KR960005028Y1 - Electronic ballast for fluorescent lamp - Google Patents
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Abstract
내용없음.None.
Description
제1도는 본 고안의 실시예에 따른 회로도.1 is a circuit diagram according to an embodiment of the present invention.
제2a도는 FET가 발진하는 파형도.2A is a waveform diagram of oscillation of the FET.
제2b도는 램프가 점등되었을 때의 전압파형도.2b is a voltage waveform diagram when the lamp is turned on.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
D1-D5 : 정류용 다이오드 D6-D8 : 정전압 다이오드D1-D5: Rectifier Diode D6-D8: Constant Voltage Diode
L1 : 필터코일 C1-C10 : 콘덴서L1: Filter Coil C1-C10: Condenser
R1-R19 : 저항 T1-T2 : 변압기R1-R19: Resistor T1-T2: Transformer
COMP1-COMP2 : 비교기 Q1-Q2 : FETCOMP1-COMP2: Comparator Q1-Q2: FET
Q3 : 다이악 Q4-Q5 : 트랜지스터Q3: DIAQ Q4-Q5: Transistor
TP1-TP3 : 테스터포인트TP1-TP3: Tester Point
본 고안은 전구식 형광등 및 형광등내부 안정기에 관한 것으로 특히 안정기 내부에 자체보호 회로를 내장한 형광등용 전자식 안정기에 관한 것이다.The present invention relates to a fluorescent lamp and a ballast inside the fluorescent lamp, and more particularly to an electronic ballast for a fluorescent lamp built-in self-protection circuit.
종래의 전자식 안정기는 안정기내에 자체보호 회로가 내장되어 있지않아서 과열, 과전압, 과전류등이 발생하는 문제점이 있었다.Conventional electronic ballasts do not have a built-in self-protection circuit, there is a problem that overheating, overvoltage, overcurrent occurs.
따라서 본 고안은 종래의 형광등 안정기의 상기 문제점을 해결하기 위한 전자식 안정기 내부에 각 보호 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide each protection circuit inside an electronic ballast for solving the above problems of the conventional fluorescent ballast.
다시 말하면 여러 종류의 보호 회로를 안정기 내부에 설치하여 안정기 자체 회로를 외적, 내적으로 보호하며 과전류에 인한 램프수명 단축을 연장하고 전력손실과 절전효과를 향상시키는데 목적이 있다.In other words, various types of protection circuits are installed inside the ballast to protect the ballast itself circuit internally and internally, to extend lamp life shortening due to overcurrent, and to improve power loss and power saving effect.
다음은 본 고안의 상기 목적을 달성하기 위하여 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 구성을 설명한다.The following describes the configuration of the present invention with reference to the accompanying drawings to achieve the above object of the present invention.
제1도는 본 고안에 따른 실시예의 회로도이다.1 is a circuit diagram of an embodiment according to the present invention.
입력전원인 AC전원을 필터(L1)와 콘덴서(C1)를 통하여 다이오드(D1-D4)에 정류시킨다.AC power, which is the input power, is rectified to the diodes D1-D4 through the filter L1 and the capacitor C1.
상기 다이오드 출력에 연결된 콘덴서(C2)는 평활용 콘덴서로 접지된다.The capacitor C2 connected to the diode output is grounded to a smoothing capacitor.
상기 다이오드의 DC전원 (+)는 저항(R1)을 통해 콘덴서(C2)에 전하를 충전한다.The DC power supply (+) of the diode charges the capacitor C2 through the resistor R1.
소스(Source)접지된 전계효과트랜지스터(Q2 이하 FET라 한다)의 게이트(Gate)에는 저항(R3)를 통해 과전압보호나 트리거회로에 이용되는 다이닥(DIAC)으로 연결되어 다이악의 브레이크 오버전압이 되면 상기 다이악에서 짧은 트리거 펄스가 상기 FET(Q2)의 게이트에 공급되어 FET(Q2)가 도통된다.The gate of the source grounded field effect transistor (referred to as FET below Q2) is connected to DIAC, which is used for overvoltage protection or trigger circuit, through resistor R3. In the diaak, a short trigger pulse is supplied to the gate of the FET Q2 to conduct the FET Q2.
동시에 가포화코어로 된 변압기(T2)의 2차권선(LB2)과 저항(R4)를 통해 제너다이오드(D7)가 병렬로 연결되어 있다.At the same time, the zener diode D7 is connected in parallel through the secondary winding LB2 and the resistor R4 of the transformer T2 made of a saturable core.
그리고 상기 FET(Q2)의 드레인(Drain)은 전원(+)에 연결된 FET(Q1)의 소오스에 연결되어 있다.The drain of the FET Q2 is connected to the source of the FET Q1 connected to the power supply (+).
또한 상기 FET(Q1)의 게이트에는 가포화코어로 된 변압기(T1)의 1차권선(LB1)이 저항(R2)를 통해 제너다이오드(D6)와 병렬로 연결되어 있고 상기 제너다이오드는 저항(R20)를 통해 상기 DC전원과 연결되어 있다.In addition, a primary winding LB1 of a transformer T1 made of a saturable core is connected in parallel with the zener diode D6 through a resistor R2 at a gate of the FET Q1, and the zener diode is connected to a resistor R20. Is connected to the DC power supply.
그리고 상기 FET(Q2)의 드레인과 FET(Q1)의 소오스사이와 저항(R1)과 콘덴서(C3)사이에는 다이오드(D5)가 연결되어 있다. 상기 FET(Q1)병렬연결된 저항(R5)은 전압을 상승시켜 램프에 불을 켜게 한다.The diode D5 is connected between the drain of the FET Q2 and the source of the FET Q1 and between the resistor R1 and the capacitor C3. The resistor R5 in parallel with the FET Q1 raises the voltage to light the lamp.
상기 저항(R5)과 병렬연결된 저항(R6)은 직렬연결된 콘덴서(C4)와 함께 발진시 발생하는 써지전압을 흡수하여 FET(Q1)을 보호한다.The resistor R6 connected in parallel with the resistor R5 protects the FET Q1 by absorbing a surge voltage generated during oscillation together with the capacitor C4 connected in series.
상기 FET(Q2)의 드레인에는 상기 콘덴서(C4)와 가포화 코어로된 변압기(T1)의 3차권선(Ls)을 전류제한공진용 트랜스(T2)에 연결하고 상기 트랜스(T2) 끝의 램프양단 필라멘트를 통해 램프와 콘덴서(C6)를 병렬로 연결한다.At the drain of the FET Q2, the third winding Ls of the transformer T1 composed of the capacitor C4 and the saturable core is connected to the current limiting resonance transformer T2, and the lamp at the end of the transformer T2. Connect the lamp and the condenser (C6) in parallel through both filaments
그리고 병렬 연결된 램프와 콘덴서(C6)에 연결된 콘덴서(C5)를 통해 (+)전원으로 연결된다.And it is connected to the (+) power through the lamp connected in parallel and the capacitor (C5) connected to the capacitor (C6).
상기 연결된 구성요소들은 형광등용 전자식 안정기의 주회로로서 자려식 발진회로를 나타낸다.The connected components represent a self-oscillating circuit as the main circuit of the electronic ballast for fluorescent lamps.
상기 발진회로를 보호하는 회로로 저항(R7)과 직병렬로 연결된 회로 전원용정전압 제너 다이오드(D8), 콘덴서(C7)와 기준 전압용 저항(R8), (R9)중간에서 비교기(1)의 (-)입력으로 들어간다.The circuit for protecting the oscillation circuit is a circuit of a constant voltage zener diode (D8), a capacitor (C7) and a reference voltage resistors (R8) and (R9) connected in series and in parallel with a resistor (R7) of the comparator (1). Enter the input.
그리고 입력을 검출하기 위한 저항(R10), 저항(R11)과 콘덴서(C8)의 중간에서 비교기(1)의 (+)입력으로 들어간다.The input of the comparator 1 is input between the resistor R10, the resistor R11, and the capacitor C8 for detecting the input.
비교기(1)의 출력은 저항(R13)에 연결되어 트랜지스터(Q5)의 베이스에 연결된다.The output of comparator 1 is connected to resistor R13 and to the base of transistor Q5.
또한, 제너 다이오드(D8) 정전압은 저항R(17)을 통해 트랜지스터(Q4)의 베이스에 연결되고 다시 저항(R18)을 통해 접지로 연결된다.In addition, the zener diode D8 constant voltage is connected to the base of the transistor Q4 through the resistor R17 and back to ground through the resistor R18.
그리고 트랜지스터(Q4) 콜렉터는 저항(R19)를 통해 입력전원에 연결되며 비교기(2)의 (-)입력으로 연결된다.The transistor Q4 is connected to the input power source through a resistor R19 and to the negative input of the comparator 2.
저항(R14)는 기준 전압으로 연결되고 비교기(2)의 출력은 저항(R16)을 통해 트랜지스터(Q5)베이스에 연결되며 상기 트랜지스터(Q5)의 에미터는 접지로 연결되고 콜렉터는 FET(Q2) 게이트에 연결된다.Resistor R14 is connected to a reference voltage, the output of comparator 2 is connected to transistor Q5 base through resistor R16, the emitter of transistor Q5 is connected to ground, and the collector is connected to the FET Q2 gate. Is connected to.
상술한 바와같이 구성된 본 고안의 동작효과를 하기에 설명한다.The operation effect of the present invention configured as described above will be described below.
입력전원인 AC 전원을 필터(L1)를 통해 다이오드(D1-D4)로 정류하여 DC전원(+)으로 공급하고 콘덴서(C2)에 의해 평활화시키고 상기 DC전원은 저항(R1)을 통해 콘덴서(C3)를 점차로 충전하게 되고 다이악(Q3)의 브레이크 오버전압이 되면 다이악(Q3)에서 짧은 트리거 펄스가 FET(Q2)의 게이트에 공급됨으로서 FET(Q2)가 도통된다.AC power, which is the input power, is rectified to the diodes D1-D4 through the filter L1 and supplied to the DC power supply (+), smoothed by the capacitor C2, and the DC power supply is connected to the capacitor C3 through the resistor R1. ) Is gradually charged and the breakover voltage of the diaak Q3 is supplied to the gate of the FET Q2 so that a short trigger pulse is supplied to the gate of the FET Q2.
즉 FET(Q2)의 드레인(D)에 연결되는 콘덴서(C5), (C6)를 통해 LAMP와 변압기(T1)와 (T2)와 FET(Q2)을 통해 전류가 흐르게 되는 것이다.That is, current flows through the LAMP, the transformer T1, the T2, and the FET Q2 through the capacitors C5 and C6 connected to the drain D of the FET Q2.
그러나, 이때 가포화 코어로된 변압기(T1)의 1차측(LB2)에 흐르는 전류에 의해 변압기(T1)는 그 작용을 상실하여 공심코일과 동등하게 되어 급속히 인덕턴스가 감소하게 되므로 1차 권선 전압이 감소하게 된다.However, at this time, due to the current flowing in the primary side LB2 of the transformer T1 having the saturable core, the transformer T1 loses its action and becomes equal to the air core coil, so that the inductance is rapidly decreased, so the primary winding voltage is increased. Will decrease.
그 결과 FET(Q2)의 게이트 전압이 저하되어 OFF하게되고, 이때 역기전력에 의한 변압기(T1)의 게이트 권선(LB1)(LB2)전압이 역전되어 FET(Q2)를 OFF시키는 동시에 FET(Q1)가 ON 되어 전류는 역으로 변압기(T1), (T2) 및 LAMP를 통해 변압기(T1)가 포화될때까지 공진 콘덴서(C6), (C5)로 흐르게 된다.As a result, the gate voltage of the FET Q2 is lowered and turned off. At this time, the voltage of the gate winding LB1 and LB2 of the transformer T1 due to counter electromotive force is reversed to turn off the FET Q2 and at the same time the FET Q1 When turned on, current flows back through the transformers T1, T2 and LAMP to the resonant capacitors C6 and C5 until the transformer T1 is saturated.
상술한 바와 같이 발진이 계속되면 저항(R1)을 통해 콘덴서(C3)에 충전하는 전압은 다이악(Q3)의 브레이커 오버 전압이 되기전에 FET(Q2)가 ON 될때마다 다이오드(D5)을 통해 방전시켜 트리거펄스는 멈추게 된다.As described above, when the oscillation continues, the voltage charged to the capacitor C3 through the resistor R1 is discharged through the diode D5 every time the FET Q2 is turned on before the breaker over voltage of the diaak Q3 is turned on. The trigger pulse will stop.
또한 저항(R7)과 항상 정전압을 유지시키는 제너 다이오드(D8), 콘덴서 (C7)에서 비교기의 전원 전압을 공급한다.In addition, the power supply voltage of the comparator is supplied from the resistor R7 and the Zener diode D8 and the capacitor C7 which always maintain a constant voltage.
상기 공급된 전압에서 저항(R8)과 저항(R9)을 통해 들어온 전압을 비교기의 (-)입력에 공급한다.The voltage supplied through the resistor R8 and the resistor R9 at the supplied voltage is supplied to the negative input of the comparator.
그리고 입력전압을 저항(R10,R11)과 콘덴서(C2)로 낮추어 비교기(1)의 (+)입력에 공급하여 상기 비교기(1)의 (-)입력에 공급된 기준전압과 (+)입력에 공급된 입력전압을 비교한다.Then, the input voltage is lowered to the resistors R10 and R11 and the capacitor C2 and supplied to the (+) input of the comparator 1 to the reference voltage and the (+) input supplied to the (-) input of the comparator 1. Compare the supplied input voltage.
다시말하면 이상전압이 인가되어 과전류가 흐를 때 비교기(1)의 (-)입력인 기준전압은 항상 고정되어 있고 비교기(1)의 (+)입력의 전압이 들어오는 기준전압보다 올라가면 비교기(1)의 출력이 발생하여 저항(R13)을 통해 트랜지스터(Q5)의 베이스에 인가된다.In other words, when an abnormal voltage is applied and an overcurrent flows, the reference voltage which is the negative input of the comparator 1 is always fixed, and when the voltage of the positive input of the comparator 1 rises above the incoming reference voltage, the comparator 1 An output is generated and applied to the base of transistor Q5 via resistor R13.
따라서 트랜지스터(Q5)의 켈렉터와 에미터사이에는 도동하게 되고 그라운드되므로 발진회로의 FET(Q2)동작을 정지시킨다.Therefore, the FET Q2 of the oscillation circuit is stopped because it is driven and grounded between the collector and the emitter of the transistor Q5.
그리고 상기 이상적인 입력전압이 정상전압으로 돌아오면 다시 비교기(1)의 출력은 OFF되어 발진회로는 동작하게 된다.When the ideal input voltage returns to the normal voltage, the output of the comparator 1 is turned off to operate the oscillation circuit.
상기 저항(R8,R9,R14)을 통하여 들어온 기준전압을 비교기(2)의 (+)입력에 공급된다.The reference voltage input through the resistors R8, R9, and R14 is supplied to the positive input of the comparator 2.
그리고 트랜지스터(Q4)와 FET(Q2)는 접착하여 상기 트랜지스터(Q4)의 온도가 상기 FET(Q2)에 따라서 상승하면 트랜지스터(Q4) 베이스에 연결된 바이어스 저항(R17,R1)과 콜렉터에 연결된 저항(R19)을 통하여 비교기(2)의 (-)입력 전압을 공급한다.When the transistor Q4 and the FET Q2 are bonded together and the temperature of the transistor Q4 rises along the FET Q2, the bias resistors R17 and R1 connected to the base of the transistor Q4 and the resistors connected to the collector ( The negative input voltage of the comparator 2 is supplied through R19).
다시말하면 반도체의 온도특성상 트랜지스터(Q4)의 콜렉터 전압은 온도가 상승하면 떨어지므로 상기 저항(R14)을 통하여 (+)입력에 공급된 기준전압과 상기 트랜지스터(Q4)의 감소된 콜렉터 전압을 (-)입력에 공급하여 상기 (+) 입력과 비교하여 임계온도 이상이면 비교기(2)의 출력이 발생된다.In other words, the collector voltage of transistor Q4 drops as the temperature increases due to the temperature characteristic of the semiconductor. Therefore, the reference voltage supplied to the (+) input through the resistor R14 and the reduced collector voltage of the transistor Q4 are minus (-). The output of the comparator 2 is generated when supplied to the input and the threshold temperature is higher than the (+) input.
상기 발생된 출력전압은 저항(R16)을 통하여 트랜지스터(Q5)를 동작시켜 그라운드되므로 상기 비교기(1)에서와 같이 발진회로의 동작은 정지된다.Since the generated output voltage is grounded by operating transistor Q5 through resistor R16, the operation of the oscillator circuit is stopped as in the comparator 1.
상기 정지된 발진회로는 저항(R15)의 히스테리 특성을 이용하여 일정온도 이하로 떨어지면 비교기(2)의 출력은 OFF되고 발진회로는 다시 동작한다.When the stopped oscillation circuit falls below a predetermined temperature by using the hysteresis characteristic of the resistor R15, the output of the comparator 2 is turned off and the oscillation circuit is operated again.
제2도는 제1도를 테스터 측정한 파형도를 나타낸것으로 제2a도는 FET(Q1,Q2)사이의 발진하는 전압파형도이고 제2b도는 램프가 점등되었을때의 램프양단을 측정한 전압 파형도이다.FIG. 2 is a waveform diagram of testers measured in FIG. 1, and FIG. 2a is a voltage waveform diagram oscillating between FETs Q1 and Q2. FIG. 2b is a voltage waveform diagram measuring both ends of the lamp when the lamp is turned on. .
상술한 바와같이 본 고안은 비교기(1)에서 입력전압을 기준전압과 비교하여 출력을 발생시켜 트랜지스터(Q5)를 작동시켜 과전압, 과전류를 방지하고 비교기(2)의 출력을 발생시켜 과열방지하는 효과가 있다.As described above, the present invention produces an output by comparing an input voltage with a reference voltage in the comparator 1 to operate the transistor Q5 to prevent overvoltage and overcurrent, and to generate an output of the comparator 2 to prevent overheating. There is.
Claims (2)
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