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KR101157162B1 - 형광램프용 디밍제어 안정기 - Google Patents

형광램프용 디밍제어 안정기 Download PDF

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KR101157162B1
KR101157162B1 KR1020100051339A KR20100051339A KR101157162B1 KR 101157162 B1 KR101157162 B1 KR 101157162B1 KR 1020100051339 A KR1020100051339 A KR 1020100051339A KR 20100051339 A KR20100051339 A KR 20100051339A KR 101157162 B1 KR101157162 B1 KR 101157162B1
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South Korea
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unit
power
fluorescent lamp
capacitor
voltage
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문재호
홍성훈
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재단법인 한국조명연구원
주식회사 케이비텍
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Abstract

본 발명은 형광램프용 디밍제어 안정기에 관한 것으로서, 외부 입력 직류전압의 크기로 형광램프의 조도를 조절할 수 있고, 전력조절부의 가변저항으로 최저 조도로 점등시 형광램프의 소비전력을 증가시켜 플리커 현상이 발생되지 않도록 하고, 역률보상부를 통해 조도 조절시에도 역률이 높고 고조파 함유율이 낮도록 하여 친환경적이고 전력손실이 적은 형광램프용 디밍제어 안정기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 형광램프용 디밍제어 안정기는 입력 교류전원의 노이즈를 제거하는 필터부; 상기 필터부의 출력전원을 정류 및 평활하여 직류전원으로 변환하는 직류부; 상기 직류부의 출력전원을 스위칭하여 고주파 구형파형의 전원을 출력하는 인버터부; 상기 인버터의 고주파 구형파형을 공진시켜 정현파로 변환한 구동전원을 형광램프로 공급하여 점등시키는 공진부; 입력전압의 크기에 따라 상기 인버터부 출력전원의 주파수를 변환하여 상기 형광램프의 조도를 조절하는 디밍제어부;를 포함하여 이루어지되, 상기 인버터부에는 캐패시터와, 상기 캐패시터에 병열연결된 가변저항을 포함하여 이루어져, 상기 형광램프로 인가되는 출력전원의 소비전력을 조절함으로써, 상기 형광램프로 저조도로 점등시 발생되는 플리커 현상을 방지하는 소비전력조절부;가 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

형광램프용 디밍제어 안정기{Stablizer for fluorescent lamp equipped with dimming controller}
본 발명은 형광램프용 디밍제어 안정기에 관한 것으로서, 외부 입력 직류전압의 크기로 형광램프의 조도를 조절할 수 있고, 전력조절부의 가변저항으로 최저 조도로 점등시 형광램프의 소비전력을 증가시켜 플리커 현상이 발생되지 않도록 하고, 역률보상부를 통해 조도 조절시에도 역률이 높고 고조파 함유율이 낮도록 하여 친환경적이고 전력손실이 적은 형광램프용 디밍제어 안정기에 관한 것이다.
일반적으로 안정기는 형광램프에 일정한 전압을 지속적으로 공급하여 형광램프의 방전을 단속함으로써 형광램프의 점등을 지속적으로 유지시켜주는 역할을 한다.
또한, 형광램프는 전압-전류가 부의 특성을 가지고 있으므로 초기 점등하면 전압이 지속적으로 감소하면서 전류가 상승하여 결국 형광램프라 파괴되게 되는데, 이러한 현상을 방지하기 위하여 안정기가 필요하며, 점등 후 안정기는 램프에 일정한 전압을 공급하여 전류를 제한하는 역할을 한다.
한편, 최근에는 쾌적한 조명환경 조성은 물론, 눈부심 제거, 분위기 연출, 에너지 절감 등을 위하여 형광램프의 조도를 조절할 수 있는 안정기가 활발히 개발되고 있다. 즉, 형광램프의 디밍을 조절할 수 있는 안정기가 개시되고 있다.
형광램프의 조도 조절, 즉 디밍은 형광램프에 인가되는 교류전원의 주파수를 제어하여 조절되는데, 조도 조절에 따른 주파수에 따라 에너지 효율이 떨어지거나, 고조파의 함유율이 높이 조명 품질이 떨어지거나, 최저 조도시에 형광래프의 플리커(깜박임) 현상이 발생되는 일이 종종 발생된다.
본 발명은 위와 같이 형광램프의 조도 조절 시 에너지 효율이 떨어지지 아니하고, 고조파 함유율이 증가하지 아니하고, 최저 조도시에 플리커 현상이 발생되지 않도록 하여, 친환경적이고, 에너지 효율이 높으며, 조명 품질이 뛰어난 형광램프용 디밍제어 안정기를 제공함을 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 형광램프용 디밍제어 안정기는
입력 교류전원의 노이즈를 제거하는 필터부;
상기 필터부의 출력전원을 정류 및 평활하여 직류전원으로 변환하는 직류부;
상기 직류부의 출력전원을 스위칭하여 고주파 구형파형의 전원을 출력하는 인버터부;
상기 인버터의 고주파 구형파형을 공진시켜 정현파로 변환한 구동전원을 형광램프로 공급하여 점등시키는 공진부;
입력전압의 크기에 따라 상기 인버터부 출력전원의 주파수를 변환하여 상기 형광램프의 조도를 조절하는 디밍제어부;를 포함하여 이루어지되,
상기 인버터부에는 캐패시터와, 상기 캐패시터에 병열연결된 가변저항을 포함하여 이루어져, 상기 형광램프로 인가되는 출력전원의 소비전력을 조절함으로써, 상기 형광램프로 저조도로 점등시 발생되는 플리커 현상을 방지하는 소비전력조절부;가 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 직류부와 인버터부 사이 연결되어 상기 직류부 출력전원의 역률을 보상하여 상기 인버터부로 공급하는 역률보상부;
상기 형광램프에 과전류 유입시 상기 인버터부의 출력전원을 차단하여 보호하는 보호부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 디밍제어부는
정전압을 출력하는 정전압부와,
상기 정전압부의 출력전압을 스위칭하여 삼각파를 생성하는 삼각파발생부와,
외부 직류전원을 입력받고, 노이즈를 제거하여 출력하는 외부전원입력부와,
상기 삼각파발생부의 삼각파와 상기 외부전원입력부의 외부 직류전원을 비교하여 구형파를 발생시키는 비교기와,
상기 비교기의 출력 구형파를 절연 상태로 전송하는 포토커플러와,
포토커플러에 전송되는 구형파에 따라 그 값이 선형적으로 변화되는 디밍신호를 생성하여 상기 인버터부로 입력하는 디밍신호생성부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하고,
상기 역률보상부는
역률보상부로의 입력전압의 파형과, 입력전류의 제로점을 입력받아 제1트랜지스터(Q1)의 스위칭을 제어하여 역률을 보상하고, 역률보상부의 출력전압과 출력전류를 입력받아 과전압이나 과전류가 출력되지 않도록 하는 등 역률보상부를 전체적으로 제어하는 제1제어부(U5)와,
상기 직류부의 출력전압(즉, 직류부 캐패시터(C2)의 충전전압)의 크기와 파형을 감지하여 제1제어부(U5)로 전송하는 저항들(R1, R2, R3)과,
상기 직류부의 출력전류가 유입되어 흐르는 1차권선과, 상기 1차권선에 유입되는 전류의 제로점(영점)을 감지하여 제1제어부(U5)로 전송하는 2차권선으로 이루어지는 제1트랜스(T1)와,
상기 제1제어부(U5)의 제어에 따라 스위칭하여 상기 직류부 출력전류를 출력전압과 주기가 같고 크기가 비례하는 형태가 되도록(즉, 전류와 전압의 위상을 일치시킴) 제어하는 제1트랜지스터(Q1)와,
상기 제1트랜지스터(Q1)에 의해 스위칭된 상기 제1트랜스(T1) 1차권선의 유도전압을 정류하는 다이오드(D5) 및 평활하는 캐패시터(C7)와,
상기 캐패시터(C7)에 충전된 전압을 감지하는 저항(R10, R11)과,
상기 제1트랜지스터(Q1) 소스단에 연결되어 제1트랜지스터에 과전류가 유입되지 않도록 하여 보호하는 저항(R9)과, 제1제어부(U5)와 제1트랜지스트(Q1)의 게이트단을 연결하며 제1트랜지스터에 스위칭 신호를 인가하는 저항(R6)을 포함하여 이루어지고,
상기 인버터부는
상기 역률보상부의 출력 직류전원을 스위칭하여 구형파 전원을 제2트랜스(T2)로 공급하는 두 제2트랜지스터(Q2, Q3)와,
상기 두 제2트랜지스터(Q2, Q3)의 스위칭을 제어하며, 연결되어 있는 스타트부, 보호부 등을 제어하는 제2제어부(U2)를 포함하되,
상기 제2제어부 1번핀에는 저항(R21, R22)과 캐패시터(C10)로 구성되어 상기 직류부로부터 입력되는 입력전압을 감지하는 입력전압감지부가 연결되어 있고, 2번핀에는 전압을 제어하여 발진시켜주는 캐패시터(C11)가 연결되어 있고, 7번핀에는 발진 주파수의 최소값을 설정하는 저항(R25)가 연결되어 있고,
상기 스타트부는
상호 병열연결된 저항(R26)과 캐패시터(C45)로 구성되고 상기 제2제어부(U2)의 8번핀에 연결된 예열전류설정부와,
캐패시터(C12)로 구성되고 상기 제2제어부(U2)의 3번핀에 연결되어 예열시간을 설정하는 예열시간설정부를 포함하여 이루어지고,
상기 보호부는
상호 병열 연결된 저항(R34)와 캐패시터(C15)로 구성되며, 제2트랜지스터(Q3)의 소스단과 형광램프 사이에 연결되어 형광램프에 과전류가 인가되는지 여부를 감지하는 감지부와,
상호 병열 연결된 저항(R35)와 캐패시터(C16)로 구성되며, 제2제어부(U2) 9번핀에 연결되어 감지부에서 과전류를 감지하는 때에는 제2제어부(U2)의 구동전원을 차단하는 차단부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 형광램프용 디밍제어 안정기는
~100% 조도 조절이 가능하고, 최저 조도(5%)로 조절시에도 플리커 현상이 발생하지 않으며, 외부 광량에 따라 조도를 임의로 조절할 수 있어 불필요한 에너지 낭비를 줄일 수 있고,
조도 조절시 역율의 범위는 95~99% 이며, 고조파 함유율의 범위는 5~7%로서 친환경적이면서 전력손실을 최소화할 수 있는 디밍제어 안정기로서, 산업발전에 매우 유용한 제품이다.
도 1 은 본 발명에 따른 디밍제어 안정기의 개략적인 구성도.
도 2 는 도1의 구체적인 회로도.
도면에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 형광램프용 디밍제어 안정기는 필터부(10), 직류부(20), 역률보상부(30), 인버터부(40), 공진부(70), 디밍제어부(90), 소비전력조절부(50), 스타트부(60), 보호부(80) 등을 포함하여 이루어진다.
이들의 개략적인 기능과 역할을 아래와 같다.
상기 필터부(10)는 입력 상용 교류전원을 필터링하여 노이즈를 제거하고,
상기 직류부(20)는 입력 교류전원을 정류 및 평활하여 직류전원으로 변환하고,
상기 역률보상부(30)는 입력전원의 전류 파형을 전압 파형에 맞춰 역률을 보상하여 전력효율을 높이고,
상기 인버터부(40)는 입력 직류전원을 스위칭하여 교류전원 구형파로 변환하고,
상기 공진부(70)는 L-C 공진으로 인버터의 출력 구형파를 정현파(사인파)로 변환하여 형광램프를 방전(점등)시키고,
상기 디밍제어부(90)는 외부 입력전원의 크기에 따른 펄스 폭을 변조시킨 조도조절신호를 생성하여 상기 인버터부(40)로 입력함으로써, 상기 인버터부(40) 출력전원의 주파수를 조절하여 형광램프의 조도를 조절하고,
상기 소비전력조절부(50)는 캐패시터에 병열 연결되어 있는 가변저항의 저항을 조절하여 형광램프의 소비전력을 조절함으로써, 형광램프가 최저 조도로 점등시 소비전력을 증가시켜 플리커 현상이 발생되는 것을 방지하고,
상기 스타트부(60)는 형광램프의 초기 점등시 예열전류의 양을 늘려 안정적으로 점등될 수 있도록 하고,
상기 보호부(80)는 형광램프의 수명말기나 순간점등 시 등과 같이 과전류가 유입되는 경우 이를 차단하여 보호한다.
이하 도2의 구체적인 회로도를 통해 이들의 구성과 기능에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
상기 필터부(10)는 입력되는 상용 교류전원에 포함되어 있는 노이즈를 제거하는 라인필터(LF1)와, 입력 상용 교류전원이 과전류인 경우 차단하여 안정기를 보호하는 퓨즈(F1)를 포함하여 이루어진다.
상기 직류부(20)는 상기 필터부(10)를 통해 입력되는 교류전원을 직류전원으로 변환한다.
상기 직류부(20)는 입력 교류전원을 전파 정류하는 브릿지다이오드(D1~D4)와, 상기 브릿지다이오드(D1~D4)의 정류 전원을 평활하여 직류화하는 캐패시터(C2)를 포함하여 이루어진다.
상기 역률보상부(30)는 상기 직류부(20)의 출력전원을 스위칭하여 제1트랜스 1차권선 출력전류의 최대치를 연결하는 파형이 직류부(20)의 출력전압과 주기가 같고 크기가 비례하는 형태가 되도록 제어하여 역률을 보상한다.
상기 역률보상부(30)는
역률보상부(30)로의 입력전압의 파형과, 입력전류의 제로점을 입력받아 제1트랜지스터(Q1)의 스위칭을 제어하여 역률을 보상하고, 역률보상부(30)의 출력전압과 출력전류를 입력받아 과전압이나 과전류가 출력되지 않도록 하는 등 역률보상부(30)를 전체적으로 제어하는 제1제어부(U5)와,
상기 직류부(20)의 출력전압(즉, 직류부(20) 캐패시터(C2)의 충전전압)의 크기와 파형을 감지하여 제1제어부(U5)로 전송하는 저항들(R1, R2, R3)과,
상기 직류부(20)의 출력전류가 유입되어 흐르는 1차권선과, 상기 1차권선에 유입되는 전류의 제로점(영점)을 감지하여 제1제어부(U5)로 전송하는 2차권선으로 이루어지는 제1트랜스(T1)와,
상기 제1제어부(U5)의 제어에 따라 스위칭하여 상기 직류부(20) 출력전류를 출력전압과 주기가 같고 크기가 비례하는 형태가 되도록(즉, 전류와 전압의 위상을 일치시킴) 제어하는 제1트랜지스터(Q1)와,
상기 제1트랜지스터(Q1)에 의해 스위칭된 상기 제1트랜스(T1) 1차권선의 유도전압을 정류하는 다이오드(D5) 및 평활하는 캐패시터(C7)와,
상기 캐패시터(C7)에 충전된 전압을 감지하는 저항(R10, R11)과,
상기 제1트랜지스터(Q1) 소스단에 연결되어 제1트랜지스터에 과전류가 유입되지 않도록 하여 보호하는 저항(R9)과, 제1제어부(U5)와 제1트랜지스트(Q1)의 게이트단을 연결하며 제1트랜지스터에 스위칭 신호를 인가하는 저항(R6)을 포함하여 이루어진다.
상기 인버터부(40)는 상기 직류부(20)와 역률보상부(30)를 통해 역률이 보상된 직류전원을 스위칭하여 구형파의 고주파 교류전원을 생성한다.
상기 인버터부(40)는
상기 역률보상부(30)의 출력 직류전원을 스위칭하여 구형파 전원을 제2트랜스(T2)로 공급하는 두 제2트랜지스터(Q2, Q3)와,
상기 두 제2트랜지스터(Q2, Q3)의 스위칭을 제어하며, 연결되어 있는 스타트부(60), 보호부(80) 등을 제어하는 제2제어부(U2)를 포함하여 이루어진다.
그리고 상기 제2제어부 1번핀에는 저항(R21, R22)과 캐패시터(C10)로 구성되어 상기 직류부(20)로부터 입력되는 입력전압을 감지하는 입력전압감지부(81)가 연결되어 있고, 2번핀에는 전압을 제어하여 발진시켜주는 캐패시터(C11)가 연결되어 있고, 7번핀에는 발진 주파수의 최소값을 설정하는 저항(R25)가 연결되어 있다. 그리고 14번핀과 15번핀 사이에 연결되어 있는 캐패시터(C14)는 14번핀과 15번핀의 전압차를 발생시켜 두 제2트랜지스터(Q2, Q3)가 교대로 온,오프 되도록(즉, 동시에 온 또는 오프되지 않도록) 한다.
상기 스타트부(60)는 형광램프의 초기 점등시 보다 큰 전류를 형광램프로 인가하여 형광램프를 예열시킨다.
상기 스타트부(60)는 상호 병열연결된 저항(R26)과 캐패시터(C45)로 구성되고 상기 제2제어부(U2)의 8번핀에 연결된 예열전류설정부와, 캐패시터(C12)로 구성되고 상기 제2제어부(U2)의 3번핀에 연결되어 예열시간을 설정하는 예열시간설정부로 구성된다.
상기 보호부(80)는 형광램프의 수명말기나 순간점등 시와 같은 상황에서 과전류가 유입되는 경우 이를 감지하여 제2제어부(U2)의 구동전원을 차단하여 제2제어부(U2)를 동작을 정지시켜 보호한다.
상기 보호부(80)는 상호 병열 연결된 저항(R34)와 캐패시터(C15)로 구성되며, 제2트랜지스터(Q3)의 소스단과 형광램프 사이에 연결되어 형광램프에 과전류가 인가되는지 여부를 감지하는 감지부(81)와, 상호 병열 연결된 저항(R35)와 캐패시터(C16)로 구성되며, 제2제어부(U2) 9번핀에 연결되어 감지부(81)에서 과전류를 감지하는 때에는 제2제어부(U2)의 구동전원을 차단하는 차단부(83)를 포함하여 이루어진다.
참고로, 상기 제2제어부(U2)의 구동전원은 제2트랜지스터(Q2, Q3)의 스위칭에 의한 구형파 전원이 캐패시터(C18)에 의해 평활되고, 다이오드(D7)에 의해 정류된 후에, 저항(R31)과 캐패시터(C13)를 통해 구동전원으로 변화된 후 제2제어부(U2) 13번으로 인가된다. 또한, 상기 캐패시터(C18)에서 평활된 전원은 또 다른 다이오드(D8)을 통해 정류되고, 저항(R4)과 캐패시터(C6)를 통해 구동전원으로 변환된 후에 제1제어부(U5)의 8번핀으로 인가된다.
상기 공진부(70)는 제2트랜스(T2), 저항(R37), 캐패시터(C19~C22)로 구성되고, 상기 인버터의 출력 구형파를 공진시켜 정현파로 변환하여 형광램프에 공급한다.
제2트랜스(T2)의 1차권선과, 1차권선에 연결되어 있는 캐패시터(C19, C20)은 L-C 공진을 일으켜 제2트랜스 1차권권에 입력되는 구형파의 전류가 2차권선에서 정현파로 변환되어 형광램프로 인가되도록 한다. 이때 캐패시터 C19는 형광램프의 점등 초기 시에 예열에 필요한 충분한 전류가 인가되도록 하고, 캐패시터 C20은 초기 점등 이후에 전류를 제한하여 형광램프가 안정적으로 점등되도록 한다.
그리고 제2트랜스(T2)의 2차권선 측의 두 코일은 각각 형광램프의 양측에 각각 연결되어 공진을 일으키는 캐패시터 C19, C20의 용량을 줄이고, 형광램프의 양측 필라멘트가 걸리는 전압을 강압시키며 형광램프이 수명을 연장시킨다.
상기 전력조절부(50)는 상기 제2제어부(U2)의 5번핀에 연결된 저항(R23)과 6번핀에 연결되고 상호 병열 연결되어 있는 저항(R24), 캐패시터(C9), 가변저항(R27)로 구성된다.
상기 전력조절부(50)의 저항(R23, R24), 캐패시터(C9), 가변저항(R27)의 값에 의해 형광램프에서 소비되는 전력이 결정되며, 특히 가변저항(R27)은 형광램프가 최저 조도로 점등되도록 하는 때에 플리커(깜박거림) 현상이 발생되면 그 값을 사용자가 조절하여 형광램프의 소비전력을 증가시켜 플리커 현상을 제거할 수 있도록 한다.
다시 말해, 상기 제2제어부(U2)의 5번핀에 연결된 저항(R23)은 최대 조도시에 형광램프에서 소비되는 최대 소비전력을 설정하게 되는데, 형광램프의 사양을 고려하여 과부하로 형광램프가 파손되지 않는 범위 내에서 최대 소비전력을 설정하는 저항값을 갖고, 상기 제2제어부(U2)의 6번핀에 연결된 가변저항(R27)은 최저 조도 조절 가능범위를 사용자가 넓힐 수 있도록 그 저항값을 사용자가 임의로 변경할 수 있으며, 형광램프로 최저 조도로 점등되는 때에 플리커 현상이 발생되면 사용자가 가변저항(R27)의 저항값을 조절(증가 또는 감소)시켜 형광램프의 소비전력을 증가시켜 플리커 현상을 제거하게 된다.
상기 디밍제어부(90)는
상기 역률보상부(30)의 제1트랜스(T1)에 유기결합되어 있는 코일(L1)과, 상기 코일(L1)에 유기되는 전압을 정류 및 평활하여 직류전압을 발생시키는 다이오드(D10), 캐패시터(C25, C26), 제너다이오드(ZD2), 저항(R38)을 포함하는 정전압부(91)와,
싸이리스터(Q4)와, 상기 정전압부(91)의 출력전압을 전압분배하여 상기 싸이리스터(Q4)로 트리거전압을 입력하는 저항(R39, R40)과, 충전전압으로 상기 싸이리스터(Q4)를 온/오프시키는 캐패시터(C27)를 포함하는 삼각파발생부(95)와,
0~10V의 외부 직류전원이 입력되고, 저항(R42, R43)과 캐패시터(C29)로 구성되어 입력되는 외부 직류전원의 노이즈를 제거하는 외부전원입력부(93)와,
비반전부로 입력되는 상기 삼각파발생부(95)의 삼각파와, 반전부로 입력되는 상기 외부전원입력부(93)의 외부전원을 비교하여 구형파를 발생시키는 비교기(U3)와,
상기 비교기의 출력 구형파를 인버터부(40)측으로 전기적 절연상태로 전송하는 포토커플러(Q5)와,
다이오드(D9), 저항(R17, R18, R19, R20), 캐패시터(C8, C24)로 구성되며, 상기 포토커플러(Q5)의 출력측 포토트랜지스터에 연결되어, 포토커플러에 전송되는 구형파에 따라 그 값이 선형적으로 변화되는 디밍신호를 생성하여 제2제어부(U2)의 4번핀으로 입력하는 디밍신호생성부(97)를 포함하여 이루어진다.
상기 디밍제어부(90)에 입력되는 외부 직류전원의 크기에 따라 비교기에서 생성되는 구형파의 펄스 폭이 조절되고, 포토커플러가 전송하는 구형파는 디밍신호생성부(97)에 의해 전송된 구형파의 펄스 폭(펄스 주기를 포함할 수 있음)에 따른 크기(0.5 ~ 5 V)를 갖는 디밍신호로 변환되어 인버터부(40)의 제2제어부(U2)로 입력된다.
그리고 제2제어부(U2)는 입력된 디밍신호에 따른 발진 주파수로 제2트랜지스터(Q2, Q3)를 스위칭하여 형광램프의 조도를 조절하게 된다.
예를 들어 외부 입력 직류전원으로 0V가 입력되면, 비교기에서는 펄스 폭이 긴 구형파가 생성되어 포토커플러를 통해 디밍신호생성부(97)로 입력되고, 디밍신호 생성부는 5V의 디밍신호를 생성하여 제2제어부로 입력한다. 그러면 제2제어부는 발진 주파수를 줄여 제2트랜지스터(Q2,Q3)를 스위칭함으로써, 형광램프의 조도를 낮추게 된다.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 회로도를 갖는 형광램프용 디밍제어 안정기에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 필터부 20 : 직류부
30 : 역률보상부 40 : 인버터부
50 : 소비전력조절부 60 : 스타트부
70 : 공진부 80 : 보호부
81 : 감지부 83 : 차단부
90 : 디밍제어부 91 : 정전압부
93 : 외부전원입력부 95 : 삼각파발생부
97 : 디밍신호생성부

Claims (4)

  1. 입력 교류전원의 노이즈를 제거하는 필터부;
    상기 필터부의 출력전원을 정류 및 평활하여 직류전원으로 변환하는 직류부;
    상기 직류부의 출력전원을 스위칭하여 고주파 구형파형의 전원을 출력하는 인버터부;
    상기 인버터의 고주파 구형파형을 공진시켜 정현파로 변환한 구동전원을 형광램프로 공급하여 점등시키는 공진부;
    입력전압의 크기에 따라 상기 인버터부 출력전원의 주파수를 변환하여 상기 형광램프의 조도를 조절하는 디밍제어부;를 포함하여 이루어지되,

    상기 인버터부에는 캐패시터와, 상기 캐패시터에 병열연결된 가변저항을 포함하여 이루어져, 상기 형광램프로 인가되는 출력전원의 소비전력을 조절함으로써, 상기 형광램프로 저조도로 점등시 발생되는 플리커 현상을 방지하는 소비전력조절부;가 연결되어 있는 것을 특징으로 하고,

    상기 디밍제어부는
    정전압을 출력하는 정전압부와,
    상기 정전압부의 출력전압을 스위칭하여 삼각파를 생성하는 삼각파발생부와,
    외부 직류전원을 입력받고, 노이즈를 제거하여 출력하는 외부전원입력부와,
    상기 삼각파발생부의 삼각파와 상기 외부전원입력부의 외부 직류전원을 비교하여 구형파를 발생시키는 비교기와,
    상기 비교기의 출력 구형파를 절연 상태로 전송하는 포토커플러와,
    포토커플러에 전송되는 구형파에 따라 그 값이 선형적으로 변화되는 디밍신호를 생성하여 상기 인버터부로 입력하는 디밍신호생성부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 형광램프용 디밍제어 안정기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 직류부와 인버터부 사이 연결되어 상기 직류부 출력전원의 역률을 보상하여 상기 인버터부로 공급하는 역률보상부;
    상기 형광램프에 과전류 유입시 상기 인버터부의 출력전원을 차단하여 보호하는 보호부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형광램프용 디밍제어 안정기.
  3. 삭제
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 역률보상부는
    역률보상부로의 입력전압의 파형과, 입력전류의 제로점을 입력받아 제1트랜지스터(Q1)의 스위칭을 제어하여 역률을 보상하고, 역률보상부의 출력전압과 출력전류를 입력받아 과전압이나 과전류가 출력되지 않도록 하는 등 역률보상부를 전체적으로 제어하는 제1제어부(U5)와,
    상기 직류부의 출력전압(즉, 직류부 캐패시터(C2)의 충전전압)의 크기와 파형을 감지하여 제1제어부(U5)로 전송하는 저항들(R1, R2, R3)과,
    상기 직류부의 출력전류가 유입되어 흐르는 1차권선과, 상기 1차권선에 유입되는 전류의 제로점(영점)을 감지하여 제1제어부(U5)로 전송하는 2차권선으로 이루어지는 제1트랜스(T1)와,
    상기 제1제어부(U5)의 제어에 따라 스위칭하여 상기 직류부 출력전류를 출력전압과 주기가 같고 크기가 비례하는 형태가 되도록(즉, 전류와 전압의 위상을 일치시킴) 제어하는 제1트랜지스터(Q1)와,
    상기 제1트랜지스터(Q1)에 의해 스위칭된 상기 제1트랜스(T1) 1차권선의 유도전압을 정류하는 다이오드(D5) 및 평활하는 캐패시터(C7)와,
    상기 캐패시터(C7)에 충전된 전압을 감지하는 저항(R10, R11)과,
    상기 제1트랜지스터(Q1) 소스단에 연결되어 제1트랜지스터에 과전류가 유입되지 않도록 하여 보호하는 저항(R9)과, 제1제어부(U5)와 제1트랜지스트(Q1)의 게이트단을 연결하며 제1트랜지스터에 스위칭 신호를 인가하는 저항(R6)을 포함하여 이루어지고,

    상기 인버터부는
    상기 역률보상부의 출력 직류전원을 스위칭하여 구형파 전원을 제2트랜스(T2)로 공급하는 두 제2트랜지스터(Q2, Q3)와,
    상기 두 제2트랜지스터(Q2, Q3)의 스위칭을 제어하며, 연결되어 있는 스타트부, 보호부 등을 제어하는 제2제어부(U2)를 포함하되,
    상기 제2제어부 1번핀에는 저항(R21, R22)과 캐패시터(C10)로 구성되어 상기 직류부로부터 입력되는 입력전압을 감지하는 입력전압감지부가 연결되어 있고, 2번핀에는 전압을 제어하여 발진시켜주는 캐패시터(C11)가 연결되어 있고, 7번핀에는 발진 주파수의 최소값을 설정하는 저항(R25)가 연결되어 있고,

    상기 스타트부는
    상호 병열연결된 저항(R26)과 캐패시터(C45)로 구성되고 상기 제2제어부(U2)의 8번핀에 연결된 예열전류설정부와,
    캐패시터(C12)로 구성되고 상기 제2제어부(U2)의 3번핀에 연결되어 예열시간을 설정하는 예열시간설정부를 포함하여 이루어지고,

    상기 보호부는
    상호 병열 연결된 저항(R34)와 캐패시터(C15)로 구성되며, 제2트랜지스터(Q3)의 소스단과 형광램프 사이에 연결되어 형광램프에 과전류가 인가되는지 여부를 감지하는 감지부와,
    상호 병열 연결된 저항(R35)와 캐패시터(C16)로 구성되며, 제2제어부(U2) 9번핀에 연결되어 감지부에서 과전류를 감지하는 때에는 제2제어부(U2)의 구동전원을 차단하는 차단부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 형광램프용 디밍제어 안정기.
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