KR100610365B1 - Protection device of lamp driving power supply - Google Patents

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Abstract

본 발명은 램프 구동 전원 시스템의 보호 장치에 관한 것으로, 특히, 정류기와, 역율제어회로부와, 인버터 스위치부와, 필터부로 구성된 램프 구동 전원 시스템에 있어서, 역율제어회로부를 구동시키는 제어IC; 인버터 스위치부를 구동시키는 스위치 구동회로부; 필터부의 인덕터 전압을 측정하여 과전압 상태이면 구동하여 스위치 구동신호를 출력하는 보호회로부; 필터부의 인덕터 전압을 인덕터의 2차권선을 사용하여 피이드백하여 공급하는 제어IC 전원부; 제어IC 전원부의 입력단에 애노드 단자가 접속된 제 1 다이오드와, 스위치 구동회로부의 출력단에 애노드 단자가 접속되고, 캐소드 단자가 제 1 다이오드의 캐소드 단자와 접속하는 제 2 다이오드로 구성된 다이오드부; 및 제 1, 2 다이오드의 캐소드 단자 사이에 애노드 단자가 병렬 접속되고, 캐소드 단자가 접지되며, 게이트 단자가 보호회로부의 출력단에 접속된 반도체 스위치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하며, 이러한 본 발명은 과전압으로 인한 램프의 손상을 신속히 방지함은 물론 전기적인 손실을 방지하고, 또한 램프 구동을 위한 전원 시스템의 각 구성의 고장을 미연에 방지하여 시스템내 회로의 안전을 신속하게 확보할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a protection device for a lamp driving power supply system, and more particularly, to a lamp driving power supply system including a rectifier, a power factor control circuit part, an inverter switch part, and a filter part, comprising: a control IC for driving the power factor control circuit part; A switch driving circuit unit for driving an inverter switch unit; A protection circuit unit measuring the inductor voltage of the filter unit and driving when the overvoltage state is driven to output a switch driving signal; A control IC power supply unit feeding and supplying the inductor voltage of the filter unit using the secondary winding of the inductor; A diode unit including a first diode having an anode terminal connected to an input terminal of a control IC power supply unit, and a second diode having an anode terminal connected to an output terminal of a switch driving circuit unit and a cathode terminal connected to a cathode terminal of a first diode; And a semiconductor switch in which an anode terminal is connected in parallel between the cathode terminals of the first and second diodes, a cathode terminal is grounded, and a gate terminal is connected to an output terminal of the protection circuit portion. This prevents the lamp from being damaged quickly, prevents electrical loss, and prevents failure of each component of the power system for driving the lamp. have.

램프구동 전원, 안정기, 스위치 구동회로부, 보호회로부, 제어IC 전원부Lamp drive power supply, ballast, switch drive circuit, protection circuit, control IC power supply

Description

램프 구동 전원 시스템의 보호 장치{PROTECTION DEVICE OF LAMP DRIVING POWER SUPPLY} PROTECTION DEVICE OF LAMP DRIVING POWER SUPPLY}             

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 구동 전원 시스템의 보호 장치의 구성을 설명하기 위해 나타낸 기능블록도,1 is a functional block diagram illustrating a configuration of a protection device of a lamp driving power system according to an embodiment of the present invention;

도 2는 도 1에 따른 램프 구동 전원 시스템의 보호 장치중 전원 시스템의 일부 구성을 회로도로 나타낸 도면,FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a part of a power system among protection devices of the lamp driving power system according to FIG. 1; FIG.

도 3은 도 1에 따른 램프 구동 전원 시스템의 보호 장치중 보호회로부의 구성을 회로도로 나타낸 도면,3 is a circuit diagram showing a configuration of a protection circuit unit of the protection device of the lamp driving power system according to FIG.

도 4는 도 1에 따른 램프 구동 전원 시스템의 보호 장치중 제어IC 전원부의 구성을 회로도로 나타낸 도면이다.4 is a circuit diagram illustrating a configuration of a control IC power supply unit among protection devices of the lamp driving power system according to FIG. 1.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 제어IC 200 : 스위치 구동회로부100: control IC 200: switch drive circuit

300 : 보호회로부 400 : 제어IC 전원부300: protection circuit 400: control IC power supply

500 : 다이오드부 501 : 제 1 다이오드500: diode portion 501: first diode

502 : 제 2 다이오드 600 : 반도체 스위치502: second diode 600: semiconductor switch

본 발명은 램프 구동 전원 시스템의 보호 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 형광등 또는 고압방전등 또는 무전극 광원과 같은 가스 방전관을 구동하는 전원 시스템에서 정상동작의 이상 발생시 필터부내 인덕터의 과전압을 검출하여 스위치 구동회로부와 제어IC를 그라운드 접지시켜 구동을 중지시키는 것이 가능하도록 해주는 램프 구동 전원 시스템의 보호 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a protection device for a lamp driving power supply system, and more particularly, to detect an overvoltage of an inductor in a filter unit when an abnormal operation occurs in a power supply system for driving a gas discharge tube such as a fluorescent lamp or a high-pressure discharge lamp or an electrodeless light source. The present invention relates to a protection device for a lamp driving power system that makes it possible to stop driving by grounding the driving circuit unit and the control IC.

종래의 램프 구동 전원 시스템은, 입력받은 교류 전원을 정류하는 정류기와, 캐패시터에 충전되는 직류 전압을 조정하는 역율제어회로부와, 캐패시터에 충전된 직류 전압을 입력받아 램프 구동에 필요한 고주파수의 구형파로 변환하여 출력하는 인버터 스위치부와, 상기 인버터 스위치부로부터 고주파수의 구형파로 변환된 직류 전압을 입력받아 정현파에 가까운 교류 전압으로 변환시키는 필터부와, 상기 필터부로부터 정현파 교류 전압을 공급받아 점등되는 램프로 구성되어 있었다.Conventional lamp driving power system converts the rectifier to rectify the input AC power, the power factor control circuit unit to adjust the DC voltage charged to the capacitor, and the DC voltage charged to the capacitor to convert the high frequency square wave required for driving the lamp. And an inverter switch unit for outputting a light source, a filter unit for receiving a DC voltage converted into a square wave of high frequency from the inverter switch unit and converting it into an AC voltage close to a sine wave, and a lamp that receives a sine wave AC voltage from the filter unit and turns on a lamp. It was composed.

상기와 같은 종래의 램프 구동 전원 시스템을 이용하여 형광등 또는 고압방전등 또는 무전극 광원과 같은 가스 방전관을 점등시키는 경우, 램프의 손상이나 전원 시스템에서의 정상 동작의 이상 발생시 상기 필터부내의 각 소자의 전압 및 전류가 정상보다 증가하게 됨에 따라 과부하에 의한 램프의 손상이 발생되고, 램프 구동을 위한 전원 시스템내 회로의 안전이 확보되지 못하게 되는 문제점이 있었다.When a gas discharge tube such as a fluorescent lamp, a high-pressure discharge lamp or an electrodeless light source is turned on using the conventional lamp driving power supply system as described above, the voltage of each element in the filter unit in the event of damage to the lamp or abnormal operation of the power supply system. And as the current increases more than normal, there is a problem that the damage of the lamp is caused by the overload, and the safety of the circuit in the power system for driving the lamp is not secured.

또한, 상기 인버터 스위치부가 구동되지 않은 상태에서도 상기 역율제어 회로부가 계속해서 동작함에 따라 전기적인 손실이 지속적으로 발생됨은 물론, 무부하 상태에서의 캐패시터의 전압이 계속해서 상승할 위험이 있기 때문에 램프 구동을 위한 전원 시스템의 또 다른 고장의 원인이 발생되는 문제점이 있었다.In addition, since the power factor control circuit unit continues to operate even when the inverter switch unit is not driven, electrical loss is continuously generated, and lamp driving is performed because there is a danger of the voltage of the capacitor continuously rising in the no-load state. There was a problem that causes another failure of the power system for.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 램프의 손상이나 전원 시스템에서의 이상 동작으로 인한 과전압 발생시 보호회로부의 구동을 이용하여 램프 구동을 위한 전원 시스템의 주요 구성인 인버터 스위치부와 역율제어 회로부의 구동을 각각 중지시켜 램프의 손상과 전기적인 손실을 신속하게 방지하고, 램프 구동을 위한 전원 시스템내 각 회로의 안전이 더욱 확보될 수 있도록 한 램프 구동 전원 시스템의 보호 장치를 제공하는 데 있다.
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention is to provide a power source for driving the lamp using the driving of the protection circuit unit in the event of overvoltage due to damage to the lamp or abnormal operation in the power supply system The inverter switch and power factor control circuit, which are the main components of the system, are stopped respectively to prevent damage to the lamp and electrical loss quickly, and to ensure the safety of each circuit in the power system for driving the lamp. The present invention provides a protection device for a driving power system.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 램프 구동 전원 시스템의 보호 장치는, 입력받은 교류 전원을 정류하는 정류기와, 캐패시터C1에 충전되는 직류 전압을 조정하는 역율제어회로부와, 캐패시터C1에 충전된 직류 전압을 입력받아 램프 구동에 필요한 고주파수의 구형파로 변환하여 출력하는 인버터 스위치부와, 상기 인버터 스위치부로부터 고주파수의 구형파로 변환된 직류 전압을 입력받아 정현 파에 가까운 교류 전압으로 변환시켜 램프를 구동시키는 필터부로 구성된 램프 구동 전원 시스템에 있어서,In order to achieve the above object, the protection device of the lamp driving power system of the present invention includes a rectifier for rectifying the input AC power, a power factor control circuit part for adjusting a DC voltage charged in the capacitor C1, and a capacitor C1 An inverter switch unit that receives a DC voltage and converts it into a square wave of high frequency required for driving a lamp and outputs a DC voltage converted from a square wave of high frequency from the inverter switch unit to an AC voltage close to a sine wave to drive the lamp. In the lamp drive power system consisting of a filter unit for

상기 역율제어회로부를 구동시키기 위한 구동신호를 출력하는 제어IC;A control IC for outputting a driving signal for driving the power factor control circuit;

상기 인버터 스위치부를 구동시키기 위한 구동신호를 출력하는 스위치 구동회로부;A switch driving circuit unit outputting a driving signal for driving the inverter switch unit;

상기 필터부의 인덕터 전압을 측정하여 그 측정된 인덕터 전압이 정상전압 상태이면 작동하지 않고, 과전압 상태이면 구동되어 스위치 구동신호를 출력하는 보호회로부;A protection circuit unit which measures the inductor voltage of the filter unit and does not operate when the measured inductor voltage is in a normal voltage state, and is driven when the inductor state is in an overvoltage state and outputs a switch driving signal;

상기 제어IC를 구동시키기 위해 상기 필터부의 인덕터 전압을 인덕터의 2차권선을 사용하여 피이드백(feedback)하여 공급하는 제어IC 전원부;A control IC power supply unit for feeding back the inductor voltage of the filter unit using the secondary winding of the inductor to supply the control IC;

상기 제어IC 전원부의 입력단에 애노드 단자가 접속된 제 1 다이오드와, 상기 스위치 구동회로부의 출력단에 애노드 단자가 접속되고, 캐소드 단자가 상기 제 1 다이오드의 캐소드 단자와 접속하는 제 2 다이오드로 구성된 다이오드부; 및A diode unit including a first diode having an anode terminal connected to an input terminal of the control IC power supply unit, and an anode terminal connected to an output terminal of the switch driving circuit unit, and a cathode terminal connected to a cathode terminal of the first diode; ; And

상기 제 1, 2 다이오드의 캐소드 단자 사이에 애노드 단자가 병렬 접속되고, 캐소드 단자가 접지되며, 게이트 단자가 상기 보호회로부의 출력단에 접속하여 상기 보호회로부에서 입력되는 스위치 구동신호에 따라 구동되는 반도체 스위치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
An anode switch is connected in parallel between the cathode terminals of the first and second diodes, a cathode terminal is grounded, and a gate terminal is connected to an output terminal of the protection circuit part to be driven according to a switch driving signal input from the protection circuit part. Characterized in that configured to include.

이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 램프 구동 전원 시스템의 보호 장치에 대 하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a protection device of a lamp driving power system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 램프 구동 전원 시스템의 보호 장치의 구성을 설명하기 위해 나타낸 기능블록도이고, 도 2는 도 1에 따른 램프 구동 전원 시스템의 보호 장치중 전원 시스템의 일부 구성을 구체적으로 나타낸 회로도로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 램프 구동 전원 시스템의 보호 장치는 정류기(1)와, 역율제어회로부(2)와, 캐패시터C1(3)과, 인버터 스위치부(4)와, 필터부(5)와 램프(6)로 구성된 램프 구동 전원 시스템에 있어서, 제어IC(100); 스위치 구동회로부(200); 보호회로부(300); 제어IC 전원부(400); 제 1 다이오드(501)와 제 2 다이오드(502)를 구비한 다이오드부(500); 및 반도체 스위치(600)를 포함하여 구성되어 있다.1 is a functional block diagram illustrating a configuration of a protection device of a lamp driving power system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a part of the power system of the protection device of the lamp driving power system according to FIG. As a circuit diagram showing specifically, a protection device of a lamp driving power system according to an embodiment of the present invention includes a rectifier 1, a power factor control circuit unit 2, a capacitor C1 (3), and an inverter switch unit (4). And a lamp drive power supply system composed of a filter section (5) and a lamp (6), comprising: a control IC (100); Switch driving circuit unit 200; A protection circuit unit 300; Control IC power supply 400; A diode unit 500 including a first diode 501 and a second diode 502; And a semiconductor switch 600.

상기 정류기(1)는 입력받은 교류 전원을 정류하는 역할을 하며, 도 2에서 보여지는 바와 같이, 4개의 다이오드(D)가 풀브리지 형태로 접속되어 있다.The rectifier 1 serves to rectify the input AC power, and as shown in FIG. 2, four diodes D are connected in a full bridge shape.

그리고, 상기 역율제어 회로부(2)는 캐패시터C1(3)에 충전되는 직류 전압을 조정하는 역할을 하며, 특히 능동적 역율제어(Active Power Factor Control)를 사용하여 교류 전원측의 역율을 고역율로 제어하고, 도 2에서 보여지는 바와 같이 직렬 연결된 인덕터(L)와 다이오드(D)의 사이에 반도체 스위치로 MOSFET Qp가 병렬 접속되어 있다.In addition, the power factor control circuit 2 adjusts the DC voltage charged in the capacitor C1 (3). In particular, the power factor on the AC power side is controlled to a high power factor using an active power factor control. As shown in FIG. 2, a MOSFET Qp is connected in parallel with a semiconductor switch between an inductor L and a diode D connected in series.

상기 인버터 스위치부(4)는 상기 캐패시터C1(3)에 충전된 직류 전압을 입력받아 램프(6) 구동에 필요한 고주파수의 구형파로 변환하여 상기 필터부(5)로 출력하는 역할을 하며, 도 2에서 보여지는 바와 같이 MOSFET Q1과 Q2로 구성된 하프브 리지 형태의 반도체 스위치 구조를 가지며, 어느 하나의 스위치 구동 출력이 상기 제 2 다이오드(502)(D2)에 연결된 구조를 갖는다. 여기서, 상기 인버터 스위치부(4)는 풀브리지 형태로 4개가 사용될 수도 있으며, MOSFET 이외에 트랜지스터가 사용될 수도 있다.The inverter switch unit 4 receives a DC voltage charged in the capacitor C1 (3) and converts the DC voltage into a square wave of high frequency required for driving the lamp 6 and outputs the square wave to the filter unit 5, FIG. 2. As shown in FIG. 1, the semiconductor device has a half-bridge type semiconductor switch structure composed of MOSFETs Q1 and Q2, and any one switch driving output is connected to the second diode 502 (D2). Here, four inverter switch units 4 may be used in the form of a full bridge, and transistors may be used in addition to the MOSFET.

그리고, 상기 필터부(5)는 상기 인버터 스위치부(4)로부터 고주파수의 구형파로 변환된 직류 전압을 입력받아 정현파에 가까운 교류 전압으로 변환시켜 램프(6)를 구동시키는 역할을 하며, 도 2에서 보여지는 바와 같이 인덕터(L)와 직렬 캐패시터(C) 그리고 병렬 캐패시터(C)로 조합된 LCC 필터로 구성되어 있으며, 상기 LCC 필터의 인덕터(L) 전압은 인덕터의 동일 코아에 별도 권선을 이용하여 상기 제어IC 전원부(400)로 피이드백(feedback)하여 전원을 공급한다.The filter unit 5 receives the DC voltage converted from the inverter switch unit 4 into a square wave of high frequency and converts the DC voltage into an AC voltage close to a sine wave to drive the lamp 6. As shown, the LCC filter is composed of an inductor (L), a series capacitor (C), and a parallel capacitor (C). The inductor (L) voltage of the LCC filter is formed by using a separate winding in the same core of the inductor. It feeds back to the control IC power supply unit 400 to supply power.

상기 제어IC(100)는 상기 제어IC 전원부(400)로부터 전원을 입력받아 구동하여 상기 역율제어 회로부(2)를 구동시키는 역할을 한다.The control IC 100 operates by receiving power from the control IC power supply unit 400 to drive the power factor control circuit unit 2.

그리고, 상기 스위치 구동회로부(200)는 상기 인버터 스위치부(4)가 구동될 수 있도록 구동신호를 출력하는 역할을 한다.In addition, the switch driving circuit unit 200 serves to output a driving signal so that the inverter switch unit 4 can be driven.

상기 보호회로부(300)는 상기 필터부(5)의 인덕터(L) 전압을 측정하여 그 측정된 인덕터 전압이 정상전압 상태이면 작동하지 않고, 과전압 상태이면 구동하여 스위치 구동신호를 상기 반도체 스위치(600)의 게이트 단자로 출력하는 역할을 한다.The protection circuit unit 300 measures the inductor (L) voltage of the filter unit 5 and does not operate when the measured inductor voltage is in a normal voltage state. ) Outputs to the gate terminal.

여기서, 상기 보호회로부(300)의 구체적인 회로는 도 3에서 보여지는 바와 같이, 상기 필터부(5)내 인덕터(L)와 접속하는 풀브리지 형태의 다이오드(D)와, 병 렬 캐패시터(C2)와, 병렬 캐패시터(C2)와 병렬 접속하는 저항(R)과 캐패시터(C3) 사이에 제너 다이오드(ZD1)가 접속되고, 그 제너 다이오드(ZD1)의 애노드 측으로 또 다른 제너 다이오드(ZD2)와 저항(R1)이 병렬 접속되며, 그 저항(R1)과 병렬 접속하는 캐패시터(C4)의 연결 구성으로 이루어져 있다.As shown in FIG. 3, the specific circuit of the protection circuit unit 300 includes a full-bridge diode (D) and a parallel capacitor (C2) connected to the inductor (L) in the filter unit (5). The zener diode ZD1 is connected between the resistor R and the capacitor C3 connected in parallel with the parallel capacitor C2, and another zener diode ZD2 and the resistor (ZD1) are connected to the anode side of the zener diode ZD1. R1) is connected in parallel and consists of a connection structure of the capacitor C4 connected in parallel with the resistor R1.

그리고, 상기 제어IC 전원부(400)는 상기 제어IC(100)를 구동시키기 위해 상기 필터부(5)의 인덕터(L) 전압을 인덕터의 2차권선을 사용하여 피이드백(feedback)하여 상기 제어IC(100)로 공급하는 역할을 한다.The control IC power supply 400 feeds back the inductor L voltage of the filter unit 5 using the secondary winding of the inductor to drive the control IC 100. It serves to supply 100.

여기서, 상기 제어IC 전원부(400)의 구체적인 회로는 도 4에서 보여지는 바와 같이, 상기 필터부(5)내 인덕터(L)와 접속하는 풀브리지 형태의 다이오드(D3)와, 병렬 캐패시터(C5)와, 병렬 캐패시터(C5)와 병렬 접속하는 제너다이오드(ZD3)와 저항(R2)과 저항(R3)이 직렬 접속되고, 그 저항(R2)과 저항(R3) 사이에 트랜지스터(TR1)의 베이스가 접속되며, 트랜지스터(TR1)의 콜렉터 단자에 저항(R4)이 접속되고, 그 트랜지스터(TR1)의 콜렉터 단자에 다이오드(D4)와 캐패시터(C6)가 병렬 접속되고 저항(R5)과 제너 다이오드(ZD4)가 직렬 접속되며, 그 제너 다이오드(ZD4)의 애노드 단자에 저항(R6)과 트랜지스터(TR2) 베이스가 병렬 접속되고, 그 트랜지스터(TR2)의 콜렉터 단자에 2개의 저항(R7, R8)이 직렬 접속되며, 그 저항(R7, R8)들 사이로 트랜지스터(TR3)의 베이스가 접속된 연결 구성으로 이루어져 있다.As shown in FIG. 4, a detailed circuit of the control IC power supply unit 400 includes a full-bridge diode D3 and a parallel capacitor C5 connected to the inductor L in the filter unit 5. Zener diode ZD3 connected in parallel with parallel capacitor C5, resistor R2, and resistor R3 are connected in series, and the base of transistor TR1 is connected between resistor R2 and resistor R3. The resistor R4 is connected to the collector terminal of the transistor TR1, the diode D4 and the capacitor C6 are connected in parallel to the collector terminal of the transistor TR1, and the resistor R5 and the zener diode ZD4 are connected. ) Are connected in series, a resistor R6 and a transistor TR2 base are connected in parallel to the anode terminal of the zener diode ZD4, and two resistors R7 and R8 are connected in series to the collector terminal of the transistor TR2. Connected to each other, and a base of the transistor TR3 is connected between the resistors R7 and R8. It is made.

상기 다이오드부(500)는 상기 제어IC 전원부(400)의 입력단에 애노드 단자가 접속된 제 1 다이오드(501)와, 상기 스위치 구동회로부(200)의 출력단에 애노드 단자가 접속되고, 캐소드 단자가 상기 제 1 다이오드(501)의 캐소드 단자와 접속하는 제 2 다이오드(502)로 구성되어 있다.The diode unit 500 includes a first diode 501 having an anode terminal connected to an input terminal of the control IC power supply 400, an anode terminal connected to an output terminal of the switch driving circuit unit 200, and a cathode terminal connected to the first terminal 501. The second diode 502 is connected to the cathode terminal of the first diode 501.

그리고, 상기 반도체 스위치(600)는 상기 제 1, 2 다이오드(501, 502)의 캐소드 단자 사이에 애노드 단자가 병렬 접속되고, 캐소드 단자가 그라운드에 접지되며, 게이트 단자가 상기 보호회로부(300)의 출력단에 접속되어 상기 보호회로부(300)에서 입력되는 스위치 구동신호에 따라 구동하여 상기 제어IC(100)와 스위치 구동회로부(200)의 전원을 접지시켜 동작을 중지시키는 역할을 한다. 여기서, 상기 반도체 스위치(600)는 통상의 SCR(silicon controlled rectifier)이 사용될 수 있다.In the semiconductor switch 600, an anode terminal is connected in parallel between the cathode terminals of the first and second diodes 501 and 502, a cathode terminal is grounded to ground, and a gate terminal is connected to the protection circuit unit 300. It is connected to an output terminal and driven according to the switch driving signal input from the protection circuit unit 300 to ground the power of the control IC 100 and the switch driving circuit unit 200 to stop the operation. Here, the semiconductor switch 600 may be a conventional silicon controlled rectifier (SCR).

또한, 상기 반도체 스위치(600)는 통상의 트랜지스터가 사용될 수 있으며, 이 경우 상기 반도체 스위치(600)의 게이트는 트랜지스터의 베이스(base)에 해당된다.In addition, the semiconductor switch 600 may be a conventional transistor, in which case the gate of the semiconductor switch 600 corresponds to the base of the transistor.

또한, 상기 반도체 스위치(600)는 통상의 MOSFET가 사용될 수 있으며, 이 경우 상기 반도체 스위치(600)의 게이트는 MOSFET의 게이트에 해당된다.In addition, the semiconductor switch 600 may be a conventional MOSFET, in which case the gate of the semiconductor switch 600 corresponds to the gate of the MOSFET.

그러면, 상기와 같은 구성을 가지는 램프 구동 전원 시스템의 보호 장치의 동작 상태를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Next, an operation state of the protection device of the lamp driving power system having the above configuration will be described with reference to the accompanying drawings.

먼저, 상기 정류기(1)와 역율제어 회로부(2)와 인버터 스위치부(4)와 필터부(5)와 램프(6)가 정상 동작중인 상태에서, 상기 램프(6)의 손상이나 전원 시스템에서 정상동작의 이상 발생시 상기 필터부(5)의 각 소자의 전압 및 전류가 정상 보다 증가하게 된다.First, in the state where the rectifier 1, the power factor control circuit part 2, the inverter switch part 4, the filter part 5, and the lamp 6 are in normal operation, the lamp 6 may be damaged or When an abnormal operation occurs, the voltage and current of each element of the filter unit 5 increase more than normal.

그러면, 상기 보호회로부(300)는 상기 필터부(5)의 인덕터(L) 전압을 측정하여 과전압 상태인 경우 구동하여 스위치 구동신호를 상기 반도체 스위치(600)의 게이트 단자로 출력한다.Then, the protection circuit unit 300 measures the inductor (L) voltage of the filter unit 5 and drives in an overvoltage state to output a switch driving signal to the gate terminal of the semiconductor switch 600.

이어서, 상기 반도체 스위치(600)는 전류가 흐르지 않는 차단(off) 상태에서 스위치 구동신호에 의해 구동하게 되고, 그로인해 애노드 단자와 캐소드 단자가 통전되어 상기 반도체 스위치(600)의 애노드 단자가 접지에 연결된다.Subsequently, the semiconductor switch 600 is driven by a switch driving signal in an off state in which no current flows, so that an anode terminal and a cathode terminal are energized so that the anode terminal of the semiconductor switch 600 is connected to ground. Connected.

이때, 상기 반도체 스위치(600)의 애노드 단자는 상기 제 2 다이오드(502)를 통해서 상기 스위치 구동회로부(200)의 출력단과 연결됨에 따라 상기 스위치 구동회로부(200)는 결국 접지에 연결되게 된다.In this case, as the anode terminal of the semiconductor switch 600 is connected to the output terminal of the switch driving circuit unit 200 through the second diode 502, the switch driving circuit unit 200 is eventually connected to the ground.

따라서, 상기 스위치 구동회로부(200)의 입력이 접지에 연결되므로 상기 인버터 스위치부(4) 또한 동작을 중지하게 된다.Therefore, since the input of the switch driving circuit unit 200 is connected to the ground, the inverter switch unit 4 also stops the operation.

한편, 전원 시스템의 정상 동작 상태에서 상기 제어IC 전원부(400)는 상기 필터부(5)내 인덕터(L) 전압을 인덕터의 2차권선을 사용하여 피이드백하여 상기 제어IC(100)로 공급한다.On the other hand, in the normal operating state of the power supply system, the control IC power supply unit 400 feeds back the inductor (L) voltage in the filter unit 5 using the secondary winding of the inductor and supplies it to the control IC 100. .

이때, 상기와 같이 반도체 스위치(600)가 동작함에 따라 상기 제어IC 전원부(400)에서 상기 제어IC(100)로 공급중인 전원이 상기 제 1 다이오드(501)와 반도체 스위치(600)를 통해서 접지된다.At this time, as the semiconductor switch 600 operates as described above, power being supplied from the control IC power supply unit 400 to the control IC 100 is grounded through the first diode 501 and the semiconductor switch 600. .

이에 따라, 상기 역율제어 회로부(2)를 구동시키는 상기 제어IC(100)의 전원은 접지상태로 차단되어 제어IC(100)의 구동이 중지되고, 이어서 상기 역율제어 회로부(2) 또한 동작을 중지하게 된다.Accordingly, the power supply of the control IC 100 for driving the power factor control circuit unit 2 is cut off to the ground state and the driving of the control IC 100 is stopped. Then, the power factor control circuit unit 2 also stops the operation. Done.

한편, 상기 역율제어 회로부(2)의 구동을 중지시키는 이유는, 상기 인버터 스위치부(4)가 동작하지 않는 것만으로도 램프(6)는 구동하지 못하게 되나, 상기 인버터 스위치부(4)가 구동하지 않은 상태에서 상기 역율제어 회로부(2)가 계속 동작해서는 전기적인 손실이 계속 발생될 뿐만 아니라, 상기 램프(6)가 구동하지 않는 무부하 상태에서의 캐패시터C1(3)의 전압이 상승할 위험이 있으므로 또 다른 고장의 원인이 되기 때문이다.On the other hand, the reason for stopping the driving of the power factor control circuit 2 is that the lamp 6 cannot be driven even if the inverter switch 4 is not operated, but the inverter switch 4 is driven. If the power factor control circuit 2 continues to operate in the non-operating state, electrical losses continue to occur, and there is a risk that the voltage of the capacitor C1 3 rises in the no-load state in which the lamp 6 is not driven. This is because it causes another failure.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 램프 구동 전원 시스템의 보호 장치에 의하면, 형광등 또는 고압방전등 또는 무전극 광원과 같은 가스 방전관을 구동하는 전원 시스템에서 정상동작의 이상 발생시 필터부내 인덕터의 과전압을 검출하여 스위치 구동회로부와 제어IC를 그라운드 접지시켜 구동을 중지시키는 것이 가능하도록 해줌으로써 과전압으로 인한 램프의 손상을 신속히 방지함은 물론 전기적인 손실을 방지하고, 또한 램프 구동을 위한 전원 시스템의 각 구성의 고장을 미연에 방지하여 시스템내 회로의 안전을 신속하게 확보할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.
According to the protection device of the lamp driving power supply system according to the present invention as described above, in the power supply system for driving a gas discharge tube, such as a fluorescent lamp, a high-pressure discharge lamp or an electrodeless light source, when the abnormal operation of the abnormal operation occurs by detecting the overvoltage of the inductor in the filter unit It is possible to stop the operation by grounding the driving circuit part and the control IC to prevent the damage of the lamp due to the overvoltage as well as to prevent the electrical loss, and also to prevent the failure of each component of the power system for driving the lamp. It can be prevented in advance, so it is possible to secure the safety of the circuits in the system quickly.

Claims (6)

입력받은 교류 전원을 정류하는 정류기와, 캐패시터C1에 충전되는 직류 전압을 조정하는 역율제어회로부와, 캐패시터C1에 충전된 직류 전압을 입력받아 램프 구동에 필요한 고주파수의 구형파로 변환하여 출력하는 인버터 스위치부와, 상기 인버터 스위치부로부터 고주파수의 구형파로 변환된 직류 전압을 입력받아 정현파에 가까운 교류 전압으로 변환시켜 램프를 구동시키는 필터부로 구성된 램프 구동 전원 시스템에 있어서,A rectifier for rectifying the input AC power, a power factor control circuit for adjusting the DC voltage charged in the capacitor C1, and an inverter switch part for converting the DC voltage charged in the capacitor C1 into a square wave of high frequency required for driving a lamp and outputting the rectified voltage. And a filter unit configured to receive a DC voltage converted into a square wave of high frequency from the inverter switch unit and convert the DC voltage into an AC voltage close to a sine wave to drive a lamp. 상기 역율제어회로부를 구동시키기 위한 구동신호를 출력하는 제어IC;A control IC for outputting a driving signal for driving the power factor control circuit; 상기 인버터 스위치부를 구동시키기 위한 구동신호를 출력하는 스위치 구동회로부;A switch driving circuit unit outputting a driving signal for driving the inverter switch unit; 상기 필터부의 인덕터 전압을 측정하여 그 측정된 인덕터 전압이 정상전압 상태이면 작동하지 않고, 과전압 상태이면 구동하여 스위치 구동신호를 출력하는 보호회로부;A protection circuit unit which measures an inductor voltage of the filter unit and does not operate when the measured inductor voltage is in a normal voltage state, and drives to output a switch driving signal when the inductor voltage is in an overvoltage state; 상기 제어IC를 구동시키기 위해 상기 필터부의 인덕터 전압을 인덕터의 2차권선을 사용하여 피이드백(feedback)하여 공급하는 제어IC 전원부;A control IC power supply unit for feeding back the inductor voltage of the filter unit using the secondary winding of the inductor to supply the control IC; 상기 제어IC 전원부의 입력단에 애노드 단자가 접속된 제 1 다이오드와, 상기 스위치 구동회로부의 출력단에 애노드 단자가 접속되고, 캐소드 단자가 상기 제 1 다이오드의 캐소드 단자와 접속하는 제 2 다이오드로 구성된 다이오드부; 및A diode unit including a first diode having an anode terminal connected to an input terminal of the control IC power supply unit, and an anode terminal connected to an output terminal of the switch driving circuit unit, and a cathode terminal connected to a cathode terminal of the first diode; ; And 상기 제 1, 2 다이오드의 캐소드 단자 사이에 애노드 단자가 병렬 접속되고, 캐소드 단자가 접지되며, 게이트 단자가 상기 보호회로부의 출력단에 접속하여 상기 보호회로부에서 입력되는 스위치 구동신호에 따라 구동되는 반도체 스위치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 램프 구동 전원 시스템의 보호 장치.An anode switch is connected in parallel between the cathode terminals of the first and second diodes, a cathode terminal is grounded, and a gate terminal is connected to an output terminal of the protection circuit part to be driven according to a switch driving signal input from the protection circuit part. The protection device of the lamp driving power system, characterized in that configured to include. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 보호회로부는, 상기 필터부내 인덕터와 접속하는 풀브리지 형태의 다이오드(D)와, 병렬 캐패시터(C2)와, 병렬 캐패시터(C2)와 병렬 접속하는 저항(R)과 캐패시터(C3) 사이에 제너 다이오드(ZD1)가 접속되고, 그 제너 다이오드(ZD1)의 애노드 측으로 또 다른 제너 다이오드(ZD2)와 저항(R1)이 병렬 접속되며, 그 저항(R1)과 병렬 접속하는 캐패시터(C4)의 연결 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 램프 구동 전원 시스템의 보호 장치.The protection circuit unit may include a Zener between a full-bridge diode (D) connected to an inductor in the filter unit, a parallel capacitor (C2), a resistor (R) and a capacitor (C3) connected in parallel with the parallel capacitor (C2). The diode ZD1 is connected, another Zener diode ZD2 and the resistor R1 are connected in parallel to the anode side of the zener diode ZD1, and the capacitor C4 connected in parallel with the resistor R1 is configured. Protective device for a lamp driving power system, characterized in that consisting of. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어IC 전원부는, 상기 필터부내 인덕터와 접속하는 풀브리지 형태의 다이오드(D3)와, 병렬 캐패시터(C5)와, 병렬 캐패시터(C5)와 병렬 접속하는 제너다이오드(ZD3)와 저항(R2)과 저항(R3)이 직렬 접속되고, 그 저항(R2)과 저항(R3) 사이에 트랜지스터(TR1)의 베이스가 접속되며, 트랜지스터(TR1)의 콜렉터 단자에 저항(R4)이 접속되고, 그 트랜지스터(TR1)의 콜렉터 단자에 다이오드(D4)와 캐패시터 (C6)가 병렬 접속되고 저항(R5)과 제너 다이오드(ZD4)가 직렬 접속되며, 그 제너 다이오드(ZD4)의 애노드 단자에 저항(R6)과 트랜지스터(TR2) 베이스가 병렬 접속되고, 그 트랜지스터(TR2)의 콜렉터 단자에 2개의 저항(R7, R8)이 직렬 접속되며, 그 저항(R7, R8)들 사이로 트랜지스터(TR3)의 베이스가 접속된 연결 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 램프 구동 전원 시스템의 보호 장치.The control IC power supply unit includes a full-bridge diode (D3) connected to the inductor in the filter unit, a parallel capacitor (C5), a zener diode (ZD3) and a resistor (R2) connected in parallel with the parallel capacitor (C5). The resistor R3 is connected in series, the base of the transistor TR1 is connected between the resistor R2 and the resistor R3, the resistor R4 is connected to the collector terminal of the transistor TR1, and the transistor ( A diode D4 and a capacitor C6 are connected in parallel to the collector terminal of TR1, a resistor R5 and a zener diode ZD4 are connected in series, and a resistor R6 and a transistor are connected to an anode terminal of the zener diode ZD4. (TR2) The base is connected in parallel, two resistors R7 and R8 are connected in series to the collector terminal of the transistor TR2, and the base of the transistor TR3 is connected between the resistors R7 and R8. Protection of the lamp drive power system, characterized in that the configuration Device. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반도체 스위치는 통상의 SCR(silicon controlled rectifier)이 사용됨을 특징으로 하는 램프 구동 전원 시스템의 보호 장치.The semiconductor switch is a protection device for a lamp driving power system, characterized in that a conventional silicon controlled rectifier (SCR) is used. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반도체 스위치는 통상의 트랜지스터가 사용됨을 특징으로 하는 램프 구동 전원 시스템의 보호 장치.The semiconductor switch is a protection device of a lamp drive power system, characterized in that the conventional transistor is used. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반도체 스위치는 통상의 MOSFET가 사용됨을 특징으로 하는 램프 구동 전원 시스템의 보호 장치.The semiconductor switch is a protection device of a lamp drive power system, characterized in that a conventional MOSFET is used.
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