주파에 의한 잡음이 입력쪽으로 흘러나가는 것을 걸러내는 필터 역할을 하며, 저항(R2)과 콘덴서(C1)를 통해 일정 전압에 도달하는 순간 다이악(DC1)이 도통하여 트랜지스터(TR1)의 베이스와 이미터에 순방향의 전류가 흘러 트랜지스터(TRl)은 ON 이되며, 이때, 전류는 쵸크코일(L1), 콘덴서(C2), 트랜스퍼머(TB)의 1차측 권선간(a)와 (b)를 통하여, 계속하여 트랜지스터(TR1)의 콜렉터와 이미터를 거쳐 잔광점멸스위치(S2)를 통해 전류가 흐른다. 그리고, 트랜스퍼머(TB)의 1차측 권선간(a)와 (b)에 발생된 전압은 권선간(c)와 (d)에 유기되고, 이 유기된 전압은 다시 트랜스퍼머(TA)의 1차측 권선간(e)와 (f)에 유도된다. 또한, 권선간(e)와 (f)에 인가된 1차측 전압은 2차측 권선간(g)와 (h), (i)와 (j)에 유도되는데 이때 트랜스퍼머(TA)의 2차측 권선간(g), (h), (i), (j)는 권선의 방향이 서로 반대가 되도록 구성한 관계로 유도되는 전압의 방향도 틀리게 된다. 이로 인해 권선간(i)와 (j)에는 역방향의 전압이 유도되어 트랜지스터(TR1)은 OFF되고, 권선간(g)와 (h)에는 순방향의 전압이 유기되어 트랜지스터(TR2)는 ON되며, 전류의 방향은 쵸크코일(L1), 트랜지스터(TR2)의 콜렉터와 이미터를 경유하여 트랜스퍼머(TB)의 권선간(b)에서 (a)로 통하고, 계속해서 콘덴서(C3), 잔광점멸스위치(S2)를 거쳐 흐르게 된다. 이때, 트랜스퍼머(TB)의 권선간(a)와 (b)에는 반대방향의 전압이 발생되어 트랜지스터(TR1)과 (TR2)는 교대로 스위칭 동작을 하게 되며, 트랜스퍼머(TB)의 1차측 권선간(a)와 (b)에 나타난 전압은 2차측 권선간(k)와 (1)에 고압을 발생시켜 네온등을 점등시키게 된다. 여기서 네온등이 점등직전, 다이오드(D7)과 (D8), 콘덴서(C5)와 (C6)는 분압 및 필터역할을 하여 점등을 순조롭게 또한 원활하게 하고, 전해콘덴서(EC2)와 저항(R3)및 다이오드(D5)는 트랜지스터(TR2)의 ON·OFF를, 또한 전해 콘덴서(EC3)와 저항(R4) 및 다이오드(D6)는 트랜지스터(TR1)의 ON·OFF를 원활하게 하며, 콘덴서(C4),(C7) 및 저항(R5),(R6)는 트랜지스터(TR1), (TR2)의 스위칭타임, 즉, 주파수를 결정하는 요인이 된다. 또한, 네온등의 잔광점멸은 잔광점멸스위치(S2)로 제어한다. 그리고, 정상적인 점등을 하지 않을 때, 즉, 네온등의 수명 또는 파손에 의해 네온등이 연결되어 있지 않은 무부하 상태에서 안정기를 동작시킬때 트랜스퍼머(TB)의 2차측 권선간(k), (1)은 고전압이 발생하는데, 이 고전압은 트랜스퍼머(TB)의 권선간(m), (n)에 유도되고, 이 유도된 전압은 다시 트랜스퍼머(TC)의 1차측 권선간(o), (p)에 인가되어 2차측 권선간(r), (w)에 유도된다. 이때, 유도된 전압은 다이오드(D11)과 저항(R8)을 통해 트라이액(TC1)의 게이트에 전압을 걸어주게 되고, 동시에 접속점(P2)와 (P1)을 도통한 전류는 쵸크코일(L1)과 콘덴서(C2)를 경유하여 트랜스퍼머(TB)의 1차측 권선간(a)와 (b)를 통해 접속점(P2)와 트라이액(TC1), 그리고 접속점(P1)과 잔광점멸스위치(S2)로 흐르게 되므로 트랜지스터(TR1)과 (TR2)는 스위칭 동작을 하지 않고, 이때의 전압은 콘덴서(C2)에 걸려 있는 상태가 되므로써 트랜스퍼머(TB)에는 전압이 나타나지 않는다. 여기서, 콘덴서(C7)과 저항(R7)은 트라이액(TC1)의 게이트를 보호하며 콘덴서(C8)과 저항(R9)은 순간적인 쇼크전압을 흡수한다.The AC input power is converted into a pulse current through the bridge rectifier circuits D1-D4, and the pulse current is smoothed by the choke coil L1, the electrolytic capacitor EC1, and the resistor R1 to become a direct current. Here, the coil L1 serves as a filter for filtering out the noise caused by the high frequency to the input side, and when the constant voltage is reached through the resistor R2 and the capacitor C1, the diac DC1 conducts the transistor ( The current in the forward direction flows through the base and emitter of TR1, and the transistor TRl is turned on. At this time, the current is between the primary windings of the choke coil L1, the capacitor C2, and the transformer TB. Through and (b), current flows through the afterglow switch S2 through the collector and emitter of the transistor TR1. The voltage generated between the primary windings (a) and (b) of the transformer TB is induced between the windings c and d, and the induced voltage is again 1 of the transformer TA. It is guided between the secondary windings (e) and (f). In addition, the primary voltage applied between the windings (e) and (f) is induced between the secondary windings (g) and (h), (i) and (j), where the secondary winding of the transformer (TA) The gaps g, h, i, and j have different directions of voltage induced due to the configuration in which the winding directions are opposite to each other. As a result, a reverse voltage is induced between the windings i and j so that the transistor TR1 is turned off, and a forward voltage is induced between the windings g and h to turn the transistor TR2 on. The direction of the current passes through the choke coil L1, the collector of the transistor TR2, and the emitter from the winding b of the transformer TB to (a), followed by the condenser C3 and afterglow flashing. It flows through the switch S2. In this case, voltages in opposite directions are generated between the windings a and b of the transformer TB so that the transistors TR1 and TR2 alternately switch, and the primary side of the transformer TB is turned on. The voltage shown between the windings (a) and (b) generates a high voltage between the secondary windings (k) and (1) to turn on the neon light. Here, just before the neon light is turned on, the diodes D7 and D8, the capacitors C5 and C6 act as a voltage divider and a filter to smoothly and smoothly turn on the electrolytic capacitor EC2 and the resistor R3 and The diode D5 smoothly turns ON / OFF the transistor TR2, and the electrolytic capacitor EC3, the resistor R4, and the diode D6 smoothly turn ON / OFF the transistor TR1, and the capacitor C4, The C7 and the resistors R5 and R6 become factors for determining the switching time, that is, the frequency, of the transistors TR1 and TR2. In addition, the afterglow flicker of neon lights is controlled by the afterglow flicker switch S2. When the ballast is not turned on normally, that is, when the ballast is operated in a no-load state in which no neon light is connected due to the life or breakage of the neon light, between the secondary windings of the transformer TB (k), (1 ) Is a high voltage, which is induced between the windings (m) and (n) of the transformer (TB), and this induced voltage is again between the primary windings (o) and (of the transformer (TC). It is applied to p) and guided to the secondary windings r and w. At this time, the induced voltage applies a voltage to the gate of the triac TC1 through the diode D11 and the resistor R8, and at the same time, the current conducted through the connection points P2 and P1 is the choke coil L1. And connection point P2 and triac TC1, and connection point P1 and afterglow switch S2 through the primary windings (a) and (b) of the transformer TB via the condenser C2. Since the transistors TR1 and TR2 do not perform a switching operation, and the voltage at this time is in a state in which the capacitor C2 is applied, no voltage appears in the transformer TB. Here, the capacitor C7 and the resistor R7 protect the gate of the triac TC1, and the capacitor C8 and the resistor R9 absorb the instantaneous shock voltage.
이와 같은 본 발명은 네온등의 수명 또는 파괴등으로 인해 단선사고가 발생 되더라도 보호회로(2)를 통해 회로망을 차단하는 관계로 화재 및 기타 감전사고 등을 미연에 방지할 수가 있으며, 또한, 명확한 잔광점멸 효과를 얻을 수 있어 매우 효율적인 발명인 것이다.The present invention can prevent the fire and other electric shock accidents in advance, even if a disconnection accident occurs due to the life or destruction of the neon light due to blocking the network through the protection circuit (2), and also clear afterglow Blinking effect can be obtained is very efficient invention.
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