KR920002765B1 - 고휘도의 백열램프 점등용 전력공급장치 - Google Patents

고휘도의 백열램프 점등용 전력공급장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

고휘도의 백열램프 점등용 전력공급장치
제1도는 직렬저항이 변압기를 사용한 전력공급에 의하여 가동되는 양방향성 3극 다이리스터에 의하여 단락되는 회로도.
제2도는 양방향성 3극 다이리스터가 ac전원을 직접 정류하여 얻어진 전류로 구동되는 회로도.
제3도는 직력저항 대신에 캐패시턴스를 사용하는 회로도.
제4도는 릴레이가 직렬저항을 단락하는 목적으로 사용되는 회로도.
제5도는 ac전원이 시간상수회로 및 백열램프를 포함한 전체회로를 구동하는 dc전류를 얻기위하여 다이오우드 브리지에 의하여 정류되는 회로도.
제6도는 제1, 2, 3, 4 또는 5도에서 얻어진 회로의 전압의 시간 코오스의 표시도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
S : 스위치 R : 저항
C : 커패시턴스 T : 변압기
DCR : 양방향성 3극 다이리스터 D : 다이오우드
L : 릴레이 Z : 백열램프
본 발명은 전력공급에 관한 것이고 특히 고휘도를 가진 백열램프를 점등할 수 있는 전력공급 장치에 관한 것이다. 텅스텐 필라멘트와 같은 필라멘트로 구비한 백열램프에서 비점등 필라멘트의 저항은 백열상태의 저항보다 일반으로 약 10분의 1정도로 대단히 낮다. 예로서 100와트 백열램프의 저항은 점등때 약 100오옴이나 비점등때에는 그의 저항은 10오옴 이하이다. ac100 볼트 램프와이어의 피이크치는 141볼트까지 올라가므로 그것이 피이크치에서 램프와이어와 결합되었을 때 백열램프는 부득이 14암페어의 돌입전류를 받는다.
따라서 그러한 돌입전류는 필라멘트 단선의 주요인이 된다.
본 발명은 백열램프와 직렬로 임피던스를 연결하는 것에 의하여 백열램프로의 돌입전류의 발생을 감소하게 기도되어 그것으로 백열램프는 점등되었을 때 필라멘트가 충분히 가열될 때까지 임피던스를 통하여 전류를 받고 필라멘트가 충분히 가열되었을 때 임피던스는 단락된다.
이제, 본 발명은 ac 100볼트 램프와이어를 사용하는 장치로 설명되나 그들의 주파수 또는 전압에 관계없이 다른 램프와이어를 사용하는 여러 경우에도 실행된다.
제1도 내지 제5도에서 (S)는 스위치 또는 릴레이의 접촉, (R)은 저항, (C)는 커패시턴스, (T)는 변압기, (DCR)은 양방향성 3극 다이리스터, (D)는 다이오우드 또는 다이오우드브리지, (L)는 릴레이 및 (Z)는 백열램프를 표시한다.
제1도에 전력스위치(S1)가 커졌을 때 전류는 커패시턴스(C2)를 충전하기 위하여 또한 배열램프(Z)를 점등하기 위하여 저항(R), 다이오우드브리지(D) 및 백열램프(Z)를 통하여 귀로에 흐른다. 동시에 변압기(T)의 2차코일에 발생된 ac전류는 다이오우드(D1)를 통하여 커패시턴스(C1)를 충전한다. 규정된 시간후 dc신호가 저항(R1)을 통하여 양방향성 3극 다이리스터의 게이트에 공급되고 다이리스터(DCR)는 직렬저항(R)을 단락시키게 한다. 그와같이 하여 백열램프(Z)는 다이오우드브리지(D)의 완전한 출력을 받는다.
100와트 백열램프(Z)가 ac전원에 연결된 것을 가상한다. 비점등 상태에서 그의 저항은 약 10오옴이므로 백열램프는 ac전력공급이 그의 피이크치에서 백열램프에 연결되었을 때 14암페어의 돌입전류를 부득이 받는다. 직렬저항(R)이 60오옴으로 설정되고 직렬로 백열램프와 연결되었다면 회로의 전체 저항은 70오옴으기 때문에 2암페어의 ac전류가 들어온다. 2암페어의 ac전류의 유입은 백열램프를 직열상태로 가져온다. 동시에 다이리스터(DCR)의 전도는 직렬저항을 단락하고 백열램프의 전출력점등을 하게 한다. 회로의 전류의 시간 코오스가 제6도에 얻어지며 여기에서 부호 ＂1＂은 전력스위치(S1)가 닫혔을때의 순간을 표시하고 부호＂2＂는 직렬저항(R)이 단락되었을때의 순간을 표시한다.
＂1＂로부터＂2＂까지의 시간간격은 커패시턴스(C1)와 저항(R1)이 구성하는 시상수회로의 회로상수를 변경하는 것에 의하여자유로히 길게 또는 짧게 할 수 있으며 일반적으로 60Hz ac전원의 주파수의 경우에 5-10사이클이다. 제1도에 얻어진 회로에서 다이오우드브리지 사이의 고 커패시턴스와 충전저항(R3)의 삽입은 스위치(S2)의 스위칭으로 발생되는 과도전류의 유입에 의한 전기 스파크의 발생을 방지하기 위하여 기도된 것이다.
제2도는 본 발명에 따른 다른 실시를 표시하며 여기에서 변압기(T)는 생략된다. 이 회로에서 저항(R1)을 통한 ac전류는 다이오우드(D1)에 의하여 정류되고 시상수회로의 커패시턴스(C1)의 방전은 다이리스터(DCR)의 게이트에 공급된다.
제3도는 본 발명에 따른 더하는 실시를 표시하며, 여기에서 무극성 커패시턴스(C)가 직렬저항에 대치된다. 무극성 커패시턴스(C)는 대략 R=1/2πfc의 방정식에 의하여 계산되는 것과 같은 임피던스를 가지며 여기에서 f는 전력공급의 주파수이다.
제4도는 제1, 2 또는 3도의 양방향성 3극 다이리스터(DCR) 대신에 릴레이(L)의 접촉(S)을 사용한 본 발명에 따른 더하는 실시를 표시한다. 이 회로에서 저항(R1)으로부터의 전류는 다이오우드(D1)에 의하여 정류되고 커패시턴스(C1)를 충전한다. 규정된 시간의 경과후, 커패시턴스(C1)의 방전전류가 직렬저항(R)을 단락하게 릴레이(L)의 코일로 흐른다. 직렬저항(R)은 제3도 회로와 유사하게 커패시턴스로 대치되어도 좋다.
제5도는 더하는 실시를 표시하며 여기에서 ac전원은 첫째로 dc전류를 얻기위하여 다이오우드브리지(D)에 의하여 정류되고 그때 직렬저항(R)을 단락하게 양방향성 3극 다이리스터(DCR)를 가동한다. 이 회로에서 DC전압이 저항(R2)을 통하여 다이리스터(DCR)의 게이트에 적용되고 직렬저항(R)을 단락하게 저항(R1) 및 커패시턴스(C)를 구성하는 시상수회로에 의하여 결정되는 규정시간의 경과후 다이리스터를 트리거한다.
위에서 보는바와 같이 본 발명에 따른 전력공급은 점등시 백열램프로의 돌입 전류의 발생을 효과적으로 방지한다. 현재 전력공급의 회로상수는 백열램프의 정격에 맞는 동시에 사용되어야 할 램프와이어의 전압 및 주파수에 맞게 적절하게 변경될 수 있으므로 어느 백열램프라도 백열램프가 필라멘트 수단으로 사용되는한 현재 전력공급의 사용으로 조작될 수 있다.
그와같이 텅스텐 필라멘트에 사용하는 백열램프에 부가하여 현재의 전력공급으로 조작된다. 그러한 백열램프의 예는 가로등, 게이트 램프, 라운지, 마이크로스코프, 차량등, 광고등 및 신호등과 같은 것이다. 더욱이 현재의 전력공급은 dc에너지로 공급되나 고속 카메라용 광원에도 역시 조작될 수 있다.
상술한 것은 본 발명에 따른 양호한 실시이고 여러 변경 및 수정이 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 만들어지는 것이 이 분야에 훈련된 사람들에 의하여 더욱 이해될 것이다.

Claims (11)

  1. 정류기의 출력이 시상수회로에 의하여 결정되는 시기동안 임피던스를 통하여 백열램프에 공급되고 스위칭 장치가 전도되고 임피던스의 바이패스로 정류기의 출력을 받도록 백열램프를 하게 하는 시기의 경과후 임피던스를 단락하는 방법으로 시상수회로, 정류기 및 스위칭 장치의 연결을 가지는 것을 특징으로 하는 고휘도의 백열램프 점등용 전력공급장치.
  2. 제1항에 있어서, 전력스위치, 임피던스, 제1정류기, 시상수회로, 제2정류기 및 전도전극과 조절전극을 가진 스위칭 장치의 부품이, (가) 제1정류기의 출력이 시상수회로를 통하여 스위칭 장치의 조절전극과 연결되고, (나)임피던스, 전력스위치 및 제2 정류기가 직렬로 연결되고, (다) 스위칭 장치의 전도전극이 병렬로 임피던스와 연결되고, (라) 전력스위치가 그것의 스위칭이 전회로에 전기에너지의 공급을 조절하는 방법으로 연결되는 것을 특징으로 하는 고휘도의 백열램프 점등용 전력공급장치.
  3. 제1항에 있어서, 스위칭 장치는 양방향성 3극 다이리스터 또는 릴레이인 것.
  4. 제1항에 있어서, 임피던스는 저항, 커패시턴스 또는 인덕터인 것.
  5. 제1항에 있어서, 시상수회로는 실질적으로 커패시턴스와 저항으로 구성되는 것.
  6. 제2항에 있어서, 제1정류기는 변압기를 통하여 ac전류를 받는 것.
  7. 제2항에 있어서, 제1정류기는 저항을 통하여 ac전류를 받는 것.
  8. 제1항에 있어서, 임피던스는 실온에서 백열상태에서 백열램프의 필라멘트 저항의 차이를 맞추게 설정되는 것.
  9. 제1항에 있어서, 전력스위치, 제1정류기, 시상수회로, 임피던스, 제2정류기 및 전도전극과 조절전극을 가진 스위칭 장치의 연결을 가지고 백열램프는 전력스위치의 연결후 시상수회로에 의하여 결정된 시기동안 임피던스와 제2 정류기를 통하여 전기에너지를 받고 스위칭 장치를 전도하고 제2정류기를 통하여 전기에너지를 받도록 백열램프를 하기 위한 시기의 경과후 임피던스를 단락하는 것.
  10. 제1항에 있어서, 시상수회로는 전력스위치의 연결후 5-10ac 사이클내로 임피던스를 단락하게 설정되는 것.
  11. 제1항에 있어서, 전력스위치, 정류기, 시상수회로, 임피던스 및 전도전극과 조절전극을 가진 스위칭 장치의 연결을 가지고 정류기의 dc출력은 전력스위치의 연결후 시상수회로에 의하여 결정되는 시기동안 임피던스를 통하여 백열램프에 공급되고, 스위칭 장치는 전도되고 백열램프에 정류기의 출력을 직접 공급하기 위한 시기의 경과후 임피던스를 단락하는 것.
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