KR200251437Y1 - 메탈할라이드등 및 나트륨등 점등회로 차단 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 메탈할라이드등 및 나트륨등 점등회로 차단 시스템에 대하여 개시한다. 본 고안의 점등회로 차단 시스템은 안정기에 램프와 병렬로 연결되어 메탈할라이드등 및 나트륨등의 고장시 점등회로를 자동으로 차단하기 위한 장치로서, 상기 안정기의 일 단자에 연결되어 램프 점등 스위치가 온되면 펄스파형을 발생시키는 수단, 상기 안정기의 다른 일 단자에 연결되어 안정기로부터 공급받은 소정크기의 교류전압을 정류하여 소정 크기의 전압강하를 일으켜서 트리거신호를 발생시키는 점등수단, 상기 점등수단으로부터 트리거신호가 게이트 단자로 입력하면 동작하며 상기 펄스파형 발생수단으로 부터 펄스파형을 입력하여 출력하는 SCR, 상기 점등수단에 의해 정류된 신호를 입력하여 램프의 이상 유무를 진단하기 위한 수단 및 상기 진단수단에 의해 램프의 이상이 발견되면 소정 시간후에 상기 SCR을 차단하기 위한 수단을 구비하여 이루어진다.
본 고안은 종래에 비해 안정기 수명과 이그나이터의 수명을 연장시키며, 화재의 발생을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 고안은 일반적인 메탈할라이드등 및 나트륨등 점등회로의 차단 시스템에 관한 것이다. 특히 메탈할라이드등이나 나트륨등에 고장이 생긴 경우 이들 등기구의 점등회로에 인가되는 전원을 차단시켜주는 기술에 관한 것이다.
도 1 은 일반적인 메탈할라이드등 및 나트륨등 점등회로의 구성도를 나타낸다. 도 1과 같은 구성의 점등회로에서 램프가 고장나면(예로서 단선사고) 이그나이터는 전원을 차단하지 않는 한 계속 동작하므로 고압의 펄스파가 발생하게 되어 이그나이터가 고장을 일으키게 되고, 결국엔 안정기까지 소손시키고 소켓 및 전선을 끊어지게 만들며, 계속될 때는 화재를 일으키는 원인이 된다.
하지만 종래에는 램프 고장시 단순히 LED 표시등을 점등시켜줄 뿐 고장전원을 차단시켜주지 않았기 때문에 상기한 원인의 사고가 지속적으로 발생하였다. 즉 램프 고장이 발생하여도 담당자가 이를 발견하여 전원을 차단하여 주지 않으면 이로 인한 사고를 해결할 수 없었다. 이처럼 종래에는 램프 고장시 담당자가 LED 표시등이 점등되어 있는지 여부를 확인한 뒤 수동으로 램프를 교체하여 주도록 함으로써 유지보수가 매우 불편했고 LED 램프를 일일이 확인해야 하는 것도 불편하였다.
이러한 문제점으로 인해 이그나이터 수명이 짧아지고, 안정기의 수명도 짧아지고, 화재가 발생할 확률이 높아지고, 전선이 소손되는 경우가 많았다. 이 뿐만 아니라 불필요한 전력소모도 무시할 수 없었다.
본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 메탈할라이드등 및 나트륨등 점등회로의 차단 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 일반적인 메탈할라이드등 및 나트륨등 점등회로 구성도.
도 2는 본 고안에 따른 나트륨등 점등회로 차단 시스템 구성도의 일 실시예.
도 3은 본 고안에 따른 메탈할라이드등 점등회로 차단 시스템 구성도의 일 실시예.
도4는 본 고안에 따른 메탈할라이드등 점등회로 차단 시스템 구성도의 다른 일 실시예.
< 고안의 주요부분에 대한 간단한 설명 >
10: LED 점등부 20: 램프 진단부
30: 시스템 차단부 40: 점등부
100: 점등회로 차단 시스템 50,110: 콘덴서
120: 안정기(Ballast) 130: 램프
본 고안의 메탈할라이드등 및 나트륨등 점등회로 차단 시스템은 도 1과 같은 기존의 메탈할라이드등 및 나트륨등 점등회로에 적용하기 위한 것이다. 도 2 는 상기 도 1에 적용될 수 있는 본 고안에 따른 차단 시스템의 일 실시예로서 나트륨 램프의 경우이다. 도 3 과 도 4 는 도 2와 같은 본 고안에 따른 차단 시스템의 일 실시예들로서 각각 메탈할라이드 램프(HQI 및 1KW용), 메탈할라이드 램프의 경우이다. 기본적으로 도 3과 도 4는 도 2와 같다. 따라서 이하 도2를 참조하여 본 고안의 구성과 동작원리에 대하여 설명한다.
1. 정상동작시
본 고안의 점등회로 차단 시스템(100)에 안정기(120)를 통해 교류 전원이 투입되면 청색단자(BL)와 적색단자(RD) 사이에 인가되는 교류전압이 다이오드 D1(IN4007)을 통해 직류로 정류되어 저항 R2(4.7 KΩ), R3(3.3 KΩ)를 통하여 트리거 신호를 발생시켜 SCR(BT169D)(Q2)의 게이트(gate)에 공급하여 SCR(Q2)을 온(ON) 상태로 만들어지고, 안정기의 변압기로부터 흰색단자(WH)로 교류전압이 인가되면이 전압은 콘덴서 C1(104㎌/600V)에 의해 펄스전압으로 바뀐 뒤 위의 SCR(Q2)의 애노드(anode)에 인가되어 램프의 초기 점등이 시작된다.
이후 램프가 점등되면 BL단자와 RD단자 사이의 전압이 0 볼트가 되어 SCR(Q2)은 오프(OFF) 상태가 되고 램프는 정상 점등 상태를 유지한다.
2. 램프 단선(고장)시
램프(130)에 단선(고장)이 발생하게 되면 BL단자와 RD단자 사이의 전압이 정상 전압보다 올라가게 된다. 그것은 단선에 의해 램프가 무부하 상태가 되기 때문이다. 그리고 다이오드(D1)에 의해 정류된 높은 전압은 저항 R5(33 KΩ), 콘덴서 C2(0.22㎌/50V)에 의해 직류가 되고, 저항 R6(470 KΩ), 다이오드 D2(IN4007)를 통해 콘덴서 C3(100㎌/16V)에 충전된다. 콘덴서(C3)에 충전된 전압이 제너다이오드(ZD1)의 기준전압 - 제너다이오드(ZD1) 전압은 3.9 볼트 - 보다 높아질 경우 트랜지스터 Q1(KTC3200)을 온시킨다.
트랜지스터(Q1)가 온상태로 되면 저항(R2, R3)에 의해 SCR(Q2)의 게이트 단자에 공급되던 트리거 전압이 0볼트가 되어 SCR(Q2)이 차단상태가 된다. SCR(Q2)이 차단상태가 되면 콘덴서 C1(104㎌/600V)에 의해 펄스파형이 만들어지지 않게 된다. 즉 C1에 전류가 흐르지 않게 된다. 따라서 펄스파가 생기지 않게 되어 화재를 예방할 수 있고, 소켓과 전선의 소손사고를 미연에 방지할 수 있다. 또 안정기를 보호해주고 이그나이터의 수명도 연장시키는 결과를 낳게된다.
그리고 램프 단선에 의해 높아진 전압은 다이오드 D5(IN4007), 저항 R7(180KΩ)을 통하여 LED 표시등을 점등시킨다. 그래서 관리자는 상기 LED표시등의 점등상태를 보고 램프의 단선사고 여부를 시각적으로 쉽게 파악할 수 있어서 사고복구를 신속하게 할 수 있는 잇점이 있다. 이때 SCR(Q2)의 차단시간은 각 램프의 특성에 따라 조절할 수 있다. 이때 차단시간은 제너다이오드 ZD1과 콘덴서 C3값의 설정에 의해 조절할 수 있다. C3값을 줄이면 차단시간이 짧아지고, ZD1의 전압값을 크게 설정하면 차단시간이 길어진다. 나트륨등의 경우 C3값을 100㎌/16V, 메탈할라이드등의 경우 C3값을 220㎌/16V로 한다.
나트륨램프의 고장시 펄스파 인가후 약 10 ~ 15초 후에 SCR을 오프시키고, 메탈등은 램프 특성상 겨울철에 기온이 낮아지면 약 1 ~ 50초 정도의 예열시간이 필요하게 되기 때문에 이로 인해 램프가 필요로하는 예열시간에 따라 이그나이터의 전원 차단시간을 조절할 필요가 있다. 이러한 조절은 콘덴서 C3의 용량과 ZD1의 기준전압값으로 조절하여 이루어지고 메탈램프의 고장시 펄스파 인가후 약 1분∼1분10초 후에 SCR을 오프시켜 차단한다.
본 고안에 있어서 콘덴서 C1의 용량에 의해 램프 점등에 필요한 피크 전압의 펄스폭과 크기가 달라진다. 그리고 램프별 C1의 용량은 다음과 같다.
나트륨램프시: C1=104㎌/DC 600V (도 2 참조)
메탈할라이드 램프(HQI 및 IKW용)시: C1=474㎌/DC 400V (도 3 참조)
메탈할라이드 램프: C1=474㎌/DC 600V (도 4 참조)
한편 나트륨등의 경우에는 약 2500-4000 볼트, 메탈할라이드등의 경우에는 약 800-1500볼트, 메탈할라이드등(HQI)의 경우에는 약 4500볼트 정도의 피크값을갖는 펄스파형이 인가된다. 따라서 고장시 이러한 고전압의 펄스파형이 인가되므로 심각한 사고가 발생할 수 있으나, 본 고안에 의하면 이러한 것이 소정의 시간이내에 차단되므로 상기한 사고를 미연에 방지할 수 있다.
본 고안은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 고안의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 고안은 상기 고안의 상세한 설명에서 언급된 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 고안의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 고안의 장점은 다음과 같다.
첫째, 램프 고장시에 작동하므로 이그나이터 수명을 연장할 수 있다.
둘째, 안정기를 보호하여 수명을 길게 해준다.
셋째, 펄스파를 차단하므로 화재 예방 및 소켓, 전선의 소손을 방지한다.
Claims (11)
- 안정기에 램프와 병렬로 연결되어 메탈할라이드등 또는 나트륨등의 고장시 점등회로를 자동으로 차단하는 시스템에 있어서,상기 안정기의 일 단자에 연결되어 램프 점등 스위치가 온되면 펄스파형을 발생시키는 수단;상기 안정기의 다른 일 단자에 연결되어 안정기로부터 공급받은 소정크기의 교류전압을 정류하여 소정 크기의 전압강하를 일으켜서 트리거신호를 발생시키는 점등수단;상기 점등수단으로부터 트리거신호가 게이트 단자로 입력하면 동작하며 상기 펄스파형 발생수단으로 부터 펄스파형을 입력하여 출력하는 SCR;상기 점등수단에 의해 정류된 신호를 입력하여 램프의 이상 유무를 진단하기 위한 수단; 및상기 진단수단에 의해 램프의 이상이 발견되면 소정 시간후에 상기 SCR을 차단하기 위한 수단을 구비하는, 메탈할라이드등 및 나트륨등 점등회로 차단 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 SCR과 병렬로 연결되어 서지전압(surge voltage)을 차단하기 위한 수단을 더 구비하는, 메탈할라이드등 및 나트륨등 점등회로 차단 시스템.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 램프에 이상이 있을 경우 이를 표시하기 위한 표시수단을 더 구비하는, 메탈할라이드등 및 나트륨등 점등회로 차단 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 펄스발생수단은 콘덴서인 것이 특징인, 메탈할라이드등 및 나트륨등 점등회로 차단 시스템.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 점등수단은 다이오드와 상기 다이오드에 연결된 저항으로 이루어지는 것이 특징인, 메탈할라이드등 및 나트륨등 점등회로 차단 시스템.
- 제 5 항에 있어서, 상기 램프진단수단은 상기 SCR의 차단시간을 조절하기 위한 수단을 구비하는 것이 특징인, 메탈할라이드등 및 나트륨등 점등회로 차단 시스템.
- 제 6 항에 있어서, 상기 램프진단수단은상기 점등수단과 연결된 제 1 저항;상기 제 1 저항과 연결된 제 1 콘덴서;상기 제 1 콘덴서와 병렬로 연결된 제 2 저항;상기 제 2 저항과 직렬연결된 제 1 다이오드;상기 제 2 저항, 제 1 다이오드의 연결회로와 병렬로 연결되고 극성이 제 1다이오드와 반대방향으로 연결된 제 2 다이오드; 및상기 제 1 및 제 2 다이오드와 각각 병렬로 연결된 제 2 콘덴서로 이루어지며, 상기 제 1 다이오드, 제 2 다이오드 및 제 2 콘덴서의 접합점에서 상기 시스템 차단부로 출력신호를 내보내는 것이 특징인, 메탈할라이드등 및 나트륨등 점등회로 차단 시스템.
- 제 6 항에 있어서, 상기 시스템 차단부는,상기 램프진단수단의 출력신호를 입력하는 제너다이오드;상기 제너다이오드의 출력신호를 베이스로 입력하고, 콜렉터측에는 상기 점등수단에서 소정 크기만큼 전압강하된 전압신호를 입력하는 트랜지스터; 및상기 트랜지스터와 병렬로 연결되고, 상기 트랜지스터의 콜렉터측 전압보다 일정한 크기만큼 전압강하된 전압이 인가되는 저항으로 이루어지는 것이 특징인, 메탈할라이드등 및 나트륨등 점등회로 차단 시스템.
- 제 8 항에 있어서, 상기 SCR의 차단시간 조절수단은 상기 제 1 콘덴서와 제너다이오드인 것이 특징인, 메탈할라이드등 및 나트륨등 점등회로 차단 시스템.
- 제 2 항에 있어서, 상기 서지전압차단 수단은 다이오드인 것이 특징인, 메탈할라이드등 및 나트륨등 점등회로 차단 시스템.
- 제 3 항에 있어서, 상기 표시수단은저항;상기 저항에 직렬 연결된 다이오드; 및상기 다이오드에 직렬연결된 LED로 이루어지는 것이 특징인, 메탈할라이드등 및 나트륨등 점등회로 차단 시스템.
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| KR2020010021976U KR200251437Y1 (ko) | 2001-07-20 | 2001-07-20 | 메탈할라이드등 및 나트륨등 점등회로 차단 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR2020010021976U KR200251437Y1 (ko) | 2001-07-20 | 2001-07-20 | 메탈할라이드등 및 나트륨등 점등회로 차단 시스템 |
Publications (1)
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|---|---|
| KR200251437Y1 true KR200251437Y1 (ko) | 2001-11-17 |
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| KR2020010021976U KR200251437Y1 (ko) | 2001-07-20 | 2001-07-20 | 메탈할라이드등 및 나트륨등 점등회로 차단 시스템 |
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|---|---|
| KR (1) | KR200251437Y1 (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100447796B1 (ko) * | 2002-08-09 | 2004-09-08 | (주)강산조명 | 방전등용 안정기의 자기진단 점등 회로 |
| KR100622311B1 (ko) * | 2004-04-21 | 2006-09-18 | (주)강산조명 | 방전등용 안정기의 자기진단회로 |
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| KR100792463B1 (ko) | 2007-09-19 | 2008-01-08 | 주식회사 대동기술단 | 안정기 보호회로 |
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2001
- 2001-07-20 KR KR2020010021976U patent/KR200251437Y1/ko not_active IP Right Cessation
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