KR910001851B1 - 개스방전 안정관의 고조파 감소방법 및 장치 - Google Patents

개스방전 안정관의 고조파 감소방법 및 장치 Download PDF

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박스터머레이 알란
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콘트롤 로직(프러프라이어터리)리미티드
존 힐렐 모샬
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Abstract

내용 없음.

Description

개스방전 안정관의 고조파 감소방법 및 장치
제1도는 포지티브 스위칭 사이클동안의 전류로(path)를 보여주는 본 발명에 따른 실시예의 회로도
제2도는 제1도의 회로용 스위칭기구를 통하는 시간에 대한 전압 및 전류의 그래프.
제3도는 포지티브 사이클 다음에 어떤 스위칭도 없을때의 제1도 회로내의 전류로를 보여구는 회로도.
제4도는 네거티브 스위칭 사이클동안의 전류로를 보여주는 제1도의 회로도.
제5도는 네거티브 사이클 다음에 어떤 스위칭도 없을때의 전류로를 보여주는 제1도의 회로도.
제6도는 유도성 입력필터를 갖춘 제1도의 실시예의 회로도.
제7도는 제6도 회로에 대한 시간대 귀환 콘덴서를 통하는 전압의 그래프.
제8도는 포지티브 스위칭 사이클동안의 전류로를 보여주는 본 발명에 따른 다른 실시예의 회로도.
재 9도는 포지티브 스위칭 사이클 다음에 어떤 스위칭도 없을때의 전류로를 보여주는 제8도의 회로도.
제10도는 제8도 및 제9도 회로의 변화 회로도.
제11도 내지 제14도는 본 발명에 따른 여러 종류 스위칭단의 다른 실시예의 회로도.
제15도 내지 제18도는 본 발명에 따른 여러 종류 스위칭단의 또다른 실시예 회로도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
6,8 : 다이오드 2,3 : 전원라인
7 : 평활 콘덴서 9,10 :스위칭기구
12 : 유도성 요소 14 : 방전관
17,18 : 귀환 콘덴서
본 발명은 정류전원으로부터 공급을 받는 개스 방전램프를 위한 안정관내의 고조파를 감소하기 위한 방법과 장치에 관한 것이다.
이와 같은 안정관은 통상 용량평활 콘덴서가 정류전원과 안정관자체 사이에 위치한다. 이 평활 콘덴서는 정류출력이 평활 콘덴서상에 걸린 전압보다 높은 주기동안에는 그 전류파형의 고조파 왜곡을 일으키며, 또한 그동안에 콘덴서가 충전된다. 충전시간 또는 전도각은 대형 콘덴서를 사용하면 매우 적게되고, 또한 단시간내에 필요한 충전이 콘덴서내에 로우드되어야 한다. 이것은 짧은 전도각동안에 정류전원으로부터 높은전류의 출력을 일으키며, 또한 정류전원내에 전류 스파이크(current spike)를 일으키게 된다.
이들 전류 스파이크는 전원의 고조파 성분을 증가시키며, 또한 여러개의 안정관을 사용할 때에, 이렇게증가된 고조파 왜곡은 전원내에 불량한 역율을 일으키는 원인이 된다.
이와 같은 상태는 전력공급 국자가 혐오하는 일이며, 당국자는 일반적으로 최소역을 허용치, 및 l또는 최대 고조파 왜곡 허용치를 특정하게 된다.
이 문제를 해결함에 있어서 한가지 공지의 방법으로는, 정류전원과 안정관 입력과의 사이에 유도성 및 용량성 필터를 사용해서 전류스파이크를 억제하는 것이다. 이 방법은 극히 큰 인덕터를 필요로 하며, 그것은 고가이고 또한 부피가 크다.
또다른 공지의 방법으로는, 축적변환원리 (storage conversion principle)이다. 이 방법은 인덕터를 고주파에서 제어하여 넓은 전도각에 걸쳐 평활 콘덴서를 충전하게 하는 것이다.
이 시스템은 그러나 축적인덕 터로부터 방전전류를 정류하기 위해서는 축적변환기를 위한 제어희로가 요구된다.
이와 같은 축적변화원리에 관해서는 지멘스 악티엔 게젤샤프트 이름으로 된 남아공화국 특허 제81/2504에 기술되어 있다 이 회로는 비교적 복잡하며 생산원가가 비싸다.
본 발명의 목적은 개스방전램프 안정관내의 고조파를 감소하기 위한 방법과 장치를 제공하는데 있다.
본 발명에 의하면, 정류전원 입력용 콘덴서 평활수단, 및 교호적인 포지티브와 네거티브 사이클인 포지티브 및 네거티브 입력전원라인 사이에 교호적으로 출력을 스위칭하는 스위칭장치를 포함하고, 스위칭장치가오프인 동안에 상기 각각의 출력스위칭 사이에는 제한시간이 있는 가스방전관에 있어서, 상기 안정관은, 상기 출력으로부터 연속하여 동작되도록 연결된 유도성 소자를 갖추고 그에 의해 동작되는 가스방전램프부하를 갖춘 부하회로 ; 정류전원의 반주기 주파수 보다 훨씬 바르게 장치들을 스위침하기 위한 스위칭장치들과결합된 스위칭 제어수단 ; 부하회로와 전원라인 사이에 있는 정류입력용 귀환로 ; 평활 콘덴서수단으로부터치 방전에 의해 부하회로에 걸린 전압을 강하시키기 위해 스위칭장치의 온시간동안, 부하회로와 직렬로 충전되도록 접속된 제어 콘덴서수단 ; 평활 콘덴서수단으로부터 귀환로로 전원라인을 따라 방전되는 것을 방지하기 위해 귀환로의 전원라인에 접속된 일방향성 장치, 및 상기 제한시간 동안에 평활 콘덴서수단을 충전하기 위해 부하회로에 있어 유도성 소자로부터 전하를 전도하기 위한 로(路)로 이루어지고 ; 또한 부하에 걸린 상기 전압을 강하시켜 정류입력으로부터 발생하는 전류가 귀환로와 부하회로를 통과할 수 있도록 귀환로 및 일방향성 장치가 접속되어 있으며, 평활 콘덴서수단의 방전으로부터 발생하는 전류를 제외하고, 부하회로를 통하여 흐르는 어떠한 다른 전류와 함께, 정류전원으로부터 발생하는 상기 충분한 전류가 적어도 모든 회로손실 및 예상되는 부하손실을 제공할 수 있도록 주어진 부하에 대해 제어 콘덴서수단의 용량을 결정하며, 이에 의해 평활 콘덴서수단에 각각 전압이 적어도 정류전원전압의 피크치만큼 높게 남아있도록 한 것을 특징으로 하는 가스방전 안정관이 제공된다.
본 발명의 다른 특징으로서는 귀환로에 귀환 콘덴서수단이 포함되며, 제어 콘덴서장치가 부하회로와 귀환로가 형성되는 전원라인의 반대측 전원라인 사이에 연결되며, 귀환 콘덴서수단의 크기를 제어 콘덴서수단의크기에 따라 비례화시켜 하나의 스위칭기구의 온시간시 정류된 전원으로부터 내부에 충전된 전하로부터 나오는 귀환 콘덴서수단상의 전압을 다른 스위칭기구의 온시간시 부하회로상에 발생되는 감소전압을 초과하게할 수 있게 하므로써, 부하회로를 통해 귀환 콘덴서수단으로부터의 방전을 유발시키고, 정류전원에서 발생되는 전류를 제공하는데 있는 것이다.
본 발명의 또다른 특징으로서는 제어 콘덴서수단이 부하회로와 귀환로가 선택되는 전원라인 사이에 연결되어 정류전원에서 발생되는 전류의 충분한 량이 부하회로상의 감소전압이 나타나는 시기에 정류전원에서 직접 생겨날 수 있도록 하는데 있다. 부가적으로 이 경우에, 귀환로에는 귀환 콘덴서수단을 포함시킨 수 있는데 그 크기는 제어 콘덴서수단에 따라 비례하도록 하여 충분한 량의 전류가 정류전원에서 발생되도록 한다.
또한, 부하회로라 각각 귀환 콘덴서수단을 지나는 양쪽 전원라인 사이의 정류입력을 위한 귀환포를 제공하며 이 귀환로는 포지티브 전원라인으로 택한 제1수단과 네거티브 전원라인으로 택한 제2수단으로 되어하나치 전원라인에 연결된 제1제어 콘덴서수단을 포함하며, 상기 전원라인으로 터한 귀환 콘덴서수단의 크기가 제어 콘덴서수단에 대해 비례화되게 하므로써 부하상에서 전압이 감소되고 있는 시기동안 정류전압으로부f;」 직접 상기 전류의 일부가 생겨날 수 있도록 하는 한편, 다른 전원라인으로 택한 귀환 콘덴서수단의 크기와 제어 콘덴서 수단에 대해 비례화되게 하므로써 다른 시기동안 내부에 충전된 전하로부터의 전압인 부하회펀상의 전압을 초과하게 하여 부하회로로부터 방전을 유발시켜 상기 전류의 또다른 부분이 생겨나게 되므로써 결국 이들적 전류의 두부분에 의해 충분한 량의 전류를 제공되도록 하는 것이다.
본 발명의 중요한 특징으로서는 안정회로를 제공하는 것으로서, 부하회로와 각각이 귀환 콘덴서수단을 지나는 양쪽 전원라인사이의 정류입력을 위해 귀환로가 제공되어 포지티브 전원라인으로 택한 제1수단과, 네거티브 전원라인으_로 택한 제2수단으로 되며, 제1제어 콘덴서수단이 포지티브 전원라인에 연결되고, 제2제어 콘덴서수단은 네거티브 전원라인에 연결되고 양쪽 전원라인에 일방향성 장치가 연결되며 , 제1귀환및 제2제어 콘덴서수단의 크기를 비례화시켜 제1스위칭기구의 온시간동안 제2콘덴서수단의 충전으로 야기되는 감소전압으로 부하회로와 두번째 귀환 콘덴서수단을 지나 정류전원에서 직접 전류의 일부가 생길 수있게 하며 또한, 제1스위칭기구의 온시간동안, 제2스위칭장치의 온시간동안에 정류전원으로부터 내부에 충전된 전하의 결과로 인해 제1귀환 콘덴서상의 전압을 부하회로상의 감소전압을 초과하도록 하여 제1취환 콘덴서수단의 방전이 이루어 져서 상기 전류의 일부가 포지티브 전원라인내의 일방향성 장치를 지나 부하희로로 들어가도록 하며 ; 제2귀환 및 제1제어 콘덴서수단에 크기를 비례화시켜 제2스위칭장치치 똔시간동안 제1귀환 콘덴서수단의 충전에서 야기되는 감소전압으로 부하회로를 지나 정류전원에서 직접 전류의 일부가 생기게 되고, 또한 제1스위칭장치의 온시간동안 정류전원으로부터 내부에 충전된 전하의 결과로서 제2귀환 콘덴서수단의 전압이 부하회로의 감소전압을 초과하게 되고, 제2귀환 콘덴서수단의 방전인 일어나게끔 하여, 결국 네거티브 전원라인내의 일방향성 장치를 지나 전류의 일부가 부하회로로 들어가도록 하며 : 상기 전류의 전체부분의 합이 충분한 전류량을 제공하는 것이다.
이 경우, 제어 콘덴서를 위한 2개의 다른 연결동작이 제공되는바, 제1연결로서는 제1제어 콘덴서수단이포지티브 전원라인내의 일방향성 장치와 병렬 연결되며 제2제어 콘덴서수단이 네거티브 전원라인내의 일방향성 장치와 병렬 연결되는 것이며, 제어 콘덴서수단을 위한 제2연결로서는, 제1제어 콘덴서수단이 포지티브 전원장치에서 부하회로까지 연결되고, 제2제어 콘덴서가 네거티브 전원장치에서 부하회로까지 연결되는 것 이 다.
더우기 고조파 바이패스 콘덴서는 정류된 출력에 병렬로 연결되는 것이 바람직하다.
콘덴서수단의 크기의 비례화는 콘덴서수단에 실질적으로 안정전압이 이루어지게 하도록 배열될 수 있고,또 달리는 콘덴서측 전압이 점진적으로 원활하게 상승되도록 배열될 수 있으며, 이 경우 전압이 예정된 최대치 이상으로 상승되지 않도록 하기 위하여는 클램핑수단을 마련하여야 한다.
단락회로에 연결된 보호스위칭장치를 포함하는 클램핑장치로서는 활성화된 전원선내에 적어도 한개의 상기 일방향성 장치와, 예정된 최대치를 초과하는 전압을 감지하도록 보호스위칭장치를 활성화시키는 감지수단이 마련된다. 스위칭장치는 상기 감지장치에 의하여 차단되도록 연결된 다이리스터 (thyristor)인 것이 바람직하다.
높은 동작전압을 갖는 개스방전램프를 구동시키기 위하여 부하회로에 전압이 요구되는 경우, 전압의 강하는 상기 전압을 램프의 동작전압이하로 하강시킬 것이고. 이 경우에는 직렬 공진회로를 포함하도록 부하회로에 마련되고, 이의 용량성 소자의 접속은 개스방전램프 부하가 용량성 소자와 동시에 구동되도록 수납하기에 적당하도록 되어 있다.
본 발명의 또하나의 특징에 의하면, 개스방전램프 안정기내의 고조파를 저감시키는 방법이 제공되는바, 이 안정기는 정류된 전원에 대한 콘덴서 평활수단과, 또한 포지티브 및 네거티브 입력전원선 사이에서 교호적인 포지티브 및 네거티브 사이클로 출력을 교호적으로 개폐하는 스위칭장치를 포함하며, 스위칭장치가 차단되는 상기한 출력의 각 개폐 사이에는 일정한 시간이 있고, 이 방법은 다음 단계로 구성된다.
유도성 소자를 갖는 부하회로를 상기 출력으로부터 직렬 구동되도록 연결하고, 개스방전램프를 부하회로에 의하여 구동되도록 연결하는 단계 ; 부하회로와 전원선 사이에 정류원 입력에 대한 귀환로를 마련하는단계 ; 스위칭기구를 정류된 공급원의 반 사이클 주파수보다 상당히 빠른 주파수로 개폐하는 단계 ; 부하회로에 대한 전압을 하강시키도록 제어 콘덴서수단을 부하회로와 직렬로 충전하는 스위칭기구의 온시간중 평활 콘덴서수단을 방전하는 단계 , 전원선내에 일방향성 장치를 삽입함에 의하며, 평활 콘덴서수단으로부터 귀환회로에, 귀환로가 취해진 상기 전원선을 통한 방전을 방지하는 단계 ; 정류된 입력으로부터 시작하여 귀환로와 부하회로를 통하여 전류가 유동하도록 부하에 대한 전압강하를 이용하는 단계 , 상기 한정된 시간중 평활 콘덴서수단을 충전시키도록 부하회로내의 유도성 소자로부터 전하를 도통시키는 단계 , 주어진 부하에 상대하여 제어 콘덴서수단의 크기를 비례화함으로써, 부하를 통한 여타의 전류와 더불어, 평활 콘덴서수단이 방전됨으로써 생긴 상기 전류를 제외하고, 정류된 전원으로부터 나오는 상기의 충분한 전류가 적어도 모든 회로손실과 이에 수반되는 부하손실을 제공하게 하며, 이에 의하여 평활 콘덴서수단에 대한 전압이 적어도 정류된 전원전압의 절정 치만큼 높게 유지되도록 하는 단계등이다.
본 방법의 특징은, 부하회로로부터 귀환로내에 귀환 콘덴서수단을 제공하는 단계와, 귀환 콘덴서수단의크기를 비례화시킴으로써 한쪽 스위치의 온시간중 충전에 의하여 발생되는 귀환 콘덴서수단의 전압이, 다른쪽 스위칭기구의 온시간중 부하회로에 대한 하강된 전압을 초과하도록 하고, 이와 같이 하여 귀환 콘덴서수단의 방전을 허용하며 상기 전류가 전원과 부하회로를 통과하게 하는 단계를 포함하도록 제공된다.
또한 부하회로에 대한 전압이 강하된 것을 이용하면, 상기 전압강하가 일어나는 동일한 온시간중 귀환로와 부하회로를 통하여 상기 전류가 정류된 전원으로부터 시작하여 직접 유동할 수 있게 하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
본 방법의 중요특징은 다음의 단계를 포함하도록 제공된다. 즉 부하회로와 양(兩) 전원선 사이에서 정류된 입력에 대한 귀환 콘덴서수단을 통한 귀환로를 제공하는 단계, 이때 상기 양 전원선이란 포지티브 전원으로 취해진 상기의 제1수단과 네거티브 전원으로 취해진 상기 제2수단이며 : 포지티브 전원선에 연결된 제1제어 콘덴서와, 네거티브 전원선에 연결된 제2제어 콘덴서를 공급하는 단계 : 상기 양 전원선내의 일방향성 장치를 연결함으로써 상기 양 전원과 함께 평환 콘덴서로부터 어느 귀환로내로도 방전되지 않도록하는 단계 ; 제1귀환과 제2제어 콘덴서장치의 크기를 비례화함으로써 제1스위칭장치의 온시간중, 제2제어 콘덴서기구를 충전시킴으로써 초래된 상기 하강된 전압이 상기 전류의 일부가 정류된 전원으로부터 부하회로와 제2귀환 콘덴서수단을 통하여 흐르게 하며, 또한 정류된 전원으로부터 그 내부에 저장된 충전의 결과로 생긴 제1귀환 콘덴서수단에 대한 전압으로 하여금, 제2스위칭장치의 온시간중 부하회로의 상기 하강된 전압을 초과하여, 귀환 콘덴서수단의 방전으로 하여금 상기 전류의 일부를 포지티브 전원내의 일방향성장치를 통하여 부하회로내로 흐르게 하는 단계 ; 제2스위칭장치의 온시간중, 제2귀환 및 제1제어 콘덴서수단의 크기를 비례화함으로써 제1제어 콘덴서수단의 충전결과로 나타난 상기 하강된 전압으로 하여금 상기 전류의 일부를 전류된 전원으로부터 부하회로와 제1귀환 콘덴서수단을 통하여 유동하게 하며, 또한 제1스위칭장치의 온시간중 정류된 전원으로부터 그 내부에 축적된 충전결과로 생긴 제2귀환 콘덴서기구의전압으로 하여금 부하회로의 상기 강하된 전압을 초과하여, 제2귀환 콘덴서수단의 방전이 상기 전류의 일부를 네거티브 전원 선내의 일방향성 장치를 통하여 부하회로내로 흐르게 하는 단계 ; 상기 전류의 모든 부분을 통향시킴으로씨 전류의 충분성을 제콩하는 단계등을 포함한다.
또한 모든 일방향성 장치의 정류기 측상에서 부하회로와 직렬로 유도성 소자를 비례화하고 연결시킴으로써 정류된 전류원의 파형으로 기쑤 고조파를 감소시키는 단계로 역시 제공된다. 이 단계는 또한 고주파 전류가 고주파 바이-패스 콘덴서를 통하여 정류기를 바이패스할 수 있게 하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
더우기 본 발명의 특징은 수반되는 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 다음 설명으로부터 명확하게 될 것이다
제1도를 참고로 하면 일반적으로 1로 표시되는 안정기회로는 교류입력 (5)을 갖춘 전파브리지 정류기 (4)의 포지티브 라인(2) 및 네거티브 라인(3)으로부터 전파정류된 전원을 갖는다.
포지티브 라인(2)은 브리지의 양극으로부터 음극으로 다이오드!6)를 통하여 평활 콘덴서 (7)를 통하여, 네거티브 라인(3)은 음극으로부터 양극 및 다이오드(8)를 통하여 평활 콘덴서 (7)의 타안을 통한다 두개의 직렬 스위칭 소자(9 및 10)는 평활 콘덴서 (7)를 가로질러 접속되며 스위칭사이에 한정된 기간을 가지고 교호로 스위치를 온 및 오프시키도록 사용된다. 이 스위칭 주파수는 바람직하게는 50 또는 60Hz의 주입력 (5)에대하여 20KHz이다. 출력라인(11)은 평활 소자를 사이에 접속되어 스위칭 소자(9)를 통하여 포지티브 라인및 스위칭 소자(10)를 통하여 네거티브 라인에 스위치된다.
출력라인(11)은 인덕터 (12)와, 병렬로 연결되는 방전관 부하(14)를 갖춘 콘덴서 (13)를 포함하는 직렬 공진회로를 구동한다 이 직렬 공진회로 및 램프는 부하회로를 포함한다.
직렬 공진회로는 다이오드(6 및 8)의 평활 콘덴서측상에 제어 콘덴서 (15)를 통하여 포지티브 라인 및 제어 콘겐서 (16)를 통하여 네거티브 라인에 접속되며 다이오드(6 및 8) 브리지측상의 포지티브 라인 및 네거티브 라인에 귀환 콘덴서 (17) 및 귀환 콘덴서 (18)를 통하여 귀환된다
호출(ringing) 다이오드(19 및 20)는 스위칭 소자(9 및 10) 따라서 접속되며 다이오드(19)는 소자(10)를따라 양극을 네거티브 라인에 음극을 출력라인(11)에 접속하며 다이오드(20)는 소자(9)를 따라 양극을 출력라인(:11)에 음극을 포지티브 라인에 접속한다
제2도를 참조하면 시간대 스위칭장치를 통한 전압 및 전류의 그래프를 보여준다. 이 회로는 용량적으로 구동하도록 사용되기 때문에 그 전류는 시간(21)만큼 전압에 뒤진다.
초기에 다이오드 브리지 (4)로부터의 전류는 다이오드(6 및 8)를 통하여 콘덴서 (7)를 충전하며 동시에 콘덴서 (15,16, 17 및 18)를 충전한다. 콘덴서 (7)는 기타것들 보다 더 크며 전원의 첨두값과 동일하며 다이오드(6 및 8)를 통한 진압강하보다 더 적은 전압으로 충전한다
콘덴서 (7)의 충건기간동안, 스위칭장치 (9 및 10) 선원보다 매우 놀은 주파수로 교호로 도통을 시작한다.제어회로(표시안됨)는 소자들을 스위칭하는데 필요하다. 많은 회로들의 떤화가 이러한 기능에 사용될 수 있다는 것은 당분야의 숙련가에게는 명백할 것이다. 소자(9)의 온 및 오프스위칭은 포지티브 구형파 펄스(22)(제2도)로 나타나며 소자(10)의 스위칭은 네거티브 구형파 펄스(23) (제2도)로 나타난다.
제1 도를 다시 참조하면, 소자(9)가 온일때 4개의 전류로(路)가 식별될 수 있다. 로(24)는 콘덴서 (7)의포지티브측으로부터 스위칭 소자(9), 부하 및 콘덴서(16)를 통하여 콘덴서 (7)로 귀환되며 ; 로(25)는 콘덴서 (17)의 포지티브측으로부터 스위칭 소자(9) 및 부하를 후하여 콘덴서 (17)로 귀환되며 , 로(26)는 콘덴서(15)의 포지티브측으로부터 스위칭 소자(9) 및 부하를 통하여 콘덴서 (15)로 귀환되며 ; 로(27)는 전원의 포지티브로부터 다이오드(6) 및 부하를 통하여 콘덴서(18)를 통하여 귀환된다.
콘덴서의 크기는 다음과 같이 결정된다
C7＞≫C17및 C18＞C15및 C16
다음 기호를 사용하면, 콘덴서 (15)를 통한 전압 : V15, 콘덴서 (16)를 통한 전압 : V16콘덴서 (17)를 통한전압 : VC7,일때 VC7=VC15+VC16이 이해될 것이다.
전류로(24)에서 콘덴서 (16)는 평활 콘덴서로부터의 방전에 의해서 부하회로에 직렬로 충전되며 콘덴서 (7)는매우 크기 때문에 전압(V,,6)은 거의 일정하다.
이 현상은 콘덴서(16)가 충전되어 전압(VC16)이 증가하며 VC16이 증가함에 따라 동일한 크기로 VC15는 감소되게 한다. 따라서 콘덴서(15)는 로(26)를 따라서 부하회로로 방전된다. 만약 콘덴서(15 및 16)가 정확하게 결정된다면 VC15는 OV를 향하여 감소되며 VC16은 스위칭기구(9)가 온기간동안 VC7로 증가될 것이다.
정류된 전원은 도통시키기 위하여 부하회로를 통하여 전압에 VC18을 더한 것보다 더 커야 된다. 즉,
VS＞VLC+VC18
VC15는 또한 부하회로를 통하는 전압이며 그 결과 VC16이 증가함에 따라서 부하회로 전압은 감소되며 정류된 전압은 부하회로 전압이 순간적으로 전원전압보다 낮게 강하되는 기간동안 도통할 수 있다.
VC15가 감소되는 순간동안 VC17은 VC15보다 더 크게 되며 요구되는 전압은 다이오드(6)를 통하여 강하된다. 이것은 콘덴서 (17)로부터의 방전전류가 전류로(25)를 통하여 부하에 공급되도록 한다.
이 방법에서 VC17이 공급기간중 몇순간동안 VC15보다 더 낮을지라도 콘덴서 (17)는 계속 부하회로 전압의강하결과로서 부하회로로 로(25)를 따라서 방전하는 것을 가능하게 될 것이다.
콘덴서 (17)를 통한 전압 : VC17콘덴서 (18)를 통한 전압 : VC18순시전원전압 : VS와 같은 부호를 사용하면VS= VC17+VC18이 된다.
콘덴서 (18)는 그러므로 동시에 전원으로부터 충전되어 그결과 VC18은 VC17이 감소됨에 따라서 동일한 양만큼씩 증가된다.
다이리스터 (37A)는 다이오드를 가로질러서 감지기 (28)에 의해서 제어되는 게이트를 갖추고 있으며 이 감지기는 평활 콘덴서(7)를 통하는 전압을 감지한다. 만약 VC7이 너무 클 경우에는 다이리스터는 다이오드(8)를 단락회로화 하도록 차단될 것이며 따라서 VC7의 그 이상의 상승을 보호한다.
소자(9)가 오프일때 소자(10)는 즉각적으로 온으로 되지 않으며 소자(10)가 온으로 스위치 온되기전에 한정된 시간이 경과한다. 이 시간은 기구(9)의 오프사이의 시간으로 제2도에 나타나 있으며 시간축 원점의포지티브측으로부터 네거티브측으로의 지연전류파형의 천이이다. 전류 귀환수단에 의해서 장치를 이 스위칭되면, 네거티브로 진행하는 전류파형이 기구(10)를 온시키기 때문에 이 시간은 상기 변수에 의해서 항상 한정되도록 조정될 수 있다는 것은 이해할 수 있을 것이다.
제3도에 있어서, 회로는 제1도의 것과 동일하고 동일 회로성 부품의 번호 역시 동일하다 그러나 전류로는 후에 설명하겠지만 상이하다. 스위칭장치 (9)가 오프로 될때는 제2도와 같은 상변화(2)로 인해. 인덕터(1'l)와 관련된 붕괴지장이 콘덴서 (7)의 포지티브측으로부터의 전류로(29)를 다이오드(19) 및 부하회로를통해 콘덴서 (17와 15)를 통해 두 갈래로 분기되게 하고 다시 콘덴서 (7)로 돌아오게 한다 이 두장치의 오프기간은 제2도에시 30부터 31까지의 기간으로 표씨죄어 있고 콘덴서 (7:내로 들어가는 충전전류를 표시한다.제2도에서의 사인곡선 아래의 면적은 충전을 표시하고 30부터 31까지의 기간은 콘덴서 (7)의 충전을 표시하며, 찬편 장치 (9)의 온기간인 32부터 301yl-진의 기간의 충전은 콘덴서 (7)의 방전 및 공급이다 앞선기간(30내지 31)동안의 콘덴서 (7)의 충전이 이 콘덴서의 방전(32 내지 30의 기간동안)보다 더 크기에 충분할만큼 나중기간(32-30)동안의 공급기여가 크면, VC7은 증가한다. 제어 콘덴서고기가 스위칭장치의 올기간동안의 부하치로에서의 진압이 강하하는 율을 제어하고 그리하여 이 공급을 해주는 시간의 길이를 제어한다.
이런식으로, VC7이 공급피이크 전압보다 항상 더 커서 최초충전 이후는 더 이상은 콘덴서 (7)가 공급윈으로부lIf 직접 충전되는 일이 없고 공급분이 회로 및 부하손실을 담당하는 것을 확실히 보장하도록 회로상수를 선정할 수 있는, 평행에 도달시켜 VC7이 안정해 있게 할 수 있고, 또는 그것을 최고로 상승되게 두어 거기서, 예컨대, 세 1도의 다이리스터 및 센서 (27 및 28)에 의해 클램프되게 할 수 있다.
제,4도는 제1도와 동일한 회로를 표시하고 부재번호도 동일한 회로성분을 표시한다. 그러나 제4도에서는 스위치장치 (7)는 이제온위치에 있고 4개의 전류고를 볼 수 있다. 즉, 전류로(33)는 콘텍서 (7)의 포지티브측몫 출발하여 ·콘덴서 (15), 부하회로, 스위치장치 (10)를 지나 콘덴서 (7)로 되돌아오며 ; 전류로(34)는 콘덴서 (18)의 포지티브측으로부터 부하회로, 스위치장치 (10)를 통과하여 다이오드(8)를 지나 콘덴서 (18)로 돌아오친 : 전류로(:15)는 콘덴서 (16)의 포지티브측을 출발하여 부하회로, 스위치장치를 지나 콘덴서 (17)로 돌아오며 : 전류로(:B6)는 공급원의 포지티브측을 출발하여 콘덴서 (17), 부하회로. 스위치장치 (10)를 지나 다이오드(8)를 지나 공급원으로 돌아온다
제어 콘덴서 (15)는 평활 콘덴서 (7)의 방전에 의해 부하회로와 직렬로 된 전류로(33)를 자나 출전된다. 콘덴서 (15) (VC15)에 걸친 전압이 증가하면 콘덴서 (16)(VC15)에 걸친 전압도 같은 할만큼 감소한다. 어떤때는VC16는 콘덴서 (18) (VC18)의 전압 보다 낮으며 이때는 콘덴서 (18)가 방전하여 부하전류에 기여한다.
어떤순간 VS=VC17+VC18이며, 따라서 콘덴서 (17)는 공급전류로(36)에 의해 충전하기 때문에 VC17은 VC18이 감소하는 양만큼 증가한다 또한 제1도에서 설명한 바와같이 유사한 방식으로 이제VC16는 부하회로에 걸친 전압이며, 순간 공급전압이 VC17및 감소하는 부하회로전압보다 높아지는 즉시 전류로(36)를 따른 공급전류기 여 가 일어 난다.
제5도에서는, 장치 (10)의 스위치 오프 직후 스위칭장치들이 오프된 조건에서 제1도의 회로가 표시되어있다. 이것은 제2도에서는 순간(37)으로 나타나 있다. 이 위치에서는 인덕터 (12)와 관련된 붕괴자장이 전류로(38)가 콘덴서 (7)로부터 콘덴서 (18 및 16), 부하회로, 다이오드(32)를 지나 콘덴서 (7)로 되돌아오게 한다. 이들 전류로는 제2도에서는 37에서 39까지의 기간동안에 일어난다. 30 및 31과 39 사이의 펄스(22 및23)의 부분은 점선으로 구별 표시되어 있는데 장치 (9 및 10)의 오프기간중의 도전을 표시한다는 것을 알 수있을 것 이 다
기재된 바와같은 콘덴서 (17 및 18)의 교번하는 충전, 방전이 보다 긴 공급사이를 기간동안 전류가 공급되게 한다는 것을 알 수 있을 것이다. 상기하고 예시한 전류로로부터, 제어콘덴서 (15 및 16)간 평활콘덴서 (7)의 방전으로부터 충전되는 동안, 반사이클동안 귀환콘덴서에 저장되고 다음 반사이클동안 부하회로중으로 방전되는 전하는 정류공급원에서 생긴다는 것도 또한 알아야 할 것이다
콘덴서가 최초 충전된뒤 이 콘덴서는 두 스위치 장치의 일정한 오프 지간동안 인덕터로부터만 충전되기때문에, 부하회로내의 귀환콘덴서 방전과 부하회로를 통한 직접정류된 공급전류분과의 양자가 치로 및 부하손실을 담당한다.
제6도에는 제1도에 기재된 것과 동일한 회로가 표시되어 있으며 부재번호도 동일한 회로소자를 표시한다. 이 경우, 그러나, 브리지정류기 (4)는 그 공급원 위치로부터 콘덴서 (17) 및 (18)에 걸쳐 이동되어 있고 그것에 병렬로 있는 콘덴서 (40)를 충전하며, 이 콘덴서 (40)는 다시 인덕터 (41)를 통해서 다이오드(6)의 양극과 콘덴서 (17)의 포지티브측 사이의 포지티브레일에 연결되어 있다 네가티브 레일은 콘덴서 (18)와 브리지의 네가티브측에 연결되어 있다.
포지틴브 레일에서 네가티브 레일까지, 콘덴서 (17) 및 (18)에 걸친 전압이 제7도의 그래프에서 시간에대해 표시되어 있다. 주 주파수는 42로 표시되어 있고 변조스위칭장치 주파수는 번호(43)로 표시되어 있다.인덕터 (41)와 콘덴서 (40)를 부가하면 고조파를 더욱 감소시키는데 도움이 된다는 것을 알수 있다. 이 결과는, 이들 소자들이 전류파형에 영향을 주어 이 위치에서 대략적 구형파를 기수고조파도 물론 없는 대략적정현파로 변화시정에 의해 얻어지는 것으로 생각되다. 이것은, 인덕터가 그속을 통과하는 전류율을 보다 정현적인 전압형에 의존하게 되게 하는 효과에 기인한다.
제8도와 제9도에는 또다른 그러나 유사한 실시예가 표시되어 있다 전파 정류된 브리지 (44)는 공급원(45)으로부터 교대로 공급을 받아 정류된 전류를 포지티브라인(46)과 네가터브라인(47)에 공급한다. 포지티브라인은 다이오드(48)를 통힉 양, 음극을 거쳐 평활콘덴서 (49)에 이르며 네가티브라인(47)을 음극에서 양극까지의 다이오드(50)을 통과하여 평활콘덴서 (49)의 타측에 이른다. 제어콘덴서 (51)는 다이오드(48 및 56)의 각각과 병렬로 위치하고 있다.
스위칭장치 (52)는 양의 라인을 스위치하기 위한 평활콘덴서측의 포지티브라인(46)으로부터 라인(53)을 따라 출력단에 접속되어 있고, 유사한 스위칭장치 (54)는 출력라인(53)으로 부터 다이오드(56)의 평활콘덴서측의 네가티브라인(47)에 접속되어 있다. 한 장치를 오프꼬 스위치시킨 일정시간뒤에 다른 장치를 스위치 온시키는 제어회로(포시않됨)에 의해 상기 장치들은 교대로 스위치된다. 구동라인(53)은 인덕터 (55)와 콘덴서(56)로 되어 있는 직렬공진회로에 전류를 공급하는데, 콘덴서는 그와 병렬로 개스방전등 부하(57)를 갖고있다 직렬공진회로는 다이오드(48)의 브리지측 귀환콘덴서 (58)를 통해서 포지티브 라인(46)에 돌아오고, 또한 다이오드(50)의 브리지측 귀환콘덴서 (59)를 통해서 네가티브라인(47)에도 돌아온다.
다이오드(48 및 50)의 평활콘덴서측에는, 스위칭 장치 (54)를 걸쳐서 네가티브라인(47)으로부터 출력라인(5눌까지 양, 음극 연결되어 있고, 또다른 유사한 다이오드(60)가 스위칭장치(52)를 걸쳐서 출력라인(53)으로부터 포지티브라인(46)까지에 위치해 있다. 콘덴서 (58 및 59)는 콘덴서 (58 및 59)의 각각이 콘덴서 (51)의 어느것보다 더 크고 또한 물론 콘덴서 (49)는 놘덴서 (58), 콘덴서 (59)의 어느것이나 어느 콘덴서 (51)보다 훨씬 더 크도록, 콘덴서(51)에 따라 적절히 선택된다 콘덴서(58과 59)는 귀환콘덴서 기구로 이용되며 반면콘덴서 (51)는 제어콘덴서 장치를 형성한다.
사용시, 스위칭장치 (52)는 온 상태로, 스위칭장치 (54)는 오프 상태즈되어, 3전류로가 구별되며 제8도에나타나 있다. 전류로(61)는 브리지 (44)의 포지티브쪽으로부터 나와 다이오드(48), 부하를 거쳐서 콘덴서(59)를 통해 브리지로 커환한다 전류로(62)는 콘덴서 (49)의 포지티브쪽으로 부터 나와 스위칭기구(52), 부하, 콘덴서 (59), 네거티브레일의 제어콘덴서 (51)를 거쳐서 콘덴서 (49)로 귀환한다. 마지막 전류로(63)는 콘덴서 (58)의 포지티브쪽으로부터 나와 다이오드(48), 장치 (52), 부하를 거쳐 콘덴서 (58)로 귀환한다.
로(62)에 따른 평활콘덴서 방전전류는 귀환콘덴서 (59)와 이것과 직결로 되어 있는 네거티브레일 제어콘덴서를 충전시키며, 각 제어콘덴서들이 귀환콘덴서에 비해 상당히 작기 때문에 이들 콘덴서 (51)는 평활콘덴서전압에 가까운 고전압으로 충전된다.
이것이 부하회로의 전압(VLC)을 낮추어서 정류된 전원의 전압이 VLC와 콘덴서 (59)의 전압을 초과하는 경우에 로(61)를 다라 도통하도록 한다
부하회로에 대한 받아진 전압 VLC는 또한 앞의 반(半) 사이클동안 충전된 콘덴서 (58)와 포지티브 레일콘덴서(51)가 로(63)를 따라 방전토록한다
비록 실시예는 다르지만 작동은 제1도에서 5도까지에서의 실시예에 대한 기술에서처럼 분명히 동일한 원리에 의해 이루어진다.
장치 (52와 54)를 개폐하는 스위칭 제어회로(나타나 있지 않음)가 장치 (52)를 오프시키고 일정시간 기다린후 장치 (54)를 꼰 시킨다. 이 위치는 제9도에서 보여지며, 제8도에서 보여지는 회로와 동일한 회로에 대해서는 동일한 부재번호를 붙였다.
제9도에 대해 언급하면, 양쪽 스위칭장치를 오프시키면 인덕터 (55)의 소멸되는 장(場)이 연속적인 전류흐름을 일으켜 이 전류는 로(64)를 통해 지나서, 직렬공진회로의 귀환단으로의 인덕터와 콘덴서 (58)와 다이오드(51)를 거쳐 흘러서 평활콘덴서 (49)를 충전시킨다
네거티브 반사이클동안, 장치 (54)는 온 상태인 때, 귀환콘덴서 (59)의 전하는 귀환콘덴서 (58)의 전하와 같은 동일한 작동에 의해 방전된다.
상기한 작동은 제1도에서 5도까지를 참조하여 기술된 작동과 거의 동일하다는 것을 이해하게 될 것이다.이 실시 예에서 다시보면, 스위칭기구의 온 시간 동안에 평활콘덴서 (49)의 방전량의 정확한 배분은 양쪽 기구들이 모두 오즈시간인 동안 일어나는 콘덴서 (49)의 충전량이 적어도 방전량과 같도록 정해져야 한다.
스위칭기구(52)가 온상태인 시간동안, 양 스위칭기구가 오프 상태인 동안 이후의 기간동안에 전류로와 회로의 작동은 제8도와 9도에 관해 기술된 로와 거울대칭 (mirror image)형태가 된다는 것을 이해하게 될 것이다.
제10도에 관해 언급하면, 제8도와 9도에서의 다이오드브리지 (44)를 제외하면, 이 회로는 제8도와 9도의회로에서의 동일한 부재번호들을 갖고 있다 전파(full wave) 정류브리지 (64)가 대신 "스플릿(split)"형태로, 그 한쌍의 다이오드(65)가 콘덴서 (58)과 (59)와 병렬상태로, 또다른 한쌍의 다띠오드(66)가 평활콘덴서(49)와 병렬상태로 제공되어 있다.
교호전류입력 (67)은 쌍으로 되어 있는 각 두 다이오드의 연결부 사이에 정상으로 연결된다. 실제상으로다이오드 쌍(55 및 66)을 정류기로 사용한 회로가 우수한 효과를 나타내는 것이 밝혀졌다.
제11도에서 14도까지에 대해 살펴보면, 또다른 실시예를 보여준다. 전파정류브리지 (68)는 라인(69)에 따른 포지티브 전익과 라인(70)에 따른 네거티브 전원을 갖고 있으며, 양극에서 음극으로 다이오드(71)를 지나 평활콘덴서 한쪽으로 흐른다. 네거티브라인(70)은 평활콘덴서 다른 한쪽에 직접 연결된다.
스위칭기구(73)는 다이오드(71)와 평활콘덴서 (72) 사이의 포지티브라인(69)으로 부터 연결되어 출력 라인(74:1을 포지티브라인에 연결한다. 출력라인(74)으로부터 또다른 스위칭기구(75)가 네거티브라인(70)에 아래로 연결되어 출력라인을 네거티브 전원라인에 연결된다. 스위칭기구(73)는 그것에 가로질러 병렬로 연결되어 있는 호출다이오드(76)를 갖고 있으며 출력 라인으로부터 포지티브 전원으로의 캐소드로의 아노드를 갖고 있다. 유사하게, 아노드와 캐소드로 되어 있는 호출다이오드(77)는 네거티브라인(70)으로부터 스위칭기구(75)를 거쳐 푼력 (74)에 연결된다 출력라인(74)은 인덕터 (78)와 개스 방전램프부하(79)를 거쳐 다이오드(71)의 아노드쪽의 귀환콘덴서 (80)를 통해 포지티브 전원라인(69)으로 귀환한다. 제어콘덴서 수단은 다이오드(71)의 캐소드쪽의 포지티브라인(69)으로부터 인덕터 (78)와 개스방전램프(79)를 포함하는 부하회로의 귀환단쪽에 연결된다.
제11도를 살펴보면, 회로는 스위칭기구(75)가 온 상태로 생각하여 두 전류로가 구별되어 진다 ; 제1도는제어콘덴서 (81), 부하회로, 스위칭기구(75)등을 거쳐 포지티브 전원라인에 따른 평활콘덴서로부터 평활콘덴서로 귀환한다. 제2도(83)는 브리지정류기(68)의 코지티브쪽으로 부터 나와 콘덴서(80), 부하회로, 스위칭기구(75)등을 거쳐 브리지로 귀환한다.
부하회로와 직렬상태인 제어콘덴시 (81)의 충전은 뚜하 전압을 떨어뜨리는데 왜냐하면 평활콘덴서 (72)에걸쳐 직렬상태인 양자 모두가 작동되기 때문이다. 제어콘덴서가 또다시 귀환콘덴서·(80)는 물론 평활콘덴서보다도 상당히 작아지기 때문에, 부하회로의 전압이 정류된 전원의 전압보다 작아지자마자 전류로(83)는 시작되어 정류된 전원은 직접 부하에 전해지게 된다. 평활콘덴서로부터의 방전과 브리지 정류기로부터의 전류의 상대적인 기여량은 아래 기술되는 것처럼 제어콘덴서(91)의 상대적인 크기에 비례한다.
제12도를 살괴보면, 회로는 스위칭기구(73과 75)가 딘두 오프된 상태로 제11도의 스위칭로를 따라 나타내져 있다. 또, 두 전류로가 구별되어 지는데, 근처의 소멸되는 장치 결과로, 생기는 인덕터로부터의 제1펄(84)는 호출다이오드(76)륵 거쳐 평활콘덴서로 들어가 귀환때 네거티브라인(70), 브리지 (68), 귀환콘덴서(80)를 거쳐 인덕터 (78)로 귀환한다 이렇게 전류로(84i는 평활콘덴서 (72)를 충전하게 된다.
제13도를 살펴보면, 회로는 스위칭기구!73)가 온 상태인 것을 나타내며, 제12도에 대한 스위칭 상태의 기술을 따르고 있다. 제1전류로가 보여지는데, 귀환콘덴서 (80)의 방전에서 생기는 전류로(86)가 다이오드(71), 스위칭기구(73), 부하회로를 거치 콘덴서(80)희 귀환하며 제2전류로(87)가 보여지는데 제어콘덴서(81)의 방전으로부터 생겨 포지티브라인으로 들어가 스위칭기구(73), 부하회로를 거쳐 제어콘덴서로 귀환한다.
제14도를 참조하면, 제13도에 관해 설명한 것처럼 스위치 단 다음에 양 스위칭장치 (73과 75)가 오프를 나타낸 회로이다. 두전류로는 로(88,89)로 나타나 있으며, 로(88)는 포지티브라인에서 귀환콘덴서 (80)로, 다이오드(71)를 통해 편활콘덴서 (72)로, 평활콘덴서에서 인덕터로 귀환하는 렁 다이오드(77)를 통해서 그 주위에 소멸하는 장(field)의 결과로 인덕터 (78)로부터 생긴다. 제2전류로(89)는 거기에 리메인더 (remain-der)에 대한 전류로(88)가 합해져 제어콘덴서 (81)를 통해서 분기되도록 인덕터 (78)로부터 생긴다. 양 스위칭장치의 한정된 오프시간동안에 인덕터의 소멸하는 장은 평활콘덴서 (72)를 충전한다는 것을 알수 있다. 일반적으로 제11도에서 제어콘덴서 (81)의 충전으로 인해 부하전압이 감소되어 정류된 전원으로부터 직접 영향을 받게 된다. 로(83)의 전원기어간 초(83)의 평활콘덴서 방전기여와 비례한다면, 그때 그것은 회로와 부하감소를 제공하도록 배열시키므로, 인덕터 (78)내의 에너지 저장에 충분한 기여를 할 수 있게 되며, 또한 이로 인해서 방전위상동안에 평활콘덴서 (72)로부터의 어떠한 손실도 한정된 시간동안 인덕터내의 전원에너지로 평활콘덴서를 충전시킴으로서 보상될 수 있는 및이다. 이런면에서 콘덴서 (72)에 걸리는 전압은 정류된 전원의 상기 첨두전압이 최대가 되도록 증가될 수 있다. 귀환콘덴서 (80)는 상기 제11도에서 제14까지에 도시된것처럼 기구의 원리에 거의 영향 받지 않고 단락회로에 의해서 바꿔질 수 있다는 것을 알수 있다. 또한 제11도 내지 제14도에 본 실시예의 "네가티브레일"에 대한 설명은 평활콘덴서와 정류지 사이에 아노프에서 왜소드까지 네거티브레일에 위치한 다이오드(71)를 갖으며 앞에서처럼 다이오드의 양쪽에 네거티브레일을 받는 콘덴서 (80,81)를 갖고 있다는 것을 알수 있다. 전류도는 제11도 내지 제14도에 대해 기술한 것과 동일하다. 더욱 본 실시예의 네거티브레일에 대한 설명이 제11도 내지 제14도의 포지티브레일에 대한 설명과 같이 일치된다면 제11도의 실시예가 만들어질 것이다.
본 실시예의 귀환콘덴서 (80)가 단락회로도 대치될 경우, 결과적인 실시예는 네거티브레일 제어콘덴서 (51)과 귀환콘덴서 (59)가 제거되어 콘덴서 !58)가 단락회로로 대치된 제8도 내지 제9도의 실시예와 동일하다는 것은 명백하다.
본 발명의 실시예는 제15도 내지 제18도에 관해서 기술되었다. 이 도면의 회로도는 다음을 제외하고 제11도 내지 제14도에 관해 기술된 것처럼 동일성분에 관한 동일 부재번호가 기재되었다 제11도 내지 제14도의제어콘덴서 (81)가 제거되어 제15도 내지 제18도에서 제어콘덴서 (90)로 대치되는데 이 제어콘덴서 (90)는 네거티브레일에 부하회로의 귀환으로부터 연결된다.
제15도를 살펴보면, 기구(75)는 온 상태이며 하나의 전류로가 생기는데 정류전원의 포지티브에서 나온 로(91)가 귀환콘텐서 (80), 부하회로, 기구(75)를 거쳐 정류기로 귀환한다. 이 시간동안 귀환콘덴서 (80)는 정류전원을 받아 충분히 충전된다.
제16도를 살펴보면, 양기구(73)과 (75)가 모두 오프상태에서 제15도의 회로의 스위칭상태를 따르게 되는데, 인덕터 (78) 주위의 소멸되는 장이 인덕터 (78)로부터 로(92)를 따라 전류를 계속홀려서, 호출다이오드(76)를 거쳐, 평활콘덴서 (72)를 충전시키며 네거티턴레일을 따라 귀환하여 제어콘덴서 (90)를 거쳐 인덕터(78)에 되 돌아온다.
제17도를 살펴보면, 제16도의 스위칭상태에 뒤따라서 스위칭기구(73)가 온 상태인 것을 보여준다 두개의전류로가 나타난다. 제1도는 평활콘덴서 (72)로부터의 방전로(93)인데. 스위칭기구(73), 부하피로를 거쳐,제어콘띤서 (90)를 충전시키며 네거티브레일들 따라서 평활콘덴서로 되돌아온다. 이 시간동안, 부하회로와 직렬상태인 제어콘덴서 (90)의 충전은 부하희로의 전압을 떨어 뜨려서, 부하회로의 전압이 귀환콘덴서 (80)의 전압보다 낮은 전압이 되자마자, 다이오드(71)에 대해 요구되는 다이오드강하를 더해주어 귀환콘덴서가 제2로(94)를 따라 방전하여 다이오드(71), 스위칭기구(73) 그리고 부하회로를 거헉 귀환콘덴서로 되돌아온다. 귀환콘덴서 (80)와 제어콘덴서 (90)의 크기는 이들 진로들이 생기도록 조정되어야 한다.
제18도의 회로는 제17도의 회로의 스위칭상대에 뒤 따라서 기구(73)차 (75)가 오프 상태인 것을 보여준다. 인덕터 (78)는 그주위의 소멸되는 장에 의한 결과로 로(75)를 따라 전류를 계속 홀려서 전류는 인덕터(78)로부터 갤프(79), 귀환콘덴서 (80), 다이오드(71)를 지펴 평활콘덴서 (72)를 충전시키며, 평활콘덴서로부터의 로는 텐거티브레일, 호출다이오드(77)를 거쳐 인덕터 (78)로 귀환하게 된다.
이와같이 양쪽 스위칭기구들이 모두 오프 상태인 시간동안, 평활콘덴서는 인덕터의 소멸되는 장에 의해 생성된 전하에 의해 충전된다
이 실시예에서는, 부하회로에의 간접적인 정류전원의 기여는 귀환콘덴서 (80)의 방전을 거쳐 직접적인 정류전원 전류로(91)와 합쳐져서 부하를 기헉, 회로와 부하손실들을 위한것과 인덕터내에 저장된 에너지를 위한 충분한 전류를 제공하여 원하는 레벨의 평활콘덴서 전압을 유지하게 된다.
제11도에서 14도까지의 15도에서 18도까지의 실시예들은 저전압개스 방전램프들을 동작시키는데 적합하지만 부하회로의 전압을 낮춤이 램프의 전압을 그 최소 작동전압 아래로 떨어지지 않도록 주의해야 한다. 더높은 램프전압이 요구될 때는, 직렬 공진부하회로가 그 반응소자에 대한 램프와 함께 세공될 수 있다.
본 발명이 개스방전램프 안정기에서의 고조파를 줄이기 위한 유용한 회로와 방법을 제공해 준다는 것이 이해될 것이다

Claims (21)

  1. 정류전원 입력용 콘덴서 평활수단, 및 교호적인 포지티브라 네거티브 사이클인 포지티브 및 네거티브·입력전원 라인 사이에 교호적으로 출력을 스위칭하는 스위칭장치를 포함하고, 스위칭장치가 오프인 동안에 상기 각각의 출력스위칭 사이에는 제한시간이 있는 가스방선관에 있어서, 상기 안정관은, 상기 출력으로부터 연속하여 동작되도록 연결된 유도성소자륵 갖추고 그에 의해 동작되는 가스방전램프 부하를 부하회로, 정류전원의 반주기 주파수 보다 훨씬 빠르게 장치들을 스위칭하기 위한 스위칭 장치들과 결합된 스위칭 제어수단 ; 부하회로와 전원라인 사이에 있는 정류입력용 귀환로 , 평활콘덴서 수단으로부터의 방전에 의해 부하회로에 걸린 전압을 강하시키기 위해 스위칭장치의 온시간동안, 부하회로와 직렬로 충전되도록 접속콘제어 콘덴서 수단 ; 평활콘덴서 수단으로부터 귀환로로 전원라인을 따라 방전되는 것을 방지하기 위해 귀환로의 전원라인에 접속된 일방향성 장치, 및 상기 제한시간동안 평활콘덴서 수단을 충전하기 위해 부하회로에 있어 유도성소자로부터 전하를 전도하기 위한 로(테)로 이루어지고 , 또한 부하에 걸린 상기 전압을 강하시켜 정류입력으로부터 발생하는 전류가 귀환로와 부하회로를 통과할 수 있도록 귀환로 및 일방향성 장치가 접속되어 있으며, 평활콘덴서 수단의 장방전으로부터 발생하는 전류를 제외하고, 부하회로를 통하여 흐르는 어떠한 다른 전류와 함께, 정류전원으로부터 발생하는 상기 충분한 전류가 적어도 모든 회로손실 및 예상되는 부하 손실을 제공할 수 있도록 주어진 부하에 대해 제어콘덴서수단의 용량을 결정하며, 이에 의해 평활콘덴서 수단에 걸린 전압이 적어도 정류전원 전압의 피크치만큼 높게 남아있도록 한것을 특징으로 하는 가스방전 안정관.
  2. 제1항에 있어서. 귀환로는 귀환콘덴서 수단 및 귀환로가 주어진 전원라인에 대향하여 부하회로와 전원회로 사이에 접속되어 있는 제어콘덴서 수단을 포함하며, 귀환콘덴서 수단의 용량은, 전압이 한 스위칭장치의 온 시간 동안에 정류전원으로부터 그안에 축적된 전하로부터 귀환콘덴서 수단에 걸린 전압이 다른 스위칭장치의 온 시간동안 부하회로에 걸려있는 강하 전압을 초과하도록 귀환콘덴서 수단의 그것에 관해 정해지며 이에 의해 귀환콘덴서 수단으로부터 부하회로를 통하여 방전하여 정류전원으로부터 전류를 발생하도록 한 것을 특징으로 하는 가스방전 안정관.
  3. 제1항에 있어서, 정류전원으로부터 발생하는 충분한 전류가 부하회로에 걸린 강하전압의 주기동안정류전원으로부터 직접 발생할 수 있도록, 부하회로 및 귀환로가 주어진 전원라인 사이에 제어콘덴서 수단을 접속시긴 것을 특징으로 하는 가스방전 안정관
  4. 제3항에 있어서, 귀환로는 귀환콘덴서 수단을 포함하며 그 용량은 상기 충분한 전류가 정류전원으로부터 발생하도록 제어콘덴서 수단에 관련하여 정해지도록 한것을 특징으로 하는 가스방전 안정관.
  5. 제1항에 있어서, 각각 귀환콘덴서 수단을 통하는, 부하회로와 양 전원라인 사이에 있는 정류입력용귀환로가 있으며, 제1수단은 포지티브 전원라인에 취해지고 제2수단은 네거티브 전원라인에 취해져 있으며, 한 전원라인에 접속된 제1제어콘덴서 수단을 포함하고, 한 전원라인에 취해진 귀환콘덴서 수단의 용량은 강하전압이 부하에 걸려있는 동안 상기 전류의 일부가 정류전원으로부터 직접 발생할 수 있도록 제어콘덴서 수단에 대해 정해지며, 다른 전원라인에 취해진 귀환콘덴서 수단의 용량은, 다른 시간 동안에 그안에 축적된 전하로부터 그위에 걸린 전압이 부하회로에 걸린 전압을 초과하여 부하회로를 통하여 그로부터 방전하고, 상기 전류의 또다른 부분이 발생할 수 있도록 제어놘덴서 수단에 대해 정해지며, 상기 전류의 두부분이 충분히 상기 전류를 제공하는 것을 특징으로 하는 가스방전 안정관.
  6. 제1항에 있어서, 귀환로는 각각 귀환콘덴서 수단을 통하는 부하회로와 양 전원라인 사이에 정류 입력용으로 제공되어 있으며 이 제1수단은 포지티브 전원라인에 취해지고 이 제2수단은 네거티브 전원라인에 취해지며, 제1제어콘덴서 수단은 포지티브 전원라인에 접속되어 있고, 제2제어콘덴서 수단은 네거티브전원라인에 접속되어 있으며 상기 일방향성 장치가 두 전원라인에 접속되어 있고, 제1귀환 및 제2제어콘덴서 수단의 용량을 제1스위칭장치의 온 시간동안에, 제2제어콘덴서 수단의 충전으로 발생하는 강하전압이 상기 전류의 일부가 부하회로 및 제2귀환콘덴서 수단을 통하여 정류전원으로 부터 직접 발생하도록 차며, 또한 제1스위칭장치의 온시간동안에 전압이 정류전원으로부터 그안에 축적된 전하의 결과로서 제1귀환콘덴서에 걸리고, 제2스위칭장치의 온 시간동안에, 부하회로에 걸린 강하전압을 초과하여 상기 전류의 일부가 포지티브 전원라인에 있는 일방향 장치를 통해 부하회로로 흐르도록 제1귀환콘덴서가 방지할 수 있도록, 제1귀환 및 제2제어콘덴서 수단의 용량이 정해지며, 제2귀환 및 제1제어콘덴서 수단의 용량은 제2스위칭장치의 온 시간중에, 제1귀환콘덴서 수단의 충전으로부터 발생하는 강하전압은 상기 전류의 일부, 부하회로 및 제1귀환콘덴서 수단을 통하여 정류전원으로 부터 직접 흐르도록 하며 또한 제1스위칭장치의 온 시간중에, 정류전원으로 부터 그 안에 축적된 전하의 결과로서 제2귀환콘덴서 수단에 걸린 전압이 부하회로에 걸린 이 강하전압을 초과하여 상기 전류의 일부가 네거티브 전원가인에 있는 일방향성 장치를통챈 부하회로로 흐르도록 제2귀환콘덴서 수단이 방전할 수 있도록, 상기 제2귀환 및 제1제어콘덴서 수단의 용량이 정해지며, 상기 전류의 모든 부분의 합이 상기 충분한 전류를 제공하는 것을 특징으로 하는 가스방전 안정 관.
  7. 제6항에 있어서, 제1제어콘덴서 수단은 포지티브 전원라인에 있는 일방향성 장치와 병렬로 접속되어 있으며 제2제어콘덴서 수단은 네거티브라인에 있는 일방향성장치와 병렬로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 가스방전 안정관
  8. 제6항에 있어서, 제1제어콘덴서 수단은 포지티브 전원라인에서 부하회로까지 연결되어어 콘덴서 수단은 네거티브 전원라인으로 부터 부하회로까지 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 가스방전 안정관
  9. 제1항 내지 제8항중의 어느하나에 있어서, 입력 인덕터는 임의의 일방향성장치의 정류입쳔에 부하회로와 직렬로 연결되어 있으며 전원의 전류파형에 있어 기수고조파를 감소하도록 정해지는 것을 특징으로하는 가스방전 안정관
  10. 제9항에 있어서, 고주파 바이패스 콘덴서는 정류 출력과 병렬로 연결된 것을 특징으로 하는 가스방전 안정관.
  11. 제1항에 있어서, 콘덴서수단의 용량의 결정은 대체로 안정된 전압이 평활콘덴서 수단에 걸리도록 정해지는 것을 특징으로 하는 가스방전 안정관.
  12. 제1항에 있어서, 콘덴서수단의 용량의 결정은 평활콘덴서 수단에 걸린 전압이 정차로 상승하도록 정해지고, 클램핑수단은 평활콘덴서 수단에 걸린 전압이 소정 최대치 이상 상승하지 못하도록 하는 것을 특징으로 하는 가스방전 안정관
  13. 제12항에 있어서, 클램핑수단은 전원라인에 있는 적어도 하나의 일방향성 장치가 작동될때 단락회로에 접속되어 있는 보호스위칭장치를 포함하여 소정 최대치 이상의 전망을 검지할때 보호스위칭장치를 작동시에는 센서수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스방전 안정관
  14. 제13항에 있어서, 스위칭장치는 상기 센서수단에 의해 게이트되도록 접속된 다이리스터인 것을 특징으로 하는 가스방전 안정관.
  15. 제1항에 있어서, 부하회로는 직렬 공진회로와 그의 용량성 부재의 연결장치를 포함하며 용량성소자와 병렬로 구동치도록 가스방전 램프부하를 수용하는 것을 특징으로 하는 가스방전 안정관.
  16. 정류전원 입력용 콘덴서 평활수단 및 포지터브 및 네거터브 사이클의 교호로 포지티브 및 네가티브입력전원 라인 사이에서 교호적으로 출력을 스위칭하기 위한 스위칭장치를 포함하고, 스위칭장치가 오프동안 각각의 상기 출력 스위칭들 사이에 제한시간이 있는 가스방선 안정관의 고조파를 감소시키는 방법에 있어서, 상기 출력으로부터 직렬로 구동될 유도성부재를 갖춘 부하회로를 접속하고 또한 부하회로에 의해 구동될 가스방전 램프 부하를 연결하는 단계, 부파회로와 전원라인 사이에 정류입력용 귀환로를 제공하는 단계, 정류전원의 반사이클 주파수보다 훨씬 빠르게 어떤 주파수로 스위칭장치들을 스위칭하는 단계, 부하회로에 걸린 전압을 낮추기 위해 부하회로와 직렬로 제어콘덴서 수단을 충전하여 스위칭장치의 온 시간동안 평활콘덴서 수단을 방전하는 단계, 전원라인에 일방향성 장치를 삽입함에 의해, 평활콘덴서 수단으로부터 귀환로가 취해진 전원라인을 통해 귀환로로 방전하는 것을 방지하는 단계, 정류입력으로부터 발생한, 부하에 걸린 강하전압이 귀환로 및 부하회로를 통해 전류가 흐르도록 이용하는 단계, 상기 제한시간동안에 평활콘덴서 수단을 충전하기 위해 부하회로에 있는 유도성 부재로부터 전하를 전도하는 단계, 및 평활콘덴서 수단의 방전으로부터 발생하는 전류를 제외하고 부하를 통하여 흐르는 어떠한 다른 전류와 더불어, 적어도 모든 희로손실 및 예상되는 부하손실을 제공하도록 정류전원으로 부처 상기 전류가 충분히 발생하도록 주어진 부하에 대해 제어콘덴서 수단의 용량을 정하는 단계로 이루어지며, 이에 의해 평활콘덴서 수단위에 걸린 전압이 적어도 정류전원 전압의 피크치만큼 높게 남아있도록 한것을 특징으로 하는 가스방전 안정관에 있어서 고조파를 감소시키는 방법.
  17. 제16항에 있어서, 부하회로로부터 귀환로에 귀환콘덴서 수단을 제공하는 단계 및 한 스위칭장치의 온시간동안 충전에 의해 귀환콘덴서 수단에 걸린 전압이 다른 스위칭장치의 온 시간동안 부하회로에 걸린 강하전압을 초과하도록 귀환콘덴서 수단의 용량을 정하는 단계를 포함하며, 이에 의해 상기 전류가 전원라인및 부하회로를 통해 흐르도록 귀환콘덴서 수단을 방전하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제16항에 있어서, 부하회로에 대한 전압강하가 정류된 전원으로부터 발생하는 상기 전류의 직접 흐름을 상기 전압강하가 일어나는 동일한 시간 동안 귀환로와 부하회로를 거쳐 가능토록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제16항에 있어서, 부하회로와 양쪽 전원라인들 사이의 정류입력을 위한 포지티브 전원라인에 연결된 제1수단광네거티브 전원라인에 연결된 제2수단으로 되어 있는 귀환콘덴서 수단을 거치는 귀환로를 제공하는 단계, 포지티브 전원라인에 연결되어 있는 제1 제어콘덴서 수단 및 네거티브 전원라인에 연결되어 있는 제2제어콘덴서 수단을 제공하는 단계, 양쪽 전원라인들의 일방향성 기구를 연결하여서 양쪽 전원라인을 따라 평활콘덴서로부터 귀환회로중 하나로 일어나는 방전을 막는 단계, 제1귀환 및 제2제어콘덴서 수단의 크기를, 제1스위칭기구의 온 상테시간 동안, 제2제어콘덴서 수단의 충전으로부터 생기는 상기 낮아진 전압이 부하회로와 제2귀환콘덴서 수단을 거쳐 정류된 전원으로부터 직접 상기 전류의 일부분을 발생시키며,또한 정류된 전원으로부터 안에 저장된 전하의 결과로 인한 제1귀환콘덴서 수단에 대한 전압을 제2스위칭기구의 온 상태시간동안, 부하회로에 대한 상기의 낮아진 전압보다 크게 하여서 제1귀환콘덴서 수단의 방전을 가능케 하여 포지티브 전원라인의 일방향성 기구를 거쳐 부하회로로 들어가는 상기 전류의 일부분을 발생시키도록 결정하는 단계, 제2귀환 띤 페 1제어콘덴서 수단의 크기를 제2스위칭기구의 온 상태 시간동안, 제1제어콘덴서 수단의 충전으로 부터 생기는 상기 낮아진 전압이 부하회로와 제1귀환콘덴서 수단을 거쳐 정류된 전원으로 부터 직접 상기 전류의 일부분을 발생시키며 또한 정류된 전원으로부터 안에 저장된 전하의 결과로 인한 제2귀환콘덴서 수단에 대한 전압을. 제1스위칭기구의 온 상태 시간동안, 부하회로에 대한상기의 낮아진 전압을 보다 크게하여 제2귀환콘덴서 수단의 방전을 가능케 하여 네거티브 전원라인의 일방향성 기구를 거쳐 부하회로로 들어가는 상기 전류의 일부분을 발생시키도록 결정하는 단계, 및 상기 전류의모든 부분들의 합에서 생기는 상기 충분한 량의 전류를 제공하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제16항 내리 제19항중의 어느하나에 있어서, 비례화에 의해 일방향성기구의 정류기쪽에 부하회로와직렬로 연결되어 있는 유도성소자를 연결시킴으로써 전류전원 전원파형내의 기수고조파를 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제20하에 있어서, 고주파 전류가 고주파 바이패스 콘덴서를 통하여 정류기를 바이패스 하도록 하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
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