KR970002288B1

KR970002288B1 - 다수의 가스 방전 램프용 구동회로

Info

Publication number: KR970002288B1
Application number: KR1019930702668A
Authority: KR
Inventors: 에스. 모이신 미하일
Original assignee: 모토로라 라이팅 인코포레이티드; 제랄드 더불유. 루콤스키
Priority date: 1991-03-07
Filing date: 1992-03-06
Publication date: 1997-02-27
Also published as: GR3024400T3; WO1992016082A2; WO1992016082A3; CN1033064C; JPH06506317A; BR9205730A; CA2103543A1; EP0574554B1; CN1066953A; DE69220361D1; ATE154488T1; DE69220361T2; CA2103543C; JP2907549B2; MX9201009A; ES2102510T3; EP0574554A1

Abstract

내용없음.

Description

[발명의 명칭]

다수의 가스 방전 램프용 구동회로

[도면의 간단한 설명]

본 발명에 따른 여섯개 형광 램프 구동회로는 이제 첨부된 도면을 참조하여 예를 들어 기술된다.

제1도는 세개 형광 램프를 구동하기 위한 제1구동회로의 회로도를 도시.

제2도는 세개 형광 램프를 구동용의 제2구동회로의 회로도를 도시.

제3도는 4개 형광 램프 구동용의 제3구동회로의 회로도를 도시.

제4도는 4개 형광 램프 구동용의 제4구동회로의 회로도를 도시.

제5도는 3개 형광 램프 구동용의 제5구동회로의 회로도를 도시.

제6도는 3개 형광 램프 구동용의 제6구동회로의 회로도를 도시.

[발명의 상세한 설명]

[발명의 배경]

본 발명은 다수의 가스 방전 램프(gas discharge lamp)용 구동회로(driver circuit)에 관한 것이다.

통상적인 종래 기술의 다수의 가스 방전 램프용 구동회로에서 램프는 트랜스포머의 제2권선 사이의 전압에 의해 직접 직렬로 구동된다. 트랜스포머 제2권선 사이의 전압은 회로에 전원이 인가된때 모든 램프를 켜도록 충분히 높아야 한다. 그러나, 트랜스포머 제2권선상의 전압을 필요한 높는 레벨로 세팅하는 것은 안전 조건에 위배되어 회로의 스위칭 부품상에 수용할 수 없는 정도의 동작상의 부하를 가중시킨다.

램프에 인가된 예비점등 전압을 높이기 위해 스타팅 보조 소자로 작동하는 램프 콘덴서를 접속하는 것이 공지되어 있다. 그러나, 세개 이상의 직렬로 연결된 램프를 구동시키기 위해서는, 콘덴서로 작동되는 보조 소자는 여전히 제2권선 전압을 발생시켜야 하기 때문에 안전 규격에 근접하거나 벗어난다.

[발명의 요약]

본 발명의 제1특징에 따라 다수의 가스 방전 램프를 구동하는 회로가 제공되고, 상기 회로는 다음과 같이 이루어지는데 : 전압 공급원에 연결되는 입력단자와; 다수의 가스 방전 램프가 직렬로 연결되는 제1 및 제2출력 단자와; 고주파 전압을 발생하기 위해 입력단자에 연결된 발진기 수단과; 출력단자에 연결된 제2권선을 구비하고 고주파 진압을 수신하기 위해 발진기 수단에 연결된 제1권선을 구비하는 트랜스포머를 포함한 바 개선된 것은 : 제1 및 제2출력단자 중간의 램프에 연결되는 제3출력단자와, 제1 및 제2포인트를 구비하고 제1 및 제2포인트 사이에 제3포인트를 구비하는 트랜스포머의 제2권선과, 제1 및 제2출력단자에 각각 연결되는 트랜스포머의 제2권선상의 제1 및 제3포인트와, 트랜스포머의 제2권선상의 제2포인트를 제3출력단자에 연결하는 제1콘덴서 수단을 포함한다. 제2권선 부분의 제1 및 제3포인트 사이에 발생된 전압은 이렇게 직렬로 램프를 구동하는 반면에, 제2권선의 제1 및 제2포인트 사이에 발생된 예비-점등 전압은 제1 및 제3출력단자 사이에 인가되어 램프 또는 연결된 램프들을 점등되도록 한다. 점등후, 제3출력단자로의 전류는 제1콘덴서 수단에 의해 제한된다. 이런식으로, 모든 램프가 점등되도록 전체의 제2권선상에 발생되는데 필요한 전압은 감소된다.

본 발명의 제2특징에 따라 다수의 가스 방전 램프를 구동시키는 회로가 제공되는 바, 그 회로는 다음으로 이루어지고; 전압 공급원에 연결되는 입력단자와; 다수의 가스 방전 램프가 직렬로 연결되는 제1 및 제2출력단자와; 고주파 전압을 발생하기 위해 입력단자에 연결된 발진기 수단과; 출력단자에 연결된 제2권선을 구비하고 고주파 전압을 수신하기 위해 발진기 수단에 연결된 제1권선을 구비하는 트래스포머를 포함하는 바 개선된 것은 : 제1 및 제2출력단자 중간의 램프에 연결되는 제3출력단자와, 제1 및 제2출력단자에 각각 연결된 제1 및 제2포인트를 구비하는 트랜스포머의 제2권선과, 제2 및 제3출력단자 사이의 예비-점등 전압을 높이기 위해, 트랜스포머의 제2권선상의 제1포인트를 제2출력단자에 연결시키기는 제1콘덴서 수단을 포함한다.

제1 및 제2포인트 사이의 제2권선에 의해 만들어진 전압은 직렬로 램프를 구동한다. 점등전에, 제1 및 제2포인트 사이에 제2권선상에 발생된 예비-점등 전압은 램프와 램프 사이에 접속된 램프를 점등하기 위해 제2 및 제3출력단자 사이에 인가된다. 점등후에 제3출력단자로의 전류는 제1콘덴서 수단에 의해 제한된다. 이런식으로, 모든 램프를 점등하기 위해서는 제2권선상에 발생될 필요가 있는 전압이 감소된다.

본 발명의 제3특징에 따라 다수의 가스 방전 램프를 구동하는 회로가 제공되고 그 회로는 다음으로 이루어지는 바 : 전압원에 연결되는 입력단자와; 직렬로 다수의 가스 방전 램프에 연결되는 제1 및 제2출력단자와; 고주파 전압을 발생하기 위해 입력단자에 연결된 발진기 수단과; 출력단자에 연결된 제2권선을 구비하고 고주파 전압을 수신하도록 발진기 수단에 연결된 제1권선을 갖는 트랜스포머로 이루어지고 개선된 것은 : 제1 및 제2출력단자 중간에 램프가 연결되는 제3출력단자와, 제1 및 제2포인트 중간에 인접한 제3포인트를 갖고 제1 및 제2출력단자에 각각 연결된 제1 및 제2포인트를 갖는 트랜스포머의 제2권선과, 제2 및 제3출력단자 사이에 예비-점등 전압을 높이기 위해 제3출력단자에 트랜스포머 제2권선상의 제3포인트를 연결하는 제1콘덴서 수단으로 이루어진다.

이렇게 제2권선에 의해 발생된 제1 및 제2포인트 사이의 전압은 직렬로 램프를 구동한다. 점등전에, 제2권선상의 제2 및 제3포인트 사이에 발생된 예비 점등 전압은 제2 및 제3출력단자 사이에 인가되어 램프 또는 서로 연결된 램프가 점등되도록 한다. 점등후에, 제3출력단자로의 전류가 제1콘덴서 수단에 의해 제한된다. 이런식으로, 모든 램프가 점등되도록 하기 위해 제2권선상에 발생될 필요가 있는 전압은 감소된다.

제1도에 대해, 3개 형광 램프(102,104,106) 구동용 제1구동회로(100)는 직렬로 연결된 램프 사이에 출력단자(108,110,112,114)를 포함한다. 회로(100)는 120VAC, 60Hz 메인에 연결되는 입력단자(115,116)를 갖는다. 입력단자는 종래 전원 공극부(117)와 종래 인버터(118)를 통해 인덕터(120 : 약 1.6mH)와 콘덴서(122 : 약 4.7μF)가 직렬로 연결되는 직렬-공진 탱크회로에 연결된다.

트랜스포머(124)는 콘덴서(122)와 제2권선(128)에 병렬로 연결된 제1권선(126)을 구비한다. 제1권선(126)은 약 120회 감기고 제2권선(128)은 약 230회 감기어서 제1 및 제2권선(126), (128)은 약 1 : 1.9의 전체 권선비(turn ratio)로 철심(130)상에 감긴다. 제2권선(128)의 끝(129A,129B)는 각각의 콘덴서(132,134 : 각각 약 200pF)를 통해 두개 가장 안쪽의 출력단자(112,110)에 각각 연결된다. 제2권선(128)은 두개 중간 포인트(136), (138) 사이에 중간 제2권선 부분(140)이 약 170회 감기고 두개 외부 권선부분(142,144)는 각각 약 30회 감긴다. 중간에 감기는 포인트(136,138)은 각각 두개 가장 바깥쪽 출력단자(108,114)에 연결된다. 약 100pF의 값을 갖는 콘덴서(146)가 두개 내부 출력단자(110,112) 사이에 연결된다.

보기를 간단히 하기 위해, 종래 방식대로 동일한 트랜스포머에 제공되는 램프 필라멘트 히터 권선은 도시되어 있지 않다.

구동회로(100)를 사용할시에 교류전원(예를 들어 120VAC,60Hz)은 입력단자(115,116)에 인가된다. 인덕터(120)와 콘덴서(122)는 LC 직렬 공진회로를 형성하고 이것은 파워 서플라이(117)와 인버터(118)를 통해 인가된 전원에 의해 여기되어, 약 40KHz의 정상부하의 주파수로 공진한다. 공진회로에 의해 발생된 구주파 전압은 트랜스포머(124)의 제1권선(126) 상에 나타난다. 공진회로에 의해 발생된 고주파 전압은 트랜스포머(124)에 의해 운반되어 제2권선(128)에 고주파 전압을 발생시킨다. 제2권선(128)에 발생된 고주파 전압은 출력단자(108,110,112,114)에 인가되어 직렬 연결된 램프(102,104,106)상에 다음 식으로 나타난다.

종래 램프를 연결한 것과 비교하여 3개 램프는 단순히 직렬로 제2권선 전체에 연결되고 각각은 제2권선상에서 발생된 전체 전압의 1/3과 같은 동일한 예비-점등 전압을 받고, 회로(100)에서 램프는 크게 증가된 예비-점등 전압을 다음과 같이 받는다. 제2권선(128)의 중앙부분(140)과 상부(142) 사이에 발생된 전압은 콘덴서(132)를 통해 단일 램프(106)에 인가된다. 유사하게, 제2권선(128)의 중간부분(140)과 하부(144)사이에 발생된 동일한 값은 전압은 콘덴서(134)를 통해 단지 단일 램프(102)상에 인가된다. 전체 제2권선(128)상에 발생된 전압(중간(140)과 상하부 양쪽(142,144))은 직렬로 연결된 콘덴서(132,134,146)로 구성된 콘덴서 분할기에 인가된다. 콘덴서(146)의 임피던스가 콘덴서 분할기의 전체 임피던스의 대략 반이기 때문에, 콘덴서(146)상에 발생되고 램프(104)에 인가된 전압은 제2권선 전체에 발생된 전압의 약 반이다.

종래 램프 배치와 비교하여 3개 램프는 전체의 제2권선에 단순히 직렬로 연결되고 제2권선상에서 발생된 전체 전압중 1/3과 같은 동일한 예비-점등 전압이 걸리고 회로(100)에서 램프(102,106)는 거의 2.6배의 예비-점등 전압이 걸리고 램프(104)는 1.5배의 전압이 걸린다.

이렇게, 램프(104)보다 더 높은 전압을 갖는 램프(102,106)는 먼저 점등한다. 램프(102,106)가 점등되면, 콘덴서(132,134)에 의해 제공된 임피던스는 작은 양의 전류가 외부권선(142,144)에 오직 흐르도록 하여 세개램프(102,104,106)가 제2권선(128)의 중앙(140)에서 전체적으로 직렬로 구동되도록 한다. 이렇게, 램프(102,106)가 점등되어 그 사이의 낮은 전압 강하를 나타내기에 제2권선(128)의 중앙(140)에서 발생된 전체 전압은 실제로 남아 있는 비점등 램프상에 인가되어 램프가 점등되도록 한다. 램프(104)가 점등되면 그것의 임피던스는 콘덴서(146)의 것보다 적어져서 콘덴서는 작은 양의 전류만을 보낸다. 이렇게 모든 램프(102,104,106)가 점등되어 콘덴서(132,134,146)의 임피던스가 램프의 것보다 더 커지고 그래서 콘덴서는 회로의 안정 상태 동작에 영향을 주지 않기에 세개 램프(102,104,106)가 제2권선(128)의 중앙(140)에서 직렬로 구동되도록 한다.

이렇게, 더 큰 전체 제2권선전압을 발생하지 않고 종래 회로에서의 전압을 크게 초과하는 예비-점등 전압으로 램프가 구동되도록 회로(100)가 동작한다는 것을 주지할 것이다.

이제 제2도에 대해, 세개 형광 램프(202,204,206)를 구동하는 제2구동회로(200)는 직렬로 연결된 램프 사이에 출력단자(208,210,212,214)를 포함한다. 회로(200)는 120VAC, 60Hz 메인에 연결되는 입력단자(215,216)를 갖는다. 입력단자는 종래 파워 서플라이(217)와 종래 인버터(218)를 통해 인덕터(220 : 1.6mH)와 콘덴서(222 : 4.7μF)가 직렬로 구성된 직렬-공진 탱크회로에 연결된다.

트랜스포모(224)는 콘덴서(22)에 병렬로 연결된 제1권선(226)과 제2권선(228)를 구비한다. 제1 및 제2권선(226,228)은 제1권선(226)이 약 220회, 제2권선(228)이 230회 감긴 대략 1 : 1.9의 권선비로 철심(230)상에 감긴다. 제2권선(228)의 끝(229A,229B)은 각각의 콘덴서(232,234 : 각각 약 200pF)를 통해 두개의 내부 출력단자(210,212)에 각각 연결된다. 제2권선(228)은 두개의 중간 포인트(236,238)에서 감기어 약 170회 감긴 중간 제2권선(240)이라 각각 30회 감긴 두개 말단 권선(242,244)을 구성한다. 중간에 태핑(tapping)한 포인트(236,238)는 두개 외부 출력단자(208,214)에 각각 연결된다.

보기를 간단히 하기 위해 통상적으로 동일한 트랜스포머(224)에 제공되는 램프 필라멘트 히터 권선이 도시되어 있지 않다.

구동회로(200) 사용시에 교류전압(예를 들어 120VAC,60Hz)이 입력단자(215,216)에 인가된다. 인덕터(220)와 콘덴서(222)는 LC 직렬 공진회로를 형성하여 파워 서플라이(217)와 인버터(218)를 통해 메인 전압에 의해 여기되어 약 40KHz의 정상 부하 주파수에서 공진한다. 공진회로에 의해 발생된 구주파 전압은 트랜스포머(224)의 제1권선(226)상에 발생한다. 공진회로에 의해 발생된 고주파 전압은 트랜스포머(224)에 의해 전달되어 제2권선(228)에 고주파 전압을 발생시킨다. 제2권선(228)에서 발생된 고주파 전압은 출력단자(208,210,212,214)에 인가되어 다음 방식으로 직렬 연결된 램프(202,204,206)상에 나타난다.

세개 램프가 단순히 직렬로 전체 제2권선상에 연결되고 각각이 제2권선상에 발생된 전체 전압중 1/3과 같은 동일한 예비-점등 전압이 걸리는 종래의 램프를 연결한 배치와 비교하여, 회로(200)에서 높아진 예비-점등 전압이 다음과 같이 발생된다. 전체 제2권선(228 : 중간(240)과 외부(242)(244))상에 발생된 전압은 단일 램프(204)상에 인가된다. 상부 권선(242)상에 발생된 전압은 단일 램프(202)상에 인가되고, 하부 권선(244)상에 발생된 전압은 단일 램프(206)상에 인가된다.

세개 램프가 전체 제2권선상에 직렬로 단순히 연결되고 각각이 제2권선상에 발생된 전체 전압중 1/3과 같은 동일한 예비-점등 전압이 걸리는 종래 램프 연결 배치와 비교하여, 회로(200)에서 램프(202,206)는 초기에 낮은 전압이 걸리는 반면 램프(204)는 3배 높은 전압이 걸린다. 이것은 램프(204)가 빨리 먼저 점등되도록 한다. 램프(204)가 점등하면, 콘덴서(232,234)에 의해 제공된 임퍼던스는 작은 양의 전류가 외부 권선(242,244)에 흐르도록 하여 세개 램프(202,204,206)가 제2권선(228)의 중앙(240)에서 실제로 직렬로 구동되도록 한다. 이런 상태에서, 램프(204)가 점등되어 비 점등 램프(202,206)와 비교하여 매우 적은 전압 강하를 나타내면 제2권선(228)의 중간부분(240)에 의해 발생된 전압은 3개가 직렬로 연결된 램프에 인가되어 각각의 램프(202,206)가 상기 전압의 대략 반이 걸리게 된다. 이것은 램프(202,206)가 빨리 점등되어 모든 세개 램프가 제2권선(228)의 중앙부분(240)으로부터 직렬로 구동된다.

이렇게, 전체의 더큰 제2권선 전압 없이 종래 배치에서 보다 더 큰 예비-점등 전압으로 회로(200)는 램프가 점등되도록 한다.

이제 제3도에 대해, 4개 형광 램프(302,304,306,308)를 구동하는 제3구동회로(300)는 직렬로 연결된 램프 사이의 출력단자(310,312,314,316,318)를 포함한다. 회로(300)는 120VAC, 60Hz 메인에 연결되는 입력단자(319,320)를 갖는다. 입력단자는 종래 파워 서플라이(321)와 종래 인버터(322)를 통해 직렬로 연결된 인덕터(324 : 1.6mH)와 콘덴서(326 : 4.7μF)로 형성된 직렬 공진 탱크 회로에 연결된다.

트랜스포머(328)는 콘덴서(326)와 병렬로 연결된 제1권선(330)과 제2권선(332)을 구비한다. 제1 및 제2권선(330,332)은 제1권선(330)이 약 120회, 제2권선(332)이 약 230회로 대략 1 : 1.9의 전체 권선비로 철심(334)상에 감긴다. 제2권선(332)의 끝(33A,33B)은 각각의 콘덴서(336,338 : 각각 약 200 pF)를 통해 내부 출력단자(316,312)에 각각 연결된다. 제2권선은 두개 중간 포인트(340,342)에 탭핑되어 약 170회의 중앙 제2권선(340)과 약30회의 두개 외부권선(346,348)을 형성한다. 중간 태핑(tapping) 포인트(340,142)는 각각 두개 외부 출력단자(310,318)에 연결된다. 스타팅(starting) 보조 콘덴서(350 : 약 100pF)는 내부 안쪽 출력단자(314)와 내부 출력단자(316) 사이에 연결된다. 예를 간단히 하기 위해, 동일한 트랜스포머(328)로부터 통상적으로 제공된 램프 필라멘트 히터 권선은 도시되지 않는다.

구동회로(300)의 사용시에, 교류 전압(예를 들어, 120VAC,60Hz)가 입력단자(319,320)에 인가된다. 인덕터(324)와 콘덴서(326)는 LC 직렬-공진회로를 형성하여 파워 서플라이(321)와 인버터(322)를 통해 인가된 전원에 의해 활성화되고 약 40KHz의 정상 부하 주파수에서 공진한다. 공진회로에 의해 발생된 고주파 전압은 트랜스포머(328)의 제1권선(330)상에 발생한다. 공진회로에 의해 발생된 고주파 전압은 트랜스포머(328)에 의해 전달되어 제2권선(332)에 고주파 전압을 발생한다. 제2권선(323)에 발생된 고주파 전압은 출력단자(310,312,314,316,318)에 인가되어 다음과 같은 식으로 직렬 연결된 램프(302,304,306,308)에 걸린다.

4개 램프가 전체 제2권선상에 직렬로 단순히 연결되어 각각이 제2권선상에 발생된 전체 전압의 1/4과 가타은 예비-점등 전압이 걸리는 종래 램프 연결의 배치와 비교하여, 회로(300)에서 램프는 다음과 같이 크게 증가된 예비-점등 전압이 걸린다. 제2권선(332)의 중앙(344)과 상부(346)이 조합된 것에 발생된 전압은 콘덴서(236)를 통해 단일 램프(308)에 인가된다. 유사하게, 제2권선(332)의 중앙(344)과 하부(348)에 발생된 동일한 전압은 콘덴서(338)를 통해 단일 램프(302)상에 인가된다. 전체 제2권선(332 : 중앙(344)과 외부(346,348))에 발생된 전압은 콘덴서(336,338,350)를 통해 인가되어 내부 램프(304)에 실제로 나타난다. 다른 내부 램프(306)가 병렬로 연결된 콘덴서(350)를 구비하기에, 램프(306)에 발생된 전압은 램프(304)에 발생된 것보다 명백히 더 작다.

4개 램프가 전체 제2권선에 직렬로 단순히 연결되어 각각이 제2권선에서 발생된 전체 전압의 1/4과 동일한 예비-점등 전압이 걸리는 종래 램프 연결 배치와 비교하여 회로(300)에서 램프(302,308)는 약 3.5배의 예비-점등 전압이 걸리고 램프(304)는 약 4배의 전압이 걸린다. 이렇게 내부 램프(304)가 먼저 빨리 점등되도록 한다. 램프(304)가 점등되면, 램프상의 전압은 실제로 낙하되어 회로가 이미 논의된 제도의 회로(100)와 등가가 된다. 이렇게, 램프(304)가 점등하면, 외부 램프(302,308)가 빨리 점등한다. 램프(304,302,308)가 점등하면, 콘덴서(336,338)에 의해 제공된 임피던스는 소량의 전류가 외부 권선(346,348)으로 흐르도록 하여 모든 4개 램프(302,304,306,308)가 제2권선(332)의 중앙(344)에서 직렬로 구동되도록 한다. 이렇게, 램프(302,304,308)가 점등되어 낮은 전압 강하를 나타내기에, 실제로 제2권선(332)의 중앙(344)에서 발생된 전체 전압은 남아있는 비점등 램프(306)상에 인가되어 램프가 점등되도록 한다. 램프(306)가 점등하면, 그것의 임피던스가 콘덴서(350)의 것보다 작아져서 콘덴서는 소량의 전류를 오직 전달한다.

따라서, 모든 램프(302,304,306 및 308)가 켜질 경우 캐패시터(336,338 및 350)의 임피던스는 램프의 임피던스보다 훨씬 크게 되어, 캐패시터는 회로의 고정상태기능에 중요한 작용을 하지 않게 되므로, 4개 램프(302,304,306 및 308)는 제2권선(332)의 중심부(344)에서부터 거의 완전하게 직렬로 구동할 수 있다.

이와 같이, 회로(300)에 의해서, 램프는 충분히 큰 제2권선 전압을 발생시키지 않고도 종래 장치의 예비점등 전압의 5배로 구동될 수 있다.

제4도를 참조해 보면, 4개의 형광램프(402,404,406 및 408)를 구동시키는 제4구동회로(400)는 램프가 직렬로 삽입되어 있는 출력단자(410,412,414,416 및 418)를 포함하고 있다. 회로(400)는 120VAC, 60Hz의 유틸리티 메인(utility mains)에 접속하기 위한 입력단자(419,420)를 갖고 있다. 이들 입력단자는 통상의 파워 서플라이(421) 및 통상의 인버터(422)를 통해 약 1.6mH의 인덕터(424)와 약 4.7μF 캐패시터(426)의 직렬접속으로 형성되어 있는 직렬 공진 탱크 회로에 연결되어진다.

변환기(428)는 캐패시터(426)와 병렬 접속되어 있는 1차 권선(430) 및 2차 권선(432)을 갖고 있다. 이들 1차 및 2차 권선(430 및 432)은 전체 권선비가 약 1 : 1.9가 되도록 철심(434)상에 감겨 있으며, 1차 권선(430)은 약 120회 2차 권선(432)은 약 230회를 갖는다. 2차 권선(432)의 종단(433A,433B)은 캐패시터(436,438)(이들 각 캐패시터는 약 200pF의 값을 갖고 있음)을 통해 내부의 출력단자(412 및 416)에 연결되어진다. 2차 권선(432)은 두개의 중간점(440 및 442)에서 탭되어 있어 약 170회와 각각 약 30회를 가지며 두 말단 권선부(446 및 448)를 갖는 중심 2차 권선부(444)은 두개의 최외측 출력단자(410 및 418)에 각각 연결되어 있다. 최내측 출력단자(414)와 내부의 출력단자(416) 사이에 (약 100pF의 값은 갖는)스타팅 보조 캐패시터(450)가 연결되어 있다.

보기를 간략히 하기 위하여, 동일한 변압기(428)에서 통상의 방법으로 제공할 수 있는 램프 필라멘트 히터 권선은 도시되지 않았다.

구동회로(400)의 사용에 있어 입력단자(419,420)간에 교류 전압(예를 들어, 120VAC,60Hz)을 인가한다. 인덕터(424) 및 캐패시터(426)는 LC 직렬 공진회로를 형성하며, 이 공진회로는 전원(421) 및 인버터(422)를 통해 인가되어진 간선은 전압에 의해 활성화되어 약 40KHz의 공칭 부하 주파수에서 공진한다. 이 공진회로에 의해서 발생된 고주파수 전압이 변압기(428)의 1차 권선(430) 양단간에서 나타난다. 공진회로에 의해 발생된 고주파수 전압은 변압기(428)의 1차 권선(430) 양단간에서 나타난다. 공진회로에 의해 발생된 고주파수 전압은 변압기(428)로 전달되어 2차 권선(432)에서 고주파수 전압을 발생시킨다. 2차 권선(432)에서 발생된 고주파수 전압이 출력단자(410,412,414,416,418)와 직렬 연결된 램프(402,404,406,408)간에 다음과 같이 인가되어진다.

2차 권선 전체에 4개 램프가 직렬로 간단히 연결되어 있으며 2차 권선 양단간에 발생된 전체 전압의 4분의 1에 해당하는 동일한 예비 점등 전압을 갖고 있는 종래의 램프 장치와 비교하여 볼때, 회로(400)에서 예비 점등 전압의 증가가 다음과 발생한다. 상측 말단 권선(446)간에 발생한 전압은 램프(402)에만 인가되고, 하측 말단권선(448)간에 발생한 전압은 램프(408)에만 인가된다. 2차 권선(432)의 전체[즉, 중십부(444)와 두 말단부(446 및 448)]에 발생한 전압은 캐패시터(436 및 438)를 통해 직렬 접속되어 있는 두개의 최내측 램프(404 및 406)간에 인가되어지는데, 이것은 캐패시터(450)가 램프(406)와 병렬로 접속되어 램프(406)에는 상기 전압이 거의 발생하지 않으며, 상기 전압 거의 전부가 램프(404)에 발생하기 때문이다.

이리하여, 네개의 램프가 2차 권선 전체에 걸쳐 질력로 연결되고, 각각은 2차 권선에서 발생되는 총 전압의 1/4과 같은 동일한 예비-점등 전압을 받게 되는 종래의 램프 연결 장치와 비교하여, 회로(400)에서 램프(402,406 및 408)는 초기에 보다 낮은 전압을 받게 되는데 반하여 램프(404)는 대략 4배 정도가 되는 전압을 받게 된다. 이것은 램프(404)가 빠르게 그리고 처음으로 점등되게 한다. 일단 램프(404)가 점등되면 다음에는 램프(406)가 점등된다 : 일단 램프(406)가 점등되면, 그 임피던스는 캐패시터(450)는 임피던스 보다 훨씬 적게 되어, 이 캐패시터는 아주 적은 양의 전류만을 흐르게 한다. 그리고 램프(404 및 406)가 점등되면, 캐패시터(436 및 438)에 의해 제공되는 임피던스는 상당히 적은 양만의 전류가 말단의 권선(446 및 448)에 흐르게 되게 하여, 네개의 램프(402,404,406 및 408)가 2차 권선(432)의 중앙부(444)로부터 전체적으로 직렬로 구동되게 한다. 이러한 조건에서, 램프(404 및 406)는 점등되어, 점등되지 않은 램프(402 및 408)와 비교하여 아주 작은 전압 강하를 나타내게 되며, 2차 권선(432)의 중앙부(444)에 의해 발생된 전압은 네개의 직렬 연결된 램프에 인가되어, 램프(404 및 406) 각각은 상기 전압의 거의 절반정도를 받게 된다. 이것은 램프(404 및 406)가 빠르게 점등되도록 하게 하며, 모든 네개의 램프가 2차 권선(432)의 중앙부(444)로부터 직렬로 구동되어진다.

이렇게, 회로(400)는 이 회로내의 다른 점에서 전압 레벨을 높이지 않고, 또는 보다 상당히 큰 통 2차 권선 전압을 발생시키기지 않고서, 종래의 장치보다 약 두배의 예비-점등 전압으로 램프를 점등시킬 수 있게 한다.

또한, 캐패시터(436 및 438)의 임피던스와 관련하여 캐패시터(450)의 임피던스를 감소시킴으로써, 원하기만 한다면 램프(406)는 외부 램프(402 및 408) 이전에 점등하게 될 수 있다.

제5도를 참조하여, 세개의 형광램프(502,504 및 506)를 구동하기 위한 제5구동기 회로(500)는 직렬로 연결된 램프들 사이에 출력단자(508,510,512 및 514)를 포함한다. 회로(500)는 120VAC, 60Hz의 메인 전원 접속을 위해 입력단자(515,516)를 가진다. 상기 입력단자는 통상의 파워 서플라이(517)와 통상의 인버터부(518)를 통하여(약 1.6mH의 값을 가지는) 인덕터(520)와 직렬로 접속된(약 4.7μF의 값을 가지는) 캐패시터(522)에 의해 형성된 직렬-공진 탱크 회로에 연결된다.

번압기(524)는 캐패시터(522)와 병렬로 연결된 1차 권선(526)과, 2차 권선(528)을 가지고 있다. 제1 및 제2권선(526 및 528)은 약 1 : 1.9인 총 권선비로 철심(530)에 감겨져 있으므로, 1차 권선(526)은 약 120회의 권선을 가지고, 2차 권선(528)은 약 230회의 권선으로 감겨져 있다. 2차 권선(528)의 단부(529A,529B)는 두개의 가장바깥쪽의 출력단자(508 및 514) 각각에 연결된다. 2차 권선(528)의 단부(529A,529B)는 또한(대략 200pF의 값을 각각 가지는) 캐패시터(532,534) 각각을 통하여 두개의 내부에 위치한 단자(512 및 510) 각각에 연결된다.

보기를 간단하게 하기 위하여, 통상의 방법에 의해서 동일한 변압기(524)로부터 주로 제공되어지는 램프 필라멘트 히터의 권선은 도시되지 않았다.

제5도에서의 구동기 회로(500)는, 말단(152 및 144)의 길이가 제로로 축소되어지고 바깥쪽 출력단자(108 및 114)가 2차 권선(128) 단부(129A 및 129B)에 직접 연결되며, 스타팅 보조 캐패시터(146)가 제거된, 상기 설명된 바와 같은 구동기 회로(100)의 간략화된 버젼을 나타낸다. 제5도의 구동기 회로(500)는 다음과 같은 구동기 회로(100)와 유사하게 동작한다. 구동회로(500)의 사용시에, 교류 메인 전압(즉, 12VAC,60Hz)가 입력단자(515,516)의 양단에 인가된다. 인덕터(520)와 캐패시터(522)는 LC 직렬-공진회로를 형성하며, 이 회로는 파워 서플라이(517)와 인버터(518)를 경유하여 인가되는 메인 전압에 의해 활성화되며, 거의 40KHz의 정상 공칭로드 주파수에서 공진한다. 공진회로에 의해 발생하는 고주파 전압은 트랜스포머(524)의 제1권선(526)의 양단에 나타난다. 공진회로에 의해 발생하는 고주파 전압은 트랜스포머(524)에 의해 전달되어 제2권선(528)에서 고주파 전압을 발생한다. 제2권선(528)에서 발생되는 고주파 전압은 출력단자(508,510,512,514)에 인가되어, 다음과 같은 방법으로 직렬 접속 램프(502,504,506)에 흐른다.

3개의 램프가 제2권선의 단부간에 직렬로 간단히 접속되어 있고 제2권선의 양단에서 발생하는 전체 전압의 3분의 1과 같은 상기 예비-점등 전압(pre-struck voltage)이 각각 걸리게 되는 종래의 램프 접속 장치와 비교하여, 회로(500)의 램프들은 다음과 같이 크게 올라가는 예비-점등 전압이 걸린다. 단부(529A,529B) 사이의 제2권선 양단에서 발생하는 전압은 캐패시터(532)를 거쳐 단일 램프(506)의 양단에 인가된다. 유사하게, 단부(529A,529B) 사이의 제2권선 양단에서 발생하는 동일한 전압은 캐패시터(534)를 거쳐 단일 램프(502)의 양단에 인가된다. 또한, 단부(529A,529B) 사이의 제2권선 양단에서 발생하는 동등한 전압은 캐패시터(534)를 거쳐 단일 램프(504)에 인가된다.

그러므로 3개의 램프가 제2권선의 전체에 직렬로 간단히 접속되어 있고 제2권선 양단에서 발생하는 전체 전압의 1/3과 같은 동일한 예비-점등 전압이 각각 걸리는 종래의 램프 접속 장치와 비교하여, 회로(100)의 램프(102,104,106)는 각각 거의 3배가 되는 예비-점등 전압이 걸리게 된다.

사실 2개의 내부 출력단자(510,512)에서 발생하는 전압은 캐패시터(132,134)가 있기 때문에 제2권선(528)의 단부(529A,529B)에서 각각 발생하는 전압보다 크기가 약간 작으며, 램프(504)의 양단에서 발생하는 전압은 램프(502,504)의 양단에서 발생하는 전압보다 약간 작다는 것을 이해해야 한다.

그러므로, 램프(504) 보다 더 높게 인가되는 고전압을 가지는 램프(502,506)가 우선 먼저 점등된다. 램프(502,506)가 일단 한번 점등되면, 캐패시터(532,534)에 의해 제공되는 임피던스는 제2권선(528)의 단부(529A,529B)와 두개의 내부 출력단자(512,510) 각각의 사이에 흐르도록 단지 안주 적은 전류의 양만이 허용되므로 3개의 램프(502,504,506)은 제2권선(528)의 단부(529A,529B) 사이에서 발생하는 전압으로부터 직렬로 구동된다. 그래서, 램프(502,506)는 점등된 이후에 낮은 전압 강하가 나타나고, 근본적으로 제2권선(528)에서 발생하는 전체 전압은 점등되지 않은 램프(504)에 인가되어 램프를 점등시킨다.

그래서, 회로(500)는 매우 큰 전체의 제2권선 전압이 발생하지 않고도 종래의 장치에서 크게 초과하는 예비-점등 전압으로 램프를 구동시킨다는 것을 알 수 있다.

형광 램프(502,504,506)의 양단에 점 예비-점등 전압을 증가시키기 위하여 제2권선의 단부(529A,529B) 각각에 정확하게 접속되도록 캐패시터(532,534)가 필요하지 않음을 이해할 수 있다. 예를 들어, 캐패시터(532,534)는 단부(529A,529B)에 인접한 제2권선(528)상의 포인트에 접속될 수도 있으므로 램프의 양단에 예비-점등 전압에서 더 낮게(그러나 여전히 바람직한) 발생한다는 것을 알 수 있다.

그러한 장치는 제6도에 도시된 구동회로에 제공되며, 이 회로는 제5도와 같이, 최내측 출력단자 및 제2차 권선의 끝 사이에 직접 접속된 캐패시터 대신, 한부분을 제외하고는 제5도의 구동회로와 동일하며, 캐패시터(632,634)는 제2차 권선(628)의 단부(629A,629B)에 인접한 최내측의 출력단자(612,610)와 테이핑 포인트(629C,629D) 사이에 직접 대체 접속된다. 다른 모든 양상에 있어, 제6도의 구동회로는 제5도의 회로와 동일하며 위에서 기술된 바와 같은 유사한 방식으로 동작하므로 더이상 자세히 기술되지는 않았다. 점(629C)과 단부(629A) 및 점(629D)과 단부(629B) 사이의 제2차 권선에 따른 거리는 더욱 크며, 그중에서 작은 거리는 위에서 기술된 제5도의 회로에서 발생된 거리와 비교하여 예비-점등 전압 효과가 증가된다.

제6도의 구동회로(600)는 구동회로(100)의 아날로그 변환으로 고려되며, (제2차 권선 말단부(142,144)는 위에서 기술된 바와 같이 제로 길이를 갖으며, 제1도 구동기 회로(100)의 간단한 변형으로서 제5도의 구동기 회로(500)와 유사하게 관측된). 말단부(142,144)는 (즉, 그들은 외측보다는 중심부(140)로 연장된다).

따라서, 제6도의 구동기 회로와 제5도의 구동기 회로를 비교하면, 직렬 접속된 램프에 따라 중간 점과 램프가 직렬 접속 사이의 제2차 권선상의 점에 더욱 근접한 제2차 권선상의 점간에 캐패시터를 접속시키므로서, 램프에 의해 실험된 예비 점등은 감소된다(이들 회로에서 캐패시터의 결합은 계속 예비 점등 전압의 증가를 초래한다). 제1도와 제5도의 구동기 회로를 비교하여, 직렬 접속된 램프에 따른 중간 점들과 램프들이 직렬 접속된 사이의 제2차 권선상의 점보다 더 이격된 제2차 권선상의 점들 사이에 캐패시터를 접속시키므로서, 램프에 의해 실험된 예비-점등 전압은 증가한다(이들 회로 둘다에서 캐패시터의 결합은 예비 점등 전압은 증가시킨다).

따라서, 캐패시터가 예비-점등 전압을 증가시키기 위해 접속된 제2차 권선상의 점들은 i) 램프가 직렬로 접속된(제5도) 사이에서 제2차 권선상의 점들과 ii) 램프가 직렬로 접속되(제1 내지 제4도 및 제6도) 사이의 제2차 권선상의 인접점 중 하나가 되며, 두번째 경우에 있어서, 캐패시터가 접속된 제2차 권선상의 점들은 증가된 예비 점등 전압 효과를 발생하기 위해 램프가 직렬로 접속된 사이의 제2차 권선상의 점들 사이(제6도) 또는 외측(제1도 내지 제4도)중 하나가 된다.

제1도, 제2도, 제5도 및 제6도에서는 3개의 램프를 구동하기 위한 회로가 기술되어 있으며, 제3도 및 제4도에서는, 4개의 램프를 구동시키기 위한 회로가 기술되어 있고, 본 발명은 3개 또는 4개 램프를 구동시키는데 국한되지 않는다. 또한, 본 발명은 2개의 램프 또는 5개 이상의 램프를 구동시키기 위한 회로에 응용할 수 있다.

상기에서 실시된 다른 수정 및 변화는 변압기 제2차 권선으로부터 직렬로 다수의 가스 방전 램프를 구동시키고 하나 이상의 램프에 공급된 예비 점등 전압을 증가시키도록 직렬 접속된 램프의 중간 정션을 제2차 권선의 단부와 인접점에 결합시키는 캐패시턴스를 제공하는 본 발명의 개념에서 이탈하지 않고 당업자에게 실시될 수 있다.

Claims

전압 공급원에 연결되는 입력단자와, 직렬로 다수 가스 방전 램프에 연결되는 제1 및 제2출력단자와, 고주파 전압을 발생하도록 입력단자에 연결된 발진기 수단과, 고주파 전압을 수신하기 위해 발진기 수단에 연결된 제1권선을 구비하고 출력단자에 연결된 제2권선을 구비하는 트랜스포머를 포함하는 다수의 가스 방전램프 구동용 회로에 있어서, 제1 및 제2출력단자 중간의 램프에 연결되는 제3출력단자와, 제1 및 제2포인트와 상기 제1 및 제2포인트 중간의 제3포인트를 구비하는 트랜스포머의 제2권선과, 제1 및 제2출력단자에 각각 연결되는 트랜스포머의 제2권선상의 제1 및 제3포인트와, 트랜스포머의 제2권선상의 제2포인트를 제3출력단자에 연결시키는 제1콘덴서 수단으로 이루어지는 개선된 다수의 가스 방전 램프 구동 회로.
제1항에 있어서, 트랜스포머의 제2권선이 제1포인트에 인접하고 제3포인트로부터 떨어진 제4포인트를 구비하는 적어도 세개 램프 구동용 회로로, 상기 회로는 상기 제2 및 제3출력단자 중간에 램프가 연결되는 제4출력단자와, 트랜스포머의 제2권선상의 제4포인트를 제4출력단자에 연결시키는 제2콘덴서 수단으로 이루어지는 개선된 다수의 가스 방전 램프 구동 회로.
제1항에 있어서, 트랜스포머의 제2권선이 제1포인트에 인접하고 제3포인트와떨어진 제4포인트를 갖는 적어도 3개 램프를 구동하는 회로로, 상기 회로는 제1 및 제3출력단자 중간에 램프가 연결되는 제4출력단자와, 트랜스포머의 제2권선상의 제4포인트를 제4출력단자에 연결시키는 제2콘덴서 수단을 포함하는 개선된 다수의 가스 방전 램프 구동 회로.
제1항에 있어서, 트랜스포머의 제2권선이 제1포인트에 인접하고 제3포인트와떨어진 제4포인트를 구비하는 적어도 4개 램프 구동용 회로로, 상기 회로는 제2 및 제3출력단자 중간의 램프에 연결되는 제4출력단자와, 제3 및 제4출력단자 중간의 램프에 연결되는 제5출력단자와, 트랜스포머의 제2권선상의 제4포인트를 제4출력단자에 연결시키는 제2콘덴서 수단을 포함하는 개선된 다수의 가스 방전 램프 구동 회로.
제1항에 있어서, 트랜스포머의 제2권선이 제1포인트에 인접하고 제3포인트로부터 떨어진 제4포인트를 구비하는 적어도 4개 램프 구동용 회로로, 상기 회로는 제1 및 제3출력단자 중간의 램프에 연결되는 제4출력단자와, 제3 및 제4출력단자 중간의 램프에 연결되는 제5출력단자와, 트랜스포머의 제2권선상의 제4포인트를 제4출력단자에 연결시키는 제2콘덴서 수단을 포함하는 개선된 다수의 가스 방전 램프 구동 회로.
적어도 3개 가스 방전 램프를 구동하는 회로에 있어서, 전압원에 연결되는 입력단자와, 직렬로 적어도 세개의 가스 방전 램프를 연결시키는 제1 및 제2출력돤자와, 고주파 전압을 발생시키도록 입력단자에 연결된 직렬-공진 발진기 수단과, 고주파 전압을 수신하도록 발전기 수단에 연결되는 제3출력단자와, 제1 및 제3출력단자 중간의 램프에 연결되는 제4출력단자와, 제1 및 제2출력단자에 각각 연결된 제1 및 제2포인트를 구비하는 트랜스포머의 제2권선과, 제2 및 제3출력단자 사이의 예비-점등 전압을 높이기 위해, 제3출력단자에 트랜스포머의 제2권선상의 제1포인트를 연결시키는 제1콘덴서 수단과, 제1 및 제4출력단자 사이의 예비-점등 전압을 높이기 위해, 제4출력단자에 트랜스포머의 제2권선상의 제2포인트를 연결시키는 제2콘덴서 수단을 포함하는 적어도 3개 가스 방전 램프를 구동하는 회로.
전압 공급원에 연결되는 입력 단자와, 직렬로 다수 가스 방전 램프에 연결되는 제1 및 제2출력단자와, 고주파 전압을 발생하기 위해 입력단자에 연결된 발진기 수단과, 고주파 전압을 수신하기 위해 발진기 수단에 연결된 제1권선과 출력단자에 연결된 제2권선을 구비하는 트랜스포머로 이루어지는 다수 가스 방전램프 구동용 회로에 있어서, 제1 및 제2출력단자 중간의 램프에 연결되는 제3출력단자와, 제1 및 제2출력단자에 각각 연결된 제1 및 제2포인트를 구비하고 제1포인트에 인접하는 제1 및 제2포인트 중간의 제3포인트를 구비하는 트랜스포머의 제2권선과, 제2 및 제3출력단자에 사이의 예비-점등 전압을 높이기 위해 제3출력단자에 트랜스포머 제2권선상의 제3포인트를 연결시키는 제1콘덴서 수단으로 이루어지는 개선된 다수의 가스 방전 램프 구동용 회로.
제7항에 있어서, 트랜스포머의 제2권선이 제2포인트에 인접하고 제2 및 제3포인트 중간에 제4포인트를 구비하는 적어도 3개 램프 구동용 회로로서, 상기 회로는 제1 및 제3출력단자 중간의 램프에 연결되는 제4출력단자와, 트랜스포머의 제2권선상의 제4포인트를 제4출력단자에 연결시키는 제2콘덴서 수단으로 이루어지는 개선된 다수의 가스 방전 램프 구동용 회로.
제2, 3, 4, 5, 6 또는 8항에 있어서, 제1 및 제2출력단자 사이 중간 단자 사이에 연결된 병렬 콘덴서 수단을 포함하는 개선된 다수 가스 방전 램프 구동용 회로.
제1항에 있어서, 발진기 수단이 직렬-공진 LC 발진기와 입력단자 사이에 연결된 인버터 수단과 직렬-공진 LC 발진기로 이루어지는, 개선된 다수의 가스 방전 램프 구동 회로.