KR960002708Y1 - 전자식 형광등 안정기 - Google Patents
전자식 형광등 안정기 Download PDFInfo
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 본 고안에 관한 형광등 안정기의 회로도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 교류전원 2 : 정류부
3: 전원 스위치 회로 4 : PWM 발간 IC
5: 인버터부 6 : 쵸크트랜스
7 : 소비전력 안정화회로 8 : 평활회로
R1 내지 R9 : 저항 TR1, TR2 : 트랜지스터
C1 내지 C4 : 캐패시터
본고안은 전자식 형광등 안정기에 관한 것으로서, 특히, 발진원의 전원을 점등초기에는 교류전원의 정류부로 부터의 전압을 저항으로 강압하여 사용하고, 형광등에 방전이 이루어지고난 후에는 쵸크트랜스의 2차측 전압을 사용하도록 스위칭하고, 상기 발진원의 전원으로 사용되는 쵸크트랜스의 2차측 전압에 따라 발진원의 주파수를 궤환제어함으로써 소비전력을 안정화기 위한 회로에 관한 것이다.
종래의 형광등 안정기로는 스타트식, 래피드식의 안정기가 실용화되어 있으나, 상기 방식의 안정기는 소비전력이 과다하고, 저온에서의 점등이 불량하며, 점등에 장시간이 소요된다고 하는 단점이 있는 등 그 성능이 불량하기 때문에 반도체 소자를 이용한 소위 전자식 안정기가 개발되고 있다.
이와 같은 전자식 안정기는 여러가지 형태의 것이 알려져 있으며, 이중, 고주파 점등형 안정기는 먼저 상용교류전원을 정류하여 직류로 바꾸고, 이를 고주파로 스위칭함으로써 점등에 필요한 전압을 얻으며, 형광등 전류의 안정화를 위한 변압기나 한류소자를 사용하지 않기 때문에, 소형경량화가 가능하며, 이와 같은 고주파 점등형 안정기를 통상 전자식 안정기라 부르고 있다.
또한, 전자식 안정기는 고주파 스위칭에 필요한 발진원의 형태에 따라 자려식과 타려식으로 구분된다.
자력식은 스위칭소자에 피드백을 형성하여 스위칭소자 자체가 발진원을 겸하게 되는 방식으로서, 부품수가 적고 회로가 비교적 간단하기 때문에 일반적으로 많이 사용되고 있는 방식이다.
그러나, 이와 같은 자력식은 발진주파수가 전원전압에 따른 소비전력의 변동이 심하므로 램프의 수명이 경감되는 폐단이 있으며, 발진주파수가 회로정수에 의하여 고정됨으로써 발진주파수의 변화범위가 극히 제한되어 동작가능한 전압범위가 좁고, 고주파의 함유율이 많아 각종 전자제품에 잠음을 발생시키거나 원격제어기기의 제어기능을 방해하는 등의 결점이 있었다.
이에 대하여, 타려식은 스위치 소자와 발진원을 별개의 소자를 사용하여 구성하는 방식이므로, 발진전원을 공급하기 위한 별도의 구성부분을 필요로 한다는 단점은 있으나, 발진주파수의 결정이 용이하므로 비교적 넓은 범위에서 동작이 가능한등, 종래와 같은 자려식 안정기의 결점을 해소할 수 있다는 장점을 가진다.
이와 같은 타려식 안정기에 있어서는, 발진원의 전원으로 310 볼트 정도의 스위칭 전압을 저항을 이용하여 약 12 V 로 강압하여 사용하지만, 저항을 통한 접압강하가 크므로 감압저항에서 열이 심하게 발생하게 된다.
이같은 문제점을 피하기 위하여, 발진원의 전원으로서 쵸크트랜스의 2차측 전압을 사용하는 경우가 많은데, 형광등이 초기 점등시간을 거쳐 안정된 방전동작이 일어난 후에는 쵸크트랜스의 2차측 전압을 정류하여 발진원의 전원으로 사용할수 있으나, 점등되기 전에는 사용할수 없으므로 초기 발진전원으로는 사용할수 없다는 문제점이 있다.
따라서, 본 고안의 제1의 목적은, 발진원의 전원을 점등초기에는 스위칭 전압을 저항으로 강압하여 사용하되, 방전후에는 쵸크트랜스의 2차측 전압을 사용할 수 있도록 한 형광등 안정기의 스위칭회로를 제공함에 있다.
한편, 형광등 안정기의 소비전력은 첨부된 제1도에서 나타낸 바와 같이, 쵸크트랜스의 코일과 공진용캐패시터에 의하여 결정되는 공진주파수및 발진원에서 가하는 스위칭 주파수와의 관계로 결정된다. 일반적으로 공진주파수보다는 스위칭 주파수를 높게 설정하는데, 스위칭주파수가 공진주파수와 멀어질수록 형광등에 공급되는 전력이 적어지고, 반대로 양자의 주파수가 가까울수록 공급전력은 커진다.
만약, 스위칭주파수가 매우 근접하여 설정되어 있지 않으면 전력과 스위칭주파수는 반비례하는 관계가 된다.
타려식 형광등 안정기의 발진원으로서는 흔히 스위칭 전원장치에 사용되는 펄스폭변조 (PWM) 발진기가 사용된다. PWM 발진용 IC가 형광등 안정기의 발진원으로 사용될 때에는 비교앰프에 의한 펄스폭변조 기능은 사용되지 않으며, 다만 발진원으로서의 기능만 사용된다.
대부분의 PWM 발진용 IC의 발진부는 저항과 캐패시터로 구성되는 RC 발진회로로 구성된다. 발진주파수는 캐패시터와 저항의 시정수에 의하여, 즉, 캐패시터의 용량과 저항값의 곱에 반비례하여 결정된다.
다시 말해서, 저항과 캐패시터의 곱이 클수록 발진주파수는 낮아지는 특성을 가진다.
상기한 바와 같이, 발진원의 전원으로는 쵸크트랜스의 2차측 전압을 사용하는데, 쵸크트랜스의 2차측 전압은 쵸크트랜스에 흐르는 전류에 비례한다. 형광등은 초기 점등시간을 거쳐 일단 점등이 된 후, 안정된 방전동작에 의하여 거의 일정한 전압이 걸리므로 쵸크트랜스의 2차측 전압을 정류하여 발진원의 전원으로 사용하는 것이며, 여기에 흐르는 전류에 의하여 소비전력이 결정한다.
본 고안의 제2 목적은, 발진원의 전원으로 사용되는 쵸크트랜스의 2차측 전압에 따라 발진원의 주파수를 변경함으로써 전자식 형광등 안정기에 있어서의 소비전력을 안정화시키기 위한 회로를 제공함에 있다.
이와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 교류전원과; 브리지 다이오드로 구성하는 정류부와; 감압저항과 SRC과 제너다이오드및 저항이 직렬로 접속되고, 상기 SRC의 게이트 단자가 콜렉터측에 접속되며 베이스단자에는 제너다이오드및 저항이 직렬접속된 트랜지스터로 구성되며, 초기 점등시에는 상기 감압저항을 통하여 발진전원을 제공하고, 점등후에는 쵸크트랜스의 2차측 코일로부터의 전압을 발진전원으로서 제공하도록 하는 발진원용 스위치회로와; 그이 입력측에는 상기 스위치회로및 다이오드와 캐패시터로 구성되는 평활회로가 접속되고, 출력측에는 인버터부가 접속되는 PWM 발진 IC 와; 상기 인버터부에 접속되며, 그의 2차측 코일이 상기 평활회로를 통하여 발진전압을 제공하도록 접속되는 쵸크트랜스와; 상기 쵸크트랜스에 접속되는 방전등및, 상기 평활회로및 PWM 발진 IC에 접속되며, 분압저항과 캐패시터와 트랜지스터및 RC 발진회로를 구성하는 저항및 캐패시터로 구서오디며, 상기 쵸크트랜스의 2차측 전류의 증감을 측정하여 발진주파수를 제어함으로써 방전등의 소비전력을 안정시키는 저력안정화 회로로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안에 관한 형광등 안정기의 회로를 상세히 설명한다.
본 고안의 전자식 형광등 안정기회로는, 통상의 교류전원 (1)과, 브리지 다이오드 정류부 (2)와, 감압저항 (R5)과 SCR 과 제어다이오드 (ZD1)및 저항 (R6)이 직렬로 접속되고 SCR의 게이트단자가 콜렉터측에 접속되며 베이스단자에는 제너다이오드 (ZD2)가 접속된 트랜지스터(TR2)로 구성되는 발진원용 전원스위치회로 (3)와, 그의 입력측에는 상기 스위치회로 (3)및 다이오드 (D1) 와 캐패시터 (C3)로 구성되는 평활회로 (8)가 접속되며 출력측에는 인버터부 (5)가 접속되는 PWM 발진 IC (4)와, 상기 인버터부 (5)에 접속되며, 그의 2차측이 상기 평활회로 (8)에 접속되며, 분압저항 ( R1),(R2)과 캐패시터 (C2)와 트랜지스터 (TR1)및 RC 발진회로를 구성하는 저항 (R4)및 캐패시터 (C4)로 구성되는 전력안정화 회로 (7)로서 구성된다.
기타, 미설명부호로서, 캐패시터(Cs)는 공진용콘덴서이며, 콘덴서(Co)는 시동용 캐피시터이다.
상기와 같이 구성된 본 고안에 관한 전자식 안정기회로에 있어서의 작용을 설명한다.
제1도에서, 교류전원 (1)에 접속된 브리지 다이오드 정류부(2)를 통하여 정류된 전압은 강하시키는 저항 (R5)을 통하여 약 12 V의 강하된 전압으로 된다.
본 고안의 전자식 안정기에서는 스위치소자로 작동하는 SCR을 통하여 제너다이오드 (ZD1)와 저항 (R8)에 의하여 전압 안정화가 이루어진다. 초기 전원이 투입되면, SCR의 게이트에는 저항 (R6),(R7), 제너다이오드(ZD1) 및 저항 (R8)으로 구성되는 회로에서 SCR 을 도통시키는 전압이 걸린다. 따라서 발진원의 전원으로서 저항 (R5) 과 SCR을 통한 전압이 걸리게 된다.
발진원인 PWM 발진 IC (4)에 전압이 걸려 발진 시작되면 형광등의 초기 예열시간을 지나 점등이 이루어지며, 쵸크트랜스 (6)의 2차측 코일(T2)에 전압이 유기되는데 이 전압이 다이오드 (D1) 및 콘덴서 (C3)로 구성되는 평활회로 (8)를 통하여 정류및 평활화된다.
이와 같은 쵸크트랜스 의 2차측 전압은 제너다이오드 (ZD2)로 인가되는데, 제너전압으로 주어진 특정전압을 초과하면 저항 (R9)을 통하여 (TR2)의 베이스에 전류가 흘러 콜렉터와 에미터가 도통상태로 된다. 도통상태가 되면 콜렉터 전압이 거의 O로 되고, 이는 SCR의 캐소드접압인 제너다이오드 (ZD1)의 제너전압도다 낮은 접압이므로, SCR의 게이트에는 음의 전압이 걸린 상태로 되어 SCR이 오프되며 저항 (R5)을 통한 전류가 차단된다.
따라서, 점등후 안정된 상태에서는 쵸크트랜스의 2차 코일 전압을 정류한 직류전압이 저항 (R5)을 통하여 공급되지 않고, 다이오드 (D2)를 통하여 발진원인 PWM 발진 IC (4)의 전원으로서 공급된다.
쵸크트랜스의 2차 코일전압을 정류, 평활하여 직접 발진원의 전원으로 공급하지 않고 다이오드(D2)를 거치도록 한 이유는 저항 (R5)을 통하는 초기 발진원 전원에 의하여 트랜지스터(TR2)가 작동되는 것을 방지하기 위한 것이다.
이와 같이, 본 고안의 전자식 안정기의 스위치회로 (3)에 의하면, 발진전원으로서 초기에 형광등이 점등될때 까지만 저항 (R5)을 통하여 흐르는 전류를 사용하고, 일단 점등이 되고 나면 쵸크트랜스 (6)의 2차코일에 발생하는 전류를 사용하므로써 감압용 저항 (R5)에 발생하는 열을 거의 없게할 수 있다.
또한 SCR을 차단한 상태에서 발진원의 전원을 일시적으로 차단하거나, 발진 자체를 멈추면 형광등이 꺼지며 다시 SCR 게이트에 캐소드접압 이상의 전압을 걸면 형광등이 점등되므로 형광등을 점멸하는 제어용으로도 이용할 수 있다. 즉, 제1도에 SCR 의 게이트에 오픈콜렉터로 구동하는 단자를 병렬로 설치하여 제어단자로서 활용하는 것도 가능하다.
한편, 쵸크트랜스 (6)의 2차코일 (T2)로부터 유기되는 전압을 저항 (D1)과 캐패시터(C3)로 구성된 평활회로에서 정류및 평활하고 쵸크트랜스 (6)에 흐르는 전류에 비례하는 전압을 얻게 된다.
이 전압을 저항 (R1)과 (R2)로 구성되는 분압회로로 트랜지스터 (TR1)의 동작 전압이 되도록 하여 트랜지스터(TR1)의 베이스에 걸어주면 콜렉터와 에미터 간에 전류가 흐른다. 이 전류는 베이스 전류와 트랜지스터 (TR1)의 직류전류 증폭률의 곱에 비례한다.
한편, RC 발진기측에서 고찰하면 저항 (R4)을 통하여 흐르는 전류외에 트랜지스터 (TR1)를 통하여 흐르는 전류가 있으므로 저항 (R4)에 걸리는 전압이 낮아지고 이는 결국 저항 (R4)값을 감소하는 결과가 되어 발진주파수가 높아진다.
이와 같은 동작특성을 형광등 안정기 전체의 입장에서 고찰하면, 형광 등에 흐르는 전류가 커지면 상술한 바와 같은 피드백 작용에 의하여 저항값이 감소되어 발진주파수가 증가하고 형광등에 흐르는 전류가 감소되며, 반대로 형광등의 전류가 감소하면 발진주파수가 감소하여 형광등에 흐르는 전류가 증가하게 됨으로써 소비전력이 안정된다.
결국 램프에 흐르는 전류는 저항 (R1)과 (R2)로 구성되는 분압회로와 저항 (R4)에 의하여 결정된다.
전원을 인가한 초기에 이 안정회로가 작동하면 피드백되는 전압이 O 이므로 주파수를 과다하게 낮추게 되어 형광등의 점등조건을 벗어나게 된다. 따라서, 이러한 현상을 방지하기 위하여 저항 (R1)과 캐패시터 (C2)로 시간 지연 작용을 함으로써 초기 점등이 이루어지기 까지 피드백 작용을 멈추게 한다.
이상에서와 같이, 본 고안의 형광등 안정기 회로에 의하면, 발진원의 전원으로 사용되는 쵸크트랜스의 2차측의 전압에 따라 피드백 방식에 의하여, 발진원의 주파수를 변경함으로써 전자식 형광등 안정기에 있어서의 소비전력을 안정화 시킬수 있다.
Claims (1)
- 통상의 교류전원 (1)과; 브리지 다이오드 정류부(2)와; 감압저항 (R5)과 SCR 과 제너다이오드 (ZD1)및 저항 (R8)이 직렬로 접속되고 SCR의 게이트단자가 콜렉터측에 접속되며 베이스단자에는 제너다이오드 (ZD2)가 접속된 트랜지스터 (TR2)로 구성되어, 초기 점등시에는 사기 감압저항 (R5)을 통하여 빌잔전원을 제공하고, 점등후에는 쵸크트랜스 (6)의 2차측 전압을 발진전원으로서 제공하도록 하는 발진원용 스위치회로 (3)와; 그의 입력측에는 상기 스위치회로 (3) 및 다이오드 (D1)와 캐패시터 (C3)로 구성되는 평활회로 (8)가 접속되며 출력측에는 인버터부 (5)가 접속되는 PWM 발진 IC (4)와, 상기 인버터부 (5)에 접속되며, 그의 2차측이 상기 평활회로 (8)를 통하여 발진전압을 제공하도록 접속되는 쵸크트랜스 (6)와, 상기 쵸크트랜스에 접속되면 방전등및, 상기 평활회로 (8)에 접속되며, 분압저항 (R1),(R2)과 캐패시터 (C2)와 트랜지스터 (TR1)및 RC 발진회로를 구성하는 저항 (R4)및 캐패시터 (C4)로 구성되며, 상기 쵸크트랜스 (6)의 2차측 전류의 증감을 측정하여 발진주파수를 제어함으로써 방전등의 소비전력을 안정시키는 전력안정화 회로 (7)로서 구성되는 전자식 형광등 안정기.
Priority Applications (1)
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| KR2019930006273U KR960002708Y1 (ko) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | 전자식 형광등 안정기 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR2019930006273U KR960002708Y1 (ko) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | 전자식 형광등 안정기 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR940025740U KR940025740U (ko) | 1994-11-18 |
| KR960002708Y1 true KR960002708Y1 (ko) | 1996-03-30 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR2019930006273U KR960002708Y1 (ko) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | 전자식 형광등 안정기 |
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200205873Y1 (ko) * | 2000-06-22 | 2000-12-01 | 한윤원 | 인버터 |
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1993
- 1993-04-20 KR KR2019930006273U patent/KR960002708Y1/ko not_active IP Right Cessation
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|---|---|
| KR940025740U (ko) | 1994-11-18 |
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