KR930011848B1 - 이득조절형 전자 밸러스트 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

이득조절형 전자 밸러스트 장치

제1도는 전류구동식 이득조절형 전자 밸러스트장치의 전기 회로도이다.

제2도는 자기조성(自己調성) 전자 밸러스트장치의 한 실시예의 전기 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 자기조정 전자밸러스트 장치 54 : 베이스결합 콘덴서

56 : 트로이드 변압기 58 : 한류저항기

100 : 자동 이득조절형 전자 밸러스트 장치

111 : 필터 회롬망 112 : 전원

115 : 유도 회로 118 : 브릿지 정류 회로

130 : 접지 단자 132 : 초우크 요소

134 : 분로 톤덴서 140 : 가스 방전관

141, 160 : 중심텝선 142, 144 : 가열 필라멘트

143 : 트리거 제어권선 154 : 바이어스 콘텐서

156 : 한류저항기 158 : 블로킹 다이오우드

170 : 트랜지스터 172 : 베이스

176 : 에미터 178 : 인버터 변압기

180, 181 : 이득 조절 2차 권선 182 : 1차 권선

이 발명은 가스 방전관의 전자 밸러스트(ballast) 장치에 관한 것이다. 특히, 이 발명은 형광관의 자동이득 조절 밸러스트 장치에 관한다. 이런 개념의 한 실시예에는, 전류로 구동되며 자동으로 이득조절하는 전자 밸러스트 장치가 마련된다. 다른 실시예에서, 본 발명은 가스방전관 혹은 형광관으로의 전력 출력을 조정하기 위해 소정의 가변 인덕턴스를 제공하는 트로이드(toroid)형 변압기를 가진 전자 밸러스트 장치에 관한 것이다. 더구나, 이 발명은 트랜지스터화 되고 다양한 트랜지스터의 전류 이득의 범위가 한 시스템 유니트에서 다른 시스템 유니트까지 넓은 값에 걸쳐 있는 전자 밸러스트 장치에 관한 것이다. 이 발명은 가스 방전관 광출력 변동을 최소한도로 유지시키는 전기회로를 제공한다.

가스 방전관의 전자 밸러스트 장치는 이 분야의 기술에 알려져 있다. 그러나, 몇몇 종래 기술의 전자 밸러스트 장치에는 회로의 주파수 안정을 위한 설비가 제공되지 않았다. 따라서, 그러한 종래 기술의 전자 밸러스트 장치에는 있어서는 한 가스 방전관이 회로에서 제거되면, 나머지 가스 방전관이 좋지 않게 깜박거린다거나, 어떤 경우에는 나머지 가스 방전관으로부터 가시광이 완전히 끊어진다.

다른 종래기술의 전자 밸러스트 장치에 있어서는 가스 방전관 전관의 광출력이 회로에 사용된 트랜지스터의 이득에 크게 의존한다. 한 유니트와 다른 유니트 사이의 트랜지스터 이득 넓은 값에 변화하는 이러한 종래 장치에서, 가스 방전관으로 부터의 광출력은 많은 양이 변동한다. 따라서, 그러한 종래기술의 장치에 있어서, 서로 다른 유니트들 사이에 가능한 한 일정하게 광출력 변동이 유지되면서 부가적인 회로가 추가되어야 한다.

적어도 하나의 가스 방전관를 구동전류로 동작시키기 위한 전원을 가진 이득조절형 전자 밸러스트 장치가 제공된다. 전자 밸러스트에 의해 생긴 고조파 주파수(高調波 周波數)를 억제함과 동시에 거의 평활한 직류전압 신호를 유지하기 위한 필터 회로가 전원에 연결된다. 유도회로는 이 필터 회로에 결합되고, 구동전류에 감응하여 가스 방전관에 걸쳐 전압을 발생시키는 탭이 있는 1차 권선을 가진다. 유도회로는 여러개의 2차 권선들을 가지며, 그 2차 권선들 중 하나는 절환 신호를 발생시키는 절환 제어 권선이다. 유도회로의 절환제어 권선에 의해 발생된 절환신호에 감응하여 실질적으로 일정한 예정 주파수로 구동 전류를 설정하는 절환회로가 유도회로에 결합된다.

첨부도면을 참조하면 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

제1도와 제2도를 참조하면, 전류 구동식 자동 이득 조절형 밸러스트 장치(100)와 자기조정(自己調정)전자 밸러스트 장치(10)가 각각 도시되어 있다. 그러므로 1쌍의 가스 방전관(140)(140')중 적어도 하나를 동작시키기 위한 전원(112)이 전자 밸러스트장치(10,100)에 나타나 있다. 도시된 바와 같이, 가스 방전관(140)(140')은 제1 및 제2필라멘트(142,144; 142', 144')를 가진 표준형광 타입 장치일 수도 있다.

전원(112)은 특별한 전원 표시가 단지 예시를 위해서 사용된다는 전제하에 여기에 여기에 개시된 실시예들의 경우 210-240볼트, 50헤르쯔 AC전원일 수도 있고, 50.0 혹은 60.0헤르쯔에 근사한 주파수로 발생된 어떤 표준 전압의 AC전원일 수도 있다.

전원(112)은 단극 단투(單極 單投)스위치 기구와 같은 상업적으로 얻을 수 있는 표준 스위치 요소인 스위치(114)를 통해 전자 밸러스트 장치(10)(100)에 전력을 공급한다.

광의의 개념에 있어서, 전원(112)은 전체 회로의 소정부분들을 제거함으로써 당분야에 잘 알려진 방식으로 전자 밸러스트 장치(100)혹은 전자 밸러스트 장치(10)의 외부나 내부에 인가된 DC전원일 수도 있다.

전력이 전력선(116)을 통해 정류회로(118)에 입력되고, 이 정류회로(118)는 전원으로 부터의 AC전압을 전파(全波)정류한다. 도면들에 도시된 바와 같이, 정류회로(118)는 전파 브릿지 회로일 수 있다. 전파 브릿지 정류회로(118)는 다이오우드 요소(120,122,124 및 126)에 의해 형성되어 전원(112)으로 부터의 AC전압을 정류한다. 도시된 실시예들에서, 다이오우드 요소들(120-126)은 많은 표준 다이오우드 요소들 중 하나로서, 밸러스트장치(10)(100)의 한 형태에 있어서는 IN4005의 표준화된 명칭을 가진다.

브릿지 정류 회로(118)는 출력 맥동DC 전압 신호를 출력선(138)을 통해 필터 회로망(111)에 인가된다. 필터 회로망(111)은 정류회로(118)에서 나오는 상기 맥동 DC 전압 신호를 여파한다. 필터회로망(111)은 출력선(138)을 통해 브릿지 정류 회로(118)에 전기적으로 결합된다.

전자 밸러스트 장치(100)및 전자 밸러스트 장치(10)의 작동을 위한 거의 연속한 평활(平滑)신호를 제공하기 위해, 필터회로망(111)에는 맥동 DC 전압 신호를 평균화 하는데 쓰이는 평활필터(136)가 있다. 브릿지 정류 회로(118)는 그 양단부에서 DC 전압신호 공급을 위한 복귀로가 되도록 접지 단자(130)에 결합되어 DC전력 입력을 필터 회로망(111)에 제공한다.

필터 회로망(111)의 평활필터(136)는 쵸우크요소(132)와 분로(分路) 콘텐서(134)를 포함한다. 쵸우크요소(132)는 그 제1단부가 정류회로(118)에 직렬로 결합되고, 반대 단부가 분로 콘텐서(134)에 부가적으로 결합된다. 도시된 바대로, 분로 콘텐서(134)는 필터 회로망(111)의 전체 출력과 병렬로 연결된다. 분로 콘텐서(134)는 제1단부가 쵸우크요소(132) 및 필터 출력선(141)에 결합되고, 반대 단부가 DC복귀선(65)[제2도]과 접지 단자(130)[제1도]에 결합된다.

분로 콘덴서(134)와 쵸우크요소(132)의 조합은 전파브릿지 정류 회로(118)에 의해 공급된 100.OHz의 맥동 DC 전압을 사실상 평균화시키는 기능을 한다. 게다가 분로 콘덴서(134)와 쵸우크요소(132)의 조합은 총역률에 바람직하지 못한 진상(進相)이나 지상(遲相)을 야기하지 않고서 전자 밸러스트 장치(100) 및 전자 밸러스트 장치(10)에 의해 인입된 전류를 평균치에 유지하기도 한다. 발생된 맥동DC 전압을 평활시키기 위한 유일한 여파 기구로서 큰 용량이 쓰일때, 전체 회로에 큰 인덕턴스들이 이용되는 경우에는 역률이 그와 같이 좋지 않게 진상되거나 지상 될 수 있다.

쵸우크 혹은 직렬 인덕터요소(132)가 밸러스트 장치(100)에서 없어지면 분로 콘텐서(134)는 증가되는 전류를 인입할 것이라는 것을 주의해야 한다. 이 증가되는 전류는 보통 서어지(surge)전류라하고, 콘덴서(134)가 충진하기 시작하는 데 사이클마다 명백해질 것이다. 쵸우크요소(132)를 구비함으로써 이 쵸우크요소(132)는 분로 콘텐서(134)의 초기 충전을 위해 전류를 공급하는 데 사이클 에너지를 축적하고, 따라서 전원(112)에 의해 알 수 있는 평활한 평균 전류를 제공한다.

전원(112)에 결합된 필터회로망(111)은 보정회로(119)를 포함한다. 보정회로(119)는, 회로망을 동조하여, 달리 전원(112)에 다시 관련될 지도 모를 고조파 발진을 실질적으로 감소시키기에 선택된 에정치들을 요소들이 가지는 전기 회로망이다. 보정회로(119)의 동조는 전자 밸러스트장치(10)(100)의 DC 전력 공급에 관련된 처음의 다섯 고조파 주파수들의 진폭을 상당히 감소시키도록 설계되어 있다. 처음 다섯 고조파 주파수들의 정수배인 고조파 주파수들은 이런 타입의 필터에 전형적으로 비슷하게 감소된다.

제1도에 도시된 실시예를 자세히 참조하자면, 제1콘덴서(123)는 대략 1.0마이크로패러드, 350.0볼트Mylar 형 콘덴서이다. 제2콘덴서(127)는, 82.0오옴, 1.0와트의 근사치로 지정된 제1직렬 저항기(125)가 달린 0.5마이크로패러드 350.0볼트 Mylar형 요소이다.

더불어, 보정회로(119)는 제3콘덴서(133)가 제2저항기(131)에 직렬로 연결된 제2RC 회로(129)를 더 포함한다. 제3콘덴서(133)와 제2저항기(131)의 직렬조합은, 접지 단자(130)에 낮은 임피던스 경로를 형성하는 제1RC회로(121)에 어떤 고주파 주파수들에 대한 낮은 임피던스 경로를 제공하기 위해 직렬유도 혹은 쵸우크요소(132)와 병렬로 연결된다.

전원(112)의 작동에 따라 전류 신호가 전력입력선(141)을 통해 바이어스 저항기(152)와 바이어스 콘덴서(154)에 입력된다. 바이어스 저항기(152)와 바이어스 콘덴서(154)는 서로 병렬로 연결된다. 바이어스 저항기(152)와 바이어스콘덴서(154)의 조합은 인버터 변압기(178)중 트리거 제어권선(143)의 중심텝선(160)에 결합된다. 도시된 바와 같이, 트리거 제어권선(143)은 필터회로망(111)과 절환회로망(113)에 모두 결합된다.

중심 탭선(160)은 트리거 제어권선(143)에 중심탭(tap)을 제공하고, 이 중심탭에 대해 반대되는 극성을 가진 절환제어 신호를 발생한다. 바이어스 저항기(152)와 바이어스 콘덴서(154)는 전자 밸러스트장치(100)가 처음에 동작할때 발진시키기 위한 바이어스 전압을 설정하는데 쓰인다.

여기에 기술된 실시예에서, 바이어스 저항기(152)는 220.0×10³오옴에 근사한 값을 가지며, 바이어스 콘덴서(154)는 1.0마이크로패러드의 근사치를 가진다.

한류 저항기(156)와 블로킹 다이오우드(158)는 직렬로 조합되어 중심탭선(160)에 결합되어 있다. 한류 저항기(156)와 블로킹 다이오우드(158)의 직렬 조합은 전자 밸러스트장치(100)가 발진 국면으로 접어든후 트리거 제어권선(143)에 의해 발생된 트리거신호가 접지 단자(130)로 돌아갈 복귀로를 제공한다.

여기에 기술된 발명의 개념에 비추어 중요한 것은 아니다 예시적인 목적을 위해서, 한류 저항기(156)는 대략 1.0와트의 소산범위와 15.0오옴의 근사치를 가질수 있다. 블로킹 다이오우드(158)는 상업적으로 얻을 수 있는 보통 명칭 IN4001의 요소이고, 한 단부가 한류 저항기(156)에 그리고 다른 단부가 접지단자(130)에 연결된다.

전류 구동식 이득조절형 전자 밸러스트장치(100)는 유도회로(115)에 연결된 절환회로망(113)을 포함한다.

절환회로망(113)은 트리거 제어권선(143)과 궤환모드로 연결된 1쌍의 트랜지스터(170)(170')을 포함한다. 트랜지스터(170)(170')와 트리거 제어권선(143)이 결합함으로써, 발생된 트리거신호에 따라 전류신호가 절환된다.

전류는 중심탭선(160)을 거쳐 트리거 제어권선(143)에 입력되어 제1트랜지스터 선(162)과 제2트랜지스터 선(164)을 통해 트랜지스터(170)(170')의 베이스 (172)(172')로 나뉘어 흐른다. 제1 및 제2트랜지스터(170)(170')는 보통 상업적으로 얻을 수 있는 NPN형이고, MJE135005라는 명칭을 가진다.

일반적으로, 제작상의 문제 때문에, 제1 및 제2트랜지스터(170)(170')중 하나는 다른 하나보다 더 높은 이득을 가질 것이다. 따라서 더높은 이득을 가진 트랜지스터(170) 혹은 (170')가 처음에 ＂온(ON)＂으로 켜지거나 도통상태에 있을 것이다. 제1 및 제2의 트랜지스터(170)혹은 (170')중 어느 하나가 도통될때, 다른 트랜지스터(170)혹은 (170')은 한 트랜지스터(170)혹은 (170')가 도통상태 즉 ＂온＂상태에 있는 시간간격 동안은 불통상태로 유지된다.

제2트랜지스터(170')가 도통상태로 된다고 가정하면, 제2트랜지스터 콜렉터(174')의 전위는 대략 1.0볼트 내에서 제2트랜지스터 에미터(176')와 근접하게 된다.

제1도에 개략적으로 도시된 바와 같이, 에미터(176')는 인버터 변압기 이득조절 2차 권선(181)에 전기적으로 결합된다. 변압기 이득 조절 2차 권선(181)은 접지 단자(130)에도 결합된다. 따라서 베이스 구동전류의 전류 경로가 완성된다. 이와 더불어, 제1트랜지스터(170)의 에미터(176)는 인버터 변압기 이득조절 2차권선(180)에 결합되고, 이 2차 권선(180)은 2차 권선(181)의 경우와 마찬가지로 접지 단자(130)에 결합된다.

유도 회로(115)는 전술한 바와 같이 절환회로망(113)에 연결된 인버터 변압기(178)를 포함한다. 인버터 변압기(178)는 멀티탭(multi-tap) 1차 권선(182), 여러개의 2차 군선(202,204,206), 트리거 제어권선(143), 및 인버터 변압기 이득 조절 2차 권선(180)(181)을 포함한다. 1쌍의 결합 콘덴서(186)(188)가 1차 권선(182)의 각 탭에 그리고 가스방전관(140)(140')에 직렬로 연결된다. 1차 권선(182)의 양 단부들은 도선(90)(92)를 통해 트랜지스터(170)(170')의 각 콜렉터(174)(174')에 결합된다.

유도회로(115)는 또한 1차 권선(182)에 병렬로 연결되는 동조 콘덴서(135)를 포함한다. 동조 콘덴서(135)는, 가스 방전관(140)혹은 가스 방전관(140')이 밸러스 장치(100)로부터 전기적으로 단락될 경우에 발생될 수 있는 과도한 고전압으로 부터 트랜지스터(170)및 (170')을 보호하기 위해 트랜지스터(170) 및 (170')의 콜렉터(174)와 (174')사이에 연결된다. 가스 방전관(140) 혹은 가스방전관(140')이 회로(100)에서 단락되면 동조 콘덴서(135)는 발진 주파수를 변환시킨다. 이런 경우에, 더 낮은 전압이 1차 권선(182)으로 부터 유도되고, 따라서 트랜지스터(170) 혹은 트랜지스터(170')에 손상이 가해지는 것이 방지된다.

후술할 바와 같이, 인버터 변압기(178)의 1차 권선 (182)은 자동 변압기 구조를 제공하도록 탭(tap)이 설치되어 있다. 특히 인버터 변압기 1차 권선(182)의 양 단부들상에는 고압 출력선(137)과 고압출력선(139)이 탭으로서 연결되어 있다. 1차 권선(182)에 DC전력을 공급하는 중심탭선(141)에 의해, 체강 자동변압기 구조가 1차 권선(182)의 각 절반부는 발생된 발진 주파수의 교번 절반 사이클에서 1차 권선으로서 기능한다.

전자 밸러스트장치(100)는 전류로 구동되는데, 이것은 포화 변압기가 궤환 전압의 크기에 의해 구동되는 몇가지 종래기술의 밸러 스트장치의 대조적으로 구별되는 것이다. 전자 밸러스트장치 (100)에 있어서, 전체사이클의 1/2동안, 제1트랜지스터(170)의 콜렉터 전류가 인버터 변압기(178)와 궤한 모드로 관련되어 있다.

전류는 전원(112)으로부터 중심탭선(141)을 지난 다음에 1차 권선(182)의 절반을 지나 트랜지스터 콜렉터선(190)으로 그리고 마지막으로 트랜지스터(170)의 콜렉터(174)로 흐른다. 1차 권선(182)의 절반을 통과하는 전류는 베이스 구동전압을 발생시키는 트리거권선(143)에 전압을 유도한다. 구동전압은 도선(162)을 통해 베이스(172)에 인가되고, 도선(162)은 트랜지스터(170)의 도통을 보강한다. 베이스 및 콜렉터 전류는 에미터(176)에서 도선(145)을 지닌 다음 이득 조절권선(180)을 통해 접지단자(130)로 흐른다.

마찬가지로 방식으로, 다른 절반 사이클 동안에, 제2트랜지스터(170')의 콜렉터 전류는 인버터 변압기(178)와 궤환모드로 관련되는데, 전원에서 중심텝선(141)으로 흐르는 전류는 다시 1차 권선(182)의 다른 절반을 통해 콜렉터선(192)으로 들어가 콜렉터(174')로 흐른다.

다른 반사이클 동안의 이런 전류흐름은 트리거 제어권선(143)에 전압을 유도하고, 이 전압은 1차 권선(182)내의 전류흐름 방향때문에 앞의 절반 사이클에서 유도된 전압의 극성과 반대되는 극성을 가진다. 그러한 전류는 도선(164)을 통해 베이스(172')로 흐르고, 베이스 및 콜렉터 전류는 에미터(176')을 지나 도선(147)을 통해 이득 조절권선(181)으로 그 다음에 접지 단자(130)로 흐른다.

발진이 시작된 후, 이득조절권선(180), (181)에 유도된 두 베이스 전압은 접지단자(130)에 대해 네거티브하다. 그러나, ＂온＂상태에 있는 트랜지스터(170) 혹은 트랜지스터(170')의 베이스 전압은 각 에미터 전압보다 덜 네거티브하고, 그러므로 적절히 바이어스된다. 이 바이어스 전압은 각 권선(180) 혹은 (181)과 (143)의 권수 차이만큼 미리 결정되어 있고, 그래서 베이스(172) 혹은 (172')와 에미터(176) 혹은 (176')사이에서 각각 일어나는 전위치를 일정하게 유지한다.

각 절반 사이클 동안에 인버터 변압기 1차 권선(182)을 통해 흐르는 콜렉터 전류는 자속(磁束)을 발생시키고, 전류가 정상상태값을 향해 증가하는 동안 인버터 변압기(178)의 모든 2차 권선들에 전압을 유도한다. 전류가 그 최대치에 근사함에 따라, 그 변화율은 줄어들고, 그래서 유도된 2차 전압들은 이에 대응하여 감소된다. 정상상태 전류가 얻어짐에 따라 어떤 변압기 작용도 일어나지 않으며, ＂온＂상태에 있던 트랜지스터(170) 혹은 (170')은 더이상 트리거 제어권선(143)으로 부터 베이스 구동신호를 수신하지 않으므로 ＂오프＂된다.

이와 같은 일련의 작용에 의해 1차 권선(182)에는 전류가 흐르지 않게 되고, 그 결과 자속의 방향이 뒤바뀌어진다. 그래서 트리거 제어권선(143)에 반대 극성 전압이 유도되는데, 이 전압은 트랜지스터(170)혹은 (170')가 이전에 ＂오프＂상태에 있었으면 이 트랜지스터를 ＂온＂상태로 변환시킨다.

이에 대응하여 전류가 1차권선(182)을 통해 반대방향으로 구동되어 트리거베이스 구동신호를 유도한다. 다시한번, 콜렉터 전류가 정상상태치에 도달하면 변압기 작용이 종료하여 발진과정이 반복적으로 제공되는데, 이 발진 주파수는 인버터 변압기(178)의 인덕턴스 특성에 의해 정해진다. 이런식으로, 발진 주파수는 코어(core)의 특성, 1차권선(182)의 권수(卷數), 및 1차권선(182)을 통해 흐르는 전류에 의해 정해진다.

따라서, 발진 주파수는 종래기술 장치에 알려져 있는 것보다는 공급전압에 훨씬 덜 의존하고, 공급전압에 있어서 큰 변위가 있더라도 최소한의 플리커(flicker)를 가지면서 실질적으로 일정한 가시광 출력을 방전광(140)(140')으로부터 발생시킨다.

고전 트랜지스터 이론에 공지된 바와 같이, 트랜지스터의 에미터 전류는 베이스 전류와 콜렉터 전류의 조합이다. 밸러스트장치(100)의 작동에 있어서 ＂온＂상태에 있는 트랜지스터(170)를 참조하여 볼때 에미터 전류중 베이스 전류성분은 접지단자(130)로부터 블로킹 다이오우드(158)으로 그리고 한류 저항기(156)을 통해 탭선(160)으로 흐른다. 전류는 트리거 제어권선(143)의 권선절반을 통해 도선(162)을 지나 베이스(172)로 흐른 다음에 트랜지스터 에미터(176)를 통해 인버터 변압기 이득조절 2차권선(180)으로 흘러 접지단자(130)로 입력된다.

다음에 수행되는 절반 사이클중, 2차 트랜지스터(170')가 ＂온＂상태에 있을때, 베이스 전류는 접지단자(130)로부터 블로킹 다이오우드(158)를 통한 다음 한류 저항기(156)를 통해 중심탭선(160)과 트리거 제어권선(143)으로 흐른다.

트리거 제어권선(143)상의 전류는 도선(164)을 통과하여 제2트랜지스터(170')의 베이스(172')로 그리고 베이스 에미터 접합영역(172',176')을 통해 인버터 변압기 이득조절 권선(181)로 흐른 다음에 접지단자(130)로 입력된다. 따라서 베이스 전류의 완전한 경로는 장치(100)가 발진중에 있는 각 절반 사이클 동안에 형성된다.

전류구동식 자동 이득 조절형 밸러스트장치(100)는 외부 부품들로 트랜지스터들을 정합 한다거나 이득을 조정할 필요가 없이, 이득을 조절할 수 있는 독특한 방법을 제공한다. 밸러스트장치(100)는 인버터 변압기(178)의 2차 권선들이 1쌍의 권선들(180)(181)을 가진 자동 이득조절회로(117)를 포함한다.

제1도에 도시된 바와 같이, 인버터 변압기 이득조절 2차 권선(180), (181)은 제1 및 제2트랜지스터(170),(170')의 에미터(176)(176')에 각각 결합된다.

다음에 상술되는 바와 같이, 자동 이득조절회로(117)의 2차 권선(180)(181)은 1차 권선(182)과 똑같은 방향으로 감기어져서, 제1 및 제2트랜지스터(170)(170')의 각 에미터(176)(176')에 부(負) 궤환전압을 제공한다. 콜렉터 전류가 1차 권선(182)의 제1부분(194)을 통해 흐를때, 제1인버터 변압기 이득조절 2차 권선(180)에 유도된 전압은 권선(180)이 제1트랜지스터(170)에 에미터(176)를 접지 단자(130)에 대해 부바이어스시켜 제1트랜지스터(170)에 부궤환전압을 제공하도록 위상이 정해진다.

기준 궤환전압은 제1트랜지스터(170)의 콜렉터 전류인, 1차 권선(182)의 제1부분(194)을 통해 인입된 전류에 비례하여 제공된다. 마찬가지로, 다른 절반 사이클에서 제2트랜지스터(170')의 콜렉터 전류는 1차 권선(182)의 제2부분(198)으로 흘러감으로써, 제2트랜지스터(170')에 부궤환이 제공된다.

제1 및 제2트랜지스터(170)(170')의 콜렉터 전류가 각 트랜지스터(170)(170')의 이득과 베이스 전류의 함수라는 사실 때문에, 각 트랜지스터(170)(170')의 베이스 전류가 실질적으로 동일하다면, 콜렉터 전류들의 차이는 트랜지스터(170)(170')의 이득에 비례한다.

부궤환 전압을 콜렉터 전류에 비례하여 제공함으로써, 각 트랜지스터(170)(170')의 이득은 예정된 값으로 조정될 수 있다. 부궤환 전압에 의해, 제작자가 명시한 트랜지스터(170)(170')의 최소이득보다 작은 예정치로 각 트랜지스터(170)(170')의 이득이 제한되므로, 회로에 도시된 바와 같이 각 트랜지스터(170)(170')의 이득은 실질적으로 동일하다.

이득 조절권선을 참조하면, 이득조절권선(180)(180')을 통해 흐르는 에미터 전류는 인버터 변압기(178)의 코어내에 자기장을 일으킨다는 것을 알 수 있다. 분명히, 이런 효과가 더해지거나 빼져서, 인버터 변압기(178)의 코어 물질에 대한 히스테리시스 곡선성의 작동점을 이동시킴으로써 트리거 권선(143)에 유도된 베이스 구동전압에 영향을 미친다. 그래서, 트랜지스터 이득이 요구치 이상에 있는 경우에, 히스테리시스 곡선상이 작동점은 하강할 것이고, 그 결과, 권선(143)에 유도된 베이스 구동 전압이 감소할 것이다. 반대로, 트랜지스터 이득이 요구치 아래에 있다면, 콜렉터 및 에미너 전류는 감소될 것이고, 히스테리시스 곡선상의 작동점은 동시에 상승하여, 장치 작동을 조정하기 위해 베이스 구동전압을 증가시킨다.

한류 저항기(156)와 중신탭선(160)을 통해 흐르는 베이스 전류가 각 트랜지스터 회로를 통해 대칭경로를 따르고, 그러므로 어떤 의도나 목적에서건 베이스 전류는 사실상 동일할 것이고 그 이득이 예정치에 유지되므로, 콜렉터 전류도 역시 사실상 동일하다.

외관상의 트랜지스터 이득은 두 트랜지스터(170)(170')에 대해 사실상 동일할 것이다. 이와 더불어, 트랜지스터 이득은 제1인버터 변압기 이득조절 2차 권선(180)및 제2인버터 이득조절 권선(181)에 발생된 부궤환전압에 의해 자동적으로 조절된다.

＂오프＂시간중에 베이스 전압과 에미터 궤환 전압 모두 접지 전위에 대해 정(正)이지만, 그들 사이의 전위차는 베이스(172)(172')가 대응 에미터(176)(176')에 대해 대략 2.5볼트 만큼 부바이어스 되게 되어 있다. 이것은 빠른 하강시간과 짧은 저장 시간을 제공하고, 따라서 트랜지스터(170)(170')에 낮을 소산이 제공된다. 전력선(141)에 인가된 DC전압이 전윈(112)으로 부터의 입력 AC전압 증가와 더불어 증가함에 따라, 베이스 전압 및 에미터 궤환전압 모두 크기가 증가하지만, 그 상대적 차이는 상술한 특징 트랜지스터를 전력출력에 대해 대략 0.7볼트에서 일정하게 유지된다.

인버터 변압기(178)을 더 자세히 언급하면, 전류가 1차 권선의 제2부분(198)을 통해 트랜지스터(170)의 콜렉터(174')로 흐르는데, 이 전류 설명상 트랜지스터(170')는 도통상태에 있다. 절환이 일어날때, 트랜지스터(170')는 ＂오프＂상태, 즉 불통 상태로 되고, 이에 의해 그 다음에 전류가 급격히 변환하여 1차 권선의 제2결합콘덴서(188)에서 나타난다.

마찬가지 방식으로, 1차 권선의 제2부분(198)의 전압치에 유사한 반대 극성을 지닌 고전압이 이 1차 권선의 제1부분(194)에 유도된다. 이 전압이 가스 방전관(140)에 그리고 제1결합콘덴서(186)에 인가되고, 제1결합콘덴서(186)는 결합선 혹은 탭선(137)에 의해 제1부분(194)에 연결된다.

제1트랜지스터(170)가 ＂오프＂상태로 절환될때, 1차 권선(182)의 제1부분(194)에 유도된 전압은, 제2트랜지스터(170')가 ＂오프＂상태로 절환될때 1차 권선(182)의 제2부분(198)에 유도된 전압과 크기는 실질적으로 동일하나 극성은 반대가 된다.

그래서 인버터 변압기(178)의 포화에 의해 설정된 예정 주파수에서 교류전압이 발생된다. 마찬가지 방식으로, 1차권선(182)의 제2부분(198)에 유도된 교류전압도 역시 예정 주파수에 있고, 1차 권선(182)의 제1부분(194)에 발생된 전압과 대략 180。위상차이가 난다. 이것은 각 권선이 중심탭의 양측에 있고 단지 하나의 트랜지스터(170) 혹은 (170')가 한시간 주기동안 ＂온＂ 혹은 ＂오프＂상태에 있다는 사실 때문이다.

제1 및 제2결합콘덴서(186)(188)은 인버터 변압기(178)의 1차 권선(182)상의 각 탭들에 결합된다. 콘덴서(186)(188)은 유도전압 신호를 방전하기 위해 가스방전관(140)(140')의 제1필라멘트(142)(142')에도 각각 결합된다.

2차 필라멘트 가열권선(202)(206)은 1차 권선(182)의 제1부분(194) 및 제2부분(198)에서의 유도전압을 가스방전관(140) 및 (140')에 방전하기 위해 제1 및 제2결합콘덴서(186)(188) 각각에 직렬로 결합된다. 분명히 도시된 바와 같이, 인버터 변압기(178)의 2차 필라멘트 가열권선(202)(204)는 가스 방전관(140)의 필라멘트(142) 및 (144)와 결합된다. 마찬가지로, 인버터 변압기(178)의 2차 필라멘트 가열권선(204)(206)은 가스 방전관(140')의 필라멘트(144')(144')를 가열한다.

방전관(140)(140')에 방전된 유도전압은 전류가 필라멘트(142) 및 (142')로 부터 필라멘트(144)(144')로 각각 흐르게 한다. 두 필라멘트(144)(144')는 필라멘트 도선(208)을 통해 접지 단자(130)에 결합된다. 가스 방전관(140)(140')의 제2필라멘트(140)(140')는 도선(208)(210)에 의해 서로 병렬로 결합된다.

2차 필라멘트 가열권선(204)은 가스방전관(140)(140')의 두 제2필라멘트(144)(144')에 병렬로 연결된다.

마찬가지로, 2차 필라멘트 가열권선(202)(206)은 제1필라멘트(142)(142')에 각각 병렬로 연결된다. 그래서, 제1필라멘트(142)(142')는 팔라멘트 가열권선(202)(206)에 의해 가열되고, 제2필라멘트(144) 및 (144')는 접지단자(130)에 결합되어 유도방전 전류의 전류경로를 제공하는 제2차 필라멘트 가열권선(204)과 가열전류를 공유한다.

제2도의 자기조정 전자 밸러스트장치(10)를 언급하자면, 고조파 필터저항기(30)에 직렬로 결합된 고조파 필터콘덴서(28)를 포함하는 고조파 필터회로(119)가 도시되어 있다. 고조파 필터콘덴서(28)는 그 한 단부가 전력출력선(138)에 그리고 반대쪽 단부가 고조파 필터저항기(30)에 연결되어 있다. 고조파 필터저항기(30)는 그 한 단부가 필터콘덴서(28)에 그리고 반대쪽 단부가 복귀선(130)에 연결되어 있다. 그래서, 고조파 필터회로(119)에는 고조파 필터콘덴서(28)가 고조파 필터 저항기(30)에 직렬로 연결되어 있고, 이런 직렬조합이 브릿지회로(118)에 병렬로 연결되어 있다.

제2도에 도시된 실시예에서, 고조파 필터콘덴서(28)는 대략 1.0마이크로패러드, 400.0볼트 Mylar형 콘덴서이고, 고조파 필터저항기(30)는 대략 240.0오옴, 2.0와트 저항기이다.

자기조정 조절회로(17)는 복귀선(130)과 유도 회로(115)사이에 결합되어 있다. 자기조정 조절회로(17)에는 제1콘덴서(54), 토로이드 변압기(56)및 한류 저항기(58)가 있다. 한류 저항기(58)는 제1단부가 복귀선(65)에 그리고 제2단부가 토로이드 변압기(56)의 제1권선(55)에 결합되어 있다. 토로이드 변압기(56)의 제1권선(55)은 제1단부가 한류 저항기(58)에 그리고 제2단부가 베이스 필터콘덴서(54)에 결합되어 있다. 베이스 결합콘덴서(54)는 한끝이 토로이드 변압기(56)의 제1권선(55)에 그리고 다른 끝이 유도회로(115)의 바이어스 제어권선(48)에 결합되어 있다.

여기서 기술되는 발명의 개념에 중요하지 않지만, 한류 혹은 제동 저항기(58)는 대략 2.0-3.0의 오옴값과 대략 0.25와트의 소산율을 가진다. 토로이드 변압기(56)는 권수가 16인 No. 28도선의 제1권선(55)과, 토로이드 코어의 축선을 통과하는 DC전력 입력 혹은 필터출력선(141)으로 형성된 단일 권수의 제2권선(57)을 가진다. 베이스 결합콘덴서(54)는 0.15마이크로 패러드, 100.0볼트 Mylar형 콘덴서이다.

한류 저항기(58), 토로이드 변압기(56)의 제1권선(55), 및 베이스 결합 콘덴서(54)의 직렬 결합에 의해, 자기조정전자 밸러스트장치(10)가 발진 국면에 접어든후의 절환회로망(113)의 베이스 구동회로를 위한 복귀로가 마련된다.

자기조정 전자 밸러스트장치(10)는 조정된 전류를 형성하기 위한 유도회로(115)에 궤환 모드로 결합된 결환회로망(113)을 더 포함한다. 후술한 바와 같이, 절환회로망(113)은 사실상 일정한 예정값에 가스방전관(140)의 전력출력을 유지하기 위한 조정기구를 포함한다.

절환회로망(113)은 인버터 변압기(40)의 바이어스 제어권선(48)에 궤환 모드로 연결된 트랜지스터(72)을 포함한다. 이런 결합은 발생된 바이어스 신호에 따라 전류신호의 절환이 일어나게 한다. 인버터 변압기(40)의 바이어스 제어권선(48)을 언급하자면, 바이어스 제어권선(48)의 제1단부로 입력되는 전류는 권선(48)을 통해 트랜지스터(72)의 베이스(78)로 흐른다. 트랜지스터(72)는 상업적으로 얻을 수 있는 표시 MJE 13005의 NPN형 트랜지스터이다.

자기조정 전자 밸러스트장치(10)는 이 전자 밸러스트장치(10)에 사용된 특정 트랜지스터(72)의 전류이득에 관계없이 콜렉터(74)의 전류를 사실상 일정하게 유지시킴으로써 가스방전관(140)에의 전력입력 뿐만아니라 일정한 가시광 출력을 제공하도록 설계되어 있다는 것이 이해될 것이다. 광출력은 ±3.0%이상 변동하지 않아야 되지만 전자 밸러스트 장치(10)에 사용된 트랜지스터(72)의 전류 이득은 10.0과 60.0사이의 양끝에서 변화할 수 있도록 정해졌다. 또한 제2도에 예시된 전자 밸러스트 장치(10)는 단일 가스방전관(140)을 작동시키도록 도시되어 있으나, 여기서 기술된 원리는 개념상 일반적이고, 이런 원리는 트랜지스터 전류이득이 반드시 쌍을 이루어 조화되어야 할 필요가 없으므로 이중장치에도 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 우선, 저항기(53)에 의해 베이스(78)에 제공된 정(正)전압은 작지만 트랜지스터(72)를 도통시키도록 베이스(78)을 통해 전류흐름을 개시하는데는 충분한 것이다. 1,2메카오옴 값이 저항기(53)에 성공적으로 사용되었다.

트랜지스터(72)가 도통, 즉 ＂온＂상태가 되면, DC출력선(141)으로 부터의 전류가 인버터 변압기(40)의 1차 권선(42)에 입력되어 토로이드 변압기(56)의 코어축선을 흐른다. 그러한 전류는 1차 권선(42)의 제1부분(46)을 통과하여, 절환 트랜지스터(72)의 콜렉터(74)에 결합된 탭선(25)으로 흐른다.

전류는 트랜지스터(72)을 통해 콜렉터(74)에 에미터(76)로 그 다음에 에미터(76)에서 복귀선(65)을 통해 흐른다. 절환 트랜지스터(72)에 의해 형성된 콜렉터 전류가 증가하면 트랜지스터(72)의 베이스(78)에 결합된 바이어스 제어권선(48)에 전압이 유도된다. 베이스 전류는 트랜지스터(72)의 베이스(78)에서 에미터(76)로 그리고 복귀선(65)으로 흐른다.

회로가 완료되면, 전류는 한류 저항기(58), 토로이드 변압기(56)의 제1권선(55)과 베이스 결합콘덴서(54)를 차례로 통과한다. 상술한 요소들의 직렬 조합은 예정된 시간주기동안 트랜지스터(72)을 ＂온＂ 및 ＂오프＂를 절환하는 펄스형 베이스 구동 신호를 발생한다.

트랜지스터(72)를 구동시키는 이 펄스는 제2도에 도시된 자기조정 전자 밸러스트장치(10)의 작동 주파수을 조절한다. 이 펄스의 종료점에서, 트랜지스터(72)는, 콘텐서(34)를 통한 펄스 차이가 다이오우드(38)에 의해 값 크기가 제한된 부신호를 베이스(78)에 공급하기 때문에 ＂오프＂상태로 된다. 그 다음에 인버터 변압기(40)의 1차 권선(46)에 저장된 에너지는 결합콘덴서(60)에 그리고 형광관 혹은 가스방전관(140)으로 방전한다. 이 전류가 바이어스 제어권선(48)에 전압을 유도하고, 이 전압은 사이클의 반복되도록 트랜지스터(72)를 다시 ＂온＂상태로 절환한다.

인버터 변압기(40)의 1차 권선(42)은 자동변압기 구조로 연결된 탭권선이므로, 1차 권선 제2부분(44)에 유도된 전압은 1차 권선 제1부분(46)에 직렬로 연결되어 제1부분(46)에 걸쳐 전압에 부가된다. 1차 권선(42)이 걸린 전체 전압은 1차 권선(42)에 직렬로 연결된 결합콘덴서(60)에 인가된다. 명백히 제2도에 도시된 바와 같이, 결합콘덴서(60)는 제1단부가 인버터 변압기(40)의 1차 권선(42)에 결합되고 제2단부가 보호콘덴서(62)의 제1단부가 가스방전관 혹은 형광관(140)의 제1필라멘트(142)에 결합된다.

보호콘덴서(62)는 가스방전관(140)에 병렬로 결합되고 출력 결합콘덴서(60)에 직렬로 결합되어 있어 전자밸러스트 장치(10)의 회로로 부터 과동한 전압이 발생되는 것을 막는다. 여기에 개시된 실시예의 목적상, 콘덴서(62)는 0.003마이크로패러드, 1.0kv Mylar형 콘덴서이다.

인버터 변압기(40)는 가스방전관(140)의 필라멘트 전압을 제공하는 2차 권선들(50)(52)을 포함한다. 제1필라멘트 구동권선(50)은 가스방전관(140)의 제1필라멘트에 병렬로 결합되어 있고, 제2필라멘트 구동권선(52)은 가스방전관(140)의 제2필라멘트(144)에 병렬로 결합된다. 제2필라멘트 구동권선(52)의 제1단부는 복귀선(65)에 결합된다.

따라서, 결합콘덴서(60)가 1차 권선(42)으로 부터 가스방전관(140)의 제1필라멘트(142)로 방전 전압을 전달하면, 잔류가 가스방전관(140)을 통해 제1필라멘트(142)에서 제2필리멘트(144)로 그리고 복귀선(65)을 통해 다시 전원(112)으로 흐를 수 있다.

콜렉터 전류가 그 최대치를 향해 증가함에 따라 유도전압이 발생하고, 이 전류가 그 최대치에 이르면 그 변화율이 0이 되면 분명하게 유도된 2차 전압은 이에 대응하여 사실상 0으로 감소된다.

최대전류에 도달하면, 어떠한 변압기 작용도 일어나지 않게되고, ＂온＂상태에 있떤 트랜지스터(72)는 인버터 변압기(40)의 바이어스 제어권선(48)으로 부터 더이상 베이스 구동신호들을 수신하지 않고, 그러므로 트랜지스터(72)는 ＂오프＂상태가 된다.

트랜지스터(72)가 ＂오프＂상태가 되면, 인버터 변압기 1차 권선(42)의 제1부분(46)을 통과하고 있던 콜렉터 전류는 갑자기 중단된다. 콜렉터 전류의 급격한 변화는 인버터 변압기 1차 권선(42)의 제2부분(44)과 대응 2차 권선(50,52 및 48)에 다시 전압을 유도한다. 고전 이론에서 알 수 있듯이, 콜렉터 전류의 급격한 소멸에 의해 유동된 전압들이 극성은 변압기(40)가 권선(46)의 원래 전류 흐름 방향을 유지하고자 하는 것에 상응한다. 명명점들(77)로 표시된 권선(46)(48)에서의 전류흐름 방향때문에 인버터 변압기(40)의 바이어스 제어권선(48)에 유도된 전압은 콜렉터 전류가 흐르고 있었을 때의 전술한 극성의 반대극성을 갖는다. 그러므로, 에미터(76)에 대해 부신호가 베이스(76)상에 발생되고, 트랜지스터(72)가 ＂오프＂상태로 절환된다.

전술한 바와 같이, 이로써 톱니파에 매우 근사하는 콜렉터 전류파형의 사이클이 반복될 수 있고, 여기서 전류는 사실상 0값으로 감소한 후 거의 선형으로 증가하는 주기동안 다시 피이크값으로 거의 선형으로 증가한다.

발진 주파수는 코어, 1차 권선(42)의 제1부분(46)의 권수와, 1차 권선(42)의 제1부분(46)을 통한 전류의 조합 특성들에 의해 정해진다. 그래서 발진 주파수는 종래기술에 공지된 것보다는 공급 전압에 휠씬 덜의존하고, 공급전압에 있어서 사실상 큰 변위가 있는 경우라도 가시적인 깜박거림의 최소화되고 사실상 일정한 가시광 출력을 가스방전관에 발생한다.

자기조정 전자 밸러스트장치(10)의 작동 실시예에 있어서, 인버터 변압기는 포화상태가 되는 경향을 줄이도록 0.125mm간극이 있는 패라이트 코어를 가진다. 1차 권선(42)은 No. 24도선의 123.0권수로 형성되고, 2차 권선(50,52 및 48)은 각기 No.24도선의 각 1.0권수로 형성된다.

자기조정 전자 밸러스트장치(10)는 베이스 전류가 통과하는 16.0권수로 토로이드형 코어(27)의 형태에서 가변 인덕턴스 개념을 이용한다. 도선(141)은 트랜지스터(72)의 콜렉터 전류를 반송하는 토로이드형코어(27)의 축선을 통과한다. 두 권선들을 통해 전류가 흐르는 방향은 각 자기장들이 토로이드형 변압기(56)의 토로이드형 코어(27)내에서 보강되도록 정해진다.

그러므로, 토로이드 변압기(56)의 1차 권선(55)에 나타나는 인덕턴스는 베이스전류 및 콜렉터 전류를 각 권수비와 곱한 함수이고, 자기코어(27)의 도자율(導磁率)은 베이스 전류에 따른다.

실제에 있어서, 토로이드 변압기(56)의 제2권선(57)의 인덕턴스 변화는, 제2권선(57)의 권수가 1이고 권선(57)의 인덕턴스가 상대적으로 낮을 뿐만아니라 1차 권선(42)의 제1부분(46)의 인덕턴스와 직렬로 결합되어 있으므로 무시될 수도 있다. 제2권선(57)의 인덕턴스는 절대값에 있어서 사실상 더 큰 1차 권선(42)의 제1부분(46)의 인덕턴스에 비해 중요하지 않다고 알려졌다.

자기조정 전자 밸러스트장치(10)내의 절환 트랜지스터(72)을 확실히 발전시키기 위해, 이 장치들의 제작자가 얻고자하는 최적 이득의 트랜지스터(72)을 ＂온＂으로 하는데 충분한 전압을 공급하도록 바이어스 제어권선(48)이 특별히 고안되었다. 마찬가지로, 확실하게 트랜지스터(72)가 ＂온＂상태로 가서 포화상태에 이르고, 그래서 베이스-에미터 전압은 적어도 트랜지스터(72)을 포화상태로 절환하는데 요구되는 0.7볼트가 될 것이다.

자기조정 전자 밸러스트장치(10)에 사용되는 트랜지스터(72)의 이득에 관계없이, 콜렉터전압 및 콜렉터 전류 임피던스는 사실상 동일하고, 그래서 이용되고 있는 트랜지스터의 이득이 1.0이건 50.0이건 사실상 동일한 콜렉터 전류가 흐를 것이다. 그러므로, 베이스 전류는 트랜지스터(72)의 이득으로 나눈 콜렉터 전류의 함수이므로, 다른 이득값의 트랜지스터(72)가 자기조정 전자 밸러스트장치(10)에 사용되어 적절히 기능하려면 베이스 전류는 바뀌어야 한다. 베이스 전류가 바뀌면, 베이스 회로내의 전자요소는 우선적으로 토로이드 변압기(56)의 제1권선(55)과 자기 조정회로(17)의 함수인 자체 임피던스 값이 변화해야한다.

자기조정을 달성하기 위하여, 트로이드 변압기(56)는 이득이 최대 기대치에 있는 트랜지스터에 의해 코어(27)가 최대 도장율을 가지도록 설계된다. 마찬가지로, 토로이드 변압기(56)의 제1권선(55)의 인덕턴스가 최대에 있을 것이고, 그러므로 최소 전류가 트랜지스터(72)의 베이스에 흐를 것이다.

자기 코어가 있는 권선의 임피던스는 코어의 자기경로의 길이에 반비례하게 그리고 코어를 통과하는 전류와 권선의 권수에 관련된다. 토로이드의 크기를 변화시키거나 혹은 토로이드 제1권선(55)과 병렬로 평행 저항기(51)를 삽입하여 대응하는 여자장(勵磁場)을 조정함으로써 작동점은 조절될 수 있다. 270.0 오옴 값이 평행저항기(51)에 성공적으로 사용되었다.

그래서, 트로이드 변압기(56)의 제1권선(55)의 인덕턴스가 최대값에 있으면, 그 임피던스는 전류제한 저항기(58) 및 베이스 결합콘덴서(54)의 임피던스 보다 상당히 더 크고, 따라서 그 조절을 트랜지스터(72)의 베이스(78)로 흐르는 전류를 제한한다. 트랜지스터(72)가 최대 이득값을 가지면, 전류가 거의 필요없고, 가령 트랜지스터(72)의 이득이 50.0이면 베이스 전류는 콜레터 전류의 1/50배이다.

그러나, 바이어스 제어권선(48)에 유도된 전압은 더 낮은 이득의 트랜지스터를 ＂온＂하도록 설계되었고, 그러므로 트랜지스터(72)의 베이스 회로에서 초과에너지가 소산될 것이다. 이 초과에너지는 토로이드 변압기(56)의 제1권선(55)에 저장된다. 제1권선(55)의 이 임피던스는 우선 저향적인 것과는 반대로 유도적이고, 열형태의 소산이 거의 없으므로 트랜지스터(72)가 ＂오프＂상태에 있을 때 방출되는 초과에너지를 소산시키는 효율적인 수단이 제공된다.

반대로, 저이득의 트랜지스터가 자기조정 전자 밸러스트장치(10)에 사용되는 경우, 베이스 전류는 명백히 증가해야하고, 토로이드 변압기(56) 코어(27)의 도자율은 고이득의 트랜지스터에 대해 측정된 것보다 더 낮은 값으로 바뀌고, 그 인덕턴스는 고 이득 트랜지스터에서 보다 낮다. 그래서, 직렬 임피던스가 감소되고, 이것은 더 큰 베이스전류가 흘러 전자 밸러스트 장치(10)에 사용되는 더 낮은 이득의 트랜지스터를 보 상해준다.

그러므로, 트랜지스터(72)의 이득에 관계없이 트랜지스터(72)를 ＂온＂상태로 절환하는 데 충분한 베이스 전류를 허용하고 반드시 자기조정 요소인 토로이드 변압기(56)의 제1권선(55)에 가변 인덕턴스가 제공된다. 이와 같이, 자기조정 전자 밸러스트장치(10)의 출력은 초가 가열의 불필용한 소산 없이 최고의 효율로 서로 비교할때 ±3.0%범위내에서 비교적 일정하게 유지된다.

본 발명의 특유한 형태와 실시예에 관련하여 기술되었으나, 본 발명의 개념이나 범주에 벗어남이 없이 상술한 것외의 다양한 변형이 가해질 수 있다고 생각된다. 예를 들면, 여기에 기술되고 도시된 것들 대신에 대등한 요소들이 사용될 수 있고 어떤 모양이 다른 모양에 관계없이 사용될 수 있고, 어떤 경우에는 첨부된 청구범위에 정의된 발명의 개념 및 범주에 벗어남이 없이 요소들의 특별한 위치선정이 뒤바뀌거나 삽입될 수 있다.

Claims (11)

1. 구동전류로 적어도 하나의 가스방전관을 동작시키는 전원을 가진 이득조절형 전자 밸러스트장치에 있어서, (a)거의 평활한 직류전압신호르 유지하고, 상기 전자 밸러스장치에 의해 발생된 고조파 주파수들을 억제하도록 상기 전원에 연결된 필터 수단, (b) 상기 구동전류에 감응하여 상기 가스방전관에 걸쳐 전압을 발생시키는 탭있는 1차 권선을 가지며 상기 필터수단에 결합된 유도수단으로서, 여러개의 2차 권선들이있으며 그 2차 권선들중 하나가 절환신호를 발생하기 위한 절환제어 권선인 유도수단, 및 (c) 상기 유도수단의 절환제어 권선에 의해 발생된 상기 절환신호에 따라 사실상 일정한 예정 주파수로 상기 구동전류를 설정하도록 상기 유도수단에 결합된 절환수단을 포함하는 이득조절형 전자 밸러스트 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 절환수단은 트랜지스터 수단을 포함하고, 상기 트랜지스터 수단은 상기 구동전류를 위해 베이스, 권선에 콜렉터 및 에미터를 가진 트랜지스터를 적어도 하나 가지며, 상기 베이스는 상기 유도수단의 상기 절환제어 권선에 결합되는 전자 밸러스트 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 절환수단은 상기 가스방전관의 전력출력을 사실상 일정한 예정값에 유지시키는 조정수단을 포함하고, 상기 조정수단은 상기 유도수단과 트랜지스터 수단 사이에 직렬로 연결되고 상기 트랜지스터 수단의 상기 에미터 및 베이스 결합되어 있는 전자 밸러스트 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 조정수단은 상기 가스방전관으로의 상기 전력출력을 조정하도록 예정된 가변인덕턴스를 제공하기위한 토로이드 변압기 수단은 제1트로이드 변압기 권선과 제2트로이드 변압기 권선을 가지며, 상기 제1토로이드 변압기 권선이 상기 제2권선보다 더 많은 권수를 가진 전자 밸러스트 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 조정 수단은(a)직류 성분 신호를 실질적으로 차단하기 위해 상기 제1토로이드 변압기 권선의 제1단부와 사익 유도수단의 상기 절환 제어권선의 제1단부 사이에 직렬로 연결될 베이스 결합 콘덴서와, (b)상기 제1토로이드 변압기 권선의 인덕턴스가 사실상 최소치에 있을때 상기 트랜지스터 수단의 상기 베이스로 입력되는 전류를 제한하도록 상기 토로이드 변압기 수단의 상기 제1권선의 제2단부와 상기 트랜지스터 수단의 상기 에미터에 직렬로 결합된 한류 저항기를 포함하는, 전자 밸러스트 장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 토로이드 변압기 수단은 상기 트랜지스터 수단의 특정 이득값에 감응하여 상기 토로이드 변압기 수단의 제1권선에서 인덕턴스를 변화시키는, 패라이트 재료의 토로이드형 코어구조를 포함하고, 각각 예정된 권수를 가진 상기 제1 및 제2트로이드 변압기 권선은 상기 제1 및 제2권선의 각 자속이 상기 토로이드형 코어내에서 보강되게 감겨있고, 상기 제1 및 제2권선의 자속은 상기 베이스 전류와 콜렉터 전류에 의해 발생되는 전자 밸러스트 장치.
7. 제2항에 있어서, 상기 절환수단은 제1트랜지스터와 제2트랜지스터를 구성하는 1쌍의 트랜지스터들을 포함하고, 상기 1쌍의 트랜지스터들이 상기 유도수단에 결합되는 전자 밸러스트 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 유도수단은 (a) 탭이 있는 한쌍의 1차 권선들과 여러개의 권선들을 가지며 상기 필터수단에 결합된 인버터 변압기, (b)한쌍의 상기 인버터 변압기들로 구성되고 상기 제1 및 제2트랜지스터의 상기 에미터들에 각각 결합되는 자동 이득조절 수단, (c) 상기 각1차 권선의 탭분분과 상기 가스방전관들중 하나에 직렬로 각기 연결된 1쌍의 결합콘덴서, 및 (d) 상기 한 가스방전관이 회로에서 제거될때 과도한 전압이 발생되는 것을 막도록 1쌍의 제1 및 제2트랜지스터들 각각의 콜렉터 사이에 결합되는 동조 콘덴서를 포함하는, 전자 밸러스트 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 인버터 변압기의 상기 1차 권선들에는, 체강자동 변압기 구조를 제공하도록 탭이 있고, 상기 인버터 변압기의 상기 1차 권선 쌍중 하나가 상기 인버터 변압기의 다른 1차 권선에 대해 상기 예정된 주파수의 교번 절반 사이클에서 전류를 통과시키는, 전자 밸러스트 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 자동 이득조절 수단의 상기 2차 권선 쌍은 상기 인버터 변압기의 히스테리시스 곡선상의 작동점을 이동시켜 상기 제1 및 제2트랜지스터의 이득을 조정하도록 감겨있는, 전자 밸러스트 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 인버터 변압기의 상기 여러개의 2차 권선들이 상기 1차 권선과 같은 방향으로 감겨있는 전자 밸러스트 장치.

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