KR100453712B1 - Multiplex modulation driving method and apparatus of the high frequency electronic ballast for the metal halide lamp - Google Patents

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KR100453712B1 KR10-2002-0062981A KR20020062981A KR100453712B1 KR 100453712 B1 KR100453712 B1 KR 100453712B1 KR 20020062981 A KR20020062981 A KR 20020062981A KR 100453712 B1 KR100453712 B1 KR 100453712B1
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Abstract

본 발명은 메탈 할라이드 램프와 같은 고압 방전 램프를 고주파로 구동할 때 발생하는 공명현상을 억제하기 위한 방법으로써 복합적인 패턴을 갖는 다중 변조 신호를 이용하여 램프 구동 신호의 주파수 또는 주기를 변조하는 메탈 할라이드 램프용 고주파 전자식 안정기의 다중 변조 구동 방법 및 장치에 관한 것으로서,The present invention is a method for suppressing the resonance caused when driving a high-pressure discharge lamp, such as a metal halide lamp at a high frequency, a metal halide for modulating the frequency or period of the lamp driving signal using a multiple modulation signal having a complex pattern A method and apparatus for driving a multiple modulation of a high frequency electronic ballast for a lamp,

기본 변조 신호에 해당하는 제 1변조 신호를 발생하는 단계와, 제 1변조 신호를 변조할 제 2변조 신호를 발생하는 단계와, 제 2변조 신호에 의하여 제 1변조신호를 변조하여 생성되는 이중 변조 신호인 제 3변조 신호를 발생하는 단계와, 이중 변조 신호에 더해질 제 4변조 신호를 발생하는 단계와, 이중 변조 신호와 제 4변조 신호를 더하여 최종 다중 변조 신호인 제 5변조 신호를 발생하는 단계와, 최종 다중 변조 신호에 의하여 램프 구동 신호를 변조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 메탈 할라이드 램프용 고주파 전자식 안정기의 다중 변조 구동 방법 및 장치를 제공함으로써,Generating a first modulated signal corresponding to the basic modulated signal, generating a second modulated signal to modulate the first modulated signal, and modulating the first modulated signal by the second modulated signal; Generating a third modulated signal that is a signal, generating a fourth modulated signal to be added to the dual modulated signal, and generating a fifth modulated signal that is the final multimodulated signal by adding the dual modulated signal and the fourth modulated signal; And modulating the lamp driving signal by the final multiple modulation signal, thereby providing a method and apparatus for multiple modulation driving of a high frequency electronic ballast for a metal halide lamp.

램프의 전력 스펙트럼을 램프 구동 신호가 변조되는 주파수 범위 내에서 특정 주파수 성분이 이산적으로 발생하지 않도록 그 스펙트럼을 연속적으로 분포시켜 효과적으로 램프의 공명 현상 발생을 제거시킴에 따라 안정적인 램프 구동이 가능하고, 램프 전류의 파고율을 낮게 유지시킴에 따라 램프 수명의 연장이 가능하고, 고주파로 램프를 구동시킴에 따라 안정기의 소형 경량화 및 광효율 상승 등이 가능하다는 효과가 있다.Stable lamp driving is possible by effectively distributing the resonance spectrum of the lamp by distributing the spectrum continuously so that a specific frequency component does not occur discretely within the frequency range in which the lamp driving signal is modulated. As the crest factor of the lamp current is kept low, the lamp life can be extended, and by driving the lamp at a high frequency, it is possible to reduce the size and weight of the ballast and increase the light efficiency.

Description

메탈 할라이드 램프용 고주파 전자식 안정기의 다중 변조 구동 방법 및 장치 {MULTIPLEX MODULATION DRIVING METHOD AND APPARATUS OF THE HIGH FREQUENCY ELECTRONIC BALLAST FOR THE METAL HALIDE LAMP}METHOD AND APPARATUS FOR MULTIPLE MODULATION DRIVING HIGH FREQUENCY ELECTRONIC BALLAST FOR METAL HAlide LAMPS {MULTIPLEX MODULATION DRIVING METHOD AND APPARATUS OF THE HIGH FREQUENCY ELECTRONIC BALLAST FOR THE METAL HALIDE LAMP}

본 발명은 메탈 할라이드 램프의 구동 방법으로 고주파 변조 방식을 사용하는 전자식 안정기의 다중 변조 구동 방법 및 장치에 대한 것이다.The present invention relates to a multiple modulation driving method and apparatus for an electronic ballast using a high frequency modulation as a driving method of a metal halide lamp.

최근 많은 분야에서 고휘도 방전(High Indensity Discharge, 이하 'HID') 램프가 사용되고 있으며, 특히 HID 램프 중의 하나인 메탈 할라이드 램프는 뛰어난 연색성과 높은 광효율을 가지고 있어 각종 전시장의 조명에서 무대 조명에 이르기까지 광범위하게 사용되고 있다. 그러나, 대부분의 메탈 할라이드 램프는 부피가 크고 무거운 자기식 안정기를 채용하므로, 설치 장소에 제약이 있고 설치 작업 또한 번거롭다는 문제가 있었다.In recent years, high intensity discharge (HID) lamps have been used in many fields. In particular, metal halide lamps, which are one of HID lamps, have excellent color rendering and high light efficiency, and are widely used in various exhibition hall lighting to stage lighting. Is being used. However, since most metal halide lamps employ a bulky and heavy magnetic ballast, there is a problem in that the installation location is limited and the installation work is cumbersome.

따라서, 근래에는 소형, 경량 및 고효율의 장점을 가진 전자식 안정기의 사용이 증가하고 있는 추세이다. 그러나, 현재 대부분의 메탈 할라이드용 전자식 안정기는 수백 Hz의 구형파 인버터에 의해 구동되는 저주파식 전자식 안정기이다. 메탈 할라이드 램프의 경우, 고주파 구동 시 다른 HID 램프에 비하여 공명 현상(Acoustic Resonance Phenomena)이 크게 일어나는데, 아크관내 기체 파동의 고유 주파수 및 이의 고조파 성분이 넓은 주파수 대역에 조밀하게 분포되어 있어 공명 현상이 일어나지 않는 주파수 대역이 매우 좁기 때문이다. 공명 현상이 일어나면, 아크가 불안정하여 램프가 깜박거리는 현상이 일어나고 심하면 관이 파열되기도 하므로, 공명 현상의 억제가 필수적이다.Therefore, in recent years, the use of the electronic ballast having the advantages of small size, light weight and high efficiency is increasing. However, at present, most electronic ballasts for metal halides are low frequency electronic ballasts driven by square wave inverters of several hundred Hz. In the case of metal halide lamp, Acoustic Resonance Phenomena occurs more significantly than other HID lamps when high frequency driving is performed.The natural frequency of gas waves in arc tube and its harmonic components are densely distributed in a wide frequency band. This is because the frequency band is not very narrow. When resonance occurs, the arc is unstable, causing the lamp to flicker and, in severe cases, the tube to rupture. Therefore, suppression of resonance is essential.

상기와 같은 공명 현상을 피하기 위해서 사용할 수 있는 첫번째 방법은, 공명 현상을 일으키지 않는 MHz 대역의 매우 높은 주파수에서 램프를 구동하는 것인데, 이 방법은 큰 스위칭 손실과 많은 전자파 방출의 문제가 있어 이러한 문제점들을 기술적으로 해결하지 못하고 있는 현시점에서는 실용상의 문제가 있다.The first method that can be used to avoid such resonance is to drive the lamp at a very high frequency in the MHz band which does not cause resonance, which has a problem of large switching loss and a large amount of electromagnetic emission. At the present time, which is not technically solved, there are practical problems.

또 다른 방법은 고주파 변조 방식을 적용하여 공명 현상을 억제하는 것인데, 이 경우는 변조 신호의 형태 및 주파수 그리고 주파수 변조 범위 등을 잘 고려해야 한다. 만일 일정 주파수의 변조 신호를 사용하는 경우라면 변조 신호의 주파수 선택이 매우 중요한데, 이는 램프 구동 전류에 포함되어 있는 변조 신호의 기본파분 또는 고조파분이 램프 고유 공명 주파수의 저조파와 일치하게 되는 경우에도 공명 현상이 발생할 수 있으며, 변조 신호가 일정 주파수일 경우 램프 구동 전류의 스펙트럼은 여전히 이산적 분포를 갖기 때문이다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 변조신호에 백색잡음(White Noise)을 첨가한 불규칙 스위칭 방법이 적용되기도 한다(L.Laskai, P.N.Enjeti, I.J.Pitel, "White-noise modulation of high-frequency high-intensity discharge lamp ballasts", IEEE Transactions on IA, Vol.34 Issue 3, pp.597-605, 1998). 그러나, 거의 완전한 백색잡음 발생기를 탑재하여야 하므로 저가의 상업용 안정기로 사용하기에는 어렵다.Another method is to suppress resonance by applying a high frequency modulation method. In this case, the shape and frequency of the modulated signal and the frequency modulation range should be considered. If a modulated signal of a certain frequency is used, the frequency selection of the modulated signal is very important, even if the fundamental or harmonics of the modulated signal included in the lamp drive current coincide with the low harmonics of the lamp's natural resonance frequency. This may occur because the spectrum of the lamp drive current still has a discrete distribution when the modulating signal is at a constant frequency. In order to overcome this drawback, an irregular switching method in which white noise is added to a modulated signal may be applied (L. Laskai, PNEnjeti, IJPitel, "White-noise modulation of high-frequency high-intensity discharge lamps). ballasts ", IEEE Transactions on IA, Vol. 34 Issue 3, pp. 597-605, 1998). However, it is difficult to use it as a low cost commercial ballast because it must be equipped with an almost complete white noise generator.

도 1은 일정 주파수 변조 시의 변조 신호 및 램프 전류의 스펙트럼을 도시한 것이다. 일정 주파수의 변조 신호를 사용하는 주파수 변조방식의 문제점을 상세히 살펴보면, 첫째로 램프 전류에 포함된 변조 신호의 기본파 또는 고조파 성분에 의한 공명 현상의 발생 가능성이 크다는 문제가 있다. 이 가능성은 소전력 램프 보다는 고전력 램프일 때 더 큰데, 고전력 램프일수록 방전관의 크기가 커서 입력 파동의 고유 주파수가 낮기 때문이다. 사실 변조 신호가 저주파인 경우라면 공명 현상이 일어날 가능성이 매우 낮다. 그러나 이 경우에는 저주파로 램프를 구동하는 경우와 마찬가지로, 램프의 재점등(re-ignition) 현상이 발생하므로 고주파 구동의 이점이 감소하게 된다. 두번째 문제점은 주파수 변조를 행하여도 변조 신호의 형태와 주파수가 일정하기 때문에 도 1과 같이 램프 전류의 스팩트럼이 이산적으로 분포된다는 것이다. 그러므로, 주파수 변조폭을 넓게 하지 않으면 이 이산 주파수 성분에 의한 공명 현상이 발생할 가능성이 커진다. 그러나, 주파수 변조폭을 매우 넓게 하여 이들 불연속 주파수 성분들의 크기를 감소시킨다면, 반대 급부로서 램프전류의 파고율이 증가하게 된다는 단점이 있다.1 shows a spectrum of a modulated signal and a lamp current during constant frequency modulation. Looking at the problem of the frequency modulation method using a modulated signal of a certain frequency in detail, first there is a problem that the resonance phenomenon due to the fundamental or harmonic components of the modulated signal included in the lamp current is large. This possibility is greater with high-power lamps than with low-power lamps, because the larger the power lamp, the larger the discharge tube, and the lower the natural frequency of the input wave. In fact, if the modulated signal is low frequency, resonance is very unlikely. However, in this case, as in the case of driving the lamp at low frequency, the re-ignition phenomenon of the lamp occurs, so the advantage of high frequency driving is reduced. The second problem is that the spectrum of the lamp current is discretely distributed as shown in Fig. 1 because the modulated signal has a constant shape and frequency even when frequency modulation is performed. Therefore, if the frequency modulation width is not widened, the resonance phenomenon due to this discrete frequency component is likely to occur. However, if the frequency modulation width is made very wide to reduce the size of these discontinuous frequency components, there is a disadvantage that the crest factor of the lamp current increases as an opposite benefit.

따라서, 일정 주파수의 변조 신호를 사용하는 고주파 변조 방법에는 한계가있으며, 메탈 할라이드 램프의 고주파 구동을 위한 다른 방법이 절실히 요구되는 실정이다.Therefore, there is a limit to a high frequency modulation method using a modulated signal of a certain frequency, and there is an urgent need for another method for driving a high frequency of a metal halide lamp.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 메탈 할라이드 램프의 고주파 구동의 한 방편으로서 다중 변조 방법을 제안하고 이를 채용한 고주파 전자식 안정기를 제공하는데 목적이 있다. 보다 상세하게는, 서로 다른 주파수와 파형을 갖는 두개의 신호로 변조 신호를 구성하고, 이 변조 신호 중 하나는 그 변조 신호 자체를 변조시킨 이중 변조 신호로 구성되는 다중 변조 방법을 채용함으로써 램프 구동 전력의 스펙트럼을 연속적으로 분포시켜, 메탈 할라이드 램프의 고주파 구동 시 발생하는 공명 현상을 제거하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to propose a multiple modulation method as a method of high frequency driving of a metal halide lamp and to provide a high frequency electronic ballast employing the same. More specifically, lamp driving power is achieved by employing a multiple modulation method in which a modulated signal is composed of two signals having different frequencies and waveforms, one of which is composed of a double modulated signal that modulates the modulated signal itself. The purpose is to remove the resonance phenomenon generated during the high frequency driving of the metal halide lamp by continuously distributing the spectrum.

도 1은 종래 기술에 의한 일정 주파수 변조 시의 변조 신호 스펙트럼 및 램프 전류 스펙트럼을 도시한 그래프,1 is a graph showing a modulated signal spectrum and a lamp current spectrum during constant frequency modulation according to the prior art;

도 2는 본 발명에 따른 다중 변조 신호 발생 흐름도,2 is a flowchart of generating a multiple modulated signal according to the present invention;

도 3은 변조 신호의 개형에 따른 램프 구동 특성을 도시한 그래프,3 is a graph showing a lamp driving characteristic according to the modification of the modulated signal;

도 4는 삼각파의 대칭비에 따른 램프 전류의 파고율을 도시한 그래프,4 is a graph showing the crest factor of the lamp current according to the symmetry ratio of the triangular wave,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 변조 방법에 사용되는 변조 신호의 생성 과정을 도시한 것으로, 도 5a는 기본 변조 신호(제 1변조 신호), 도 5b는 기본 변조 신호의 변조 신호(제 2변조 신호), 도 5c는 이중 변조 신호(제 3변조 신호), 도 5d는 이중 변조 신호에 추가될 제 4변조 신호, 도 4e는 최종 다중 변조 신호(제 5변조 신호)를 도시한 그래프,FIG. 5 illustrates a process of generating a modulated signal used in a multiple modulation method according to an embodiment of the present invention. FIG. 5A illustrates a basic modulated signal (first modulated signal), and FIG. 5B illustrates a modulated signal of a basic modulated signal. 2 modulated signal), FIG. 5C is a dual modulated signal (third modulated signal), FIG. 5D is a fourth modulated signal to be added to the dual modulated signal, FIG. 4E is a graph showing a final multimodulated signal (5 modulated signal),

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 변조 신호 스펙트럼 및 램프 전류 스펙트럼을 도시한 그래프,6 is a graph illustrating a modulated signal spectrum and a lamp current spectrum according to an embodiment of the present invention;

도 7은 램프 구동용 인버터의 회로도,7 is a circuit diagram of a lamp driving inverter,

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 변조 신호 발생부의 블록도,8 is a block diagram of a modulated signal generator according to an embodiment of the present invention;

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 변조 신호의 추이를 나타낸 도면,9 is a view showing a transition of a modulated signal according to an embodiment of the present invention;

도 10은 AC/DC 컨버터의 회로도,10 is a circuit diagram of an AC / DC converter,

도 11은 AC/DC 컨버터 입력단의 전압 및 전류를 도시한 그래프,11 is a graph showing a voltage and a current of an AC / DC converter input terminal;

도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 전자식 안정기용 인버터의 전체 제어 블록도,12 is an overall control block diagram of an inverter for an electronic ballast according to an embodiment of the present invention;

도 13은 램프 전력 제어 시의 변조 신호 및 램프 전류를 도시한 그래프,13 is a graph showing a modulated signal and a lamp current during lamp power control;

도 14a 및 도 14b는 각각 종래 기술에 의한 일정 주파수 변조 시와 본 발명의 실시 예에 따른 다중 변조 시의 변조 신호, 램프 전류 및 램프 전류의 전력 스펙트럼을 도시한 그래프.14A and 14B are graphs illustrating power spectra of modulated signals, lamp currents, and lamp currents during constant frequency modulation and multiple modulation according to an embodiment of the present invention, respectively, according to the prior art;

상기 목적의 달성을 위해, 본 발명은 램프의 전력 스펙트럼을 연속적으로 유지할 수 있도록 하기 위하여 변조 신호 자체를 변조시킨 이중 변조 신호를 포함한 두 개 이상의 변조 신호를 혼합함으로써 다중 변조 신호를 구성하고, 상기 다중 변조 신호에 의하여 램프를 다중 변조 구동시키는 것을 특징으로 하는 메탈 할라이드 램프용 고주파 전자식 안정기의 다중 변조 구동 방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention constructs a multiple modulated signal by mixing two or more modulated signals including a dual modulated signal modulating the modulated signal itself in order to maintain the power spectrum of the lamp continuously, A multimodulation driving method of a high frequency electronic ballast for a metal halide lamp, characterized in that the lamp is multimodulated by a modulated signal.

보다 상세하게는 기본 변조 신호에 해당하는 제 1변조 신호를 발생하는 단계와, 기본 변조 신호를 변조시킬 변조 신호인 제 2변조 신호를 발생하는 단계와, 제 1변조 신호를 제 2변조 신호에 의하여 변조하여 이중 변조 신호인 제 3변조 신호를발생하는 단계와, 이중 변조 신호에 더해질 추가 변조 신호인 제 4변조 신호를 발생하는 단계와, 이중 변조 신호와 추가 변조 신호를 더하여 최종 다중 변조 신호인 제 5변조 신호를 발생하는 단계와, 최종 다중 변조 신호에 의하여 램프 구동 신호를 변조하는 단계를 통하여 생성된 고주파 다중 변조 구동 신호를 이용하여 메탈 할라이드 램프를 구동하는 것을 특징으로 하는 메탈 할라이드 램프용 고주파 전자식 안정기의 다중 변조 구동 방법을 제공한다.More specifically, generating a first modulated signal corresponding to a basic modulated signal, generating a second modulated signal which is a modulated signal to modulate the basic modulated signal, and converting the first modulated signal into a second modulated signal. Modulating to generate a third modulated signal that is a dual modulated signal, generating a fourth modulated signal that is an additional modulated signal to be added to the dual modulated signal, and adding the dual modulated signal and the additional modulated signal to a final modulated signal; High frequency electronics for metal halide lamps, comprising: driving a metal halide lamp using a high frequency multiple modulation drive signal generated by generating a 5-modulated signal and modulating the lamp drive signal by the final multiple modulation signal A method of driving multiple modulations of a ballast is provided.

또한 본 발명은 변조 신호 발생부가 기본 변조 신호인 톱니파를 생성하는 톱니파 발생부와; 상기 기본 변조 신호를 변조시킬 변조 신호인 제 1삼각파를 생성하는 제 1삼각파 발생부와; 이중 변조 신호인 스위프 톱니파를 생성하는 스위프 톱니파 발생부와; 추가 변조 신호인 제 2삼각파를 생성하는 제 2삼각파 발생부와; 상기 스위프 톱니파에 상기 제 2삼각파를 추가하여 램프의 구동에 사용될 다중 변조 신호를 생성하는 최종 변조 신호 발생부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 메탈 할라이드 램프용 고주파 전자식 안정기의 다중 변조 구동 장치를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a sawtooth wave generator for generating a sawtooth wave which is a basic modulated signal; A first triangular wave generator for generating a first triangular wave as a modulated signal to modulate the basic modulated signal; A swept sawtooth generator for generating a swept sawtooth wave which is a dual modulated signal; A second triangle wave generator for generating a second triangle wave as an additional modulation signal; It provides a multi-modulation drive device of the high frequency electronic ballast for a metal halide lamp comprising a; final modulation signal generator for generating a multi-modulation signal to be used for driving the lamp by adding the second triangular wave to the sweep sawtooth wave. .

본 발명의 또 다른 특징은 램프 전력을 제어하는 경우 상기 다중 변조 신호에 전력 제어를 위한 직류 성분인 제어 입력이 추가된 변조 신호를 이용하여 램프를 구동하는 것이다.According to another aspect of the present invention, when controlling lamp power, a lamp is driven by using a modulated signal in which a control input which is a DC component for power control is added to the multiple modulated signal.

본 발명의 또 다른 특징은 램프전류의 파고율을 최소로 하고 램프전압을 안정적으로 유지하도록, 주파수 변조 시는 증가하는 톱니파를, 주기 변조 시는 감소하는 톱니파를 기본 변조 신호로 사용하는 것이다.Another feature of the present invention is to use a sawtooth wave that is increased during frequency modulation and a sawtooth wave that is decreased during periodic modulation as a basic modulation signal to minimize the crest factor of the lamp current and to maintain the lamp voltage stable.

본 발명의 또 다른 특징은 동작 모드 선택기를 더 구비하고; 상기 동작 모드선택기는 램프 점등 시부터 순차적으로 소프트 스타팅 모드, 고정 주파수 또는 고정 주기 동작 모드 및 다중 변조 모드로 동작하도록 상기 안정기를 제어하며; 상기 소프트 스타팅 모드는 주파수 변조의 경우에는 구동 주파수가 기동 주파수부터 고정 주파수까지 감소되는 주파수로 램프를 구동하는 모드이고 주기 변조의 경우에는 구동주 기가 기동 주기부터 고정 주기까지 증가되는 주기로 램프를 구동하는 모드이며, 상기 고정 주파수 또는 고정 주기 동작 모드는 초기 과도 상태를 거쳐 램프가 안정될 동안 상기 고정 주파수 또는 고정 주기로 램프를 구동하는 모드이며, 상기 다중 변조 모드는 상기 다중 변조 신호를 이용하여 램프를 구동하는 모드인 것이다.Another feature of the invention is further provided with an operation mode selector; The operation mode selector controls the ballast to operate in a soft starting mode, a fixed frequency or fixed period operation mode, and a multiple modulation mode sequentially from the time of lamp lighting; In the soft starting mode, in the case of frequency modulation, the lamp is driven at a frequency at which the driving frequency decreases from the starting frequency to a fixed frequency. In the case of periodic modulation, the driving period is driven in a period in which the driving period is increased from the starting cycle to the fixed cycle. Mode, wherein the fixed frequency or fixed period operation mode is a mode for driving the lamp at the fixed frequency or fixed period while the lamp is stabilized through an initial transient state, and the multiple modulation mode drives the lamp using the multiple modulation signal. It is a mode to do.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다중 변조식 메탈 할라이드 램프용 고주파 전자식 안정기의 구성 및 동작을 살펴보기로 한다.Hereinafter, a configuration and operation of a high frequency electronic ballast for a multi-modulation metal halide lamp according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 다중 변조 구동 방법의 실시 예에 따르면, 도 5a에 도시된 바와 같이 감소하는 톱니파형을 기본 변조 신호로 사용하였는데, 그 이유는 다음과 같다.According to an embodiment of the multiple modulation driving method according to the present invention, the sawtooth waveform is used as a basic modulation signal as shown in Figure 5a, the reason is as follows.

램프를 주파수 변조에 의해 구동했을 때, 변조 신호의 개형에 따른 램프의 전압과 전류 파형의 추이를 관측하면 도 3과 같은 결과를 얻을 수 있다. 여기서, 각 변조신호의 주파수는 1.2kHz이고, 삼각파형의 대칭비를 0부터 1까지 0.1 단위로 변화를 준 것이다. 이는 변조 신호의 개형에 따른 전류의 파고율(Crest Factor)을관찰하기 위한 실험의 결과로, 이 결과를 이용하여 도 4에 삼각파 변조 신호의 대칭비와 램프 전류의 파고율의 관계를 도시하였다. 변조신호의 대칭비가 커질 수록 램프 전류의 파고율이 낮아짐을 알 수 있다.When the lamp is driven by frequency modulation, the results as shown in FIG. 3 can be obtained by observing the trend of the voltage and current waveforms of the lamp according to the modification of the modulated signal. Here, the frequency of each modulation signal is 1.2 kHz, and the symmetry ratio of the triangular waveform is changed from 0 to 1 in 0.1 units. This is a result of the experiment for observing the crest factor of the current according to the modification of the modulated signal, and shows the relationship between the symmetry ratio of the triangular wave modulated signal and the crest factor of the lamp current in FIG. 4 using this result. As the symmetry ratio of the modulated signal increases, the crest factor of the lamp current decreases.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 증가하는 톱니파를 주파수 변조 신호로 적용하는 경우(21)에 램프전류의 파고율이 최소이고 램프의 전압도 가장 안정적이다. 이는 구동 주파수 변화에 따른 램프전류의 과도 특성의 차이 때문인 것으로 해석된다. 따라서, 삼각파형의 변조 신호를 사용하는 경우, 램프 전류의 파고율 억제에 가장 효과적인 증가하는 톱니파형을 램프 구동신호의 기본 파형으로 선정하는 것이 바람직하다. 다만, 본 발명의 실시 예에서는 안정기 제어기로 디지털 제어기를 채용하기 때문에 램프 구동 신호의 주기를 변조하여 램프 구동 주파수를 간접적으로 변조할 것이므로, 실시 예의 경우에는 감소하는 톱니파형을 주기 변조 신호의 기본 파형으로 선택하였다. 즉, 본 발명의 실시 예에 의한 변조 방식은 주파수 변조 방식이 아니라 주기 변조방식이며, 주기 변조를 통해 결과적으로는 주파수 변조와 같은 특성을 얻을 수 있다.3 and 4, when the increasing sawtooth wave is applied as the frequency modulated signal 21, the crest factor of the lamp current is minimal and the voltage of the lamp is the most stable. This is interpreted to be due to the difference in the transient characteristics of the lamp current with the change of the driving frequency. Therefore, when using a triangular waveform modulated signal, it is desirable to select an increasing sawtooth waveform which is most effective for suppressing the crest factor of the lamp current as the basic waveform of the lamp drive signal. However, in the embodiment of the present invention, since the digital controller is used as the ballast controller, the period of the lamp driving signal is modulated to indirectly modulate the lamp driving frequency. Selected. That is, the modulation scheme according to the embodiment of the present invention is not a frequency modulation scheme but a periodic modulation scheme, and as a result, characteristics such as frequency modulation can be obtained through periodic modulation.

다음은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 변조 신호를 구성하는 파형들을 설명한다. 도 5a는 기본 변조 신호(제 1변조 신호)로서, 상술한 바와 같이 감소하는 톱니파형이 선택되었다. 이 기본 변조신호를 도 5b의 삼각파(제 2변조 신호)로 1차 변조시켜 도 5c의 이중 변조 신호(제 3변조 신호)를 만든다. 즉, 이중 변조 신호는 변조신호 자체가 1차 변조된 것이다. 이에 의해, 기본 변조신호를 그대로 변조신호로 사용하는 경우에 비하여 그 주파수 스펙트럼이 상당히 분산된다. 도 5c의 이중 변조 신호를 변조 신호로 사용할 경우, 램프는 이중 변조에 의하여 구동되는 것이다. 그러나, 본 발명의 실시 예에서는 이중 변조 신호에 또다시 도 5d의 저주파 삼각파형(제 4변조 신호)을 추가함으로써, 도 5e의 최종 다중 변조 신호(제 5변조 신호)를 도출한다. 이는 이중 변조 신호의 스펙트럼 전체를 다시 한 번 흔들어 줌으로써, 램프 전류의 스펙트럼을 보다 효과적으로 확산시키고자 한 것이다.Next, waveforms constituting a multiple modulation signal according to an embodiment of the present invention will be described. Fig. 5A shows a sawtooth waveform that is reduced as described above as the basic modulated signal (first modulated signal). This basic modulated signal is first modulated with a triangular wave (second modulated signal) of FIG. 5B to produce a double modulated signal (third modulated signal) of FIG. 5C. That is, in the dual modulated signal, the modulated signal itself is first modulated. As a result, the frequency spectrum is considerably dispersed as compared with the case where the basic modulated signal is used as a modulated signal. When the dual modulation signal of FIG. 5C is used as a modulation signal, the lamp is driven by double modulation. However, in the exemplary embodiment of the present invention, the low frequency triangular waveform (fourth modulated signal) of FIG. 5D is added to the dual modulated signal again to derive the final multimodulated signal (fifth modulated signal) of FIG. 5E. This aims to spread the spectrum of the lamp current more effectively by shaking the entire spectrum of the dual modulated signal once again.

도 5e의 최종 다중 변조 신호를 사용하면 도 6의 결과를 얻을 수 있는데, 도시된 바와 같이 거의 연속적인 램프 전류의 스펙트럼을 도출할 수 있다. 여기에서 기본 변조 신호의 변조 주파수, 즉 제 2 변조 신호(도 5b)의 주파수는 낮은 주파수로 설정되나, 이는 램프 전류의 스펙트럼에는 나타나지 않기 때문에 재점등 현상을 일으키지 않는다. 그러나, 램프의 전력에는 추가 변조 신호(제 4변조 신호)의 성분이 포함되게 되므로, 램프 전력의 변화를 인지할 수 없을 정도의 주파수를 선택해야 하며, 가능한 그 크기가 작은 것이 램프전류의 파고율 제한에도 효과적이다. 한편, 조광 제어 등을 위하여 램프의 전력을 제어하는 경우에는 일차 변조되어 저주파가 혼합된 최종 다중 변조 신호(제 5변조 신호)에 전력 제어를 위한 직류분(제어 입력)이 추가되어 최종적인 변조 신호를 구성하게 된다.Using the final multiplexed modulation signal of FIG. 5E, the result of FIG. 6 can be obtained, which yields a spectrum of nearly continuous lamp currents as shown. Here, the modulation frequency of the basic modulated signal, i.e., the frequency of the second modulated signal (FIG. 5B) is set to a low frequency, but it does not cause re-lighting because it does not appear in the spectrum of the lamp current. However, since the lamp power includes components of an additional modulated signal (fourth modulated signal), it is necessary to select a frequency such that a change in lamp power cannot be recognized, and the smallest possible size limits the crest factor of the lamp current. Also effective. On the other hand, in the case of controlling the power of the lamp for dimming control, etc., a DC component (control input) for power control is added to the final multi-modulation signal (the fifth modulated signal) that is primarily modulated and mixed with low frequency, so that the final modulation signal Will be configured.

다음은 상기 파형들의 전기적 특성에 대해 설명한다. 도 5a의 기본 변조 신호는 다음 식(1)과 같이 나타낼 수 있다.The following describes the electrical characteristics of the waveforms. The basic modulated signal of FIG. 5A may be represented as in Equation (1) below.

(1) (One)

여기서,f b 는 기본 변조 신호의 주파수이다. 상술한 바와 같이, 기본 변조 신호는 도 5b의 삼각파에 의해 변조되는데, 이 삼각파는 다음 식(2)로 나타낼 수 있다.Where f b is the frequency of the basic modulated signal. As described above, the basic modulated signal is modulated by the triangular wave of FIG. 5B, which can be represented by the following equation (2).

(2) (2)

여기서,f f 는 기본 변조 신호의 변조 주파수이다. 따라서, 도 5c의 이중 변조 신호는 다음의 식(3)으로 나타낼 수 있다.Where f f is the modulation frequency of the basic modulated signal. Therefore, the dual modulated signal of FIG. 5C can be represented by the following equation (3).

(3) (3)

(4) (4)

이중 변조 신호에 상기 식(4)에 나타난 추가 변조 신호(도 5d)가 혼합되므로, 전력제어를 위한 제어 입력u(t)를 포함한 최종 변조 신호는 다음 식(5)로 나타낼 수 있다.Since the dual modulation signal is mixed with the additional modulation signal shown in Equation (4) (FIG. 5D), the final modulation signal including the control input u (t) for power control can be represented by the following equation (5).

(5) (5)

따라서, 식(5)에 의해 변조되는 램프 구동신호의 최대와 최소 주기는 각각 다음 식(6) 및 식(7)로 나타낼 수 있다.Therefore, the maximum and minimum periods of the ramp drive signal modulated by Equation (5) can be represented by the following Equations (6) and (7), respectively.

(6) (6)

(7) (7)

한편, 도 7은 본 발명에 따른 램프 구동용 인버터의 회로를 도시한 것으로, 출력전압은 다음 식(8)과 같이 주어진다.On the other hand, Figure 7 shows a circuit of a lamp driving inverter according to the present invention, the output voltage is given by the following equation (8).

(8) (8)

여기서,V dc 는 직류 링크 전압의 크기를,T는 인버터의 스위칭 주기를 나타낸다. 출력 전압의 고조파 성분은 공진 회로에 의해 필터링되어 램프 전류에는 거의 나타나지 않으므로, 기본파 성분만 고려할 경우 램프 전류 기본파 성분의 실효값은 다음 식(9)와 같다.Where V dc represents the magnitude of the DC link voltage and T represents the switching period of the inverter. Since the harmonic components of the output voltage are filtered by the resonant circuit and hardly appear in the lamp current, the effective value of the lamp current fundamental wave components is given by the following equation (9) when only the fundamental wave components are considered.

(9) (9)

여기서,R eq 는 점등된 램프의 등가 저항이다. 본 발명의 실시 예에 따른 다중 변조 방법에 의하면, 램프 구동 스위칭 주기는T min에서T max까지 균일한 밀도로 변조 되므로, 변조 시 램프의 실효 전류의 평균치는 다음 식(10)과 같이 구할 수 있다.Where R eq is the equivalent resistance of the lit lamp. According to the multiple modulation method according to an embodiment of the present invention, since the lamp driving switching period is modulated at a uniform density from T min to T max , the average value of the effective current of the lamp during modulation can be obtained as shown in Equation (10) below. .

(10) 10

(11) (11)

여기서,K는 식(12)로 주어지며, 식(10)의 해는 매우 복잡하기 때문에, 근사식(11)을 적용하기로 한다.Here, K is given by equation (12), and since the solution of equation (10) is very complicated, the approximate equation (11) will be applied.

(12) (12)

이상으로부터, 램프의 평균 전력을 다음 식(13)과 같이 구할 수 있다.From the above, the average power of the lamp can be obtained as in the following equation (13).

(13) (13)

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 다중 변조 방법에서의 램프전류의 최대값은 다음 식(14)와 같다.In addition, the maximum value of the lamp current in the multiple modulation method according to an embodiment of the present invention is as shown in the following equation (14).

(14) (14)

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 다중 변조 방법에 의한 램프 전류의 파고율은 다음 식(15)와 같다.Therefore, the crest factor of the lamp current by the multiple modulation method according to the embodiment of the present invention is as shown in the following equation (15).

(15) (15)

상기와 같은 다중 변조 방법을 적용한 변조 신호 발생부의 실시 예가 도 8에 도시되어 있는 바, 기본적으로 스위프 톱니파 발생기(71)와 가변의 크기와 고정된 주파수를 갖는 삼각파 발생기(72)를 포함한다. 또한, 타이머와 순차 논리 회로로 구성된 동작 모드 선택기(73)가 포함되어 소프트 스타팅 모드, 고정 주기 동작 모드 또는 다중 변조 모드 중 하나의 동작 모드를 선택하며, 삼각파 발생기(72)는 소프트 스타팅 그리고 고정 주기 동작 모드에서는 동작하지 않는다.An embodiment of the modulated signal generator applying the multiple modulation method as shown in FIG. 8 includes a swept sawtooth generator 71 and a triangular wave generator 72 having a variable size and a fixed frequency. Also included is an operation mode selector 73 consisting of a timer and a sequential logic circuit to select one of soft start mode, fixed period operation mode or multiple modulation mode, triangular wave generator 72 provides soft start and fixed period It does not work in the operation mode.

도 9는 램프 점등 시부터 정상 상태에 이르기까지의 변조 신호의 추이를 도시한 것이다.9 shows the transition of the modulation signal from the time of lamp lighting to the steady state.

이에 따르면, 램프는 시간t 0 에 기동 주기T start 로 구동이 개시되고, 동작모드 선택기(73)에 의해 소프트 스타팅 모드로 설정되어, 구동 주기가 시간t 1 까지 고정주기T fix 로 증가됨을 알 수 있다. 여기서, 소프트 스타팅을 위한 변조 신호는 다음 순서에 의해 만들어진다. 먼저, 시간t 0 에 기 설정된 초기 기동 주기를 업/다운 카운터(74)에 인가한다. 이때, 스위프 클럭 발생기(75)는 소프트 기동 기간인t 0 ~t 1 동안에는 일정 주파수의 클럭을 발생시키도록 제어되며, 카운터는 업 카운터로 동작시킨다.According to this, the ramp starts driving at the start time T start at time t 0 , and is set to the soft starting mode by the operation mode selector 73, so that the driving period is increased to the fixed period T fix until time t 1 . have. Here, the modulated signal for soft starting is produced by the following procedure. First, an initial start cycle preset at time t 0 is applied to the up / down counter 74. At this time, the swept clock generator 75 is controlled to generate a clock of a predetermined frequency during the soft start period t 0 to t 1 , and the counter operates as an up counter.

램프가 정상적으로 기동되면, 안정기는 고정 주기 동작 모드로 설정되어 램프 초기 과도 상태를 거쳐 안정될 동안 고정 주기T fix 로 램프를 구동한다. 이 모드 동안 스위프 클럭 발생기(75)는 어떠한 클럭도 발생하지 않는다.When the lamp is normally started, the ballast is set to the fixed cycle mode of operation to drive the lamp with a fixed period T fix while it is stable through the initial transient state of the lamp. During this mode, the swept clock generator 75 does not generate any clock.

시간t 2 이후, 램프는 조광 제어를 위한 전력 제어 알고리즘을 포함하는 다중 변조 모드로 작동한다. 이때, 카운터(74, 78)는 비교기로 구성된 제어기(76, 77)에 의해 제어되고, 스위프 클럭(75)을 이용하여 이중 변조 신호를 발생한다. 스위프 클럭 발생기(75)는 그 자체가 변조 신호 발생기가 포함된 일종의 변조기이다.After time t 2 , the lamp operates in a multiple modulation mode that includes a power control algorithm for dimming control. At this time, the counters 74 and 78 are controlled by the controllers 76 and 77 configured as comparators, and generate a double modulated signal using the swept clock 75. The swept clock generator 75 is itself a type of modulator with a modulated signal generator.

전자식 안정기는 필수적으로 램프 구동용 인버터를 구비하고 있으며, 대부분의 전자식 안정기는 상용의 교류 전원으로부터 전력을 공급받아야 하므로 상기 인버터에 전력을 공급하기 위해 AC/DC 컨버터가 필요하다. 이하, 상술한 다중 변조 구동 방식을 적용하여 제작된 150W 메탈 할라이드 램프용 전자식 안정기의 실험 결과를 살펴보기로 한다.An electronic ballast is essentially provided with a lamp driving inverter, and since most electronic ballasts need to be supplied with power from a commercial AC power source, an AC / DC converter is required to supply power to the inverter. Hereinafter, the experimental results of the electronic ballast for the 150W metal halide lamp manufactured by applying the above-described multiple modulation driving scheme will be described.

도 10은 AC/DC 컨버터로서, 고입력 역률과 일정 직류 링크 전압을 위하여 전원 입력단에 부스트 타입의 능동 역률개선회로(Active Power Factor Correction Circuit, 92)를 사용하였으며, 능동 역률개선회로로는 전용 IC인 MC34262를 사용하여 안정기용 인버터와는 독립적으로 제어할 수 있다. 또한, 컨버터 입력 전류 및 전원 노이즈 제거를 위하여 수동 필터(91)를 부가하였다. 그 결과 안정기는 도 11에 도시된 바와 같이 교류 입력단 역률을 거의 1로 유지시킴과 동시에 직류 링크 전압을 일정하게 제어할 수 있었다.FIG. 10 shows an AC / DC converter using a boost type active power factor correction circuit 92 at a power input for high input power factor and a constant DC link voltage, and a dedicated IC as an active power factor improvement circuit. The MC34262 can be used to independently control the ballast inverter. In addition, a passive filter 91 was added to remove converter input current and power supply noise. As a result, as shown in FIG. 11, the ballast was able to maintain the AC input power factor to almost 1 and control the DC link voltage constantly.

도 12는 안정기용 인버터의 제어 블록도로서, 본 발명에서 제안한 다중 변조구동 뿐만 아니라 전력 제어, 실시간 공명 현상 검출 및 회피 알고리즘을 수행하도록 제어기를 구성하였으며, 필터와 증폭기를 제외한 모든 제어기는 EPLD로 구현하였다.12 is a control block diagram of a ballast inverter. The controller is configured to perform power control, real-time resonance detection and avoidance algorithm as well as multiple modulation driving proposed in the present invention. All controllers except the filter and the amplifier are implemented as EPLD. It was.

도 13은 램프 전력을 제어하였을 때의 실험 결과를 도시한 것으로, 다중 변조 신호와 램프 전류를 나타낸 것이다. 램프의 전력에 따라 변조 신호의 직류 레벨이 서로 다른데, 이는 전력 제어기의 제어 입력이 최종 다중 변조 신호에 가감되기 때문이며, 넓은 전력 범위에서 안정적으로 구동됨을 알 수 있다.FIG. 13 shows experimental results when the lamp power is controlled and shows the multiple modulation signal and the lamp current. The DC level of the modulated signal is different depending on the power of the lamp, since the control input of the power controller is added to or subtracted from the final multiple modulated signal, and it can be seen that it is driven stably over a wide power range.

상기와 같이, 본 발명에 따른 다중 변조 구동 방법을 적용하여 구현한 전자식 안정기는 공명 현상의 제거에 매우 효율적이다. 도 14a 및 도 14b는 각각 일정 주파수의 변조 신호를 갖는 종래의 고주파 변조 방법과 본 발명에 따른 다중 변조 구동 방법에 의한 변조 신호, 램프 전류 그리고 램프 전류의 전력 스펙트럼을 도시한 것으로, 두 도면을 비교해보면 본 발명의 효과가 탁월함을 알 수 있다.As described above, the electronic ballast implemented by applying the multiple modulation driving method according to the present invention is very effective in eliminating resonance phenomena. 14A and 14B illustrate power spectra of a modulated signal, a lamp current, and a lamp current according to a conventional high frequency modulation method having a modulated signal of a predetermined frequency and a multiple modulation driving method according to the present invention, and comparing the two figures. It can be seen that the effect of the present invention is excellent.

도 14a와 같이, 종래의 고주파 변조 방법에서는, 변조 신호 주파수 크기의 이격을 갖는 이산 주파수 스펙트럼을 볼 수 있다. 이는 변조 신호가 일정 주파수일 경우 피할 수 없는 현상이다. 특히 변조 신호와 변조된 구동 신호가 동조되면 이 현상이 더욱 크게 나타나며, 변조 신호와 변조된 구동 신호가 동기를 이룰 때에는 램프전류의 스펙트럼은 부동의 완전한 이산 분포가 되므로, 공명 현상을 회피한다는 것은 매우 어렵다. 반면, 도 14b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다중 변조 구동 방법을 사용한 전자식 안정기의 경우에는, 램프 전류의 전력 스팩트럼이거의 연속임을 알 수 있다.As shown in FIG. 14A, in the conventional high frequency modulation method, a discrete frequency spectrum having a separation of the modulation signal frequency magnitudes can be viewed. This is an unavoidable phenomenon when the modulated signal is at a certain frequency. In particular, when the modulation signal and the modulated driving signal are tuned, this phenomenon becomes larger, and when the modulation signal and the modulated driving signal are synchronized, the spectrum of the lamp current becomes a completely discrete distribution of immutation, so it is very important to avoid the resonance phenomenon. it's difficult. On the other hand, as shown in Figure 14b, in the case of the electronic ballast using the multiple modulation drive method according to the present invention, it can be seen that the power spectrum of the lamp current is almost continuous.

따라서, 본 발명에서 제안하는 새로운 다중 변조 구동 방법을 메탈 할라이드 램프에 적용하면, 램프 전류의 스펙트럼을 연속적으로 유지시킴으로써 낮은 램프 전류 파고율을 유지하면서도 효과적으로 공명 현상의 발생을 제거할 수 있다는 효과가 있다. 또한, 향후 ASIC을 이용한 생산비 절감을 위해, 본 발명의 실시 예의 구현에 있어, 마이크로프로세서를 이용하지 않고 단지 EPLD만을 사용하여 구현하였으며, 소프트 스타팅, 무부하 보호, 조광 제어를 위한 전력 제어, 과부하 보호 등의 제반 알고리즘이 용이하게 구현됨으로써 상용 안정기로의 채용에도 아무런 문제가 없다.Therefore, applying the new multiple modulation driving method proposed in the present invention to a metal halide lamp has an effect of effectively eliminating resonance while maintaining a low lamp current crest factor by continuously maintaining a spectrum of lamp currents. In addition, in order to reduce the production cost using the ASIC in the future, in the implementation of the embodiment of the present invention, implemented using only EPLD without using a microprocessor, soft starting, no load protection, power control for dimming control, overload protection, etc. Since all algorithms are easily implemented, there is no problem in employing a commercial ballast.

Claims (6)

변조 신호를 이용하여 메탈 할라이드 램프의 구동 신호의 주파수 또는 주기를 변조함으로써 공명 현상으로 인한 아크의 불안정을 제거하는 메탈 할라이드 램프용 고주파 전자식 안정기의 다중 변조 구동 방법에 있어서,In a multiple modulation driving method of a high frequency electronic ballast for a metal halide lamp for eliminating the instability of the arc due to the resonance phenomenon by modulating the frequency or period of the drive signal of the metal halide lamp using a modulated signal, 램프의 전력 스펙트럼을 연속적으로 유지할 수 있도록 하기 위하여 변조 신호 자체를 변조시킨 이중 변조 신호를 포함한 두 개 이상의 변조 신호를 혼합함으로써 다중 변조 신호를 구성하고, 상기 다중 변조 신호에 의하여 램프를 다중 변조 구동시키는 것을 특징으로 하는 메탈 할라이드 램프용 고주파 전자식 안정기의 다중 변조 구동 방법.In order to continuously maintain the power spectrum of the lamp, a multimodulated signal is formed by mixing two or more modulated signals including a double modulated signal modulated by the modulated signal itself, and the multimodulated drive is driven by the multimodulated signal. A multiple modulation driving method of a high frequency electronic ballast for a metal halide lamp, characterized in that. 변조 신호 발생부에서 발생된 변조 신호를 이용하여 메탈 할라이드 램프의 구동 신호의 주파수 또는 주기를 변조함으로써 공명 현상으로 인한 아크의 불안정을 제거하는 메탈 할라이드 램프용 고주파 전자식 안정기의 다중 변조 구동 장치에 있어서,In the multiple modulation drive device of the high frequency electronic ballast for a metal halide lamp for eliminating the instability of the arc due to the resonance phenomenon by modulating the frequency or period of the drive signal of the metal halide lamp using the modulation signal generated by the modulation signal generator, 상기 변조 신호 발생부가 기본 변조 신호인 톱니파를 생성하는 톱니파 발생부와; 상기 기본 변조 신호를 변조시킬 변조 신호인 제 1삼각파를 생성하는 제 1삼각파 발생부와; 이중 변조 신호인 스위프 톱니파를 생성하는 스위프 톱니파 발생부와; 추가 변조 신호인 제 2삼각파를 생성하는 제 2삼각파 발생부와; 상기 스위프 톱니파에 상기 제 2삼각파를 추가하여 램프의 구동에 사용될 다중 변조 신호를 생성하는 최종 변조 신호 발생부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 메탈 할라이드 램프용 고주파 전자식 안정기의 다중 변조 구동 장치.A sawtooth wave generator for generating a sawtooth wave which is a modulated signal; A first triangular wave generator for generating a first triangular wave as a modulated signal to modulate the basic modulated signal; A swept sawtooth generator for generating a swept sawtooth wave which is a dual modulated signal; A second triangle wave generator for generating a second triangle wave as an additional modulation signal; And a final modulation signal generator for generating a multiple modulation signal to be used for driving a lamp by adding the second triangle wave to the swept sawtooth wave. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 램프 전력을 제어하는 경우에는 상기 다중 변조 신호에 전력 제어를 위한 직류 성분인 제어 입력이 추가된 변조 신호를 이용하여 램프를 구동하는 것을 특징으로 하는 메탈 할라이드 램프용 고주파 전자식 안정기의 다중 변조 구동 장치.When controlling the lamp power, the multi-modulation driving device of the high frequency electronic ballast for a metal halide lamp, characterized in that for driving the lamp by using a modulated signal to which the control input which is a direct current component for power control to the multi-modulated signal. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 기본 변조 신호는, 램프 전류의 파고율을 최소로 하고 램프 전압을 안정적으로 유지하기 위하여, 주파수 변조 시에는 증가하는 톱니파이고, 주기 변조 시에는 감소하는 톱니파인 것을 특징으로 하는 메탈 할라이드 램프용 고주파 전자식 안정기의 다중 변조 구동 장치.The basic modulated signal is a sawtooth wave which increases during frequency modulation and decreases when a period modulation modulates the crest factor of the lamp current and keeps the lamp voltage stable. Multiple modulation drive of ballasts. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 램프 점등 시부터 순차적으로 소프트 스타팅 모드, 고정 주파수 동작 모드 및 다중 변조 주파수 모드로 동작하도록 상기 안정기를 제어하는 동작 모드 선택기를 더 포함하며;An operation mode selector for controlling the ballast to operate in a soft starting mode, a fixed frequency operating mode and a multiple modulation frequency mode sequentially from the time of lamp lighting; 상기 소프트 스타팅 모드는 구동 주파수가 기동 주파수부터 고정 주파수까지 감소되는 주파수로 상기 램프를 구동하는 모드이고, 상기 고정 주파수 동작 모드는초기 과도 상태를 거쳐 램프가 안정될 동안 상기 고정 주파수로 상기 램프를 구동하는 모드이며, 상기 다중 변조 주파수 모드는 상기 다중 변조 신호를 이용하여 상기 램프를 구동하는 모드인 것을 특징으로 하는 메탈 할라이드 램프용 고주파 전자식 안정기의 다중 변조 구동 장치.The soft starting mode is a mode for driving the lamp at a frequency at which a driving frequency decreases from the starting frequency to a fixed frequency, and the fixed frequency operation mode drives the lamp at the fixed frequency while the lamp is stabilized through an initial transient state. And the multi-modulation frequency mode is a mode for driving the lamp using the multi-modulation signal. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 램프 점등 시부터 순차적으로 소프트 스타팅 모드, 고정 주기 동작 모드 및 다중 변조 주기 모드로 동작하도록 상기 안정기를 제어하는 동작모드 선택기를 더 포함하며;An operation mode selector for controlling the ballast to operate in a soft starting mode, a fixed period operation mode, and a multiple modulation period mode sequentially from the time of the lamp on; 상기 소프트 스타팅 모드는 구동 주기가 기동 주기부터 고정 주기까지 증가되는 주기로 상기 램프를 구동하는 모드이고, 상기 고정 주기 동작 모드는 초기 과도 상태를 거쳐 램프가 안정될 동안 상기 고정 주기로 상기 램프를 구동하는 모드이며, 상기 다중 변조 주기 모드는 상기 다중 변조 신호를 이용하여 상기 램프를 구동하는 모드인 것을 특징으로 하는 메탈 할라이드 램프용 고주파 전자식 안정기의 다중 변조 구동 장치.The soft starting mode is a mode in which the lamp is driven in a period in which a driving period is increased from a startup period to a fixed period, and the fixed period operation mode is a mode in which the lamp is driven in the fixed period while the lamp is stabilized through an initial transient state. And wherein the multiple modulation cycle mode is a mode for driving the lamp by using the multiple modulation signal.
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