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WO2017183813A1 - 아이피엘 기기 및 그 구동 회로 - Google Patents

아이피엘 기기 및 그 구동 회로 Download PDF

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Publication number
WO2017183813A1
WO2017183813A1 PCT/KR2017/003060 KR2017003060W WO2017183813A1 WO 2017183813 A1 WO2017183813 A1 WO 2017183813A1 KR 2017003060 W KR2017003060 W KR 2017003060W WO 2017183813 A1 WO2017183813 A1 WO 2017183813A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
terminal
voltage
diode
commercial power
capacitor
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2017/003060
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
고영산
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Skinscience Co Ltd
Original Assignee
Skinscience Co Ltd
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 Skinscience Co Ltd filed Critical Skinscience Co Ltd
Publication of WO2017183813A1 publication Critical patent/WO2017183813A1/ko
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Ceased legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N5/0613—Apparatus adapted for a specific treatment
    • A61N5/0616—Skin treatment other than tanning
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N2005/0626—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N2005/0632—Constructional aspects of the apparatus
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N2005/065—Light sources therefor
    • A61N2005/0651—Diodes

Definitions

  • the present invention relates to an IPL device and a driving circuit thereof, and more particularly, to an IPL device and a driving circuit for sensing a voltage of a region used, and amplifying and outputting an input voltage accordingly.
  • the laser device is a device that selects a laser of a wavelength necessary to treat a specific disease and then locally irradiates the skin area to be treated.
  • laser devices have many side effects and are particularly difficult to irradiate the skin containing various skin diseases. In other words, according to each disease needs a laser suitable for this, there are freckles and blemishes on the face, there are increased blood vessels and wrinkles or enlarged pores were a problem to treat the three or four kinds of lasers had to be treated.
  • IPL Intelligent Pulsed Light
  • IPL devices use a lamp flash that emits light from 350nm to 1200nm and adjusts the wavelength of the light emitted by the filter.
  • the irradiation lamp typically uses a xenon lamp for several seconds. Will be investigated.
  • the IPL device In order to emit light of the xenon lamp smoothly, a voltage higher than the peak value of the commercial power supply is required. According to such a necessity, the IPL device includes a charging capacitor, charges the charging capacitor higher than the peak value of the commercial power source by using the electric charge supplied from the commercial power source, and then uses the xenon lamp to emit light.
  • the driving circuit for IPL devices must be constructed in at least two types to be suitable for commercial power sources of the exporting country.
  • the present invention is to solve the above problems, generally to provide a free voltage function, to provide an IPL device that can be driven by a single drive circuit regardless of whether the commercial power source of the region used 110V or 220V For the purpose of
  • the above object of the present invention is connected to a commercial power supply having a first voltage or a second voltage higher than the first voltage, and in the case of a commercial power supply having a first voltage, it is possible to charge the charging capacitor up to three times the peak voltage of the commercial power supply.
  • the first terminal is connected to the first terminal of the commercial power source.
  • a diode and capacitor selection operation unit operating as a first capacitor in a commercial power supply of voltage and a first diode in a commercial power supply of a second voltage, and a second terminal to which the second terminal and the anode terminal of the diode and capacitor selection operation unit are connected.
  • a second capacitor connected between the diode, the cathode terminal of the second diode and the second terminal of the commercial power supply, the charging capacitor, and the cathode terminal of the second diode It is connected between the switch unit provided between the charging capacitor and the second terminal of the diode and the capacitor selection operation unit and the second terminal of the commercial power supply, and operates as a diode in the commercial power supply of the first voltage, the commercialization of the second voltage
  • the power supply can be achieved by a driving circuit for IPL devices, which includes an input voltage reactive diode operating as an open circuit of infinite resistance.
  • the first terminal of the charging capacitor is connected to the output terminal of the switch unit, and the second terminal is implemented to be connected to the first terminal of the commercial power source, the switch unit is configured of the second thyristor, the diode and the capacitor selection operation unit is the commercial power source.
  • a first capacitor connected between a first terminal of the first terminal and an anode terminal of the second diode, and an anode terminal connected to a first terminal of a commercial power supply and a cathode terminal connected to an anode terminal of the second diode It is good to configure.
  • the input voltage reactive diode may include a voltage detector configured to detect whether the voltage of the commercial power source is a first voltage or a second voltage, a first photocoupler turned on or off according to the output of the voltage detector; And a first thyristor which operates when the first photocoupler is turned on.
  • the input voltage reactive diode is implemented such that the anode terminal of the first thyristor is connected to the second terminal of the commercial power supply, and the cathode terminal is connected to the anode terminal of the second diode.
  • Another object of the present invention can be achieved by constructing IPL in various combinations using the above-described driving circuit.
  • the driving circuit for IPL apparatus can provide a free voltage function that can be used irrespective of the voltage of a commercial power supply.
  • the driving circuit for the IPL device according to the present invention can charge the charging capacitor up to approximately three times the peak value of the commercial power supply when used in a commercial power supply having a low voltage (110V), and a commercial power supply having a high voltage (220V). It can be used to charge up to twice the peak voltage value of commercial power.
  • This charging function can be provided as a circuit by changing the circuit according to the voltage value of the commercial power source input.
  • an IPEL driving circuit used in a region of a commercial power source having a low voltage and an IPEL driving circuit used in a region of a commercial power source having a low voltage are configured differently, and a driving circuit suitable for a region sold There was a inconvenience to supply a product having a.
  • designing two drive circuits, providing product inventory management and after-sales services have been a cost driver and cost.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of an IPEL driving apparatus used in a general IPEL apparatus.
  • FIG. 2 is a partial modification of the IPEL driving circuit diagram shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a partial modification of the IPEL driving circuit diagram shown in FIG. 1.
  • IPEL driving circuit diagram of an embodiment according to the present invention is a partial configuration of the IPEL driving circuit diagram of an embodiment according to the present invention.
  • FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of FIG. 3 when used in a commercial power supply having a low voltage (110V).
  • FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a circuit operation of FIG. 4.
  • FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of FIG. 3 when used in a commercial power supply having a high voltage (220V).
  • FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating the circuit operation of FIG. 6.
  • FIG. 8 is a partial configuration of the IPEL driving circuit diagram of an embodiment according to the present invention.
  • FIG. 9 is a circuit diagram illustrating a voltage detector and a photocoupler according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a partial configuration of the IPEL driving circuit diagram of an embodiment according to the present invention.
  • FIG. 11 is a circuit diagram illustrating a voltage detector and a photocoupler according to an embodiment of the present invention.
  • PC1 First Photocoupler
  • PC2 Second Photocoupler
  • SCR1 First thyristor
  • SCR2 Second thyristor
  • on or above means to be located above or below the target portion, and does not necessarily mean to be located above the gravity direction.
  • a portion such as an area, a plate, etc. is said “on or on top of” another part, it is not only in contact with or spaced apart from another part, but also in the middle of another part. It also includes cases where there is.
  • one component when one component is referred to as “connected” or “connected” with another component, the one component may be directly connected or directly connected to the other component, but in particular It is to be understood that, unless there is an opposite substrate, it may be connected or connected via another component in the middle.
  • the IPEL driving circuit includes a double voltage unit 20 that receives a commercial power supply (VmSin ⁇ t), converts the voltage into a high voltage, supplies a charge capacitor Co for driving the xenon lamp 70, a double voltage unit 20, The electric charges stored in the switch unit SW provided between the charging capacitor Co, the control unit 30 controlling the switch unit SW, the user interface 50 receiving the user's input, and the charging capacitor Co. It is composed of a trigger unit 60 for triggering the xenon lamp 70 by using, and supplying power to both terminals.
  • the voltage distribution unit 20, the control unit 30 and the switch unit SW may be referred to as an output voltage controlled power supply unit 80 as one unit.
  • the output voltage controlled power supply unit 80 is a component that means a power supply unit that can receive commercial power and supply the desired output value.
  • the user interface 50 is composed of a switch or the like provided in the IPL device, and is a component for receiving the intensity and / or interval of the light source irradiated to the user's skin.
  • the controller 30 sets the charging voltage of the charging capacitor Co using the intensity and / or interval of the light source input from the user interface 50, and controls the switch unit SW to set the charging capacitor Co. It controls to charge to the charging voltage.
  • the control unit 30 is responsible for controlling the trigger unit 60 to trigger and turn off the xenon lamp 70. In order to start emitting light of the xenon lamp 70, a high voltage (trigger voltage) must be applied initially.
  • the trigger element 71 may be implemented in the form of a wire wound spirally on the outer circumferential surface of the xenon lamp 70 or in the form of a plate having a thin thickness closely formed along the curvature of the outer circumferential surface of the xenon lamp 70. have.
  • FIG. 2 is a partial modification of the IPEL driving circuit diagram shown in FIG. 1.
  • the switch unit SW is implemented as a thyristor (SCR, hereinafter referred to as 'SCR'), and the difference between the reference voltage generator 90 connected to the gate terminal of the SCR is different. have.
  • the reference voltage generator 90 is a circuit that outputs a charging voltage value at which the charging capacitor Co is to be charged.
  • the charging voltage value may be provided through the controller 30 using the intensity and / or interval of the light source input from the user interface 50, or may be a zener diode without using the controller 30. Of course, it can also be implemented using a distribution resistor.
  • the switch unit SW In the driving circuit shown in FIG. 1, the switch unit SW must be controlled by a complicated control method such as a pulse width modulation (PWM) method in order to charge the charging capacitor Co to a desired charging voltage.
  • PWM pulse width modulation
  • the reference voltage generator 90 can be implemented in a simple manner.
  • SCR is a type of controllable rectifier device.
  • the SCR is a device that is switched from off to on when the anode terminal voltage is higher than the cathode terminal voltage and the gate terminal voltage is higher than the cathode terminal voltage.
  • the switch SW a triac, a BJT, an IGBT, or the like may be used in addition to the SCR.
  • a case in which an SCR is used as the switch unit SW as shown in FIG. Of course.
  • FIG. 3 is a partial configuration of the IPEL driving circuit diagram of an embodiment according to the present invention.
  • a circuit configuration, a control unit, and an interface behind the charging capacitor Co are omitted.
  • SCR SCR2
  • the reference voltage generator 90 was connected to the gate of SCR2.
  • a diode and capacitor selection operation unit 100 in which a first terminal is connected to a first terminal of a commercial power supply, and a second terminal and an anode terminal of the diode and capacitor selection operation unit 100 are connected.
  • the commercial power source is a low voltage (110V), it operates as a diode.
  • Input Voltage Responsive Diode Operating in Circuit It consists of 110.
  • the input voltage reactive diode 110 is provided to be in a forward direction from the second terminal of the commercial power source to the second terminal of the first capacitor C1.
  • the diode and capacitor selection operation unit 100 is a circuit that operates as a capacitor when the commercial power supply is a low voltage (110V) and a diode when the commercial power supply is a high voltage (220V).
  • 4 is an equivalent circuit diagram of FIG. 3 when used in a commercial power supply having a low voltage (110V).
  • 110V AC low voltage
  • 4 is an equivalent circuit for charging the charging capacitor Co up to three times the peak value of the commercial power supply.
  • the commercial power supply is 110V AC
  • the 110V indicates an effective value rms
  • the peak voltage is about 156V (110 x 1.414).
  • VmSin ⁇ t it is assumed that Vm represents a peak voltage and is about 156V.
  • the diode and capacitor selection operation unit 100 When the commercial power source is a low voltage 110V, the diode and capacitor selection operation unit 100 operates as the first capacitor C1, and the input voltage reactive diode 110 operates as the third diode represented by D3. Done.
  • the input voltage responsive diode 110 When the input voltage responsive diode 110 is configured as a circuit including the third diode D3, when the commercial power supply has a low voltage 110V, the same operation characteristic as that of the diode is shown.
  • the third diode labeled ' will be referred to as.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the circuit operation of FIG. 4.
  • the first capacitor C1 is formed while forming a current path in the direction of the commercial power source, the third diode, and the first capacitor C1.
  • the voltage of Vm having a phase polarity is charged (1 path).
  • + cycle power is applied from the commercial power source, as shown in FIG. 5 (b)
  • a current consisting of the commercial power source, the first capacitor C1, the second diode D2, and the second capacitor C2 is shown. While forming the path, the second capacitor C2 is charged with the 2 Vm voltage having the polarity shown in the drawing (2 path).
  • Vm When -cycle power is applied from the next commercial power source, Vm is charged to the first capacitor by the path. At the same time, a path along the commercial power source, the second capacitor C2, the second thyristor SCR2, and the charging capacitor Co is formed, and the charging capacitor Co is charged to a voltage of 3 Vm having the polarity shown in the drawing. Since the capacity of the charging capacitor Co is substantially larger than that of the first capacitor C1 and the second capacitor C2 in the practical IPL driving circuit, the charging capacitor Co may be charged to a voltage of 3 Vm in FIGS. Step (c) must be repeated several times, but ultimately the charging capacitor Co can theoretically charge up to 468V (3 ⁇ 156).
  • 6 is an equivalent circuit diagram of FIG. 3 when used in a commercial power supply having a high voltage (220V). As described above, when 220V AC is used as the commercial power supply, it is necessary to charge the charging capacitor Co up to twice the peak value of the commercial power input to operate the IPL device smoothly. 6 is an equivalent circuit for charging a charging capacitor Co up to twice the peak value of commercial power. If the commercial power source is 220V AC, the peak voltage is about 311V (220 x 1.414). When a commercial power source is expressed as VmSin ⁇ t, it is assumed that Vm represents a peak voltage and is about 311V. When the commercial power source has a high voltage (220V), the diode and capacitor selection operation unit 100 operates as the first diode D1, and the input voltage reactive diode 110 operates as an open circuit of infinite resistance. do.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating the circuit operation of FIG. 6.
  • + cycle power is applied from the commercial power source, as shown in FIG. 7A
  • current paths in the commercial power source, the first diode D1, the second diode D2, and the second capacitor C2 are connected. While forming, the second capacitor C2 is charged with a voltage of Vm having polarity in the drawing (4 path).
  • the charging capacitor Co forms a 5 path including the commercial power source, the second capacitor C2, and the charging capacitor Co.
  • FIGS. 7A to 7B Since the capacity of the charging capacitor Co is much larger than that of the second capacitor C2 in the practical IPL driving circuit, the steps of FIGS. 7A to 7B are repeated several times to charge the charging capacitor Co to a voltage of 2 Vm. It should be repeated, but ultimately the charging capacitor Co can theoretically charge up to 622V (2 ⁇ 311).
  • FIG. 8 is a partial configuration of the IPEL driving circuit diagram of an embodiment according to the present invention.
  • a circuit configuration, a controller, and an interface behind the charging capacitor Co are omitted.
  • the diode and capacitor selection operation unit 100 and the input voltage reactive diode 110 are presented as specific circuits.
  • the diode and capacitor selection operation unit 100 includes a first diode D1 coupled to the first capacitor C1 and the first capacitor C1 in a shunt manner.
  • the diode and capacitor selection operation unit 100 including the first capacitor C1 and the first diode D1 is a commercial power source having a low voltage 110V, the polarity Vm as shown in FIG. Since the first diode D1 is not operated because it is applied to the first diode D1, the first diode D1 functions as a capacitor. In the case of a commercial power source having a high voltage (220V), as shown in FIG. Since the first capacitor C1 has a larger impedance than the first diode D1 operated as, it operates as the first diode D1.
  • the input voltage reactive diode 110 includes a voltage detector VD, a first photocoupler PC1, a resistor r1, and a first thyristor SCR1.
  • the first photocoupler PC1 is turned on from the off state by the voltage detector VD.
  • the SCR1 is kept in an on state and functions as a third diode.
  • the first photocoupler PC1 is kept off by the voltage detector VD. Since SCR1 remains off, it operates as an open circuit of infinite resistance.
  • a first capacitor C1 connected to both terminals of the commercial power source in a shunt manner and detecting a voltage, the first capacitor C1 connecting the first terminal and the first terminal of the commercial power source, and a second of the commercial power source;
  • the first thyristor SCR1 is installed between the terminal and the second terminal of the first capacitor C1, the anode terminal is connected to the second terminal of the commercial power supply, and the cathode terminal is connected to the second terminal of the first capacitor C1.
  • the IPEL driving circuit shown in FIG. 8 has a first diode D1 connected in a shunt manner from the first terminal of the first capacitor C1 to the second terminal in the forward direction, and according to the output value of the voltage detector VD.
  • a first photocoupler PC1 for turning on / off the first thyristor SCR1 is provided.
  • the first photocoupler PC1 is provided between the anode terminal of the first thyristor SCR1 and the gate terminal, and a resistor r1 is inserted between the cathode terminal and the gate terminal of the first thyristor SCR1.
  • the resistor r1 is a circuit element for stably controlling the on / off state of the first cylist.
  • the driving circuit for IPL apparatus described so far uses the second thyristor SCR2 as the switch unit SW.
  • a time varying waveform must be applied to the anode terminal. 3 to 8, a commercial voltage is applied to a voltage charged in a second capacitor C2 operating as a double voltage capacitor so that a DC biased charging voltage may be applied to the switch SW. It can be seen that the implementation.
  • FIG. 9 is a circuit diagram illustrating a voltage detector and a photocoupler according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 9A illustrates a voltage detector of one embodiment
  • FIG. 9B illustrates a first thyristor SCR1, a resistor r1, and a first photocoupler.
  • the voltage detector configuration circuit shown in FIG. 9 (a) is configured so that the commercial power input is divided into a series connection of a 0.813R1 resistor and a R1 resistor, and a series connection of a R2 resistor and a Zener diode (ZD), and each intermediate terminal.
  • the N1 terminal and the N2 terminal were formed in.
  • an element having a 91V characteristic was used as the zener voltage Vz of the zener diode ZD used.
  • the 0.813R1 resistance means a resistance that is 0.813 times the R1 resistance.
  • Table 1 shows the voltages applied to the output terminals N1 and N2 of the voltage detector shown in FIG. 9A when using 110V and 220V as commercial power.
  • the furnace performs the same operation as the diode indicated by SCR1 as shown in FIGS. 4 and 5.
  • the voltage detector forms a current flow from the N1 terminal to the N2 terminal. This current flow maintains the photocoupler in the off state in the circuit shown in FIG. 9 (b), and the first thyristor SCR1 also maintains the off state.
  • the circuit shown in FIG. 9 (b) behaves like an open circuit of infinite resistance as shown in FIGS. 6 and 7.
  • FIG. 10 is a partial configuration of the IPEL driving circuit diagram of an embodiment according to the present invention.
  • a circuit configuration, a control unit, and an interface behind the charging capacitor Co are omitted.
  • the input voltage reactive diode 110 is implemented in another embodiment and a comparator is added.
  • the input voltage reactive diode 110 may include a voltage detector VD, a comparator 130, a first photocoupler PC1, a resistor r2, a resistor r3, and a triac TRIAC. Configured.
  • the comparator 130 connected to the voltage detector VD when a low voltage (110V) commercial power is applied, the comparator 130 connected to the voltage detector VD outputs a high voltage and is switched from the off state of the first photocoupler PC1 to the on state.
  • the liquid TRIAC is switched on, and the third diode D3 is turned on. Therefore, the input voltage reactive diode 110 operates to connect the third diode D3.
  • the comparator 130 connected to the voltage detector VD outputs a low voltage and the first photocoupler PC1 maintains the off state. .
  • the triac TRIAC also remains off. Therefore, the input voltage reactive diode 110 operates as an open circuit of infinite resistance.
  • a voltage detector (VD) is connected to both terminals of the commercial power source in a shunt manner and detects a voltage
  • a first capacitor C1 is connected to the first terminal and the first terminal of the commercial power source.
  • a triac TRIAC and a third diode D3 are provided in series between the second terminal of the commercial power supply and the second terminal of the first capacitor C1. More specifically, the T1 terminal of the triac TRIAC is connected to the second terminal of the first capacitor C1, and the T2 terminal is connected to the cathode terminal of the third diode D3, and the third diode D3 of the third diode D3 is connected.
  • the anode terminal is connected to the second terminal of the commercial power source.
  • a second diode D2 connected between the first capacitor second terminal and the anode terminal, a second capacitor C2 provided between the cathode terminal of the second diode D2 and the anode terminal of the third diode D3;
  • a second thyristor SCR2 (switch part) is provided between the cathode terminal of the second diode D2 and the charging capacitor Co.
  • a first diode D1 is connected to the first terminal of the first capacitor C1 in a shunt manner with the second terminal in the forward direction.
  • the two output terminals N1 and N2 of the voltage detector VD are connected to the ⁇ input terminal and the + input terminal of the comparator 130, respectively, and the output terminal of the comparator 130 turns on / off the triac (TRIAC).
  • the first photocoupler PC1 It is connected to the first photocoupler PC1 input.
  • the first output terminal of the first photocoupler PC1 is connected to the T2 terminal of the TRIAC through the resistor r3, and the second output terminal of the first photocoupler PC1 is connected to the gate terminal of the TRIAC. do.
  • a resistor r2 was inserted between the T1 terminal and the gate terminal of the TRIAC.
  • the resistors r2 and r3 are circuit elements for stably controlling the on / off state of the triac TRIAC.
  • FIG. 10 The circuit operation of FIG. 10 will be briefly described. The overall operation of the circuit is similar to that of FIG. 8, and therefore only portions that differ from FIG. 8 will be described.
  • the comparator 130 When a low commercial voltage AC 110V is detected by the voltage detector VD, the comparator 130 outputs a control signal for turning on the first photocoupler PC1, and the first photocoupler PC1 is output by the corresponding signal. Is switched from the off state to the on state.
  • the triac TRIAC
  • the comparator 130 When a high commercial voltage AC 220V is detected by the voltage detector VD, the comparator 130 outputs a control signal to turn off the first photocoupler PC1, and the first photocoupler PC1 is output by the corresponding signal. Will remain off. As a result, the triac TRIAC remains in an off state and is equivalent to the equivalent circuit shown in FIG. 6, and operates like the circuit shown in FIG. 7.
  • the comparator 130 may be replaced with a microcomputer.
  • the microcomputer receives the detected voltage from the voltage detector VD, determines whether the detected voltage is a low value or a high value, and accordingly determines a series of processing flows for turning on / off the first photocoupler PC1. It is a control element to store.
  • noise included in the commercial power source may be included in the voltage detector VD. Therefore, it is not preferable to directly connect the output terminal of the voltage detector VD to the input terminal of the microcomputer.
  • FIG. 11 is a circuit diagram illustrating a voltage detector and a photocoupler according to an exemplary embodiment of the present invention. More suitably, FIG. 11 illustrates a circuit diagram of a voltage detector and a first photocoupler of an embodiment, which may be suitably applied when a microcomputer or a comparator is added.
  • FIG. 11A shows a voltage detector of an embodiment
  • FIG. 11B shows a triac, resistors r2, r3, and r4, and a first photocoupler.
  • the circuit of the voltage detector shown in FIG. 11A is a circuit in which a second photocoupler PC2 is added to the output terminal of the voltage detector shown in FIG.
  • the fourth diode D4 provided between the N1 terminal and the N2 terminal is a diode for preventing excessive breakdown voltage being applied to the photodiode constituting the second photocoupler PC2. Since the output terminal Min of the voltage detector shown in FIG. 11 (a) is electrically independent of the commercial power source, the output terminal Min of the voltage detector is not affected by the noise included in the commercial power source.
  • the resistor r5 is provided as an element for stabilizing the photo transistor constituting the photocoupler.
  • FIG. 11B shows a triac, resistors r2, r3, and r4 and a first photocoupler, and shows some circuit diagrams of FIG. 10.
  • the circuit of FIG. 11 (b) has a configuration difference in which the cathode terminal of the photodiode is connected to the ground terminal. This is because the output terminal of the comparator or the microcomputer is composed of one. Therefore, the circuit shown in FIG. 11 (b) is the circuit of FIG. 8 without using a comparator or a micom when the cathode terminal of the photodiode constituting the first photocoupler PC1 is used in the connection form as shown in FIG. 9 (b).
  • the first thyristor (SCR1), the first photocoupler (PC1) and can be used as a circuit for replacing the resistor (r1).
  • the commercial power has been described as having two voltages (110V and 220V) depending on the region.
  • the voltages 110V and 220V should be understood as specific voltage values for convenience of description, and generally include other voltage values represented by the first voltage and the second voltage higher than the first voltage.
  • the microcomputer or comparator 130 may be understood as a circuit element belonging to a control element.
  • the main body unit includes a voltage distribution unit 20, a control unit 30, a user interface 50, a charging capacitor and a trigger unit 60, and a handpiece unit includes a xenon lamp having a trigger element. It is convenient for use to configure. In this configuration, the lamp driving power generated in the main body portion is supplied to the handpiece portion using a cable.

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Abstract

본 발명은 아이피엘 구동 회로 및 이를 구비하는 아이피엘 기기에 관한 것이다. 본 발명에서는 하나의 구동 회로를 이용하여 110V 갖는 상용전원에서 사용할 경우 상용전원 피크 전압의 세 배까지 충전시키고, 220V 갖는 상용전원에서 사용할 경우 상용전원 피크 전압의 두 배까지 충전시키는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 아이피엘 구동 회로에는 제1단자가 상기 상용전원의 제1단자와 연결되며, 제1전압의 상용전원에서는 제1캐패시터로 동작하고, 제2전압의 상용전원에서는 제1다이오드로 동작하는 다이오드 및 캐패시터 선택 동작부와, 다이오드 및 캐패시터 선택 동작부의 제2단자와 상용전원의 제2단자 사이에 연결되며 제1전압의 상용전원에서는 다이오드로 동작하고 제2전압의 상용전원에서는 무한대 저항의 오픈 회로로 동작하는 입력전압 반응형 다이오드가 구비되는 것을 특징으로 한다.

Description

아이피엘 기기 및 그 구동 회로
본 발명은 아이피엘 기기 및 그 구동 회로에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 사용되는 지역의 전압을 감지하고, 이에 적합하게 입력 전압을 증폭하여 출력하는 아이피엘 기기 및 그 구동 회로에 관한 것이다.
피부질환을 치료하는 기기로는 레이저 기기가 초장기에 많이 도입되었다. 레이저 기기는 특정 질환을 치료하는 데 필요한 파장의 레이저를 선택한 후 치료코자 하는 해당 피부 부위에 국부 조사하는 기기로서 특정 피부 질환을 치료하는데 적합하다. 그런데 레이저 기기는 부작용이 많으며 특히 여러 가지 피부 질환이 포함된 피부에 조사하기에는 어려운 기기이다. 즉, 각각의 질환에 따라 그에 적합한 레이저가 필요하기 때문에 얼굴에 주근깨나 잡티가 있고, 늘어난 혈관이 있으면서 또한 잔주름이나 늘어난 모공이 문제가 되어서 치료를 하고자 하면 서너 가지 레이저를 이용하여 치료를 해야 하였다.
이러한 단점을 해결하고자 여러 파장의 빛을 한꺼번에 조사하여 여러 가지 질환을 가진 피부를 간편하게 치료하는 아이피엘(IPL, Intense Pulsed Light) 기기가 미국의 비터(bitter) 박사에 의해 개발되어 현재 널리 사용되고 있다. 아이피엘 기기는 350nm ~ 1200nm의 파장 빛을 방사시키는 램프 플래쉬를 이용하고 필터를 사용해서 나오는 빛의 파장을 조절하게 되며, 조사 램프로는 통상 제논(zenon) 램프를 사용하여 수 초 동안 수 회 정도 피부에 조사하게 된다.
제논 램프를 원할하게 발광시키기 위해서는 상용전원의 피크치보다 높은 전압을 필요로 한다. 이러한 필요에 따라 아이피엘 기기는 충전 캐패시터를 구비하고, 상용전원으로부터 공급되는 전하를 이용하여 충전 캐패시터를 상용전원의 피크치보다 높게 충전시킨 후, 제논 램프를 발광하는데 이용한다.
그런데 지역별(또는 국가별)로 사용하는 상용전원은 동일하지 않다. 예를 들어 대한민국의 경우는 통상 220V 교류 전원을 이용하고, 미국의 경우는 100V~120V(중간값으로 110V라 칭하기로 함)의 교류 전원을 이용하는 것으로 알려져 있다. 전술한 바와 같이 제논 램프를 발광시키기 위해서는 높은 전압을 필요로 한다. 통상 110V 상용전원을 사용하는 지역에서 아이피엘 기기를 사용하기 위해서는 입력되는 상용전원 피크치의 3배 전압까지 충전 캐패시터 충전시킬 필요가 있다. 이에 비해 통상 220V 상용전원을 사용하는 지역에서 아이피엘 기기를 사용하기 위해서는 입력되는 상용전원 피크치의 2배 전압까지 충전 캐패시터 충전시키면 된다.
아이피엘 기기를 생산하는 생산자 입장에서는 수출국가의 상용 전원에 적합하게 아이피엘 기기용 구동 회로를 적어도 두 가지 형태로 구축하여야 하는 문제점이 발생하고 있는 실정이다.
[선행기술문헌] 대한민국 등록특허 제10-1089106호 (2011.11.28)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 일반적으로 프리 전압 기능을 제공하는 것으로서, 사용되는 지역의 상용전원이 110V 이든 220V이든 구애받음이 없이 하나의 구동 회로로 구동가능한 아이피엘 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적은 제1전압 또는 상기 제1전압보다 높은 제2전압을 갖는 상용전원과 연결되어, 제1전압을 갖는 상용전원의 경우에는 상용전원 피크 전압의 3배까지 충전 캐패시터를 충전 가능하고, 제2전압을 갖는 상용전원의 경우에는 상용전원 피크 전압의 2배까지 충전 캐패시터를 충전 가능한 아이피엘 기기용 구동 회로에 있어서, 제1단자가 상기 상용전원의 제1단자와 연결되며, 제1전압의 상용전원에서는 제1캐패시터로 동작하고, 제2전압의 상용전원에서는 제1다이오드로 동작하는 다이오드 및 캐패시터 선택 동작부와, 다이오드 및 캐패시터 선택 동작부의 제2단자와 애노드 단자가 연결되는 제2다이오드와, 제2다이오드의 캐소드 단자와 상기 상용전원의 제2단자 사이에 연결되는 제2캐패시터와, 충전 캐패시터와, 제2다이오드의 캐소드 단자와 상기 충전 캐패시터 사이에 구비되는 스위치부, 및 다이오드 및 캐패시터 선택 동작부의 제2단자와 상기 상용전원의 제2단자 사이에 연결되며, 제1전압의 상용전원에서는 다이오드로 동작하고, 제2전압의 상용전원에서는 무한대 저항의 오픈 회로로 동작하는 입력전압 반응형 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이피엘 기기용 구동 회로에 의해서 달성 가능하다.
상기 구동 회로에서 충전 캐패시터의 제1단자는 스위치부의 출력단과 연결되며 제2단자는 상용전원의 제1단자와 연결되도록 구현하고, 스위치부는 제2사이리스터로 구성하며, 다이오드 및 캐패시터 선택 동작부는 상용전원의 제1단자와 상기 제2다이오드의 애노드 단자 사이에 연결되는 제1캐패시터와, 상용전원의 제1단자에 애노드 단자가 연결되고 상기 제2다이오드의 애노드 단자에 캐소드 단자가 연결되는 제1다이오드로 구성하는 것이 좋다.
또한, 전술한 구동 회로에서 입력전압 반응형 다이오드는 상기 상용전원의 전압이 제1전압 또는 제2전압인지 여부를 검출하는 전압검출부와, 전압검출부의 출력에 따라 온 또는 오프되는 제1포토커플러와, 제1포토커플러가 온이 될 때 동작하는 제1사이리스터를 포함하도록 구성하는 것이 좋다. 이러한 입력전압 반응형 다이오드는 구체적으로 제1사이리스터의 애노드 단자는 상용전원의 제2단자와 연결되고, 캐소드 단자는 제2다이오드의 애노드 단자와 연결되도록 구현하였다.
전술한 구동 회로를 이용하여 다양한 조합의 아이피엘을 구성함으로써 본 발명의 또 다른 목적이 달성 가능하다.
본 발명에 따른 아이피엘 기기용 그 구동 회로는 상용전원의 전압에 무관하게 사용할 수 있는 프리(free) 전압 기능을 제공할 수 있게 되었다. 본 발명에 따른 아이피엘 기기용 그 구동 회로는 낮은 전압(110V)을 갖는 상용전원에 사용할 경우 충전 캐패시터에 대략 상용전원 피크 전압값의 세 배까지 충전할 수 있으며, 높은 전압(220V)을 갖는 상용전원에 사용할 경우 대략 상용전원 피크 전압값의 두 배까지 충전할 수 있도록 구현하였다. 이러한 충전 기능은 회로를 입력되는 상용전원의 전압값에 따라 회로를 변경함이 하나의 회로로 제공할 수 있게 되었다.
종래 아이피엘 기기용 구동 회로의 경우에는 낮은 전압을 갖는 상용전원의 지역에 사용하는 아이피엘 구동 회로와 낮은 전압을 갖는 상용전원의 지역에 사용하는 아이피엘 구동 회로를 달리 구성하고, 판매되는 지역에 적합한 구동 회로를 갖는 제품을 공급하여야 하는 불편이 있었다. 이로 인해 두 가지 구동 회로를 설계하고, 제품 재고 관리 및 사후 서비스를 제공하는 것은 인력 낭비와 더불어 원가를 증가시키는 요인이 되었다.
본 발명에 따른 아이피엘 기기용 그 구동 회로 및 이를 채택하는 아이피엘 기기에 의해 이러한 문제점을 해결할 수 있게 되었다.
도 1은 일반적인 아이피엘 기기에 사용되는 아이피엘 구동 회로도.
도 2는 도 1에 제시된 아이피엘 구동 회로도의 일부 변형례.
도 3은 본 발명에 따른 일 실시예의 아이피엘 구동 회로도의 일부 구성도.
도 4는 낮은 전압(110V)을 갖는 상용전원에서 사용될 경우 도 3의 등가 회로도.
도 5는 도 4의 회로 동작을 설명하는 설명도.
도 6은 높은 전압(220V)을 갖는 상용전원에서 사용될 경우 도 3의 등가 회로도.
도 7는 도 6의 회로 동작을 설명하는 설명도.
도 8은 본 발명에 따른 일 실시예의 아이피엘 구동 회로도의 일부 구성도.
도 9는 본 발명에 따른 일 실시예의 전압검출부와 포토커플러의 구성 회로도.
도 10은 본 발명에 따른 일 실시예의 아이피엘 구동 회로도의 일부 구성도.
도 11은 본 발명에 따른 일 실시예의 전압검출부와 포토커플러의 구성 회로도.
[부호의 설명]
20: 배전압부 30: 제어부
50: 유저인터페이스 60: 트리거부
70: 제논램프 71: 트리거 소자
80: 출력전압제어형 전원공급부
100: 다이오드 및 캐패시터 선택 동작부
110: 입력전압 반응형 다이오드
130: 비교기
SW: 스위치부 VD: 전압검출부
PC1: 제1포토커플러 PC2: 제2포토커플러
SCR1: 제1사이리스터 SCR2: 제2사이리스터
본 발명에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서, "~ 상에 또는 ~ 상부에" 라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다. 또한, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에 또는 상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에 또는 상부에" 접촉하여 있거나 간격을 두고 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예, 장점 및 특징에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 일반적인 아이피엘 기기에 사용되는 아이피엘 구동 회로도이다. 아이피엘 구동 회로는 상용전원(VmSinωt)을 입력받아 높은 전압으로 변환하여 공급하는 배전압부(20)와, 제논램프(70)를 구동시키기 위한 충전 캐패시터(Co)와, 배전압부(20)와 충전 캐패시터(Co) 사이에 구비되는 스위치부(SW)와, 스위치부(SW)를 제어하는 제어부(30)와, 사용자의 입력을 받는 유저인터페이스(50) 및 충전캐패시터(Co)에 축전된 전하를 이용하여 제논램프(70)를 트리거하고, 양 단자에 전원을 공급하는 트리거부(60)로 구성된다. 배전압부(20), 제어부(30) 및 스위치부(SW)를 하나의 유닛으로 출력전압제어형 전원공급부(80)라고 호칭할 수도 있다. 출력전압제어형 전원공급부(80)는 상용전원을 입력받아 원하는 출력값으로 공급할 수 있는 전원공급부를 의미하는 구성부이다.
유저인터페이스(50)는 아이피엘 기기에 구비되는 스위치 등으로 구성되는 것으로서, 사용자 피부에 조사되는 광원의 세기 및/또는 간격을 입력받기 위한 구성부이다. 제어부(30)는 유저인터페이스(50)로부터 입력되는 광원의 세기 및/또는 간격을 이용하여 충전 캐패시터(Co)의 충전전압을 설정하고, 스위치부(SW)를 제어하여 충전 캐패시터(Co)를 설정된 충전 전압까지 충전되도록 제어하는 기능을 한다. 또한, 제어부(30)는 트리거부(60)를 제어하여 제논램프(70)를 트리거시키고 오프시키는 제어를 담당한다. 제논램프(70)의 발광을 시작하기 위해서는 초기에 높은 전압(트리거 전압)을 인가하여야 한다. 트리거부(60)는 충전 캐패시터(Co)에 충전된 전압을 이용하거나 또는 상용전원을 이용하여 제논램프(70)에 설치되는 트리거 소자(71)에 트리거 전압을 생성하여 인가하고, 충전 캐패시터(Co)에 충전된 전압을 이용하여 제논램프(70)의 양 단자에 구동전압을 인가하는 기능을 하는 구성부이다. 트리거 소자(71)는 제논램프(70) 외주면에 나선형으로 감겨지는 전선 형태로 형성하거나 또는 제논램프(70)의 외주면의 곡률을 따라 밀접하게 형성하는 얇은 두께를 갖는 프레이트(plate) 형태로 구현할 수도 있다.
도 2는 도 1에 제시된 아이피엘 구동 회로도의 일부 변형례이다. 도 1의 회로도와 비교할 때, 스위치부(SW)를 사이리스터(SCR, 이하 'SCR'이라고 부르기로 함)로 구현하고, SCR의 게이트 단자에는 기준전압발생부(90)를 연결한 부분에 차이점이 있다. 기준전압발생부(90)는 충전 캐패시터(Co)가 충전되어야 하는 충전 전압값을 출력하는 회로이다. 충전 전압값은 도 2에 도시된 바와 같이 유저인터페이스(50)로부터 입력되는 광원의 세기 및/또는 간격을 이용하여 제어부(30)를 통해 제공받을 수도 있고, 제어부(30)를 사용함이 없이 제너 다이오드와 분배 저항을 이용하여 구현할 수도 있음은 물론이다.
도 1에 제시된 구동 회로의 경우는 충전 캐패시터(Co)를 원하는 충전 전압까지 충전시키기 위하여 PWM(Pulse Width Modulation) 방식등의 복잡한 제어 방식으로 스위치부(SW)를 제어하여야 한다. 이에 비해 도 2와 같이 SCR을 사용할 경우에는 간단한 방식으로 기준전압발생부(90)를 구현할 수 있는 이점이 있다.
SCR은 제어가능한 정류소자의 일종으로, 아노드(anode) 단자 전압이 캐소드(cathode) 단자 전압보다 높고, 게이트 단자의 전압이 캐소드 단자 전압보다 높을 경우에 오프 상태에서 온 상태로 전환되는 소자이다. 스위치부(SW)로는 SCR외에도 트라이액, BJT 또는 IGBT 등을 사용할 수 있다. 이하에서는 도 2에 제시된 구성과 같이 스위치부(SW)로서 SCR을 사용하는 경우를 예를 들어 설명하나 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않고 다른 소자를 이용하여 스위치부를 구성하는 회로에도 적용할 수 있음은 물론이다.
도 3은 본 발명에 따른 일 실시예의 아이피엘 구동 회로도의 일부 구성도이다. 설명의 편의상 도 3에서는 충전 캐패시터(Co) 후단의 회로 구성과, 제어부 및 인터페이스는 생략하여 도시하였다.
먼저, 도 3에 제시된 회로 구성에 대해서 설명하기로 한다. 도 3에 제시된 아이피엘 구동 회로는 스위치부(SW)로는 SCR(SCR2)을 사용하였고, SCR2의 게이트에는 기준전압발생부(90)가 연결되도록 구성하였다. 도 3에 도시된 아이피엘 구동 회로는 제1단자가 상용전원의 제1단자와 연결되는 다이오드 및 캐패시터 선택 동작부(100)와, 다이오드 및 캐패시터 선택 동작부(100)의 제2단자와 애노드 단자가 연결되는 제2다이오드(D2)와, 제2다이오드(D2)의 캐소드 단자와 상용전원의 제2단자 사이에 연결되는 제2캐패시터(C2)와, 충전 캐패시터(Co)와, 제2다이오드(D2)의 캐소드 단자와 충전 캐패시터(Co) 사이에 구비되는 제2사이리스터(SCR2, 스위치부)와, 제2사이리스터(SCR2)의 게이트 단자와 연결되는 기준전압발생부(90)와, 다이오드 및 캐패시터 선택 동작부(100)의 제2단자와 상용전원의 제2단자 사이에 연결되며 상용전원이 낮은 전압(110V)일 경우에는 다이오드로 동작하고 상용전원이 높은 전압(220V)일 경우에는 무한대 저항의 오픈 회로로 동작하는 입력전압 반응형 다이오드(110)로 구성된다. 입력전압 반응형 다이오드(110)는 상용전원의 제2단자로부터 제1캐패시터(C1)의 제2단자 방향으로 순방향이 되도록 구비된다. 다이오드 및 캐패시터 선택 동작부(100)는 상용전원이 낮은 전압(110V)일 경우에는 캐패시터로 동작하고 높은 전압(220V)일 경우에는 다이오드로 동작하는 회로이다.
도 4는 낮은 전압(110V)을 갖는 상용전원에서 사용될 경우 도 3의 등가 회로도이다. 전술한 바와 같이 상용전원으로 110V 교류를 사용할 경우, 아이피엘 기기를 원할하게 동작시키기 위해서는 입력되는 상용전원 피크치의 3배까지 충전 캐패시터(Co)를 충전시킬 필요가 있다. 도 4는 상용전원 피크치의 3배까지 충전 캐패시터(Co)를 충전시키기 위한 등가회로이다. 상용전원이 110V 교류일 경우, 110V라는 것은 실효값(rms)를 표시하면, 피크 전압은 약 156V(110 × 1.414)가 된다. 상용전원을 VmSinωt 로 표기할 경우, Vm이 피크 전압을 나타내며, 약 156V라고 가정하기로 한다. 상용전원이 낮은 전압(110V)일 경우, 다이오드 및 캐패시터 선택 동작부(100)는 제1캐패시터(C1)로 동작하게 되며, 입력전압 반응형 다이오드(110)는 D3으로 표시되는 제3다이오드로 동작하게 된다. 입력전압 반응형 다이오드(110)를 제3다이오드(D3)를 포함하는 회로로 구성할 경우, 상용전원이 낮은 전압(110V)일 경우에는 다이오드와 동일한 동작 특성을 보이므로 도 5의 설명에서 'D3로 표시된 제3다이오드'라고 부르기로 한다.
도 5는 도 4의 회로 동작을 설명하는 설명도이다. 먼저 상용전원으로부터 -사이클의 전원이 인가되면, 도 5(a)에 도시된 바와 같이 상용전원, 제3다이오드와 제1캐패시터(C1) 방향의 전류 경로를 형성하면서 제1캐패시터(C1)에는 도면상 극성을 갖는 Vm의 전압이 충전된다(① 경로). 다음으로 상용전원으로부터 +사이클의 전원이 인가되면, 도 5(b)에 도시된 바와 같이 상용전원, 제1캐패시터(C1), 제2다이오드(D2) 및 제2캐패시터(C2)로 구성되는 전류 경로를 형성하면서 제2캐패시터(C2)에는 도면상의 극성을 갖는 2Vm 전압이 충전된다(② 경로). 다음 상용전원으로부터 -사이클의 전원이 인가되면, ① 경로에 의해 제1캐패시터에 Vm이 충전된다. 이와 동시에 상용전원, 제2캐패시터(C2), 제2사이리스터(SCR2) 및 충전 캐패시터(Co)를 따른 ③ 경로가 형성되면서 충전 캐패시터(Co)에는 도면 상의 극성을 갖는 3Vm 전압까지 충전되는 것이다. 실질적인 아이피엘 구동 회로에서 충전 캐패시터(Co)의 용량이 제1캐패시터(C1) 및 제2캐패시터(C2)의 용량보다 훨씬 크기 때문에 충전 캐패시터(Co)를 3Vm 전압까지 충전시키기 위해서는 도 5(a)~(c) 단계를 몇 번씩 반복하여야 하나, 궁극적으로 충전 캐패시터(Co)는 이론상으로는 468V(3×156)까지 충전할 수 있게 된다.
정확하게는 도 5(a)에서도 도 5(c)에 도시된 ③ 경로에 의한 전류 패스가 형성된다. 그런데 이러한 ③ 경로는 아이피엘 기기를 오프 상태에서 온 상태로 전환시키는 초기에만 형성되는 패스이므로 무시할 수 있다.
도 6은 높은 전압(220V)을 갖는 상용전원에서 사용될 경우 도 3의 등가 회로도이다. 전술한 바와 같이 상용전원으로 220V 교류를 사용할 경우, 아이피엘 기기를 원할하게 동작시키기 위해서는 입력되는 상용전원 피크치의 2배까지 충전 캐패시터(Co)를 충전시킬 필요가 있다. 도 6는 상용전원 피크치의 2배까지 충전 캐패시터(Co)를 충전시키기 위한 등가회로이다. 상용전원이 220V 교류일 경우, 피크 전압은 약 311V(220 × 1.414)가 된다. 상용전원을 VmSinωt 로 표기할 경우, Vm이 피크 전압을 나타내며, 약 311V라고 가정하기로 한다. 상용전원이 높은 전압(220V)을 가질 경우, 다이오드 및 캐패시터 선택 동작부(100)는 제1다이오드(D1)로 동작하게 되며, 입력전압 반응형 다이오드(110)는 무한대 저항의 오픈 회로로 동작하게 된다.
도 7는 도 6의 회로 동작을 설명하는 설명도이다. 먼저 상용전원으로부터 +사이클의 전원이 인가되면, 도 7(a)에 도시된 바와 같이 상용전원, 제1다이오드(D1), 제2다이오드(D2) 및 제2캐패시터(C2) 방향의 전류 경로를 형성하면서 제2캐패시터(C2)에는 도면상 극성을 갖는 Vm의 전압이 충전된다(④ 경로). 다음으로 상용전원으로부터 -사이클의 전원이 인가되면, 도 7(b)에 도시된 바와 같이 상용전원, 제2캐패시터(C2) 및 충전 캐패시터(Co)로 구성되는 ⑤ 경로를 형성하면서 충전 캐패시터(Co)에는 도면상의 극성을 갖는 2Vm 전압까지 충전되는 것이다. 실질적인 아이피엘 구동 회로에서 충전 캐패시터(Co)의 용량이 제2캐패시터(C2)의 용량보다 훨씬 크기 때문에 충전 캐패시터(Co)를 2Vm 전압까지 충전시키기 위해서는 도 7(a)~(b) 단계를 몇 번씩 반복하여야 하나, 궁극적으로 충전 캐패시터(Co)는 이론상으로 622V(2×311)까지 충전할 수 있게 된다.
도 8은 본 발명에 따른 일 실시예의 아이피엘 구동 회로도의 일부 구성도이다. 설명의 편의상 도 8에서는 충전 캐패시터(Co) 후단의 회로 구성과, 제어부 및 인터페이스는 생략하여 도시하였다. 도 3에 제시된 회로와 비교할 때, 도 8에서는 다이오드 및 캐패시터 선택 동작부(100)와 입력전압 반응형 다이오드(110)를 구체적인 회로로 제시하였다.
다이오드 및 캐패시터 선택 동작부(100)는 제1캐패시터(C1) 및 제1캐패시터(C1)에 션트 방식으로 결합되는 제1다이오드(D1)로 구성하였다. 제1캐패시터(C1) 및 제1다이오드(D1)로 이루어진 다이오드 및 캐패시터 선택 동작부(100)는 낮은 전압(110V)를 갖는 상용전원일 경우에는 도 5(a)에 도시된 바와 같은 극성의 Vm이 제1다이오드(D1)에 인가되므로 제1다이오드(D1)는 동작하지 않게 되므로 캐패시터로서의 기능을 하며, 높은 전압(220V)를 갖는 상용전원일 경우에는 도 7(a)에 도시된 바와 같이 순방향으로 작동되는 제1다이오드(D1)에 비해 제1캐패시터(C1)가 더 큰 임피던스를 갖게 되므로 제1다이오드(D1)로 동작하게 되는 것이다.
도 8에 제시된 회로에서 입력전압 반응형 다이오드(110)는 전압검출부(VD), 제1포토커플러(PC1), 저항(r1) 및 제1사이리스터(SCR1)로 구성하였다. 도 8에서 제시된 회로소자들로 구성된 입력전압 반응형 다이오드(110)는 낮은 전압(110V)의 상용전원일 경우에는 전압 검출부(VD)에 의해 제1포토커플러(PC1)가 오프 상태에서 온 상태로 절환되어, SCR1이 온 상태로 유지되게 되어 제3다이오드로 기능을 하며, 높은 전압(220V)의 상용전원일 경우에는 전압 검출부(VD)에 의해 제1포토커플러(PC1)가 오프 상태를 유지하여 SCR1이 오프 상태로 유지되므로 무한대 저항의 오픈 회로로 동작하게 되는 것이다.
도 8에 제시된 회로 구성에 대해 설명하기로 한다. 상용전원의 양 단자에 션트 방식으로 연결되어 전압을 감지하는 전압검출부(VD)를 구비하고, 상용전원의 제1단자와 제1단자가 연결되는 제1캐패시터(C1)와, 상용전원의 제2단자와 제1캐패시터(C1)의 제2단자 사이에 설치되며 애노드 단자는 상용전원의 제2단자와 연결되며 캐소드 단자는 제1캐패시터(C1)의 제2단자와 연결되는 제1사이리스터(SCR1)와, 제1캐패시터 제2단자와 애노드 단자가 연결되는 제2다이오드(D2)와, 제2다이오드(D2)의 캐소드 단자와 제1사이리스터(SCR1)의 애노드 단자 사이에 구비되는 제2캐패시터(C2)와, 제2다이오드(D2)의 캐소드 단자와 충전 캐패시터(Co) 사이에 설치되는 제2사이리스터(SCR2, 스위치부)가 구비된다. 또한, 도 8에 제시된 아이피엘 구동 회로는 제1캐패시터(C1)의 제1단자에서 제2단자를 순방향으로 하여 션트 방식으로 연결되는 제1다이오드(D1)와, 전압검출부(VD)의 출력값에 따라 제1사이리스터(SCR1)을 온/오프 시키는 제1포토커플러(PC1)를 구비한다. 제1포토커플러(PC1)는 제1사이리스터(SCR1)의 애노드 단자와 게이트 단자 사이에 구비되며, 제1사이리스터(SCR1)의 캐소드 단자와 게이트 단자 사이에는 저항(r1)을 삽입 구비하였다. 저항(r1)은 제1사이리스트를 안정적으로 온/오프 상태를 제어하기 위한 회로소자이다.
지금까지 설명한 아이피엘 기기용 구동 회로는 스위치부(SW)로 제2사이리스터(SCR2)를 사용하였다. 사이리스터를 동작시키기 위해서는 애노드 단자에 시간적으로 변하는 파형을 인가하여야 한다. 도 3 내지 도 8에 제시된 실시예의 회로에서 배전압용 캐패시터로 동작하는 제2캐패시터(C2)에 충전된 전압에 상용전압을 충접시켜 DC 바이어스된 충접 전압이 스위치부(SW)에 인가될 수 있도록 구현하였음을 알 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 일 실시예의 전압검출부와 포토커플러의 구성 회로도이다. 도 9(a)는 일 실시예의 전압검출부를 나타내며, 도 9(b)는 제1사이리스터(SCR1), 저항(r1) 및 제1포토커플러를 도시한 것이다.
도 9(a)에 도시된 전압검출부 구성회로는 입력되는 상용전원을 0.813R1 저항 및 R1 저항의 직렬 연결과, R2 저항 및 제너다이오드(ZD)의 직렬 연결로 분배되게 구성하고, 각각의 중간 단자에서 N1 단자와, N2 단자를 형성하였다. 이때 사용한 제너다이오드(ZD)의 제너 전압(Vz)은 91V 특성을 갖는 소자를 사용하였다. 0.813R1 저항은 R1 저항의 0.813배 되는 저항을 의미한다. 표 1은 상용전원으로 110V와 220V를 각각 사용할 경우, 도 9(a)에 도시된 전압검출부의 출력단자(N1, N2)에 인가되는 전압을 표시한다.
상용전원 실효값(rms) 110V 220V
N1 전압(V) 60.7 121
N2 전압(V) 91 91
전류 방향 N2 → N1 N1 → N2
표 1에 제시된 바와 같이 입력전원으로 110V가 인가될 경우, 전압검출부는 N2 단자에서 N1 단자 방향으로 전류 흐름을 형성하게 된다. 이러한 전류 흐름에 의해 도 9(b)에 도시된 회로에서 포토다이오드가 온이 되면서, 포토 트랜지스터가 동작하게 되고, 포토 트랜지스터는 제1사이리스터(SCR1)를 온 상태로 절환시키게 된다. 따라서 도 9(b)에 도시된 회
로는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 SCR1으로 표시된 다이오드와 동일한 동작을 수행하게 된다.
표 1에 제시된 바와 같이 입력전원으로 220V가 인가될 경우, 전압검출부는 N1 단자에서 N2 단자 방향으로 전류 흐름을 형성하게 된다. 이러한 전류 흐름에 의해 도 9(b)에 도시된 회로에서 포토커플러가 오프 상태를 그대로 유지하게 되고, 제1사이리스터(SCR1)도 오프 상태를 유지하게 된다. 따라서 도 9(b)에 도시된 회로는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 무한대 저항의 오픈 회로처럼 동작하게 된다.
그런데 도 8에 제시된 회로를 실제 제작하여 사용해 본 결과, 외부에서 공급되는 상용전원이 순간 변동 또는 노이즈가 발생하는 지역에서는 원하는 동작 특성을 보이지 않는 경우가 발생되었다. 이러한 상용전원이 불안정한 지역에서는 도 10과 같이 마이콤(또는 '마이크로 프로세서'라 부르기도 함)이나 비교기를 추가하여 문제점을 해결할 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 일 실시예의 아이피엘 구동 회로도의 일부 구성도이다. 설명의 편의상 도 10에서는 충전 캐패시터(Co) 후단의 회로 구성과, 제어부 및 인터페이스는 생략하여 도시하였다. 도 8에 제시된 회로와 비교할 때, 입력전압 반응형 다이오드(110)를 다른 실시예로 구현하고, 비교기를 추가한 점에 차이가 있다.
도 10에 제시된 회로에서 입력전압 반응형 다이오드(110)는 전압검출부(VD), 비교기(130), 제1포토커플러(PC1), 저항(r2), 저항(r3) 및 트라이액(TRIAC)으로 구성하였다.
도 10에서 낮은 전압(110V)의 상용전원이 인가될 경우 전압 검출부(VD)와 연결된 비교기(130)는 높은 전압을 출력하고 제1포토커플러(PC1)가 오프 상태에서 온 상태로 절환되어, 트라이액(TRIAC)이 온 상태로 절환되고, 제3다이오드(D3)가 도통된다. 따라서 입력전압 반응형 다이오드(110)는 제3다이오드(D3)가 연결되는 동작을 하게 된다. 이에 비해, 도 10에서 높은 전압(220V)의 상용전원이 인가될 경우에는 전압 검출부(VD)와 연결된 비교기(130)는 낮은 전압을 출력하고 제1포토커플러(PC1)가 오프 상태를 유지하게 된다. 따라서 트라이액(TRIAC)도 오프 상태로 유지된다. 따라서 입력전압 반응형 다이오드(110)는 무한대 저항의 오픈 회로로 동작하게 되는 것이다.
도 10에 제시된 회로 구성에 대해 설명하기로 한다. 상용전원의 양 단자에 션트 방식으로 연결되어 전압을 감지하는 전압검출부(VD)를 구비하고, 상용전원의 제1단자와 제1단자가 연결되는 제1캐패시터(C1)를 구비한다. 상용전원의 제2단자와 제1캐패시터(C1)의 제2단자 사이에 직렬로 설치되는 트라이액(TRIAC)과 제3다이오드(D3)가 구비된다. 보다 상세하게는 트라이액(TRIAC)의 T1 단자는 제1캐패시터(C1)의 제2단자와 연결되며, T2 단자는 제3다이오드(D3)의 캐소드 단자와 연결되며, 제3다이오드(D3)의 애노드 단자는 상용전원의 제2단자와 연결된다. 제1캐패시터 제2단자와 애노드 단자가 연결되는 제2다이오드(D2)와, 제2다이오드(D2)의 캐소드 단자와 제3다이오드(D3)의 애노드 단자 사이에 구비되는 제2캐패시터(C2)와, 제2다이오드(D2)의 캐소드 단자와 충전 캐패시터(Co) 사이에 설치되는 제2사이리스터(SCR2, 스위치부)가 구비된다. 제1캐패시터(C1)의 제1단자에서 제2단자를 순방향으로 하여 션트 방식으로 연결되는 제1다이오드(D1)가 구비된다. 전압검출부(VD)의 두 개의 출력단자(N1, N2)는 각각 비교기(130)의 - 입력단자 및 + 입력단자와 연결되며, 비교기(130)의 출력단자는 트라이액(TRIAC)을 온/오프 시키는 제1포토커플러(PC1) 입력과 연결된다. 제1포토커플러(PC1) 제1출력단자는 저항(r3)을 통해 트라이액(TRIAC)의 T2 단자와 연결되고, 제1포토커플러(PC1) 제2출력단자는 트라이액(TRIAC)의 게이트 단자와 연결된다. 트라이액(TRIAC)의 T1 단자와 게이트 단자 사이에는 저항(r2)을 삽입 구비하였다. 저항(r2, r3)은 트라이액(TRIAC)을 안정적으로 온/오프 상태를 제어하기 위한 회로소자이다.
도 10의 회로 동작에 대해 간략하게 설명하기로 한다. 전체적인 회로 동작 설명은 도 8과 유사하므로 도 8과 차이가 있는 부분만 설명하기로 한다. 전압검출부(VD)에서 낮은 상용전압(AC 110V)이 검출될 경우, 비교기(130)는 제1포토커플러(PC1)를 온 시키는 제어신호를 출력하고, 해당 신호에 의해 제1포토커플러(PC1)가 오프 상태에서 온 상태로 전환된다. 이로 인해 트라이액(TRIAC)이 온 상태로 전환되면서 도 4에 제시된 등가회로와 같아지며, 도 5에 제시된 회로와 같이 동작하게 된다. 전압검출부(VD)에서 높은 상용전압(AC 220V)이 검출될 경우, 비교기(130)는 제1포토커플러(PC1)를 오프시키는 제어신호를 출력하고, 해당 신호에 의해 제1포토커플러(PC1)가 오프 상태를 유지하게 된다. 이로 인해 트라이액(TRIAC)은 오프 상태를 유지하게 되면서 도 6에 제시된 등가회로와 같아지며, 도 7에 제시된 회로와 같이 동작하게 된다.
도 10 회로도에서 비교기(130)는 마이콤으로 대체될 수 있음은 물론이다. 마이콤은 전압검출부(VD)로부터 검출된 전압을 입력받고, 검출된 전압이 낮은 값인지 높은 값인지를 판별하고, 판별에 따라 제1포토커플러(PC1)를 온/오프시키기 위한 일련의 처리 흐름을 저장하는 제어소자이다. 그런데 마이콤을 이용할 경우 상용전원에 포함된 노이즈가 전압검출부(VD)에 포함될 수 있으므로 전압검출부(VD)의 출력단자를 직접 마이콤의 입력단자에 연결시키는 것은 바람직하지 않다.
도 11은 본 발명에 따른 일 실시예의 전압검출부와 포토커플러의 구성 회로도이다. 보다 적절하게는 도 11은 마이콤 또는 비교기를 추가할 경우에 적합하게 적용할 수 있는 일 실시예의 전압검출부 회로도 및 제1포토커플러를 도시하였다. 도 11(a)는 일 실시예의 전압검출부를 나타내며, 도 11(b)는 트라이액(TRIAC), 저항(r2, r3, r4) 및 제1포토커플러를 도시한 것이다.
도 11(a)에 도시된 전압검출부 구성회로는 도 9(a)에 제시된 전압검출부의 출력단에 제2포토커플러(PC2)를 부가한 회로이다. N1단자와 N2단자 사이에 설치되는 제4다이오드(D4)는 제2포토커플러(PC2)를 구성하는 포토다이오드에 지나친 내압이 인가되어 파괴되는 것을 방지하기 위한 다이오드이다. 도 11(a)에 도시된 전압검출부의 출력단자(Min)는 상용전원과 전기적으로 독립되므로 상용전원에 포함된 노이즈에 영향을 받지 않는 특성을 가지므로 마이콤의 입력 단자와 연결하여 사용할 수 있다. 저항(r5)는 포토커플러를 구성하는 포토 트랜지스터를 안정화시키기 위한 소자로 설치된다.
도 11(a)로 구성된 회로에서 입력전원으로 220V가 인가될 경우, N1 단자에서 N2 단자 방향으로 전류 흐름을 형성하게 되고, 제2포토커플러(PC2)가 온이되면서 출력단자(Min)에는 낮은 전압이 출력된다. 출력단자(Min)가 연결된 마이콤은 상용전원으로 높은 전압이 인가되었음을 판별하고, 마이콤의 출력단자(Mout)에는 제1포토커플러(PC1)을 오프 상태로 유지하기 위한 전압을 출력하게 되고, 트라이액(TRIAC)은 오프 상태를 유지하게 된다.
도 11(a)로 구성된 회로에서 입력전원으로 110V가 인가될 경우, N2 단자에서 N1 단자 방향으로 전류 흐름을 형성하게 되고, 제2포토커플러(PC2)가 오프가 되면서 출력단자(Min)에는 높은 전압이 출력된다. 출력단자(Min)가 연결된 마이콤은 상용전원으로 낮은 전압이 인가되었음을 판별하고, 마이콤의 출력단자(Mout)에는 제1포토커플러(PC1)을 온 상태로 절환시키기 위한 전압을 출력하게 되고, 트라이액(TRIAC)은 온 상태로 절환하게 된다.
도 11(b)는 트라이액(TRIAC), 저항(r2, r3, r4) 및 제1포토커플러를 도시한 것으로서 도 10을 구성하는 일부 회로도를 나타낸다. 도 11(b) 회로는 도 8(b)에 도시된 회로와는 달리 포토다이오드의 캐소드 단자가 접지단자와 연결되는 구성상의 차이점이 있다. 이는 비교기 또는 마이콤의 출력단자가 하나로 구성되기 때문이다. 따라서, 도 11(b)에 제시된 회로는 제1포토커플러(PC1)를 구성하는 포토다이오드의 캐소드 단자를 도 9(b)와 같은 연결 형태로 사용할 경우 비교기 또는 마이콤이 부가되지 않은 도 8의 회로에서 제1사이리스터(SCR1), 제1포토커플러(PC1) 및 저항(r1)의 대체하는 회로로 이용될 수 있음은 물론이다.
지금까지 기술에서 상용전원은 지역에 따라 두 가지 전압(110V, 220V)이 존재하는 것으로 설명하였다. 하지만 동일 국가라 하더라도 세부 지역에 따라 사용하는 전압이 상이하고, 또한 다양한 범위의 전압이 사용되고 있다. 따라서 본 발명을 설명함에 있어서, 110V와 220V라는 전압은 설명의 편의상 특정한 전압값이라 이해되어져야 하며, 보편적으로는 제1전압과, 제1전압보다 높은 제2전압으로 표현되는 다른 전압값도 포함되는 것으로 해석되어져야 한다. 광의로 보면 마이콤 또는 비교기(130)는 제어소자에 속하는 회로소자로 이해하면 된다.
본 발명에 따른 아이피엘 기기용 구동 회로를 이용하여 제논램프를 구비하는 아이피엘 기기를 형성할 경우, 본체부와 핸드피스부로 분리되도록 구성하는 것이 좋다. 도 1을 기준으로 본체부에는 배전압부(20), 제어부(30), 유저인터페이스(50), 충전 캐패시터 및 트리거부(60)를 구비하고, 핸드피스부에는 트리거 소자를 갖는 제논램프가 구비되도록 구성하는 것이 사용상 편리하다. 이러한 구성에서 본체부에서 생성된 램프 구동 전원은 케이블을 이용하여 핸드피스부로 공급된다.
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.

Claims (17)

  1. 제1전압 또는 상기 제1전압보다 높은 제2전압을 갖는 상용전원과 연결되어, 제1전압을 갖는 상용전원의 경우에는 상용전원 피크 전압의 3배까지 충전 캐패시터를 충전 가능하고, 제2전압을 갖는 상용전원의 경우에는 상용전원 피크 전압의 2배까지 충전 캐패시터를 충전 가능한 아이피엘 기기용 구동 회로에 있어서,
    제1단자가 상기 상용전원의 제1단자와 연결되며, 제1전압의 상용전원에서는 제1캐패시터로 동작하고, 제2전압의 상용전원에서는 제1다이오드로 동작하는 다이오드 및 캐패시터 선택 동작부와,
    상기 다이오드 및 캐패시터 선택 동작부의 제2단자와 애노드 단자가 연결되는 제2다이오드와,
    상기 제2다이오드의 캐소드 단자와 상기 상용전원의 제2단자 사이에 연결되는 제2캐패시터와,
    충전 캐패시터와,
    상기 제2다이오드의 캐소드 단자와 상기 충전 캐패시터 사이에 구비되는 스위치부, 및
    상기 다이오드 및 캐패시터 선택 동작부의 제2단자와 상기 상용전원의 제2단자 사이에 연결되며, 제1전압의 상용전원에서는 다이오드로 동작하고, 제2전압의 상용전원에서는 무한대 저항의 오픈 회로로 동작하는 입력전압 반응형 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이피엘 기기용 구동 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 충전 캐패시터의 제1단자는 상기 스위치부의 출력단과 연결되며, 제2단자는 상기 상용전원의 제1단자와 연결되는 것을 특징으로 하는 아이피엘 기기용 구동 회로.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스위치부는 제2사이리스터로 구성되는 것을 특징으로 하는 아이피엘 기기용 구동 회로.
  4. 제1항 내지 제3항 중에서 선택된 어느 한 항에 있어서,
    상기 다이오드 및 캐패시터 선택 동작부는 상기 상용전원의 제1단자와 상기 제2다이오드의 애노드 단자 사이에 연결되는 제1캐패시터와, 상기 상용전원의 제1단자에 애노드 단자가 연결되고 상기 제2다이오드의 애노드 단자에 캐소드 단자가 연결되는 제1다이오드로 구성되는 것을 특징으로 하는 아이피엘 기기용 구동 회로.
  5. 제1항 내지 제3항 중에서 선택된 어느 한 항에 있어서,
    상기 입력전압 반응형 다이오드는 상기 상용전원의 전압이 제1전압 또는 제2전압인지 여부를 검출하는 전압검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이피엘 기기용 구동 회로.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 입력전압 반응형 다이오드는 상기 전압검출부의 출력에 따라 온 또는 오프되는 포토커플러와, 상기 포토커플러가 온이 될 때 동작하는 제1사이리스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아이피엘 기기용 구동 회로.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1사이리스터의 애노드 단자는 상기 상용전원의 제2단자와 연결되고, 캐소드 단자는 상기 제2다이오드의 애노드 단자와 연결되는 것을 특징으로 하는 아이피엘 기기용 구동 회로.
  8. 제1항 내지 제3항 중에서 선택된 어느 한 항의 아이피엘 기기용 구동 회로와,
    제논램프와,
    상기 제논램프를 트리거시키는 트리거 소자와,
    상기 충전 캐패시터에 충전된 에너지를 이용하여 제논램프를 발광시키는 트리거부를 포함하는 아이피엘 기기.
  9. 제4항의 아이피엘 기기용 구동 회로와,
    제논램프와,
    상기 제논램프를 트리거시키는 트리거 소자와,
    상기 충전 캐패시터에 충전된 에너지를 이용하여 제논램프를 발광시키는 트리거부를 포함하는 아이피엘 기기.
  10. 제5항의 아이피엘 기기용 구동 회로와,
    제논램프와,
    상기 제논램프를 트리거시키는 트리거 소자와,
    상기 충전 캐패시터에 충전된 에너지를 이용하여 제논램프를 발광시키는 트리거부를 포함하는 아이피엘 기기.
  11. 제6항의 아이피엘 기기용 구동 회로와,
    제논램프와,
    상기 제논램프를 트리거시키는 트리거 소자와,
    상기 충전 캐패시터에 충전된 에너지를 이용하여 제논램프를 발광시키는 트리거부를 포함하는 아이피엘 기기.
  12. 제7항의 아이피엘 기기용 구동 회로와,
    제논램프와,
    상기 제논램프를 트리거시키는 트리거 소자와,
    상기 충전 캐패시터에 충전된 에너지를 이용하여 제논램프를 발광시키는 트리거부를 포함하는 아이피엘 기기.
  13. 제5항에 있어서,
    상기 입력전압 반응형 다이오드는 상기 전압검출부의 출력에 따라 온 또는 오프되는 제1포토커플러와, 상기 제1포토커플러가 온이 될 때 동작하는 트라이액을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아이피엘 기기용 구동 회로.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 입력전압 반응형 다이오드는 제3다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아이피엘 기기용 구동 회로.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 트라이액의 T1 단자는 상기 제1캐패시터의 제2단자와 연결되고, 상기 트라이액의 T2 단자는 상기 제3다이오드의 캐소드 단자와 연결되고, 상기 제3다이오드의 애노드 단자는 상기 상용전원의 제2단자와 연결되는 것을 특징으로 하는 아이피엘 기기용 구동 회로.
  16. 제14항의 아이피엘 기기용 구동 회로와,
    제논램프와,
    상기 제논램프를 트리거시키는 트리거 소자와,
    상기 충전 캐패시터에 충전된 에너지를 이용하여 제논램프를 발광시키는 트리거부를 포함하는 아이피엘 기기.
  17. 제15항의 아이피엘 기기용 구동 회로와,
    제논램프와,
    상기 제논램프를 트리거시키는 트리거 소자와,
    상기 충전 캐패시터에 충전된 에너지를 이용하여 제논램프를 발광시키는 트리거부를 포함하는 아이피엘 기기.
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