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KR920007751B1 - 방전등 점등장치 - Google Patents

방전등 점등장치 Download PDF

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KR920007751B1
KR920007751B1 KR1019890017643A KR890017643A KR920007751B1 KR 920007751 B1 KR920007751 B1 KR 920007751B1 KR 1019890017643 A KR1019890017643 A KR 1019890017643A KR 890017643 A KR890017643 A KR 890017643A KR 920007751 B1 KR920007751 B1 KR 920007751B1
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resistor
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도오시바 라이텍쿠 가부시끼가이샤
쯔루오 쯔도무
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Abstract

내용 없음.

Description

방전등 점등장치
도면은 본 발명의 1실시예의 회로도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 인버어터 2 : VCE검출회로
3 : VCE일정제어회로 4 : 타이머회로
Q1 : 스위칭 트랜지스터 Q2, Q4, Q5 : 트랜지스터
Q3 : FET C1∼C15 : 콘덴서
T1 : 출력트랜스 n1 : 1차권선
n2 : 2차권선 T2 : 가포화 변류기
n21 : 1차권선 n22 : 2차권선
R1, R5∼R17 : 저항 R3 : 시동저항
L : 인덕터 rec : 전원 정류기
D1∼D9 :다이오드 VR : 가변저항
PC1, PC2 : 포토커플러 ZD1, ZD2 : 제너다이오드
La : 방전등 1, 2, 3, 4 : 쇄선
TNR : 써어지 흡수소자
본 발명은, 방전등 점등장치에 관한 것이다. 종래의 인버어터를 사용한 방전등 점등장치에 있어서는, 스위칭 트랜지스터의 VCE를 시동시, 점등시 모두 다 일정하게 하고 있었다.
예를들면 도시한 것과 같은 방전등 점등장치에 있어서, 스위칭 트랜지스터(Q1)의 VCE를를 다이오드(D1) 및 콘덴서(C1)로 검출하고 있으나, 스위칭 트랜지스터(Q1)의 VCE가 높아지면→,
Figure kpo00001
점의 전위가 높아지고 →트랜지스터(Q2)의 베이스 전위가 상대적으로 높아져서 트랜지스터(Q2)의 콜렉터 전류가 적어지고 →,
Figure kpo00002
점의 전위가 낮아지고 → FET(Q3)의 게이트 전위가 상대적으로 낮아져서 (C2),(C3)의 합성용량이 적어지고 →스위칭 트랜지스터(Q1)의베이스회로가 상대적으로 완전충전에 이르는 것이 빨라지고→스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스 전류가 흐르는 시간이 짧아지고 →스위칭 트랜지스터(Q1)의 온시간이 짧아지고→출력트랜스(T1)의 1차권선(n1)에 축적되는 에너지가 적어지고→출력트랜스(T1)의 1차권선(n1)과 콘던데(C6)의 공진출력이 적어지고, 트랜스(T1)의 출력이 적어진다.
VCE가 낮아지면 상기와 반대로 되어,
Figure kpo00003
점의 전위가 낮아지고 →트랜지스터(Q2)의 베이스전위가 상대적으로 낮아져서 콜렉터전류가 커지고 →,
Figure kpo00004
점의 전위가 높아지고 →FET(Q3)의 게이트 전위가 상대적으로 높아져서 콘덴서(C2), (C3)의 합성용량이 커지고 →스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스회로가 상대적으로 완전충전에 이르는 것이 늦어지고 →스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스에 긴 시간 베이스전류가 흐르고 →스위칭 트랜지스(Q1)의 온시간이 길어지고 →출력트랜스(T1)의 1차권선(n1)에 축적되는 에너지가 커지고 →출력트랜스(T1)의 1차권선(n1)과 콘덴서(C6)의 공진출력이 커지고, 출력트랜스(T1)의 출력이 커진다. 이와 같이 하여서 마이너스 귀환제어에 의하여 스위칭 트랜지스터(Q1)의 VCE의 일정화를 도모하고 있었다.
상기와 같이 스위칭 트랜지스터(Q1)의 VCE를 시동시, 점등시 모두 다 항상 일정하게 하도록한 종래의 장치에서는, 시동시와 점등시의 스위칭 트랜지스터(Q1)의 VCE더 나아가서는 인버어터의 출력전압이 일정하지만, 방전등을 점등하는 데에는 시동전압이 높을 필요가 있으므로, 그 출력전압을 낮게 설정하면 방전등의 시동이 곤란해지고, 또, 출력전압을 높게 설정하면 점등중에 있어서는 여분의 전압으로 되어, 이것을 부담하기 위한 벨러스트(도시한 예에서는 출력트랜스의 누설 인덕턴스)가 커진다고 하는 문제점이 있었다.
그래서 본 발명은, 인버어터의 스위칭 트랜지스터의 VCE를 일정제어하는 방전등 점등장치에 있어서, 시동 전압을 높게하도록 한 방전등 점등장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 인버어터(1)의 스위칭 트랜지스터(Q1)의 VCE를 검출하는 VCE검출회로(2)와, 시동시에 일정시간 경과후 VCE일정제어회로(3)에 출력신호를 내는 타이머회로(4)와, 상기 VCE검출회로(2)의 검출전압에 따라서 스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스전류를 제어하여 VCE를 일정하게 하고, 또한 상기 타이머회로(4)의 시동후의 출력신호에 의하여 시동시의 일정시간만 VCE의 일정제어레벨을 상승하는 VCE일정제어회로(3)에 의하여 방전등 점등장치를 구성한 것이다.
방전등의 점등장치에 있어서는, 상기 VCE검출회로(2)의 검출전압이 높아지면, VCE일정제어회로(3)가, 인버어터(1)의 출력전압을 저감시키도록, 스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스전류를 저감하고, VCE검출전압이 낮아지면 이와 반대로 되도록 스위칭 트랜지스터(Q1)를 마이너스 귀환 제어해서, VCE를 일정하게 제어한다.
시동시에 있어서는, 타이머회로(4)로부터 시동시의 일정시간 경과후에 출력되는 신호를 VCE일정제어회로(3)가 받으면, VCE일정제어의 레벨을 상승시켜 인버어터(1)의 출력전압을 높게 해서 시동한다. 방전등이 점등하면 VCE일정제어회로(3)는 상기의 VCE를 일정하게 제어하는 동작으로 되돌아온다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의하여 설명한다. 정류기(rec)는 상용 교류전원을 정류하는 전원 정류기, 쇄선(1)내는 인버어터 회로이고, 정류출력단자 사이에 써어지 흡수소자(TNR) 콘덴서(C4)가 병렬로 접속되어, 병렬인 콘덴서(C5)와 저항(R1)이 인덕터(L)와 다이오드(D2)에 직렬로 접속된다. 다이오드(D3)는 인덕터(L)-다이오드(D2) 사이와 트랜스(T1)의 1차권선(n1) 사이에 접속된 다이오드, 콘덴서(C6)는 트랜스(T1)의 1차권선(n1)에 병렬인 공진용 콘덴서이다. 콘덴서(C5), 저항(R1), 인덕터(L) 및 다이오드(D2),(D3)는 보조전원회로를 구성하는 것으로, 상기 전원 정류기(rec)의 맥류출력전압의 융기부(山部)의 기간에 충전되어 골짜기부(谷部)의 기간에 방전해서 인버어터(1)의 입력전압을 평활직류전압에 가까워지게 하고자 하는 것이다. 트랜지스터(Q1)는 스위칭 트랜지스터이고, 그 베이스회로에는 트랜스(T1)의 2차권선(n2)에, 1차권선(n21)이 접속된 가포화변류기(可飽和變流기)(T2)의 2차권선(n22)이 접속되어, 직렬콘덴서(C2)와 FET(Q3), 및 이것에 병렬인 콘덴서(C3), 다이오드(D5)가 가포화 변류기(T2)의 2차권선(n22)과 스위칭 트랜지스터(Q1)의 에미터 사이에 접속된다. (D6)은 가포화 변류기(T2)의 2차권선(n22)에 병렬인 다이오드, 저항(R3)은 스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스에 접속된 시동저항이다. 쇄선(2)내의 다이오드(D1)와 콘덴서(C1)는 스위칭 트랜지스터(Q1)의 VCE를 검출하는 VCE검출회로(2)이다. 이 VCE검출회로(2)의 검출출력은, 쇄선(3)내의 VCE일정제어회로(3)로 들어오고, 저항(R5), 저항(R6), 가변저항(VR), 저항(R7)의 직렬회로에 접속된다.
저항(R5)과 (R6) 사이의 ,
Figure kpo00005
점에 트랜지스터(Q2)의 베이스가 접속되고, 저항(R7)에 병렬로 포토커플러(PC1)의 수광부인 포토 트랜지스터가 접속된다. 저항(R8)은 트랜지스터(Q2)의 에미터에 접속된 저항이고, 저항(R)ㆍ(R10)은 트랜지스터(Q2)의 콜렉터에 접속된 저항이며, 이 저항(R9)ㆍ(R10) 사이의 ,
Figure kpo00006
점은 상기 FET(Q3)의 게이트에 접속된다. 트랜지스터(Q2)의 에미터측의 저항(R8)에는 저항(R11), 제너다이오드(ZD1)를 통하여 트랜지스터(Q4)의 베이스가 접속되고, 이 트랜지스터(Q4)의 콜렉터, 에미터는 저항(R12)의 양쪽 끝단에 접속되며, 이 저항(R12)은 저항(R13), 다이오드(D7)를 통하여 상기 스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스에 접속되어 있다. 저항(R14), 및 콘덴서(C9)는 전원 정류기(rec)의 정류출력단자 사이에 접속된 저항과 콘덴서이고, 이 콘덴서(C9)에는 병렬로 포토커플러(PC2)의 수광부인 포토 트랜지스터 및 트랜지스터(Q2)의 에미터측의 저항(R8)과 콜렉터측의 저항(R10)이 접속된다.
인버어터(1)의 출력트랜스(T1)의 2차권선(n2)에는 방전등(La)이 접속되고 이 방전등(La)에 병렬로 콘덴서(C10)가 접속됨과 아울러 콘덴서(C11)와 콘덴서(C12)와의 직렬회로가 병렬접속되며, 또 다이오드(D4)ㆍ(D8), 저항(R15), 콘덴서(C13)가 접속된다. 쇄선(4)내의 콘덴서(C14)와 저항(R16)과 다이오드(D9)는 타이머회로(4)이고, 콘덴서(C14)와 저항(R16) 사이의 ,
Figure kpo00007
점에는 트랜지스터(Q5)의 베이스가 접속된다. 그 콜렉터에 접속된 콘덴서(C15)에는, 저항(R17) 및 이것에 병렬인 포토커플러(PC1)의 발광부인 발광다이오드가 접속되고, 또 이 발광다이오드와 트랜지스터(Q5)의 직렬회로에 병렬로 포토커플러(PC2)의 발광부인 발광다이오드와 제너다이오드(ZD2)의 직렬회로가 접속된다. 상기와 같이 구성한 본 발명의 회로에 있어서, 인버어터(1)의 트랜스(T1)의 출력에 의하여 방전등(La)이 점등되는데, 점등상태에 있어서는 쇄선(2)내의 VCE검출회로(2)가 스위칭 트랜지스터(Q1)의 VCE를 검출하고, VCE가 낮아진 경우에는, 쇄선(3)내의 VCE일정제어회로(3)의 ,
Figure kpo00008
점의 전위가 낮아지고 →트랜지스터(Q2)의 베이스 전위가 상대적으로 낮아져서 콜렉터 전류가 커지고 →,
Figure kpo00009
점의 전위가 높아지고 →FET(Q3)의 게이트 전위가 상대적으로 높아져서 콘덴서(C2),(C3)의 합성용량이 커지며 상대적으로 완전충전에 이르는 것이 늦어지고 →스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스에 긴 시간 베이스전류가 흐르고 →스위칭 트랜지스터(Q1)의 온시간이 길어지고 →출력트랜스(T1)의 1차권선(n1)에 축적되는 에너지가 커지고 →1차권선(n1)과 콘덴서(C6)의 공진출력이 커진다.
또 VCE가 높아진 경우에는, 상기의 반대로 되어서 ,
Figure kpo00010
점의 전위가 높아지고 →트랜지스터(Q2)의 콜렉터전류가 적어지고 → ,
Figure kpo00011
점의 전위가 낮아지고 →FET(Q3)의 게이트전위가 낮아져서 콘덴서(C2),(C3)의 합성용량이 적어지고 →스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스전류가 흐르는 시간이 짧아지고 →스위칭 트랜지스터(Q1)의 온시간이 짧아지고 →콜렉터전류가 적어지고 →출력트랜지스터(T1)의 출력이 적어지며, 이 마이너스 귀환제어에 의하여 VCE가 일정화된다.
이 상기의 방전등(La)의 시동시에 있어서는, 타이머회로(4)의 ,
Figure kpo00012
점의 전위가 높은 동안은 트랜지스터(Q5)가 온 →포토커플러(PC1)의 발광부인 발광다이오드가 온 →포토커플러(PC1)의 수광부인 포토 트랜지스터가 온→저항(R7)이 단락→,
Figure kpo00013
점의 전위가 낮아지고→트랜지스터(Q2)의 콜렉터전류가 커지고→,
Figure kpo00014
점의 전위가 높아지고 →FET(Q3)에 접속된 콘덴서(C2),(C3)의 합성용량이 커지고→스위칭 트랜지스터(Q1)의 콜렉터전류가 커지고→출력트랜스(T1)의 출력이 켜져서, 높은 전압으로 방전등(La)이 시동되는 것이다. 즉 본 실시예에서는 저항(R7)이 단락됨으로써 VCE일정제어의 제어레벨이 상승된다. 시동후에 타이머회로(4)의 설정시간 경과후의 점등상태가 되면, 상기의 VCE일정제어가 행하여진다.
또한, 포토커플러(PC2)는 안전회로로 되는 것이고, 방전등(La)이 반파방전 등으로 인하여 방전등(La)의 양쪽끝단의 전압 즉 제너다이오드(ZD2) 및 포토커플러(PC2)의 발광부인 발광다이오드의 양쪽 끝단의 전압이 비정상적으로 높아졌을 때에, 포토커플러(PC2)의 발광부인 발광다이오드가 온→포토커플러(PC2)의 포토 트랜지스터가 온→트랜지스터(Q4)가 오프함으로 스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스회로에 저항(R12)을 삽입함으로써 콘덴서(C2),(C3)→저항(R12),(R13), 다이오드(D7)→에 가포화 변류기(T2)의 2차권선(n22)→콘덴서(C2),(C3)의 방전회로의 저항치를 높인다. 이것에 의하여 콘덴서(C2),(C3)의 방전량을 적게 하고, 다음에 스위칭 트랜지스터(Q1)가 온하는 기간에 있어서 콘덴서(C2),(C3)의 충전전류 즉 스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스전류를 감소해서 인버어터(1)의 출력을 저감하는 것이다.
또한 본 발명에 있어서, 타이머회로는 어떤 것이라도 좋고, 예를 들면, 인버어터의 입력측에 설치하여 입력전압을 따라 움직이는 것이라도 좋고, 즉, 방전측의 시동시에 따라 움직이는 것이면 좋다. 또, VCE일정제어회로도 적절히 변경가능하다는 것이 용이하게 이해될 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명은, 전원을 투입하여 시동시에 타이머회로를 동작시켜, 예열시간 VCE를 강제적으로 높게 하고, 시동후 VCE일정제어를 행하도록 하였으므로, 예열시에, 2차전압, 필라멘트 전압을 확보할 수 있고, 방전등의 시동이 용이하여지며, 또 트랜지스터의 난조가 억제되는 것이다.

Claims (1)

  1. 인버어터(1)의 스위칭 트랜지스터(Q1)의 VCE검출회로(2)와, 시동시의 일정시간 경과후에 VCE일정제어회로(3)에 신호를 내는 타이머회로(4)와, 상기 VCE검출회로(2)의 검출전압에 따라서 스위칭 트랜지스터(Q1)를 제어하여 VCE를 일정하게 하고, 또한, 상기 타이머회로(4)의 시동후의 출력신호를 받을 때까지의 일정시간만 VCE의 일정제어레벨을 상승시키는 VCE일정제어회로(3)를 구비하는 것을 특징으로 하는 방전등 점등장치.
KR1019890017643A 1988-11-30 1989-11-30 방전등 점등장치 Expired KR920007751B1 (ko)

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