KR960005027Y1 - 형광램프용 인버터 기동 회로 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

형광램프용 인버터 기동 회로

제1도는 본 고안을 채택한 형광램프용 인버터의 전체 개략 구성을 보인 블록 다이어 그램.

제2도는 본 고안 요부의 구체적인 구성을 보인 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 센서 2 : 신호검출부

3 : 논리회로 4 : 경보음 발생회로

5 : 타이머 모듈 6, 6' : 신호 절단수단

7 : 신호 전달수단 8 : 발진기

9 : 인버터 10 : 고주파 쵸크

11 : 점등회로 12 : 전원공급회로

21, 22, 35 : 저항 23, 28, 29, 30, 33 : 콘덴서

24 : 트랜스 25, 26 : FET 트랜지스터

27 : 형광램프 31 : 2차측 권선

32, 37 : 다이오드 34 : 발진 전원부

36 : 제너다이오드 38 : 기동전원 공급부

39 : 접지단자

본 고안의 점등상태의 형광램프를 뽑아 내었을시나 접촉불량이나 오접속등으로 인하여 점등회로의 작동이 완전 중지되어 있는 상태에서 물묻은 손을 소켓등을 만지더라도 감전되거나 불필요한 전력이 소비되지 않도록 하기 위한 형광램프용 인버터 기동 회로에 관한 것이다.

주지하는 바와같이 형광램프의 교체등을 위하여 점등 상태의 형광램프를 뽑아내었을시나 접촉불량, 오접속으로 인하여 소등되었을 경우 손으로 만지는 경우에 수분에 의하여 손에 고압의 전기가 가하여져 감전사고를 당하게 될 수 있는 위험이 있는 것이다.

뿐만아니라 종래에는 형광램프에 방전전력을 공급하던 점등회로의 발진기가 계속하여 이에 의한 소비전력이 크므로 발진기의 저압강하용 저항에는 많은 전력이 소비되는 것이어서 전기스탠드용 점등회로의 경우 약6와트 정도의 전력이 소비되면서 고열로 발열하게 되는 것이다.

따라서 필연적으로 대형의 저항을 사용하여야 하는 것이므로 세트의 컴팩트화가 어렵게 되는 것이며 저항의 발열로 인하여 주변 부품의 특성이 열화될 우려까지 있는 등의 문제점이 있는 것이다.

본 고안은 이러한 여러 문제점을 근원적으로 해결하기 위하여 램프를 교체하기 위하여 뽑아 내거나 또는 램프의 접촉불량, 오접속등으로 인하여 소등상태로 되었을시 자동으로 램프 점등회로의 작동이 중지되도록 함으로써 불필요한 전력의 소비를 막고, 불필요한 연속동작으로 인한 과전류를 감당할 대형의 저항을 사용할 필요가 없게 되는 것이어서 발열로 인한 부품 특성의 열화나 불필요한 전력의 소모를 방지할 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.

이러한 본 고안의 목적은 램프의 방전 유지를 위하여 흐르는 전류의 일부를 정류 및 평활하여 발전파형을 출력시키기 위한 발진기의 전원으로 활용하도록 함으로써, 램프가 소등된 경우에는 즉시 일체의 작동이 정지되도록 하여, 램프소켓에서도 고압이 제거되도록 하여 물묻은 손이라도 안전하게 램프를 교체할 수 있도록 하며, 이러한 상태에서 재기등을 하는 경우에는 반드시 점등 버튼을 제조작하여야만 재 점등이 가능하도록 함으로써 달성될 수 있는 것으로 이를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 고안에 의한 형광램프용 인버터 가동 회로를 포함한 본 고안을 적용한 전기스탠드의 전체 개략 구성도를 도시하였다.

이에서 본 고안을 채택한 전기 스탠드의 개략적인 작동예를 설명하기로 한다.

여기서는 센서(1)를 사용자가 한번 터치하면 즉시 신호검출부(2)의 출력이 발생되고 이는 논리회로(3)의 출력이 발진기(8)로 공급되며 발진기(8)는 이러한 상태에서 작동을 개시하여 인버터(9)의 FET트랜지스터등이 교호로 턴온되면서 고주파 쵸크(10)를 통하여 전류를 흘려주는 이른바 형광램프용 인버터로 작동하게 되는 것이다.

이러한 동작과정에서 공진상태의 고전압이 발생되고 따라서 램프가 방전하게 되는 것이며 그러므로 램프가 점등되면서 방전유지에 필요한 전압이 스위칭 소자의 발진 동작상태에서 제공되어 점등상태를 유지하게 되는 것이다.

아울러 사용자가 소등을 위하여 센서(1)를 다시한번 터치하면 즉시 신호검출부(2)의 출력이 재차 출력되고 논리회로(3)는 발진기(8)의 동작이 정지하도록 출력상태를 발전시키므로 소등될 수 있는 것이다.

아울러 이러한 예에서는 센서(1)의 터치에 의하여 신호검출부(2)의 출력이 발생되는 시점마다 경보음 발생회로(4)에서 경보음이 발생되어 조작을 확인할 수 있게 되는 것일 뿐만 아니라.

아람 작동시에는 타이머 모듈(5)에 의하여 지정시간이 되면 경보음 발생회로(4)가 작동되어 경보함과 동시에 신호검출부(2)에도 신호가 가하여져 램프가 점등되도록 함으로써 경보효과가 향상되도록 하는 것이다.

그리고 슬립기능의 작동시에는 설정한 시간이 경과하면 점등되어 있던 램프가 자동소등되도록 함으로써 절전 효과를 거둘 수 있는 것이다.

이러한 예의 전기스탠드의 논리회로(3)에서는 출력단자에 점등시에는 로우레벨의 출력이 발생되고 소등시에는 플로팅상태의 출력이 발생되도록 되어 있는 것이며, 광결합기로 된 신호 절단수단(6,6',7)에 의하여 타이머 모듈(5)과 여타회로와의 전위차에도 불구하고 원활한 작동이 가능하게 하였다.

이러한 예의 전기 스탠드에 접속되는 본 고안에 의한 형광램프 점등회로(11)를 제2도로 보였다. 이에서 확인되는 바와같이 본 고안에서는 저항(21,22)가 콘데선(23)에 의하여 결정되는 시정수로 발진되는 발진기(8)와, 그 출력이 트랜스(24)의 1차측에 가하여지고, 스위칭소자인 FET트랜지스터(25,26)의 게이트와 소오스가 각각 2개의 트랜스(24) 2차측에 접속되도록 하고 전원과 접지 그리고 고주파 쵸크(10)사이에 콘덴서(28,29)를 접속하여서 된 인버터(9)와, 인버터(9)의 소오스와 고주파쵸크(10) 그리고 형광램프(27)와 콘덴서(30)로 구성된 점등회로(11)와, 상기 고주파쵸크(10)의 2차측 권선(31)에 연결된 다이오드(32)와 서어지오드(37)를 접속하여서된 기동전원공급부(38)로 구성된 것이다.

이와같이 본 고안은 전술한 바와같은 고정으로 사용자가 점등을 위하여 센서(1)를 터치하면 논리회로(3)의 출력단자에서 로우레벨이 출력되어 발진기(8)의 접지단자(39)를 접지시킨다.

이때 발진기(8)의 접지단자(39)가 접지되기 이전부터 저항(35)를 경유한 전원전압이 제너 다이오드(36)에 의하여 정전압화하면서 다이도드(37)를 거쳐 콘덴서(33)를 이미 충전시킨 상태이므로 전원이 공급되어 발진기(8)는 저항(21,22)과 콘덴서(23)에 의하여 정하여진 시정수로 발진을 시작하는 것이다.

그러므로 출력단자에서 출력되는 전압이 인버터(9)의 트랜스(24)의 1차측에 가하여져 그 2차측에 발진 전압이 유기되고 이에 따라 2개의 FET트랜지스터(25,26)중 어느 하나가 먼저 턴온되는 것이다.

예를 들면 FET트랜지스터(25)가 먼저 턴온된 경우에는 전원전류가 FET트랜지스터(25)와 고주파 쵸크(10) 그리고 형광램프(27) 일측의 필라멘트와 콘덴서(30) 그리고 형광램프 타측의 필라멘트와 콘덴서(29)를 거쳐서 접지로 흐르고, 다음 순간에는 콘덴서(30)에 충전된 전압이 형광램프의 필라멘트 양측과 고주파 쵸크(10) 그리고 스위칭 소자(26)를 거쳐서 접지로 흐르므로 발진 상태가 되는 것이고, 이에 따라 콘덴서(30) 양단에 고주파 쵸크(10)와의 직렬 공진 전압이 발생되어 형광램프(27)가 점등되는 것이며, 이때 고주파 쵸크(10)의 1차측에는 램프 방전 전류가 존재하고 이에 따라 2차측 유기 전류가 발생되는 것이며 다이오드(32)를 경유하여 정류되고 서어지 흡수저항(40)을 거쳐서 콘덴서(33)에서 평활된 후 발진기(80의 전원으로 공급되는 것이다.

이러한 발진 전원부(34)에 의한 전원전압은 제너다이오드(36)에 인가되어 있는 전압보다 높으므로 다이오드(37)가 역바이어스 상태가 되어 발진기 전원부(34)의 전류가 발진기(8)의 작동전원으로 공급되는 것이며 저항(35)을 거친 전원전류는 차단되는 것이다.

이러한 상태에서 사용자가 램프의 교환을 위하여 램프를 뽑아내거나 램프의 접촉 불량, 또는 오접속으로 인하여 점등회로(11)에 전류가 흐르지 못하게 되는 경우에는 고주파 쵸크(10)에 흐르는 전류가 없으므로 그 2차측 권선(31)에는 전류가 흐를수 없게 되는 것이다.

그러므로 발진 전원부(34)에 의한 전원의 공급이 차단되어 발진기(8)에는 지금까지 공급되던 작동전원의 공급이 차단되는 결과가 된다.

이때에도 물론 저항(35)과 다이오드(37)를 경유하여 흐르는 전류도 있기는 하나 저항(35)의 값이 매우 큰 값이어서 전류가 매우 적으며 이러한 전류는 발진기(8)의 접지단자(39)가 논리회로(3)로부터 공급되는 출력레벨에 의하여 접지되어 있는 모두 소모되는 것이어서 발진 유지나 발진개시될 수 없는 상태로 있게 되는 것이다.

그러므로 램프의 소켓에는 일체의 전압이 가하여져 있지 않는 상태로 되어 소켓을 손으로 만진다고 하더라도 감전의 우려가 전혀 없게 되는 것이어서 감전사고의 발생을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이러한 상태에서 램프를 안전하게 교체할 수 있음은 물론이려니와 램프가 소켓과의 접촉불량인 경우, 오접속을 한 경우에도 램프가 소등된 상태에서 전술한 바의 과정으로 소켓에는 전압이 공급되지 않는 상태로 대기하고 있는 것이다.

따라서 램프의 교체나 오접속, 접촉불량시에는 이에 상응하는 조치를 안전하게 취할 수 있게 되는 것이다.

이러한 상태에서 본 고안에서는 램프를 새로 끼운 순간 즉시 점등되는 것이 아니고 센서(1)를 터치하여 논리 회로(3)의 로우레벨상태이었던 출력단자 전압이 플로팅 상태로 되는 소등상태로 대기되게 하고 이러한 시간동안 저항(35)과 다이오드(37)를 경우한 전류가 콘덴서(33)에 충분히 충전될 수 있는 것이다.

이와같이 하는 이유는 발진기(8)의 접지단자(39)가 접지상태로 된 점등상태에서는 저항(35)과 다이오드(37)를 경유한 전류가 모두 접지단자(39)로 흡수되어 발진기(8)의 작동을 재개할 수 있는 전압이 콘덴서(33)에 충전되지 못하므로 발진기(8)가 발진 불능상태로 되기 때문에 콘덴서(33)에 발진 개시를 위한 전력이 충전되도록 하기 위함이다.

즉, 센서(1)를 터치하여 논리회로(3)의 출력단자 전압이 로우레벨에서 플로팅 상태로 되도록 하면 전원 전압은 다른 루트로는 전류가 거의 흐르지 않는 상태에서 저항(35)과 다이오드(37)를 거쳐서 적은 전류량이기는 하나 콘덴서(33)만을 집중적으로 충전시키게 되어 발진기(8)의 접지단자(39)가 논리회로(3)의 출력인 로우레벨로 강화되어 접지와 연결되는 순간 발진기(8)가 발진될 수 있는 상태로 준비되는 것이다.

즉, 센서(1)를 터치하여 전기한 바와 같은 과정으로 논리회로(3)의 출력레벨이 로우레벨상태로 되면서 다시 발진기(8)의 접지단자(39)가 정상적으로 접지됨으로써 발진동작이 재개되어 점등전압이 비로소 햄프소켓에 공급되는 것이므로 취급자가 스탠드로부터 완전히 손을 뗀 시점에서 전원이 공급되도록 하여 더욱 안전을 도모할 수 있게 되는 것이다.

즉, 센서(1)를 터치하려는 순간 발진기(8)의 접지단자(39)가 정상적으로 접지됨으로써 콘덴서(33)에 충전된 전하가 발진기(8)의 기동에 필요한 전원을 공급하여 조주게 되는 것이고 전술한 바와 같은 과정으로 스위칭 소자에 의한 발진 동작의 개시로 형광램프(27)가 정상 점등됨과 동시에 발진 전원부(31)의 고주파 쵸크(10) 2차측 권선(31)과 다이오드(32), 콘덴서(33)에 의한 직류 전원이 안정적으로 공급되어 정상 점등상태로 되는 것이다.

이와같이 하여 본 고안은 형광램프의 점등상태에서 램프가 제거되거나 오접속 또는 접촉 불량이 발생하여 소등된 경우 소켓에 공급되던 전압이 무조건 차단되고 램프의 고체 등 적절한 조치를 취한 다음 소등 조작을 한후 다시 점등 조작을 하여야만 비로소 형광램프가 점등될 수 있는 상태로 되는 것이므로 취급과정에서 감전될 우려가 거의 없게 되어 안전하게 사용할 수 있는 것일 뿐만 아니라, 소등된 상태에서 발진기의 작동개시에 필요한 전력의 손실이 거의 없게 되므로 불필요한 전력의 낭비를 막아 절전 효과를 얻을 수 있음은 물론이려니와, 특히 소등된 상태에서는 일체의 작동이 중지되므로 전압강하용 저항에 흐르는 전류가 거의 없게 되어 발열의 우려가 없어 종래의 것과 같은 전압 강하용 저항에 의한 발열로 주변 부품의 특성저하나 발화의 우려가 없게 되는 매우 유용한 고안이다.

Claims (1)

1. 저항(21,22)과 콘덴서(23)에 의하여 결정되는 시정수로 발진되는 발진기(8)와, 그 출력이 트랜스(24)의 1차측에 가하여지고, 스위칭 소자인 FET트랜지스터(25,26)의 게이트와 소오스가 각각 2개의 트랜스(24) 2차측에 접속되도록 하며 전원과 접지 그리고 고주파쵸크(10) 사이에 콘덴서(28,29)를 접속하여서 된 인버터(9)와, 인버터(9)의 소오스와 고주파초크(10) 그리고 형광램프(27)와 콘덴서(30)로 구성된 점등회로(11)를 구비하여서 된 공지의 것에 있어서, 상기 고주파쵸크(10)에 2차측권선(31)을 마련하고 이와 다이오드(34), 콘덴서(33)등으로 된 발진전원부(34)를 연결하며 그 출력을 상기 발진기(8)의 전원공급단자에 접속함과 아울러 저항(35)과 제너다이오드(36) 및 다이오드(37)에 의하여 구성된 기동전원공급부(38)의 저항(35)값을 조절하여 접지단(39)가 플로팅(FLOATING)상태에서만 콘덴서(33)에 기동 전력의 충전이 이루어지도록 함을 특징으로 하는 형광램프용 인버터 기동회로.