KR100371922B1 - 형광등용 자기식 안정기의 고조파 감쇠회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 안정기용 코일에 의한 리액턴스 성분 및 용량성 캐패시턴스 성분의 영향으로 인하여 발생되는 입력전류의 왜곡(distortion)현상을 감소시킬 수 있는 형광등용 자기식 안정기의 고조파 감쇠회로에 관한 것이다.
본 발명은 입력전류의 고조파성분을 제거하도록 입력전류의 역위상 추출용 캐패시터를 상기 글로우 스타터에 병렬로 접속하고 있으므로, 상기 역위상 추출용 캐패시터에 의해 입력전류에 발생되는 삼각파 또는 톱니파를 감쇠 또는 제거하여 입력전류의 정현파가 생성되어서 형광등용 제1ㆍ제2 필라멘트 및 글로우 스타터 또는 반도체 스타터에 정현파 전류가 인가되어 배기팬, 가정용 전화회선, 무선전화기, 리모콘 회로 또는 전자스위치 회로, 의료장비 등의 오동작을 방지할 수 있다.

Description

형광등용 자기식 안정기의 고조파 감쇠회로{A device for attenuating a higher harmonics of a magnetic ballasts for fluorescent lamp}
본 발명은 안정기용 코일에 의한 리액턴스 성분 및 용량성 캐패시턴스 성분의 영향으로 인하여 발생되는 입력전류의 왜곡(distortion)현상을 감소시킬 수 있는 형광등용 자기식 안정기의 고조파 감쇠회로에 관한 것이다.
통상적으로, 형광등을 점등시키기 위해서는 안정기회로를 사용하고 있으며, 최근에는 전원스위치를 스위칭 온한 후, 형광등의 점등시간을 단축시키기 위하여 반도체 스타터, 전자식 형광등 스타터 회로가 개발되어 있다.
이와 같은 종류의 대표적인 형광등 점등회로로서 도 1에 도시한 안정기회로가 있다. 도 1에 도시한 안정기회로는 형광램프(1)를 점등시키기 위하여 스위치 (SW1)를 온시키면, 교류전원(100V 또는 220V)이 안정기(L1)에 인가된다.
이때, 안정기(L1)는 일정한 전류(I;체크포인트(P1 또는 P2)에서 실측한 값)를 형광램프(1)의 일측에 설치된 텅스턴 필라멘트(F1)에 인가시키며, 이에 따라 필라멘트(F1)가 가열되고, 필라멘트(F1)를 통과한 전류(I)는 글로우 스타터(2 ; GlowStarter)에 인가된다.
따라서, 글로우 스타터(2)에 전류(I)가 흐르게 되어 글로우 스타터(2)가 전기적으로 접속되고, 글로우 스타터(2)를 통과한 전류(I)는 텅스턴 필라멘트(F2)에 인가됨으로써, 상기 텅스턴 필라멘트(F1)에서 발생된 열전자는 전계에 의해 가속되어 봉입된 기체(수은 또는 알곤)와의 작용에 의해 방전되어 형광램프(1)가 점등된다.
그런데, 이와 같이 구성된 형광등 점등회로는 안정기(L1)에 의한 유도성 리액턴스 성분과 역률개선용 캐패시터(Cp)에 의한 용량성 캐패시턴스의 영향으로 인해 도 2에 도시한 바와 같이 고차조파 함유율이 30% 내지 40% 정도 함유되면 입력전류(I)에 왜곡(톱니파 또는 삼각파 함유)현상이 발생되며, 이들 왜곡현상이 배기팬, 가정용 전화회선, 무선전화기, 리모콘회로 또는 전자스위치 회로, 의료장비 등을 오동작시킨다는 문제점이 있으며, 저파조파의 함유율이 높은 전류(I)가 케이블에 인가되면, 열이 발생되어서 역률을 개선할 수 없어 전류흐름을 방해한다는 등의 문제점이 있었다.
다시 말하면, 고조파 전류(I)는 선로(라인)의 유도성 리액턴스 성분과 선로(부하)의 용량성 캐패시턴스 성분에 의해 예측치 않던 지점에서 국부공진에 의해 증폭되기 때문에, 이들 고조파 전류(I)가 배기팬, 가정용 전화기, 무선전화기, 리모콘회로, 정밀한 의료장비(예를 들면, 컴퓨터 단층진단장치(CT), 핵자기공명장치 (MRI), 초음파 진단장치, 감마 카메라 등)에 인가되면, 오동작을 일으킨다는 등의 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 감안해서 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 형광등을 점등시키는 입력전류에서 고조파의 발생을 제거할 수 있는 형광등용 자기식 안정기의 고조파 감쇠회로를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 배기팬, 가정용 전화회선, 무선전화기, 리모콘 회로 또는 전자스위치 회로, 의료장비 등의 오동작을 방지할 수 있는 형광등용 자기식 안정기의 고조파 감쇠회로를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 형광등용 자기식 안정기의 고조파 감쇠회로는 형광등에 병렬로 접속되며, 양단이 형광등의 제1 필라멘트와 제2 필라멘트에 각각 접속된 글로우 스타터와, 역률을 개선하도록 교류전원에 병렬로 접속된 역률개선용 캐패시터와, 상기 역률개선용 캐패시터의 일측에 접속되어 전압의 인가시에 일정한 레벨의 전류를 상기 형광등의 제1 필라멘트에 출력하는 안정기로 이루어진 자기식 안정기에 있어서, 입력전류의 고조파성분을 제거하도록 입력전류의 역위상 추출용 캐패시터를 상기 글로우 스타터에 병렬로 접속한 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래의 형광등을 점등시키는 제어회로,
도 2는 도 1의 체크포인트를 흐르는 입력교류전류의 파형도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 형광등용 자기식 안정기의 고조파 감쇠회로,
도 4는 도 3의 체크포인트를 흐르는 입력교류전류의 파형도이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10:교류전원 20:형광등
30:글로우 스타터 Cp:역률개선용 캐패시터
Ce:역위상 추출용 캐패시터 F1,F2:필라멘트
SW1:스위치
이하, 본 발명의 일실시예에 의한 형광등용 자기식 안정기의 고조파 감쇠회로에 대하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 형광등용 자기식 안정기의 고조파 감쇠회로이고, 도 4는 도 3의 체크포인트를 흐르는 입력교류전류의 파형도이다. 도 3에 있어서, 도 1에 도시한 부분과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙인다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 형광등용 자기식 안정기의 고조파 감쇠회로는 전원(10)의 공급을 단속하는 스위치(SW1)와, 형광등(20)에 병렬로 접속되며, 양단이 형광등(20)의 제1 필라멘트(F1)와 제2 필라멘트 (F2)에 각각 접속된 글로우 스타터(30)와, 역률을 개선하도록 교류전원(20)에 병렬로 접속된 역률개선용 캐패시터(Cp)와,상기 역률개선용 캐패시터(Cp)의 일측에 접속되어 전압의 인가시에 일정한 레벨의 전류(I')를 상기 형광등(20)의 제1 필라멘트(F1)에 출력하는 안정기(L1)와, 입력전류의 고조파성분을 감쇠 또는 제거하도록 상기 글로우 스타터(30)에 병렬로 접속된 입력전류(I')의 역위상 추출용 캐패시터(Ce)로 구성되어 있다.
상기 입력전류(I')의 역위상 추출용 캐패시터(Ce)는 그 양단이 형광등(20)의 제1 필라멘트(F1)와 제2 필라멘트(F2)에 각각 접속되어 있음과 동시에, 상기 형광등(20)에 병렬로 접속되어 있다.
상기 제1 필라멘트(F1)는 안정기(L1)의 출력단에 접속되어 일정한 레벨의 전류(I')가 인가될 경우에 가열되어 열전자를 방출하고, 제2 필라멘트(F2)의 일측은 상기 글로우 스타터(30)의 타측단에 접속됨과 동시에, 상기 역률개선용 캐패시터 (Cp)의 타측에 접속되어 있다.
상기 설명에 있어서, 글로우 스타터(30)가 형광등(20)에 병렬로 접속되며, 글로우 스타터(30)의 양단이 형광등(20)의 제1 필라멘트(F1)와 제2 필라멘트(F2)에 각각 접속된 안정기회로를 예로 들어서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 글로우 스타터(30) 대신에 반도체 스타터를 상기 형광등(20)의 제1 필라멘트(F1)와 제2 필라멘트(F2)에 각각 접속시켜 형광등에 대해 병렬로 접속한 형광등 점등회로에 적용해도 되는 것은 물론이다.
다음에, 이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 형광등용 자기식 안정기의 고조파 감쇠회로에 대한 작용 및 효과를 설명한다.
먼저, 형광등(20)을 점등시키기 위하여 스위치(SW1)를 온시키면, 교류전원 (100V 또는 220V)이 안정기(L1)에 인가된다.
이때, 안정기(L1)는 일정한 전류(I')를 형광등(20)의 일측에 설치된 제1 필라멘트(F1)에 인가시키며, 이에 따라 형광등(20)용 제1 필라멘트(F1)가 가열되고, 상기 제1 필라멘트(F1)를 통과한 전류(I')는 글로우 스타터(30)에 인가된다.
따라서, 상기 글로우 스타터(30)에 전류(I'; 도 3의 체크포인트(P1 또는 P2)에서 실측한 값)가 흐름으로서 글로우 스타터(30)가 전기적으로 접속되고, 상기 글로우 스타터(30)를 통과한 전류(I')는 형광등(20)용 제2 필라멘트(F2)에 인가됨으로써, 상기 제1 필라멘트(F1)에서 발생된 열전자는 형광등(20)내에 발생된 전계에 의해 가속되어 봉입된 기체(수은 가스 또는 알곤 가스)와의 작용에 의해 방전되어 형광등(20)이 점등된다.
그런데, 본 발명에서는 안정기(L1)에 의한 유도성 리액턴스 성분과 캐패시터 (Cp)에 의한 용량성 캐패시턴스 성분에 의해 발생되는 입력전류(I')의 왜곡현상을 감소, 즉 입력전류(I')의 고조파성분(삼각파 또는 톱니파 성분)을 감쇠 또는 제거하기 위하여 입력전류(I')의 역위상 추출용 캐패시터(Ce)를 상기 글로우 스타터 (30)에 병렬로 접속하고 있으므로, 상기 캐패시터(Ce)가 입력전류(I')의 역위상을 발생시켜 입력전류의 왜곡(도 2에 도시한 톱니파 또는 삼각파의 포함)현상이 발생되지 않고 도 3에 도시한 입력전류(I')의 정현파가 생성되므로, 배기팬, 가정용 전화회선, 무선전화기, 리모콘 회로 또는 전자스위치 회로, 의료장비 등의 오동작을 방지할 수 있다.
앞에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 형광등용 자기식 안정기의 고조파 감쇠회로에 의하면, 입력전류의 고조파성분을 제거하도록 입력전류의 역위상 추출용 캐패시터를 상기 글로우 스타터에 병렬로 접속하고 있으므로, 상기 역위상 추출용 캐패시터에 의해 입력전류에 발생되는 삼각파 또는 톱니파를 감쇠 또는 제거하여 입력전류의 정현파가 생성되어서 형광등용 제1ㆍ제2 필라멘트 및 글로우 스타터 또는 반도체 스타터에 정현파 전류가 인가되어 배기팬, 가정용 전화회선, 무선전화기, 리모콘 회로 또는 전자스위치 회로, 의료장비 등의 오동작을 방지할 수 있다는 매우 뛰어난 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 형광등(20)에 병렬로 접속되며, 양단이 형광등(20)의 제1 필라멘트(F1)와 제2 필라멘트(F2)에 각각 접속된 글로우 스타터(30)와, 역률을 개선하도록 교류전원(20)에 병렬로 접속된 역률개선용 캐패시터(Cp)와, 상기 역률개선용 캐패시터 (Cp)의 일측에 접속되어 전압의 인가시에 일정한 레벨의 전류(I')를 상기 형광등 (20)의 제1 필라멘트(F1)에 출력하는 안정기(L1)로 이루어진 자기식 안정기에 있어서,
    입력전류의 고조파성분을 제거하도록 입력전류(I')의 역위상 추출용 캐패시터(Ce)를 상기 글로우 스타터(30)에 병렬로 접속하고, 상기 입력전류(I')의 역위상 추출용 캐패시터(Ce)는 그 양단이 형광등(20)의 제1 필라멘트(F1)와 제2 필라멘트(F2)에 각각 접속되어 있음과 동시에, 상기 형광등(20)에 병렬로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 형광등용 자기식 안정기의 고조파 감쇠회로.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH076881A (ja) * 1992-01-28 1995-01-10 Yasuyuki Namikawa 蛍光灯の交流点灯での，ダブル・スポット方式による，フリッカ ・レス点灯回路
KR19980058427A (ko) * 1996-12-30 1998-10-07 김영환 TFT-LCD의 공통 전극(Vcom) 제어 소자
KR19980058427U (ko) * 1997-02-22 1998-10-26 이청재 절전형 형광등용 자기식 안정기 순간점등 장치

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