[go: up one dir, main page]

KR0155936B1 - 형광 램프용 안정기 회로 - Google Patents

형광 램프용 안정기 회로 Download PDF

Info

Publication number
KR0155936B1
KR0155936B1 KR1019950056920A KR19950056920A KR0155936B1 KR 0155936 B1 KR0155936 B1 KR 0155936B1 KR 1019950056920 A KR1019950056920 A KR 1019950056920A KR 19950056920 A KR19950056920 A KR 19950056920A KR 0155936 B1 KR0155936 B1 KR 0155936B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
fluorescent lamp
circuit
capacitor
discharge tube
Prior art date
Application number
KR1019950056920A
Other languages
English (en)
Inventor
윤봉은
Original Assignee
손욱
삼성전관주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 손욱, 삼성전관주식회사 filed Critical 손욱
Priority to KR1019950056920A priority Critical patent/KR0155936B1/ko
Priority to JP32824396A priority patent/JP3187727B2/ja
Priority to US08/768,729 priority patent/US5977723A/en
Priority to DE19653604A priority patent/DE19653604A1/de
Priority to FR9615735A priority patent/FR2742963B1/fr
Priority to NL1004868A priority patent/NL1004868C2/nl
Priority to MYPI96005455A priority patent/MY115060A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR0155936B1 publication Critical patent/KR0155936B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
    • H02M1/425—Arrangements for improving power factor of AC input using a single converter stage both for correction of AC input power factor and generation of a high frequency AC output voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC using static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC using static converters
    • H05B41/295—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps with preheating electrodes, e.g. for fluorescent lamps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S315/00—Electric lamp and discharge devices: systems
    • Y10S315/05—Starting and operating circuit for fluorescent lamp
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S315/00—Electric lamp and discharge devices: systems
    • Y10S315/07—Starting and control circuits for gas discharge lamp using transistors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

본 발명은 형광 램프(FL; fluorescent lamp) 혹은 컴팩트 형광램프(CFL; com
pact fluorescent lamp) 등을 기동시키기 위해 사용되는 형광 램프용 안정기 회로에 관한 것으로, 램프 점등시 흐르는 고주파 전류(대부분이 IL)를 전원 입력으로 전원 입력으로 피드백시켜, 정류 및 평활 작용에 고주파 성분이 많이 포함되게 함으로써, 문제가 되는 정류 다이오드의 회복 특성을 보완하기 위하여 고주파 및 고조파를 평활부로 바이패스시키는 바이패스 캐패시터를 적용함으로써 전원 입력측의 총고조파 왜곡(THD)을 20% 이하로 감소시키고, 역율은 95% 이상으로 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

형광 램프용 안정기 회로
제1도는 종래의 형광 램프용 안정기의 회로도이고,
제2도는 종래의 또 다른 형광 램프용 안정기의 회로도이며,
제3도는 제1도의 형광 램프용 안정기 회로의 각 전압 파형도이며,
제4도는 본 발명에 따른 형광 램프용 안정기의 회로도이며,
제5도는 제4도의 형광 램프용 안정기 회로에서 발진부의 출력 전압 파형도이며,
제6도는 제4도의 형광 램프용 안정기 회로의 출력 전압 파형도이며,
그리고 제7도는 제4도의 형광 램프용 안정기 회로에서 바이패스캐패시터의 접속 위치를 달리한 회로의 회로도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
4 : 필터 5 : 정류부
11 : 인버터 제어 회로 INV : 인버터부
101 : 브리지 정류부 102 : 인버터부
102A : 발진부(MGD IC) 103 : LC 공진 회로
104 : 형광 방전관 105 : 기동 회로부
본 발명은 형광 램프용 안정기 회로에 관한 것으로, 상세하게는 형광 램프(FL: fluorescent lamp) 혹은 컴팩트 형광 램프(CFL: compact fluorescent lamp) 등을 기동시키기 위해 사용되는 형광 램프용 안정기 회로에 관한 것이다.
제1도는 미국 특허 제4,647,817호에 기재된 형광 램프 안정기 회로로서, 그 구성을 살펴보면 다음과 같다.
제1도의 안정기 회로와 함께 도시된 램프는 , 15W CFL 이다. 이 안정기 회로의 램프에 인가되는 전압의 동작 주파수는 45㎑이다. 램프(1)는 단자들(2, 3)에 접속된 전원 회로망으로부터 전원(예를들면, 220V, 50㎐ 또는 110V, 60㎐)을 공급 받는다. 입력 전압(UN)은 적당한 파워와 주파수 특성을 갖는다. 입력 전원은 필터(4)은 적당한 파워와 주파수 특성을 갖는다. 입력 전원은 필터(4)에 접속되고, 필터링된 교류 전압은 정류를 위하여 정류기(5)에 제공되며, 정류된 출력 전압은 평활 혹은 필터 캐패시터(6)에 의해 평활된다. 필터링되고 평활된 전압은 인버터(INV)에 인가되는데, 인버터(INV)는 기본적인 동작 소자로서, 적당한 에미터 저항기(9, 10)을 갖는 두 트랜지스터(7, 8)와 인버터 제어 회로(11)을 구비한다.
인버터용 제어 전압은 단지 수회의 기본 권선(13)을 갖는 링 코어 코일 트랜스포머(12)로부터 유도된다. 기본 권선(13)은 램프(1)의 동작회로에 접속된다.
인버터(INV)는 기본적으로 구형과 전압을 발생하는데, 동작 회로에 있어서, 구형파 전압은 인덕턴스(14)와 차단 캐패시터(15)를 통하여 램프(1)에 인가된다. 캐패시터(15)는 램프로 부터의 직류를 차단하는 동시에 공진 회로부를 형성한다. 45㎑에서의 동작을 위하여, 인덕턴스(14)는 예를들면 약 3mH 이고, 차단 캐패시터(15)는 약 47nF의 용량을 가진다.
점화 및 기동 회로는 램프(1)에 병렬로 접속되고 그 자체의 가열 가능한 전극(16,17)에 직렬로 접속된다. 기동 패캐시터(18)이 병렬로 형성된 회로는, 제1도에 도시된 바와 같이, 제한 캐패시터(19)와 직렬로 접속된다. 위에서 주어진 예에서, 기동 캐패시터(18)의 용량은 약 3.3nF이다. 캐패시터(18, 19)의 직렬 회로는 결합된 공진 캐패시터 CR을 형성한다. PTC 저항기(20)는, 예를들면, 지멘스에 의해 제조된 C890형을 사용한다.
제2도는 미국 특허 제 5,223,767호에 기재된 형광 램프 안정기 회로로서, 그 구성을 살펴보면 다음과 같다.
저주파 AC 전원, 예를들면 120V, 60㎐는 제1캐퍼시터(9)와 제1인덕터(6)으로 구성된 EMI 필터(5)와 결합된 한 쌍의 교류 입력 단자 1,2에 공급된다. EMI 필터(5)는 차례로 제2인덕터(7)와 제2캐패시터(10)를 통하여 배압기 회로(8)의 입력 단자(3, 4)와 결합된다.
제1 및 제2 인덕터들(6, 7)은 교류 입력 단자(2)와 배압기 회로(8)의 입력 단자(4) 사이에서 직렬로 연결된다. 제1캐패시터(9)는 입력 단자(1, 2)의 양단에 결합되고, 제2 캐패시터(10)은 단자(1)와 인덕터(6, 7)들 사이의 결합 절점 사이에 연결된다. 한 쌍의 다이오드(11, 12)를 구비하는 배압기 회로는 고주파 직류/교류 반 브리지 변환기(15)의 DC 입력 단자(13, 14)의 양단에 직렬로 접속된다. 직렬 접속된 버퍼 캐패시터(16, 17)는 직렬 접속된 다이오드(11, 12)와 병렬로 결합된다. 한 쌍의 직렬 접속된 스위칭 트랜지스터(18, 19)들은 DC 전원 단자(13, 14)와 결합된다. 제3 및 제4다이오드(37, 38)은 트랜지스터(18, 19)들 양단의 반대 양(兩)극에 각각 결합된다. 방전 램프(20, 예를 들면 형광 램프)의 한 끝은 캐패시터(21)을 거쳐 다이오드(11, 12)들의 접합점(3)으로 결합된다. 방전 램프(20)의 다른 끝은 인덕터(23)을 거쳐 스위칭 트랜지스터(18, 19) 사이의 접속점(22)에 접속됨은 주지이다. 이 주지의 접속은 도면에서는 대쉬 라인의 수단으로 표시된다. 그러나, 이 발명에 따르면, 싱글인덕터(23) 대신에 제1 및 제2의 직렬 접속된 인덕터(24, 25)들로 구성된 회로가 그들 사이의 공통 접합 절점이 캐패시터(26)을 통하여 DC 입력 단자(14)에 결합되어 있다.
방전 램프의 전극(27, 28)은 직렬 접속된 정온도 계수 저항기(29) 및 캐패시터(30)와 병렬로 접속된다. PTC 저항기는 램프 점화에 앞서 램프 전극들을 가열하기 위한 예비 가열 전류의 통로이다. 완충 캐패시터(32)는 절점(22)과 절점(33)을 연결하고, 스위칭 트랜지스터에서 손실을 줄이도록 동작한다.
종래의 제어 회로(34)는 스위칭 트랜지스터(18, 19)들을 한 트랜지스터가 온일 때 다른 트랜지스터는 오프하는 방식으로 번갈아 온/오프로 구동한다. 제어 회로는 IC로 구동되지만, 절점(22)과 절점(33) 사이에 접속된 부하 회로로서, 인덕터(24, 25)들과 같은 직렬로된 권선 및 스위칭 트랜지스터의 베이스 및 에미터 전극에 각각 결합된 제1 및 제2의 권선을 갖는 트랜스포머로 구성될 수 있다. 각각의 저항기들은 트랜지스터의 베이스에 이같은 방식으로 2차 권선이 직렬로 접속될 수 있어, 자기 발진 고주파 DC/AC 컨버터가 얻어질 수 있다. 스위칭 트랜지스터의 정확한 구동 방법은 이 방법에 한하는 것이 아니라 여러 가지 다른 구동 방법들이 이용될 수 있어서 회로의 만족스런 동작을 제공한다.
램프(20), 캐패시터(31), 인덕터(24, 25)와 캐패시터(26)는 근본적으로 반(半) 브리지 인버터가 고주파에서 자기 발진하도록 하는 공진 회로를 구성한다.
기동 회로(35)는 고주파 인버퍼(15)의 동작을 기동시키기 위하여 제공된다. 이 회로의 세부 사항은 종래 기술로 공지되어 있어 상세하게 설명되지 않는다.
AC 전원으로 부터의 입력 전류는 캐패시터(21)과 램프 회로에 공진 에너지 공급용 고주파 경로를 제공하여 전해 버퍼 캐패시터(16, 17)로 되돌려주며, 그래서 두 캐패시터의 각각의 양단의 전압이 항상 AC 전원단자(1, 2)의 라인간 전압 보다 높도록하는 캐패시터(10)와 인덕터(7)는 배압기 회로의 일부이다. 캐패시터(21)을 통하여 공진 회로로부터 되돌아가는 에너지는 인덕터(7)의 양단 전압 발생에 작용한다. 이 전압은 AC 라인간 전압에 더해지고 버퍼 캐패시터 전압 보다 높은 전압을 일으키나, 각각 하나의 다이오드(11, 12)에 의해 버퍼 캐패시터 전압으로 클램프된다. 그래서, 에너지는 다이오드(11, 12)를 통하여 버퍼 캐패시터로 되돌아 간다. 버퍼 캐패시터(16, 17)의 부가 전압 승압 작용은 인덕터(25)와 캐패시터(26)으로 이루어진 LC 회로에 의해 제공된다. 인덕터(23)과 같은 단일 인덕터 대신에 LC 회로를 사용함으로써, 캐패시터(16, 17)에 공급된 귀환 에너지 즉, 캐패시터(21)을 통하여 램프로부터 파생된 일부 전압과 LC 회로(24, 25 및 26)으로부터 파생된 다른 부분 전압을 효과적으로 양분한다.
다이오드(37, 38)들은 버퍼 캐패시터로 에너지를 돌려줄 경로를 제공한다. 트랜스포머가 트랜지스터(18, 19)들을 구동하는데 사용되는 경우에 있어서, 다이오드(37, 38)들은 2차 권선과 트랜지스터들의 컬렉터-베이스 접합이 에너지를 버퍼 캐패시터로 되돌려주기 위한 저임피던스 경로를 제공하기 때문에 제거될 수 있다. 트랜지스터의 컬렉터-베이스 접합은 다이오드 기능을 제공한다. 더욱이, 승압 작용은 분류 다이오드(11, 12)들을 통하여 캐패시터(16, 17)로 전류를 이동시키는 일종의 전압원으로 작동하는 인덕터(7)에 의해 제공된다.
다른 회로로의 변경에 있어서, 캐패시터(36)은 절점(33)과 입력단자(14) 사이에 접속될 수도 있다. 캐패시터(21, 36)들의 적절한 선택에 의해 반(半) 브리지 인버터 회로는 버퍼 캐패시터(16, 17) 각각의 전압을 피크 라인 전압 이상의 값으로 상승시키는 고주파 승압 컨버터 처럼 작용할 것이다. 이 것은 고용량성 전하가 라인간 전압원으로부터 흘러, 그에 따라 회로 역율(power factor)에 있어서의 개선 및 라인 전류 고조파에 있어서의 감소를 제공한다. 개선된 역율(power factor)의 입장에서 보면, 회로는 훨씬 낮은 입력 전류를 끌어 당긴다.
앞서, 언급되었듯이, 캐패시터(16, 17)들로의 입력 리플 전류는 전적으로 저주파(60Hz) AC 전원으로부터 파생되기 보다는 부분적으로 고주파 반 브리지 회로로부터 파생되기 때문에, 보다 작은 캐패시터들이 사용될 수 있고, 더욱이 낮은 리플 전압을 유지할 수 있다.
그러나, 제1도에 도시된 바와 같은 형광 램프용 안정기 회로는 인가되는 정현파의 전원 전압에 대한 그 전원 전압 출력 파형이, 제3도에 도시된 바와 같이, 찌그러진 파형이 된다. 즉, 총 고조파 왜곡(THD:total harmonic distortion)이 140~160% 정도로서, 높은 전류 고조파 노이즈를 가진 전류 파형이 발생하여 출력 전압 파형에 왜곡(distortion)이 많이 발생하여 기준 전원 전압의 변동 원인이 된다. 또한, 역율(power factor)이 평균 50~60% 정도로 낮은 단점이 있다.
또한, 제2도에 도시된 바와 같은 형광 램프용 안정기 회로는 입력 전원에 배압 회로를 채용함에 따라 AC 110V 정도의 전원용으로는 사용 가능하나 AC 220V~230V의 전원 전압이 입력될 경우 배전압 증폭을 하게되면
로써, 고내압의 전해 캐패시터 및 고내압의 파워 트랜지스터 혹은 FET를 사용해야 하는 등의 사용되는 회로 소자값 상승하는 문제점이 있다. 그리고, 승압용으로 사용되는 인덕터(7)에 의해 역율이 저하하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하고 창안된 것으로, 높은 전류 고조파 노이즈에 의한 총 고조파 왜곡이 낮고, 역율이 개선된 형광램프용 안정기 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 형광 램프용 안정기 회로는, 인가되는 교류 전압을 정류하는 정류 수단; 상기 정류 수단으로부터 출력되는 정전압을 사용하여 방전관 구동용의 구형파 전압을 생성하는 인버팅 수단; 서로 이격되어 위치한 두 개의 가열 가능한 전극을 구비한 형광 방전관; 및 상기 구형파 전압을 이용하여 상기 방전관을 기동시키는 기동수단; 을 구비하여 된 형광 램프용 안정기 회로에 있어서, 상기 기동된 방전관의 상기 전극에 흐르는 고조파 및 고주파 전류를 상기 교류 전압의 전원으로 흘려 보내는 바이패스 캐패시터; 를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 정류 수단은 4개의 브리지형으로 접속된 다이오드들과 이 브리지형 다이오드들에 의해 전파 정류된 전압을 평활시켜주는 평활용 전해 캐패시터를 구비하여 된 브리지 정류 회로로 이루어진 것이 바람직하며, 상기 인버팅 수단과 상기 방전관의 일측 전극 사이에는 상기 구형파 전압을 정현파 전압으로 만들어주는 쵸우크 코일과 캐패시터가 직렬로 접속된 LC 공진 회로가 더 구비된 것이 바람직하다.
이하 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 형광 램프용 안정기를 설명한다.
제4도는 본 발명에 따른 형광 램프용 안정기의 회로도이다. 이 도면을 참조하여 그 구성 및 동작을 설명한다.
먼저, 그 구성을 살펴보면, 크게 AC 전압을 DC 전압으로 정류하여 주는 브리지 정류부(101), 브리지 정류부(101)에서 정류된 전압을 이용하여 형광 램프 구동용의 구형파 전압을 만들어 주는 인버터부(102), 인버터부(102)에서 생성된 펄스 전압 만을 형광 램프관(104)으로 선별적으로 통과시키는 LC 공진 회로(103), 형광 램프관(104), 형광 램프관(104)를 기동시키기 위한 기동 회로부(105) 및 형광 램프 구동에 의해 회로에 생성된 고주파 및 고조파 전류를 평활 캐패시터(C4)로 피드백시키는 바이패스 캐패시터(C2, 106)로 구성된다.
브리지 정류부(101)에서, C1및 L1은 정류 작용을 하는 브리지 다이오드(D1내지 D4)를 보호하기 EMI 필터로서, 교류 전압에 섞여있는 임펄스 성분을 제거하는 역할을 한다. 즉, C1은 교류 전원과 병렬로 접속되고 임펄스 성분 만을 통과시키고, L1는 교류 전원과 직렬로 접속되어 임펄스 성분 만을 차단하여, 2중으로 브리지 다이오드를 보호한다. D1내지 D4는 정류용 다이오드로서 브리지 형태로 접속되어 전파 정류를 행한다. C3는 브리지 다이오드에 의해 전파 정류된 전압의 리플 성분을 평활시켜 정전압으로 만들어 주는 역할을 한다.
인버터부(102)는 크게 발진부(102A)와 두 개의 스위칭 트랜지스터(Q1, Q2)를 구비한다. 그외에 브리지 정류부(101)에 의해 형성된 정전압을 발진부(MGD IC)에 공급하기 위한 통로 구실을 하는 저항기로서 전압을 적당하게 낮춰주는 역할을 하는 R1이 구비하고, R1을 통하여 발진부(102A)에 공급되는 전압을 안정화시키기 위한 전해 캐패시터 C4를 구비한다. 먼저, 발진부(102A)는 MGD(MOS gate driver) IC와 다수의 수동 소자로 구성된다. 여기서, MGD(MOS gate driver) IC는 R1을 통하여 인가되는 정전압을 사용하여 두 개의 스위칭 트랜지스터(Q1, Q2)를 구동하기 위한 발진 신호를 만들어주는 IC이다. D5는 발진 출력 안정용 다이오드로서, MGD IC 구동용 전압인 Vcc 단자 전압을 MGD IC의 발진 출력용 전압 공급 단자인 Vb 단자에 안정적으로 공급하기 위한 것으로 온도 보상 효과를 갖는 다이오드이다. C6는 Vcc 단자 전압이 D5를 통하여 Vb 단자에 공급되는 전압을 안정화시키기 위한 캐패시터이다. R2및 C5는 각각 발진 주파수를 결정해주는 저항기 및 캐패시터로서, 시정수 τ = 1.4R2C5에 의해 주파수가 결정된다. 그리고 두 개의 스위칭 트랜지스터(Q1, Q2)는 제5도에 도시된 바와 같은 발진 파형의 전압에 의해 순차로 구동된다.
LC 공진 회로(103)는 L2및 C7로 구성되는데, 서로 직렬로 결합되어 구형파 발진 전압을 램프가 필요로하는 정현파 전압으로 변환하여 공급한다.
형광 램프(104)는 서로 이격된 두 개의 전극(H1, H2)을 구비한 방전관으로 이루어진다.
형광 램프 기동 회로부(105)는 상기 방전관(104)의 두 전극에 직렬로 접속되는데, 서로 병렬 접속된 기동 캐패시터(C8) 및 정온도 계수(PTC; positive thermal coefficient) 저항기로 구성된다. 기동 캐패시터(C8)는 형광 램프 동작시 형광 램프에 공급되는 전압의 레벨을 결정한다. 정온도 계수(PTC; positive thermal coefficient) 저항기는 형광 램프의 전류 증가에 따른 온도 상승에 따라 저항값이 상승하게 된다.
그리고, 바이패스 캐패시터(C2, 106)는 본 발명의 특징부로서 램프 구동에 따라 전극에 흐르는 전류에 포함된 고주파 성분의 전류가 정류 다이오드 D2를 바이패스하여 전원 입력단 즉 평활 캐피시터(C4)로 피드백되게하여 D2에서의 열발생을 줄여준다. 즉, 램프 구동에 따라 전극에 흐르는 전류에 포함된 고주파 성분의 전류가 브리지 정류부(101)의 120㎑ 정류 주파수 전류와 합성되어 브리지 정류부(101)에서 정류되어 평활 캐패시터(C4)에서 평활된다. 따라서 정류되는 합성 전류가 고주파인 관계로 다이오드에 열이 발생한다. 이는 정류 다이오드 특성상 회복 시간(RECOVERY TIME)이 길어 고주파 전류에 대해서는 많은 열을 발생하기 때문이다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 바이패스 캐패시터(C2, 106)를 다이오드 D2와 병렬로 연결하여 고조파 성분이 포함된 고주파의 전류의 버퍼 캐패시터로 바이패스시켜 평활 캐패시터에서 바로 평활되도록 함으로써 다이오드의 열 손실을 막을 수 있다. 즉, 캐패시터의 주파수 특성을 이용하여 고주파 성분의 일부를 평활 캐패시터 쪽으로 바이패스 시킴으로써 안정된 정류 작용이 되도록 하고 있다. 이 때, 평활 캐패시터에는 고주파 전류가 인가되어 평활되므로 고주파 승압 컨버터 처럼 동작한다. 이는 고용량성 전하가 라인간 전압원으로 흘러 그에 따른 회로 역율(power factor)의 개선 및 라인 전류 고조파의 감소를 제공한다. 따라서 입력단은 역율(power factor)의 개선으로 훨씬 낮은 입력 전류를 소모한다.
이상과 같이 구성된 형광 램프용 안정기 회로의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
브리지 정류부(101)에서 정류된 전압을 사용하여 인버터부(102)에서 형광 램프 구동용의 구형파 전압 신호를 만들어 준다. 즉, 저항기(R1)를 통하여 MGD(MOS gate driver) IC의 Vcc 단자에 안정된 정전압이 공급되면, MGD(MOS gate driver) IC는 다른 수동 소자들과 함께 동작하여 발진 신호를 만들어 두 개의 스위칭 트랜지스터(Q1, Q2)를 구동한다. 이 때 발진 출력 안정용 다이오드(D5)는 MGD IC 구동용 전압인 Vcc 단자 전압을 IC 자체의 온도 변화를 고려하면서 MGD IC의 발진 출력용 전압 공급 단자인 Vb 단자에 안정적으로 공급한다. 캐패시터(C6)는 발진 출력에 지연 시간(delay time)을 준다. 발진 주파수는 R2및 C5의 시정수 τ=R2C5에 의해 결정된다. 따라서, 두 개의 스위칭 트랜지스터(Q1, Q2)는 제5도에 도시된 바와 같은 발진 파형의 전압에 의해 순차로 구동되어 30~50㎑의 구형파의 램프 구동 신호를 만들어낸다.
이와 같이, 인버터부(102)에서 생성된 30~50㎑의 펄스 전압 만이 선별적으로 L2및 C7로 구성된 LC 공진 회로(103)를 통과하여 방전관(104)의 히터(H1, H2)를 구동한다. 이 때, 기동 캐패시터(C8) 및 정온도 계수(PTC; positive thermal coefficient
) 저항기로 구성된 기동회로(105)는 방전관(104)을 기동시키게 된다. 방전관(104) 동작시 방전관에 공급되는 전압의 레벨을 결정하는 기동 캐패시터(C8)는 저전압 조건에서 병렬로 접속된 정온도 계수(PTC; positive thermal coefficient) 저항기에 의해 효과적으로 단락되게 된다. 따라서, 방전관(104)의 히터(H1, H2)에 흐르는 전류는 상당히 크다. 이러한 큰 히터 전류(IH)에 의해 방전관의 온도가 상승함에 따라 PTC저항값이 점점 커지게 되어, 단락이 점점 해제되어 기동 캐패시터(C8)는 점점 더 효율적으로 동작한다. 따라서 소망하는 램프의 구동 전압을 얻을 수 있게 된다.
그런데, 램프 구동시 히터에 흐르는 전류(IH, 안정기에 흐르는 전류 I의 대부분을 차지함)에는 고조파 성분이 많이 포함되어 있으므로, 브리지 정류부(101)의 정전압의 파형에 영향을 주어 왜곡이 일어나게 된다. 이를 방지하기 위하여 추가된 것이 바이패스 캐패시터(C2, 106)이다. 이 바이패스 캐패시터(C2, 106)는 스위칭 트랜지스터(Q1, Q2)를 거쳐 브리지 정류부(101)에 전달되는 방전관 전류(IL)의 고조파 성분을 AC전원으로 피드백시킴으로써, 제6도에 도시된 바와 같이, 전류 왜곡을 방지하고 역율의 향상을 가져온다. 이렇게하여, 아래 표 1에 표시된 바와 같이, 총 고조파 왜곡(THD)은 20% 이하로 감소되고, 역율은 95% 이상으로 향상된다. 이는 IEC 규격을 충분히 만족시킨다.
또한, 본 발명의 실시예에서는, 브리지 정류 회로를 사용함으로써, 정류 전압이 300~350V 정도로 유지되므로 고내압의 평활용 전해 캐패시터 및 고내압의 파워 트랜지스터가 필요 없고, 제2도에 도시된 안정기 회로에서와 같은 승압용 인덕터(7)가 필요 없으므로, 제조 비용이 싸다.

Claims (6)

  1. 인가되는 교류 전압을 정류하는 정류 수단; 상기 정류 수단으로부터 출력되는 정전압을 사용하여 방전관 구동용의 구형파 전압을 생성하는 인버팅 수단; 서로 이격되어 위치한 두 개의 가열 가능한 전극을 구비한 형광 방전관; 및 상기 구형파 전압을 이용하여 상기 방전관을 기동시기는 기동수단;을 구비하여 된 형광 램프용 안정기 회로에 있어서, 상기 기동된 방전관의 상기 전극에 흐르는 고조파 및 고주파 전류를 상기 교류 전압의 전원으로 흘려 보내는 바이패스 캐패시터;를 구비한 것을 특징으로 하는 형광 램프용 안정기 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 정류 수단은 4개의 브리지형으로 접속된 다이오드들과 이브리지형 다이오드들에 의해 전파 정류된 전압을 평활시켜주는 평활용 전해 캐패시터를 구비하여 된 브리지 정류 회로로 이루어진 것을 특징으로 하는 형광 램프용 안정기 회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 인버팅 수단은, 상기 정류 수단으로부터 출력되는 정전압을 이용하여 발진 신호를 발생시키는 발진 수단; 및 상기 발진 신호를 이용하여 상기 정전압을 스위칭하여 구형파 전압을 생성하는 스위칭 수단;을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 형광 램프용 안정기 회로.
  4. 제3항에 있어서, 상기 스위칭 수단은 캐스케이드 형태로 접속된 두 개의 트랜지스터를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 형광 램프용 안정기 회로.
  5. 제1항에 있어서, 상기 인버팅 수단과 상기 방전관의 일측 전극 사이에는 상기 구형파 전압을 정현파 전압으로 만들어주는 쵸우크 코일과 캐패시터가 직렬로 접속된 LC 공진 회로가 더 구비된 것을 특징으로 하는 형광 램프용 안정기 회로.
  6. 제1항에 있어서, 상기 기동 수단은 서로 병렬로 접속된 기동 캐패시터 및 정온도 계수 저항기 상기 방전관의 두 전극의 각 일측 단자에 접속한 것을 특징으로 하는 형광 램프용 안정기 회로.
KR1019950056920A 1995-12-26 1995-12-26 형광 램프용 안정기 회로 KR0155936B1 (ko)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019950056920A KR0155936B1 (ko) 1995-12-26 1995-12-26 형광 램프용 안정기 회로
JP32824396A JP3187727B2 (ja) 1995-12-26 1996-12-09 蛍光ランプ用安定器回路
US08/768,729 US5977723A (en) 1995-12-26 1996-12-18 Ballast circuit for fluorescent lamp
DE19653604A DE19653604A1 (de) 1995-12-26 1996-12-20 Vorschaltung für eine Leuchtstofflampe
FR9615735A FR2742963B1 (fr) 1995-12-26 1996-12-20 Circuit ballast pour lampe fluorescente
NL1004868A NL1004868C2 (nl) 1995-12-26 1996-12-20 Ballastketen voor fluorescentielamp.
MYPI96005455A MY115060A (en) 1995-12-26 1996-12-24 Ballast circuit for fluorescent lamp

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019950056920A KR0155936B1 (ko) 1995-12-26 1995-12-26 형광 램프용 안정기 회로

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR0155936B1 true KR0155936B1 (ko) 1998-12-15

Family

ID=19444567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019950056920A KR0155936B1 (ko) 1995-12-26 1995-12-26 형광 램프용 안정기 회로

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5977723A (ko)
JP (1) JP3187727B2 (ko)
KR (1) KR0155936B1 (ko)
DE (1) DE19653604A1 (ko)
FR (1) FR2742963B1 (ko)
MY (1) MY115060A (ko)
NL (1) NL1004868C2 (ko)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7204832B2 (en) 1996-12-02 2007-04-17 Pálomar Medical Technologies, Inc. Cooling system for a photo cosmetic device
US6517532B1 (en) 1997-05-15 2003-02-11 Palomar Medical Technologies, Inc. Light energy delivery head
US8182473B2 (en) 1999-01-08 2012-05-22 Palomar Medical Technologies Cooling system for a photocosmetic device
JP4056091B2 (ja) 1997-05-15 2008-03-05 パロマー・メディカル・テクノロジーズ・インコーポレーテッド 皮膚科的治療方法及び装置
WO1999046005A1 (en) 1998-03-12 1999-09-16 Palomar Medical Technologies, Inc. System for electromagnetic radiation of the skin
US6285138B1 (en) * 1998-12-09 2001-09-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Apparatus for lighting fluorescent lamp
US6169374B1 (en) * 1999-12-06 2001-01-02 Philips Electronics North America Corporation Electronic ballasts with current and voltage feedback paths
US6888319B2 (en) 2001-03-01 2005-05-03 Palomar Medical Technologies, Inc. Flashlamp drive circuit
AU2002367397A1 (en) 2001-12-27 2003-07-24 Palomar Medical Technologies, Inc. Method and apparatus for improved vascular related treatment
BR0311901A (pt) 2002-06-19 2005-04-05 Gen Hospital Corp Processo e aparelho para tratamento fototérmico de tecido a fundo
US7276058B2 (en) 2002-06-19 2007-10-02 Palomar Medical Technologies, Inc. Method and apparatus for treatment of cutaneous and subcutaneous conditions
CA2501098C (en) 2002-10-23 2014-04-08 Palomar Medical Technologies, Inc. Phototreatment device for use with coolants and topical substances
US7220254B2 (en) 2003-12-31 2007-05-22 Palomar Medical Technologies, Inc. Dermatological treatment with visualization
AU2005231443B2 (en) 2004-04-01 2012-02-23 The General Hospital Corporation Method and apparatus for dermatological treatment and tissue reshaping
US7050287B2 (en) * 2004-09-10 2006-05-23 American Shizuki Corporation (Asc Capacitors) Sign ballast capacitor assembly
US7064588B2 (en) * 2004-10-07 2006-06-20 Lien Chang Eletronic Enterprise Co., Ltd. Half-bridge inverter of dual N-MOS with a push/pull control chip
US7414369B2 (en) * 2005-04-18 2008-08-19 Marvell World Trade Ltd. Control system for fluorescent light fixture
US7560866B2 (en) 2005-04-18 2009-07-14 Marvell World Trade Ltd. Control system for fluorescent light fixture
US7856985B2 (en) 2005-04-22 2010-12-28 Cynosure, Inc. Method of treatment body tissue using a non-uniform laser beam
CA2622560A1 (en) 2005-09-15 2007-03-29 Palomar Medical Technologies, Inc. Skin optical characterization device
US7586957B2 (en) 2006-08-02 2009-09-08 Cynosure, Inc Picosecond laser apparatus and methods for its operation and use
US9919168B2 (en) 2009-07-23 2018-03-20 Palomar Medical Technologies, Inc. Method for improvement of cellulite appearance
GB2479899A (en) 2010-04-28 2011-11-02 Biomet Uk Ltd Alignment tool for use in joint replacement
CN102769985A (zh) * 2011-05-05 2012-11-07 硕颉科技股份有限公司 日光灯管的驱动装置及其方法
KR102136901B1 (ko) 2012-04-18 2020-07-22 싸이노슈어, 엘엘씨 피코초 레이저 장치 및 그를 사용한 표적 조직의 치료 방법
WO2014145707A2 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Cynosure, Inc. Picosecond optical radiation systems and methods of use
WO2015155156A2 (en) * 2014-04-07 2015-10-15 Koninklijke Philips N.V. Ignitor-arrangement
CA3092248A1 (en) 2018-02-26 2019-08-29 Mirko Mirkov Q-switched cavity dumped sub-nanosecond laser

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3441992A1 (de) * 1984-11-16 1986-05-22 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH, 8000 München Schaltungsanordnung zur zuendung einer niederdruckentladungslampe
US5223767A (en) * 1991-11-22 1993-06-29 U.S. Philips Corporation Low harmonic compact fluorescent lamp ballast
EP0599405B1 (en) * 1992-11-26 1998-02-11 Koninklijke Philips Electronics N.V. Low harmonic power supply for a discharge lamp
EP0606664B1 (en) * 1993-01-12 1997-08-20 Koninklijke Philips Electronics N.V. Ballast circuit

Also Published As

Publication number Publication date
NL1004868A1 (nl) 1997-06-30
DE19653604A1 (de) 1997-07-03
JPH09223588A (ja) 1997-08-26
FR2742963B1 (fr) 1998-04-24
FR2742963A1 (fr) 1997-06-27
MY115060A (en) 2003-03-31
US5977723A (en) 1999-11-02
NL1004868C2 (nl) 1997-07-29
JP3187727B2 (ja) 2001-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0155936B1 (ko) 형광 램프용 안정기 회로
US5223767A (en) Low harmonic compact fluorescent lamp ballast
US5148087A (en) Circuit for driving a gas discharge lamp load
US4388562A (en) Electronic ballast circuit
US5191263A (en) Ballast circuit utilizing a boost to heat lamp filaments and to strike the lamps
US5313142A (en) Compact fluorescent lamp with improved power factor
JP2003520407A (ja) 多ランプ動作用の電力帰還力率修正方式
JP3443654B2 (ja) 電圧共振型インバータ回路
JPH08506931A (ja) ２つのトランジスタと２つのトランスを具備する電子バラスト
JPH06503678A (ja) 放電灯の負荷を励振する回路
JPH05508965A (ja) ガス放電ランプ負荷を駆動する回路
JPH0773988A (ja) 放電灯点灯回路
US5898278A (en) Series resonant lamp circuit having direct electrode connection between rectifier and AC source
GB2204751A (en) Discharge lamp circuits
EP0622976B1 (en) Ballasting network with integral trap
US5714846A (en) Minimum harmonic distortion operating circuit for at least one low-pressure discharge lamp
KR100396386B1 (ko) 가스방전램프의트리거회로
KR101171686B1 (ko) 예열가능 전극들을 갖는 방전 램프를 동작시키기 위한 펌프 회로를 갖는 전자 안정기 및 방전 램프를 동작시키기 위한 방법
EP0606664B1 (en) Ballast circuit
JP3085004B2 (ja) 放電ランプ点灯装置
JP3327966B2 (ja) 安定器回路
JPH0620789A (ja) 放電灯点灯装置
KR880003732Y1 (ko) 맥류 전원형 방전등용 인버터의 구동회로
EP0606665B1 (en) Circuit arrangement
US5982107A (en) Drive circuit for a power-saving lamp

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 19951226

PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 19951226

Comment text: Request for Examination of Application

PG1501 Laying open of application
E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 19980630

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 19980716

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 19980716

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20010629

Start annual number: 4

End annual number: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20020628

Year of fee payment: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20020628

Start annual number: 5

End annual number: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee
PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20040410