KR100632351B1 - 램프 안정기 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명에는 램프에 공급되는 메인전원의 공급이 중단되는 비상시에 동작되는 비상회로에서, 무부하시에 비상회로를 보호하는 비상회로의 무부하 보호회로가 개시된다.

본 발명의 구체적인 특징은 메인 전원을 정류하는 정류부; 상기 정류부에서 정류된 전원을 상기 램프의 동작전원으로 변환하여 공급하는 정상 전압 발생부; 상기 램프에 흐르는 전류를 감지하는 감지부; 상기 축전지의 전원을 상기 램프의 동작전원으로 변환시키는 비상전압 발생부; 상기 메인 전원을 소정의 직류 전압으로 변환하는 전압변환부; 상기 메인 전원에 전원이 공급되지 않는 경우에 동작되는 제1릴레이; 상기 제1릴레이에 의하여 상기 램프에 공급되는 전원을 상기 정상 전압 발생부로부터 상기 비상전압 발생부로 절체하기 위한 절체 스위치; 상기 축전지와 상기 비상전압 발생부 사이에 설치되는 보호스위치; 상기 전압변환부의 출력전압과 상기 감지부에 흐르는 전류에 비례한 출력전압이 기설정된 전압보다 낮은 경우에 상기 보호스위치를 동작시켜 상기 축전지로부터 상기 비상전압 발생부에 전원이 공급되는 전원을 차단하는 무부하 보호회로를 포함하는 것이다.

정상회로, 비상회로, 축전지, 감지부, 램프, 안정기

Description

램프 안정기 회로{circuit for balast stabilizer of lamp}

도 1은 종래 형광램프에 정상 전원과 비상전원을 공급하는 회로도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예의 전체적인 구성을 설명하기 위한 회로 블록도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예를 설명하는 구체적인 회로도이다.

본 발명은 축전지로부터 램프에 공급되는 비상회로에서 무부하보호회로를 구비하는 램프 안정기회로에 관한 것이다.

형광램프는 메인 라인과 메인 라인의 전원을 정류하여 동작전원으로 변환하는 정상전압 안정기 회로에 의하여 점등되고, 메인 라인에 전원이 공급되지 않거나 정상전압 안정기 회로에 이상이 발생하는 경우에 비상용 축전지와 연결된 비상용 안정기 회로를 동작시켜 형광램프를 점등시킨다.

그러나, 형광램프가 고장나거나, 형광램프가 연결되지 않는 무부하시에 비상용 안정기 회로가 동작하게 되면 비상용 안정기 회로의 스위칭 소자가 파손되게 된다.

도 1은 종래 형광램프에 정상 전원과 비상전원을 공급하는 회로도이다.

AC전원(1)이 구동제어부1(2)에 입력되면 램프를 점등시키기 위한 적정 전압으로 변환된 후 절체형 스위치(3)를 통과하여 램프(4)에 공급된다. 램프(4)에 인가되는 전압은 정상보호회로(10)로 궤환되고, 정상보호회로(10)는 램프(4)에 인가되는 전압의 이상 또는 램프의 고장으로 인한 이상이 발생되는 경우에는 이상 상태를 구동제어부1(2)에 공급하여 구동제어부1(2)의 동작을 정지시킨다.

또한 AC 전원(1)은 충전부(7)에서 직류전압으로 변환된 후 축전지(8)에 축전된다. 또한, AC 전원(1)은 릴레이(6)에 전달되며, 릴레이(6)는 AC 전원이 검출되지 않을 때 절체형 스위치(3)를 동작시켜 축전지(8)에 연결된 구동제어부2(9)로부터 출력되는 전원을 램프(4)에 공급되도록 한다.

이때, 축전지(8)의 전원이 구동제어부2(9)를 거쳐 변환된 후 램프(4)에 공급되고 있는 중에 램프가 파손되거나, 램프가 존재하지 않게 되어 무부하일 때 구동제어부2(9)는 이 무부하 상태를 검출할 수 없기 때문에 계속 동작되게 되고, 구동제어부2(9)내에 스위칭 소자들이 소손되는 문제가 발생한다.

본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 램프에 공급되는 메인전원의 공급이 중단되는 비상시에 동작되는 비상회로에서, 무부하시에 비상회로를 보호하는 비상회로의 무부하 보호회로를 제공한다.

상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 메인전원과 상기 메인전원으로부터 충전된 축전지에 의한 비상전원에 의하여 구동되는 램프의 안정기회로에 있어서: 상기 메인 전원을 정류하는 정류부; 상기 정류부에서 정류된 전원을 상기 램프의 동작전원으로 변환하여 공급하는 정상 전압 발생부; 상기 램프에 흐르는 전류를 감지하는 감지부; 상기 축전지의 전원을 상기 램프의 동작전원으로 변환시키는 비상전압 발생부; 상기 메인 전원을 소정의 직류 전압으로 변환하는 전압변환부; 상기 메인 전원에 전원이 공급되지 않는 경우에 동작되는 제1릴레이; 상기 제1릴레이에 의하여 상기 램프에 공급되는 전원을 상기 정상 전압 발생부로부터 상기 비상전압 발생부로 절체하기 위한 절체 스위치; 상기 축전지와 상기 비상전압 발생부 사이에 설치되는 보호스위치; 상기 전압변환부의 출력전압과 상기 감지부에 흐르는 전류에 비례한 출력전압이 기설정된 전압보다 낮은 경우에 상기 보호스위치를 동작시켜 상기 축전지로부터 상기 비상전압 발생부에 전원이 공급되는 전원을 차단하는 무부하 보호회로를 포함하는 것이다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 무부하 보호회로는 상기 보호스위치를 동작시키는 제2릴레이; 비반전단자에 기준전압 설정회로가 연결되고, 반전단자에 상기 감지부에 흐르는 전류에 비례하는 전압과 상기 전압변환부의 출력전압이 공통으로 인가되며, 출력단자에 상기 제2릴레이를 구동시키는 구동회로가 연결되는 비교기를 포함하고, 상기 비교기는 상기 비반전단자의 전압이 상기 반전단자의 전압보다 높은 경우에 동작출력을 발생시키고, 상기 보호스위치는 상기 축전지로부터 상기 비상전압 발생부에 공급되는 전원을 차단시키는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서 상기 무부하 보호회로의 상기 비반전단자의 입력이 0V인 경우에 상기 동작출력을 발생시키는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면에 따라서 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예의 전체적인 구성을 설명하기 위한 회로 블록도이다.

램프(15)의 구동전압은 AC 전원(1)을 정상회로(100)와 비상회로(200)에서 변환되어 공급된다. AC 전원과 정상회로(100)와 비상회로(200) 사이에는 차단기(DS)가 설치된다. 또한, 정상회로(100)에는 램프(15)에 정상시에 램프에 공급되는 전원을 차단하기 위하여 스위치(SW1)가 설치된다. AC 전원은 차단기(DS), 스위치(SW1)가 닫혀 있을 때, 정류부(11)에서 DC 전원으로 정류된 후 정상전압 발생부(12)에서 일정한 AC 전압으로 변환된 후 릴레이(22)에 의하여 동작되는 절체형 스위치(14)를 거쳐 램프(15)에 공급된다. 램프가 정상동작을 수행하는지 여부가 정상 보호회로(13)에 의하여 검출되고, 정상보호회로(13)는 램프(15)가 이상동작을 하는 경우에 정상전압 발생부(12)의 동작을 정지시킨다.

비상회로(200)는 차단기(DS)와 연결된 충전부(20), 충전부(20)로부터 전원을 축전시키는 축전지(21), 축전지(21)의 전압으로부터 램프 구동전압을 발생시키는 비상전압 발생부(18), 램프(15)에 흐르는 전류를 감지하는 감지부(16), 감지부(16)에 흐르는 전류에 비례되는 전압과 전압변환부(19)의 전압, 기준전압을 비교하여 비상전압 발생부(18)의 인가전압을 온/오프 시키는 무부하 보호회로(17)로 이루어진다.

정상회로(100)의 스위치(SW1)는 램프(15)의 전원을 온/오프 시키기 위한 스 위치로 일반적으로 가정의 벽에 설치된 램프 온/오프용 스위치이다. 차단기(DS)와 스위치(SW1)가 온된 상태에서 램프(15)가 정상동작을 이루고 있는 상태에서, 차단기(DS)가 개방되게 되면 AC 전원(1)이 공급되지 않을 때 동작되는 릴레이(22)에 의하여 절체형 스위치(14)는 램프(15)와 비상전압 발생부(18)를 연결시키고, 비상전압 발생부(18)는 축전지(21)로부터 전원을 인가받아 램프(15)에 공급한다. 감지부(16)는 램프(15) 전압을 감지하여 무부하 보호회로에 공급한다.

무부하 보호회로(17)는 감지부(16)로부터 감지된 전압이 0V이고, 전압변환부(19)로부터 출력되는 전압이 0V일 때 스위치(SW2)를 동작시켜 비상전압발생부(18)에 전원공급을 중단한다.

램프(15)에 전원이 흐르지 않는 경우에 감지부(16)에서 감지된 전압은 0V로 된다. 이와 같이, 감지부(16)에 0V로 감지되는 경우는 램프에 전원이 입력되지 않는 경우와 무부하시인 경우이다.

이때 무부하 보호회로(17)가 두 개의 전원, 즉 감지부(16)와 전압변환부(19)의 전원 모두가 0V로 될 때만 동작된다. 만일 감지부(16)로부터 출력되는 전압이 0V인 경우에 무부하 보호회로(17)가 동작되도록 하면, 스위치(SW1)가 개방되고, 차단기(DS)가 개방되어 비상회로(200)가 동작되어야 하는 상황에서 비상회로(200)로부터 램프(15)에 전원 공급이 이루어지지 않는다. 따라서, 무부하 보호회로(17)는 AC 전원(1)이 입력되지 않는 경우, 즉 전압변환부(19)로부터 발생되는 출력전압이 0V, 감지기(16)에 흐르는 전류의 비례전압이 0V인 경우에 동작되어야 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예를 설명하는 구체적인 회로도이다.

메인 전원(MAIN LINE)으로 입력되는 AC 전원은 차단기(DS)가 닫혀 있을 때, 스위치(SW1)가 닫혀 있게 되면 다이오드(D1), (D2), (D3), (D4)로 구성된 정류부(11)에서 직류전압으로 정류된 후 스위칭 소자(Q1), (Q2)를 중심으로 이루어진 램프 구동회로에서 통상적으로 사용되는 정상전압 발생부(12)에 의하여 고압의 교류전압으로 전환되어 램프(15)를 점등시킨다. 또한, 스위칭 소자의 연결점과 램프 사이에 연결되는 변압기(CH1)에서는 램프 전압이 검출되어 정상 보호회로(13)에 공급되고, 이상이 발생하는 경우 사이리스트(Q6)를 도통시킴으로써 스위칭 소자의 동작을 정지시킨다.

또한, 메인 라인의 전원이 입력되지 않는 경우에는 릴레이(22:RL1)가 동작되어 절체형 스위치(14)를 도시된 바와 같은 접점상태로 만든다.

차단기(DS)와 스위치(SW1)가 닫혀 있는 경우에는 고압의 전류가 다이오드(FD2), (FD3)의 접속점으로부터 입력되어 램프(15)의 한 극을 통과하여 절체형 스위치(14)의 접점(a"),(b"), 감지부(16), 램프 다른 극, 접점(a'), (b')을 거쳐 스위칭 소자(Q1), (Q2)의 접속점으로 흐르며, 램프를 점등시킨다. 그러나, 차단기(DS)가 열리게 되면, 릴레이(22)가 동작되어 절체형 스위치(14)의 접점(a), (c)이 연결되고, 접점(a'), (c')이 연결되고, 접점(a"), (c")이 연결되어 비상전압 발생부(18)의 전원이 램프(15)에 공급된다.

메인 라인에는 충전부(20)가 연결되고, 충전부(20)에 의하여 축전지(21)가 축전되며, 축전지(21)로부터 비상전압 발생부(18)에 전원이 공급된다. 이때, 축전지(21)와 비상전압 발생부(18) 사이에는 무부하 보호회로(17)에 의하여 동작되는 스위치(SW2)가 설치된다.

무부하 보호회로(17)는 축전지의 전압이 저항(R11), (R12)에 의하여 분압되어 비반전단자에 인가되며, 감지부(16)에 흐르는 전류에 비례한 전압과 전압변환부(19)로부터의 전압이 반전단자에 인가되는 비교기(LM358)와 비교기(LM358)의 출력에 신호에 의하여 구동되는 트랜지스터(Q5)와, 트랜지스터(Q5)의 구동에 의하여 동작되는 릴레이(RY2)로 이루어지며, 릴레이(RY2)가 동작되게 되면 스위치(SW2)가 동작되어 개방(OPEN)되면 축전지로부터 비상전압 발생부(18)로의 전원공급이 차단되게 된다.

축전지(21)의 전원선과 접지사이에는 저항(R14), 포토 IC(IC2)의 수광측 저항(R15), (R16)이 직렬 연결되어 있으며, 저항(R15), (16)의 접속점은 비교기(LM358)의 반전단자에 연결되는 한편, 전압변환부(19)에 연결된다. 비교기(LM358)의 비반전단자의 전압은 저항(R11), (R12)에 의하여 기준전압(5V)으로 설정된다. 포토 IC(IC2)의 발광측은 변류기로 이루어진 감지부(16)에 출력측과 연결되어 램프(15)에 흐르는 전류에 비례하여 발광이 되게 되고, 발광되는 경우에 반전단자에 저항(R15), (16)에 의하여 분압된 전압(7V)이 인가되거나, 전압변환부(19)에 의하여 저항(R15), (16)의 접속점에 전압(7V)이 인가되는 경우에 릴레이(RY2)가 동작되지 않게 되어 스위치(SW2)는 닫힌 상태를 유지하게 된다. 만일 전압변환부(19)로부터 저항(R15), (16)의 접속점에 전압이 인가되지 않으며, 감지부(16)에 전류가 흐르지 않게 되어 포토 IC(IC2)에 전류가 흐르지 않는 경우에는 비교기(LM358)의 출력은 트랜지스터(Q5)의 베이스에 전압을 인가하게 되어 릴레이(RY2) 가 동작하게 되어 결국 스위치(SW2)를 오픈시킴으로써, 비상회로가 동작되는 조건에서 램프 무부하인 경우에 비상전압발생부(18)에 공급되는 전원을 차단시킴으로써 비상전압발생부(18)의 소자들을 보호한다.

비상전압발생부(18)는 직류인 축전지 전원을 스위칭 시켜 교류전원으로 변환하기 위한 스위칭 소자(Q3), (Q4)와 트랜스(T1)를 중심으로 하는 통상적인 푸쉬 풀 회로로 구성된다.

상기의 목적과 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 메인라인의 입구의 차단기(DS)가 개방되거나 메인 라인에 전원 공급이 없는 경우에 비상회로가 동작되게 되고, 이러한 경우에 램프(15)가 없거나 고장 상태인 경우에 비상전압발생부(18)의 회로를 차단함으로써 감전사고나 비상회로의 비상전압발생부의 스위칭 소자를 보호할 수 있다.

Claims (3)

1. 메인전원과 상기 메인전원으로부터 충전된 축전지에 의한 비상전원에 의하여 구동되는 램프의 안정기회로에 있어서:

   상기 메인 전원을 정류하는 정류부;

   상기 정류부에서 정류된 전원을 상기 램프의 동작전원으로 변환하여 공급하는 정상 전압 발생부;

   상기 램프에 흐르는 전류를 감지하는 감지부;

   상기 축전지의 전원을 상기 램프의 동작전원으로 변환시키는 비상전압 발생부;

   상기 메인 전원을 소정의 직류 전압으로 변환하는 전압변환부;

   상기 메인 전원에 전원이 공급되지 않는 경우에 동작되는 제1릴레이;

   상기 제1릴레이에 의하여 상기 램프에 공급되는 전원을 상기 정상 전압 발생부로부터 상기 비상전압 발생부로 절체하기 위한 절체 스위치;

   상기 축전지와 상기 비상전압 발생부 사이에 설치되는 보호스위치;

   상기 전압변환부의 출력전압과 상기 감지부에 흐르는 전류에 비례한 출력전압이 기설정된 전압보다 낮은 경우에 상기 보호스위치를 동작시켜 상기 축전지로부터 상기 비상전압 발생부에 전원이 공급되는 전원을 차단하는 무부하 보호회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 램프 안정기 회로.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 무부하 보호회로는

   상기 보호스위치를 동작시키는 제2릴레이;

   비반전단자에 기준전압 설정회로가 연결되고, 반전단자에 상기 감지부에 흐르는 전류에 비례하는 전압과 상기 전압변환부의 출력전압이 공통으로 인가되며, 출력단자에 상기 제2릴레이를 구동시키는 구동회로가 연결되는 비교기를 포함하고, 상기 비교기는 상기 비반전단자의 전압이 상기 반전단자의 전압보다 높은 경우에 동작출력을 발생시키고, 상기 보호스위치는 상기 축전지로부터 상기 비상전압 발생부에 공급되는 전원을 차단시키는 것을 특징으로 하는 램프의 안정기회로.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 무부하 보호회로의 상기 비반전단자의 입력이 0V인 경우에 상기 동작출력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 램프의 안정기 회로.

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