KR200372241Y1 - Dimming controller of an electronic ballasting for fluorescent light lamp - Google Patents
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Abstract
본 고안은 형광등의 점등시 예열기간을 통해 점등을 수행하고 방전이 개시되는 경우 매우 짧은 시간 후에 사전에 설정된 조광레벨 상태를 유지하기 위한 크기의 전류를 램프에 공급하여 저저도로 점등하는 형광등용 전자식 안정기의 디밍제어 장치 및 점등제어방법에 관한 것으로, 램프의 점등시 예열기간동안 램프에 예열전류를 공급하기 위한 제1제어입력을 안정기제어부에 제공하는 예열전류제어부, 예열후 방전개시를 위해 짧은 시간동안 램프에 최대전류를 공급하기 위한 제2제어입력을 안정기 제어부에 제공하는 방전개시제어부; 및 공급되는 제어전류입력의 타이밍을 제어하는 타이밍제어부를 구비하는 저조도 점등제어부를 포함한 복수의 제어신호입력을 받은 안정기 제어부가 상기 인버터로 출력되는 주파수를 가변시켜 예열기간을 거친 후 방전개시를 위해 짧은 기간동안 상기 램프에 많은 관전류를 흘려 방전시킨 후, 소등전의 밝기로램프에 흐르는 전류를 제어하도록 구성된다. 따라서 본 고안에서는 형광등의 점등에 있어서 낮은 조도로 바로 점등이 가능하다.The present invention performs lighting through the preheating period when the fluorescent lamp is turned on, and when the discharge is started, a fluorescent lamp electronic lamp which is lit at low light by supplying a current having a size to maintain a preset dimming level state after a very short time. The present invention relates to a dimming control device and a lighting control method for a ballast, comprising: a preheat current control unit providing a ballast control unit with a first control input for supplying a preheat current to the lamp during a preheating period when the lamp is turned on; and a short time for starting discharge after preheating. A discharge start control unit for providing a second control input to the ballast control unit for supplying a maximum current to the lamp during the period of time; And a ballast control unit that receives a plurality of control signal inputs including a low light lighting control unit including a timing control unit for controlling the timing of the supplied control current input by varying the frequency outputted to the inverter and shortening the discharge after the preheating period. After discharging a large amount of tube current through the lamp for a period of time, it is configured to control the current flowing in the lamp with brightness before extinguishing. Therefore, in the present invention, it is possible to immediately turn on the lighting with low illuminance.
Description
본 고안은 조도제어가 가능한 형광등용 전자식 안정기에 관한 것으로, 특히 점등시 소정의 예열기간을 통해 예열하면서 점등을 수행하고, 점등된 상태에서 설정된 밝기 상태로 제어하도록 함으로서, 저조도 상태에서 소등된 경우에도 재점등시 원래의 저조도 상태로 점등할 수 있는 형광등용 전자식 안정기의 디밍제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic ballast for fluorescent light control capable of illuminance control, and in particular, to perform the pre-heating during a predetermined preheating period during lighting, and to control to the set brightness state in the lit state, even when the light is turned off in low light The present invention relates to a dimming control device for an electronic ballast for fluorescent lamps that can be lit in the original low light state when the lamp is turned on again, and a method thereof.
종래의 점등 방법은, 예컨대 극장 등 저조도로 점등이 되어야 할 필요성이 있는 경우, 일단 최대 밝기로 점등하였다가 서서히 재점등 이전의 낮은 조도로 제어, 즉 디밍(dimming)하는 것이 일반적이다. 도 1을 참조하여 종래의 기술에 의한 전자식안정기를 설명한다.In the conventional lighting method, when there is a need to be turned on at low light, for example, in a theater, it is common to turn on the light at the maximum brightness once and then gradually control the low light before dimming, that is, dimming. Referring to Figure 1 will be described an electronic ballast according to the prior art.
도 1과 같이 전자식 안정기는 상용 교류전원에 포함된 이상전압이나 노이즈를 제거하고 또 안정기 내에서 발생하는 노이즈를 차단필터부(100), 교류를 직류로 변환 정류부(110), 역률을 개선하고 램프의 점등에 필요한 직류전압으로 출력하는 역률개선부(120), 공급된 직류전압을 안정기제어부(170)에서 공급된 주파수에 따라고주파로 스위칭하여 공급하는 인버터부(130), 상기 인버터부(130)에서 스위칭된 고주파 펄스 전압을 정현파로 변환하고 램프부(150)에 공급하여 램프를 구동시키는 공진부(140), 램프부(150), 램프에 공급되는 과전압, 과전류, 오배선 등을 감지하는 이상상태감지부(160), 안정기제어부(170), 램프전류를 감지하여 안정기 제어부(170)에 인가하는 램프전류궤환부(180)로 구성되어있다.As shown in FIG. 1, the electronic ballast removes the abnormal voltage or noise included in the commercial AC power supply, and also blocks the noise generated in the ballast filter unit 100, converts AC into DC rectifier 110, improves the power factor, and lamps. The power factor improving unit 120 outputs the DC voltage required to turn on the inverter, the inverter unit 130 switching the supplied DC voltage at a high frequency according to the frequency supplied from the ballast controller 170, and the inverter unit 130. Abnormality of detecting the overvoltage, overcurrent, miswiring, etc., supplied to the resonator 140, the lamp unit 150, and the lamp driving the lamp by converting the switched high frequency pulse voltage into a sine wave and supplying the lamp unit 150. The state sensing unit 160, the ballast control unit 170, and the lamp current feedback unit 180 for detecting the lamp current and applying to the ballast control unit 170.
종래기술에 의한 전자식 안정기에서, 안정기 제어부(170)은 램프의 점등과, 외부에서 가해지는 조광신호에 따라 밝기를 제어하고, 램프전류궤환부(180)에서 감지된 램프 전류를 감지하여, 외부에서 가해진 조광신호의 레벨에 맞는 램프전류가 흐를 수 있도록 제어된 발진주파수를 인버터부(130)에 공급한다. 또한 안정기제어부(170)는 이상상태감지부(160)로부터 이상상태를 통지 받아 안전을 확보하며 안정기의 파손을 막기 위한 구성부이다.In the electronic ballast according to the prior art, the ballast controller 170 controls the brightness according to the lighting of the lamp, and the dimming signal applied from the outside, and detects the lamp current detected by the lamp current feedback unit 180, The controlled oscillation frequency is supplied to the inverter unit 130 so that a lamp current suitable for the level of the applied dimming signal can flow. In addition, the ballast control unit 170 is a component for ensuring safety by receiving the abnormal state from the abnormal state detection unit 160 to prevent damage to the ballast.
상기한 바와 같이 종래의 안정기에서는, 형광등의 일단 방전을 개시시키고 방전이 개시되고 나서도 일정시간 동안 최대로 전류를 흘려주어 충분히 방전이 안정화되고 나서야 조광 등의 제어가 가능하다. 다시말해 영화관 등과 같이 영화상영전에 서서히 낮은 조도로 제어하다가 완전히 소등한 후 영화 상영을 마치고 다시 점등할 경우에 점등 초기에 램프가 밝게 점등되는 시간이 길게 되어야 함에도 불구하고, 갑자기 100% 밝기로 점등하게 하게 되면 눈부심을 주게 된다.As described above, in the conventional ballast, the control of dimming or the like is possible only after the discharge of the fluorescent lamp is started and the current flows for a predetermined time even after the discharge is started, and the discharge is sufficiently stabilized. In other words, when the film is gradually turned off and then turned off completely after the movie screening, such as a movie theater, the lamp is turned on at a 100% brightness level suddenly, even though the lamp should be brightly lit for a long time. Doing so will give you glare.
이를 해결하기위해 극장 등 저조도로 점등에서 서서히 밝게 되는, 즉, 저조도 점등을 위한 하나의 방법으로서 필라멘트의 예열시간을 충분히 부여하고 관전류를 낮게 제어하여 점등되더라도 저조도로 점등되게 하는 방법이 제안되어 있다. 그러나 이러한 제안방법도 또한 극장 등 저조도로 점등이 되어야 할 필요성이 있는 경우, 램프 특성의 편차, 주위 환경, 특히 온도의 변화에 따는 점등조건의 변화 등을 고려할 경우 관전류의 제어점이 설정에 따라 점등이 안 되는 경우가 있는 등의 문제점이 있었다.In order to solve this problem, a method of gradually lightening the light in low light, such as a theater, has been proposed. However, this proposed method also needs to be turned on in low light such as theaters, and the control point of the tube current is turned on according to the setting when considering the variation of the lamp characteristics and the change of the lighting conditions according to the surrounding environment, especially the temperature. There was a problem such as not working.
본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 고안의 목적은 점등시 예열기간을 통해 점등조건을 형성한 후, 극히 짧은 시간 동안 방전개시에 충분한 전류를 공급하여 점등시키고 바로 관전류를 낮게 제한하여 점등은 안정적으로 구현하면서도 저조도로 점등할 수 있는 형광등용 전자식 안정기의 디밍제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.The present invention is devised to solve the above problems, the object of the present invention is to form a lighting condition through a preheating period during lighting, supply a sufficient current at the start of discharge for a very short time to light up and immediately lower the tube current The present invention provides a dimming control apparatus and method for an electronic ballast for fluorescent lamps that can be lighted with low illumination while stably realizing lighting.
도 1은 종래기술에 의한 전자식안정기의 구성도,1 is a block diagram of an electronic ballast according to the prior art,
도 2는 본 고안에 따른 저조도 점등이 가능한 형광등용 전자식 안정기의 디밍제어 장치에서 전자식안정기의 블록구성도,Figure 2 is a block diagram of the electronic ballast in the dimming control device of the electronic ballast for fluorescent lighting capable of low illumination according to the present invention,
도 3은 본 고안의 저조도 점등제어부의 구성을 도시하는 블록도,3 is a block diagram showing a configuration of a low light lighting control unit of the present invention;
도 4는 본 고안의 제 1 실시예에 따른 저조도 점등제어장치의 구성도,4 is a block diagram of a low light lighting control device according to a first embodiment of the present invention,
도 5는 본 고안의 제1 실시예에 따른 저조도 조광 제어 장치의 전류제어부의 신호 타이밍 챠트,5 is a signal timing chart of a current control unit of a low light dimming control device according to a first embodiment of the present invention;
도 6은 본 고안의 제 2 실시예에 따른 저조도 조광 제어장치의 구성도, 및,6 is a block diagram of a low light dimming control device according to a second embodiment of the present invention, and,
도 7은 본 고안의 제 2 실시예에 따른 저조도 조광 제어 장치의 전류제어부의 신호 타이밍 차트.7 is a signal timing chart of a current control unit of a low light dimming control device according to a second embodiment of the present invention;
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
200: 저조도점등제어부200: low light lighting control unit
210: 타이밍 제어부210: timing controller
220: 예열전류제어부220: preheat current control unit
230: 방전개시제어부230: discharge start control unit
230: 방전후전류제어부230: current control after discharge
250: 방전개시감시부250: discharge start monitoring unit
260: 재감지방지부260: rediscover prevention unit
상기한 본 고안의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서 본 고안의 저조도 점등제어장치는, 램프의 점등과 외부에서 가해지는 조광신호의 레벨에 맞는 램프전류가 흐를 수 있도록 제어된 발진주파수를 출력하는 안정기제어부, 공급된 직류전압을 안정기제어부에서 공급된 주파수에 따라 고주파로 스위칭하는 인버터를 구비한 전자식안정기의 저조도 점등 제어장치에 있어서, 램프의 점등시 예열기간동안 상기 램프에 예열전류를 공급하기 위한 제1제어입력을 상기 안정기제어부에 제공하는 예열전류제어부; 예열후 방전개시를 위해 짧은 시간동안 램프에 방전개시를 위해 필요한 전류를 공급하기 위한 제2제어입력을 상기 안정기제어부에 제공하는 방전개시제어부; 및 상기 안정기제어부에 공급되는 제어전류입력의 타이밍을 제어하는 타이밍제어부를 구비하는 저조도 점등제어부를 포함하여 상기 복수의 제어입력에 의해서 안정기제어부에서 상기 인버터로 출력되는 주파수를 가변시켜 램프의 방전을 개시하고 방전시킨 이후에 소정의 밝기로 램프의 방전전류를 제어하는 것을 특징으로 한다.As a technical means for achieving the object of the present invention described above, the low-light lighting control device of the present invention outputs a controlled oscillation frequency so that a lamp current suitable for the lighting of a lamp and a level of a dimming signal applied from the outside can flow. A low light lighting control device of an electronic ballast having a ballast control unit and an inverter for switching a supplied DC voltage at a high frequency in accordance with a frequency supplied from a ballast control unit, the low light illuminating control device comprising: for supplying a preheating current to the lamp during a preheating period when the lamp is turned on. A preheat current control unit providing a first control input to the ballast control unit; A discharge start control unit for providing a second control input to the ballast control unit for supplying a current necessary for the discharge start to the lamp for a short time for the discharge start after preheating; And a low illuminance lighting control unit including a timing control unit controlling a timing of a control current input supplied to the ballast control unit, and varying a frequency output from the ballast controller to the inverter by the plurality of control inputs to initiate discharge of the lamp. And controlling the discharge current of the lamp at a predetermined brightness after discharge.
또한, 본 고안의 형광등용 전자식 안정기의 디밍제어 장치에서 저조도 점등제어부는 램프의 방전을 개시시키고 나서 소등전의 밝기로 상기 램프의 방전전류를 제어하기 전에 점등을 안정화시킬 수 있는 정도의 전류를 공급하기 위한 제3제어입력을 상기 안정기 제어부에 제공하는 방전후전류제어부를 추가로 구비하여 상기 램프가 방전개시된 후에 일정기간동안 램프의 방전전류를 일정정도로 유지한 후에 소정의 밝기로 램프의 전류를 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the dimming control device of the electronic ballast for fluorescent lamps of the present invention, the low-light lighting control unit supplies a current capable of stabilizing lighting before starting the discharge of the lamp and controlling the discharge current of the lamp at the brightness before turning off the lamp. And further comprising a post-discharge current control unit providing a third control input for the ballast control unit to control the lamp current at a predetermined brightness after maintaining the discharge current of the lamp for a predetermined period after the lamp is discharged. It is characterized by.
또한, 본 고안의 저조도 점등제어부는, 상기 램프에 흐르는 전류에 의해서 상기 램프의 방전개시를 판단하여 방전개시신호를 타이밍 제어부에 출력하는 방전개시감지부, 및 상기 방전개시감지부가 방전 개시를 감지한 후에 방전개시를 재감지하는 것을 방지하는 재감지방지부를 추가로 구비하여 상기 방전개시제어부의 타이밍을 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the low light lighting control unit of the present invention, the discharge start detection unit for determining the discharge start of the lamp based on the current flowing through the lamp and outputs a discharge start signal to the timing controller, and the discharge start detection unit detects the discharge start And further comprising a re-sensing prevention unit for preventing re-sensing of the discharge start afterwards to control the timing of the discharge start control unit.
또한, 본 고안의 형광등용 전자식 안정기의 디밍제어 방법에서 전자식안정기의 저조도 점등제어방법은 형광등 램프의 점등조건을 형성하기 위해서 램프에 저전류를 공급하여 형광등 필라멘트를 예열하는 단계, 램프에 방전이 개시될 수 있는 충분한 전류를 순간적으로 공급하여 램프방전을 개시하는 방전개시단계, 및 램프의 점등 전에 설정된 조광레벨 상태를 유지하기 위한 크기의 전류를 램프에 공급하는정상점등단계를 포함한 것을 특징으로 한다.In addition, in the dimming control method of the electronic ballast for fluorescent lamps of the present invention, the low illuminance lighting control method of the electronic ballast may include preheating the fluorescent lamp filament by supplying a low current to the lamp to form a lighting condition of the fluorescent lamp lamp, and then discharging the lamp. A discharge start step of instantaneously supplying sufficient current to start the lamp discharge, and a normal lighting step of supplying a current having a magnitude to maintain a set dimming level state before the lamp is turned on.
또한, 본 고안의 전자식안정기의 저조도 점등제어방법은 방전개시후 짧은 시간이 경과한 이후에 램프에 점등을 유지시킬 정도의 소정의 저전류를 공급하는 점등유지단계를 추가로 포함한 것을 특징으로 한다.In addition, the low illuminance lighting control method of the electronic ballast of the present invention is characterized in that it further comprises a lighting maintenance step of supplying a predetermined low current to maintain the lighting after a short time after the start of discharge.
또한, 본 고안의 전자식안정기의 저조도 점등제어방법은 램프의 전류를 감지 하여 방전이 개시된 것을 감지한 후에 상기 제2 제어입력을 실시하도록 하는 방전개시감지단계; 및 한번 방전개시를 감지한 후에는 방전개시를 다시 감지하는 것을 방지하는 재감지방지단계를 추가로 포함한 것을 특징으로 한다.In addition, the low light lighting control method of the electronic ballast of the present invention includes a discharge start detection step of performing the second control input after sensing the current of the lamp to start the discharge; And after detecting the discharge start once, characterized in that it further comprises a re-detection prevention step of preventing the detection of the discharge start again.
이하, 본 고안에 따른 형광등용 전자식 안정기의 디밍제어 장치 및 그 방법에 대하여 첨부도면을 참조하여 그 구성및 작용을 상세하게 설명한다. 본 고안에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the dimming control device and method of the electronic ballast for fluorescent lamps according to the present invention will be described in detail. In the drawings referred to in the present invention, components having substantially the same configuration and function will use the same reference numerals.
도 2는 본 고안에 따른 전자식 안정기 저조도 점등제어장치의 기능블록에 의한 구성도로서, 도 2를 참조하면, 본 고안에 따른 전자식 안정기 저조도 점등제어장치는 노이즈를 제거하기 위한 필터부(100), 정류부(110), 역률개선부(120),인버터부(130), 공진부(140), 램프부(150), 이상상태감지부(160), 안정기제어부(170), 램프전류궤환부(180) 및 저조도점등제어부(200)를 포함하고 있다. 여기서 필터부(100), 정류부(110), 역률개선부(120), 인버터부(130), 공진부(140), 램프부(150), 이상상태감지부(160), 안정기제어부(170), 램프전류궤환부(180)는 도1에 개시된 종래의 조광장치의 구성요소와 대응되는 동일한 구성 및 작용을 갖는 것이고, 본 고안의 특징적인 구성은 저조도점등제어부(200)를 추가적으로 갖는 것이다.2 is a block diagram of a functional block of the electronic ballast low light lighting control device according to the present invention, referring to Figure 2, the electronic ballast low light lighting control device according to the present invention is a filter unit 100 for removing noise, Rectifier 110, power factor improving unit 120, inverter unit 130, resonator unit 140, lamp unit 150, abnormal state detection unit 160, ballast control unit 170, lamp current feedback unit 180 And low light control unit 200 is included. Here, the filter unit 100, the rectifier unit 110, the power factor improvement unit 120, the inverter unit 130, the resonator unit 140, the lamp unit 150, the abnormal state detection unit 160, the ballast control unit 170 The lamp current feedback unit 180 has the same configuration and operation as that of the conventional dimmer of FIG. 1, and the characteristic configuration of the present invention is to further include the low light illuminating control unit 200.
도 3은 본 고안의 저조도점등제어부(200)의 구성을 세부적으로 도시하는 블록도로서, 도 3을 참조하면, 본 고안의 저조도점등제어부(200)는 타이밍 제어부(210)와, 예열전류제어부(220)와, 방전개시제어부(230)와, 방전후전류제어부(240)와, 방 전개시감시부(250)와, 재감지방지부(260)로 구성된다.3 is a block diagram showing in detail the configuration of the low illuminance lighting control unit 200 of the present invention. Referring to FIG. 3, the low illuminance lighting control unit 200 of the present invention includes a timing control unit 210 and a preheating current control unit ( 220, the discharge start control unit 230, the post-discharge current control unit 240, the room development monitoring unit 250, and the re-detection prevention unit 260.
예열전류제어부(220)는 램프의 점등시 예열기간동안 램프에 예열전류를 공급하기 위해 제1제어입력을 안정기제어부(170)에 제공하도록 구성된다.The preheat current controller 220 is configured to provide a first control input to the ballast controller 170 to supply a preheat current to the lamp during the preheating period when the lamp is turned on.
방전개시제어부(230)는 예열후 방전개시를 위해 짧은 시간동안 램프에 방전개시를 위해 필요한 전류를 공급하기 위해 제2제어입력을 안정기 제어부(170)에 제공하도록 구성된다.The discharge start control unit 230 is configured to provide a second control input to the ballast control unit 170 to supply a current necessary for discharge start to the lamp for a short time for the discharge start after preheating.
방전후전류제어부(240)는 램프가 방전개시된 후에 램프에 방전을 유지하는 최소전류를 공급하기 위한 제3제어입력을 안정기 제어부(170)에 제공하도록 구성된다.The post-discharge current control unit 240 is configured to provide a third control input to the ballast controller 170 for supplying a minimum current for maintaining the discharge to the lamp after the lamp is discharged.
또한, 타이밍 제어부(210)는 전원 투입후 예열전류제어부(220), 방전개시제어부(230) 및 방전후전류제어부(240)를 제어하여 제1제어입력, 제2제어입력, 및 제3제어입력이 순차적으로 안정기 제어부(170)에 공급되도록 하고, 안정기 제어부(170)는 입력된 각각의 제어신호에 의하여 인버터부(130)에 공급하는 주파수를 제어하고, 인버터부(130)는 안정기 제어부(170)로부터의 주파수에 따라서 역률개선부(120)로부터 공급된 직류전압을 고주파로 스위칭하여 공진부(150)에 공급되는 전류의 크기를 제어한다.In addition, the timing controller 210 controls the preheat current controller 220, the discharge start controller 230, and the discharge current controller 240 after the power is turned on to control the first control input, the second control input, and the third control input. The ballast controller 170 is sequentially supplied to the ballast controller 170, and the ballast controller 170 controls the frequency supplied to the inverter unit 130 according to each control signal input, and the inverter unit 130 controls the ballast controller 170. The DC voltage supplied from the power factor improving unit 120 is switched at a high frequency in accordance with the frequency from () to control the magnitude of the current supplied to the resonator unit 150.
또한, 방전개시감지부(250)는 램프부(150)의 전류에 의해서 램프의 방전개시를 감지하도록 하여 램프의 방전에 동기하여 방전개시제어부(230)의 타이밍을 제어할 수 있도록 한다. 그리고, 재감지방지부(260)는 방전개시감지부(250)가 방전개시를 다시 감시하는 것을 방지하도록 구성된다. 그러나, 방전개시감지부 및 재감지 방지부는 방전개시시점이 정확한 경우에는 구성에 포함시키지 않을 수 있다.In addition, the discharge start detection unit 250 detects the discharge start of the lamp by the current of the lamp unit 150 to control the timing of the discharge start control unit 230 in synchronization with the discharge of the lamp. The re-sensing prevention unit 260 is configured to prevent the discharge start detection unit 250 from monitoring the discharge start again. However, the discharge start detection unit and the redetection prevention unit may not be included in the configuration when the discharge start point is correct.
도4 는 본 고안의 제 1 실시예에 따른 저조도 점등제어장치의 구성도이고, 도 5는 제1 실시예에 따른 저조도 조광 제어 장치의 전류제어부의 신호 타이밍 챠트로서, 이하에서 도4 및 도5를 참조하여 본 고안의 제 1 실시예의 구성 및 동작을 설명한다.4 is a configuration diagram of a low light illumination control device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a signal timing chart of a current control unit of the low light illumination control device according to the first embodiment. With reference to the configuration and operation of the first embodiment of the present invention.
전원이 투입되면 타이밍 제어부(210)는 도5(a)에 도시된 바와 같이, 예열에 필요한 시간동안 예열전류제어부(220)의 스위칭소자(FET1)의 게이트에 연결된 출력단자(DO1)에 전압을 출력하여 스위칭소자(FET1)를 턴온시키면 그 시간 동안 안정기제어부(170)(이 실시예에서는 페어차일드사의 KA7543를 채택사용하고 있음)의 궤환전류 보정 단자인 Cc단자에 연결된 저항(R10)이 접지되게 한다. 이 저항(R10)의 값에 의해 램프에 흐르는 관전류를 제어할 수 있으며 그 값은 점등은 되지 않고 예열을 하기에 충분한 전류값으로 설정한다.When power is turned on, the timing controller 210 supplies a voltage to the output terminal DO1 connected to the gate of the switching element FET1 of the preheat current controller 220 for a time required for preheating, as shown in FIG. When the switching device FET1 is turned on, the resistor R10 connected to the Cc terminal, which is the feedback current correcting terminal of the ballast controller 170 (in this embodiment, Fairchild's KA7543 is used in this embodiment) is grounded during that time. . The tube current flowing through the lamp can be controlled by the value of the resistor R10, and the value is set to a current value sufficient for preheating without being lit.
예열기간이 지나면 타이밍 제어부(210)는 도5(a)에 도시된바와 같이, 출력단자(DO1)에 출력되던 전압을 '0' 볼트로 떨어뜨려 예열전류제어부(220)의 스위칭소자(FET1)을 턴오프시키고, 도5(b)에 도시된바와 같이, 출력단자(DO2)에 소정의 크기의 전압을 출력시켜 방전개시제어부(230)의 스위칭소자(FET2)를 턴온시키면 저항(R11)이 접지되게 된다. 저항(R11)이 접지되면 저항(R13)과 저항(R11)에 의해 Vcc의 전압이 분압되어 안정기제어부(170)의 조광신호 입력단자(Vdm)에 걸리게 되고 그 값은 최대 밝기에 가까운 값으로 설정된다. 안정기제어부로 KA7543을 사용할 경우에는 조광신호입력단자(Vdm) 에 0볼트가 인가되었을 때가 최대 밝기가 되고 2볼트가 인가되었을 때가 최소 밝기가 된다.After the preheating period, the timing controller 210 drops the voltage output from the output terminal DO1 to '0' volt, as shown in FIG. 5 (a), so that the switching element FET1 of the preheat current control unit 220 is turned on. Turn off, and as shown in FIG. 5 (b), when the switching element FET2 of the discharge start controller 230 is turned on by outputting a voltage having a predetermined magnitude to the output terminal DO2, the resistor R11 It will be grounded. When the resistor R11 is grounded, the voltage of Vcc is divided by the resistor R13 and the resistor R11 to be applied to the dimming signal input terminal Vdm of the ballast controller 170 and the value is set to a value close to the maximum brightness. do. When the KA7543 is used as the ballast control unit, 0 volts is applied to the dimming signal input terminal (Vdm) when the maximum brightness is applied, and 2 volts is applied when the minimum brightness is applied.
이 구간을 도 5에서는 방전개시제어기간이라고 하였으며 그 기간은 매우 짧아서 그 밝기가 거의 사람의 눈으로 느낄 수 없는 정도이다.This section is referred to as the discharge start control period in FIG. 5, and the period is so short that the brightness is hardly felt by the human eye.
방전개시제어기간이 끝나면, 도5(b) 및 (c)에 도시된바와 같이, 타이밍 제어기(210)의 출력단자(DO2)에 '0'볼트를 출력하여 스위칭소자(FET2)를 턴오프하고 출력단자(DO3)에 소정의 전압을 출력하여 방전후 전류제어부(240)의 스위칭소자(FET3)을 턴온한다. 스위칭소자(FET3)이 턴온되면 저항(R12)이 접지된다. 저항(R12)이 접지되면 저항(R13)과 저항(R12)에 의해 Vcc의 전압이 분압되어 안정기제어부(170)의 조광신호입력단자(Vdm)에 걸리게 되고 그 값은 중간정도 밝기에 가까운 값으로 설정된다. 이 구간을 도 5(f)에서는 방전후전류제어기간이라고 하였으며 이 기간은 방전을 더욱 안정화시키는 역할을 하며 램프의 종류나 사용환경에 따라서는 필요하지 않을 수 있다.After the discharge start control period ends, as shown in FIGS. 5B and 5C, a '0' volt is output to the output terminal DO2 of the timing controller 210 to turn off the switching device FET2. A predetermined voltage is output to the output terminal DO3 to turn on the switching device FET3 of the current control unit 240 after discharge. When the switching device FET3 is turned on, the resistor R12 is grounded. When the resistor R12 is grounded, the voltage of Vcc is divided by the resistor R13 and the resistor R12 to be applied to the dimming signal input terminal Vdm of the ballast controller 170, and the value is close to the medium brightness. Is set. This section is referred to as the post-discharge current control period in FIG. 5 (f), which serves to stabilize the discharge even more and may not be necessary depending on the type of lamp or the usage environment.
방전후전류제어기간이 끝나면 타이밍제어부(210)에 의해 모든 스위칭소자(FET1~FET3)가 턴오프가 되고 도5(f)에 도시된 바와 같이, 안정기제어부(170)에 의해 점등 전에 설정된 조광신호의 크기에 따라 조광을 하거나 새로이 조광신호를 가변시켜서 그 값에 따라 조광을 하게 된다.When the current control period after discharge ends, all the switching elements FET1 to FET3 are turned off by the timing controller 210, and as shown in FIG. 5 (f), the dimming signal set before lighting by the ballast controller 170 is turned on. According to the size of the dimming or a new variable dimming signal is adjusted according to the value.
본 고안의 제1실시예에 있어서는 안정기제어소자의 궤환전류보정단자(Cc)와 조광신호입력단자(Vdm)를 사용하여 저조도 점등을 가능하게 한 예를 들었지만 궤환전류보정단자(Cc), 또는 궤환전류입력단자(Vfb), 또는 조광신호입력단자(Vdm)를 조합하여 어떤 방법으로든 램프에 흐르는 관전류를 제한함으로서 같은 목적을 달성할 수 있다.In the first embodiment of the present invention, the low current illumination is enabled by using the feedback current correction terminal Cc and the dimming signal input terminal Vdm of the ballast control element, but the feedback current correction terminal Cc or feedback is given. By combining the current input terminal Vfb or the dimming signal input terminal Vdm, the same purpose can be achieved by limiting the tube current flowing through the lamp in any manner.
또한, 본 고안의 제1 실시예에 있어서는 방전개시 감지부 및 재감지방지부가 없이 저조도 점등제어장치가 구성되는 것을 개시하였다.In addition, in the first embodiment of the present invention it was disclosed that the low light lighting control device is configured without the discharge start detection unit and the re-sensing prevention unit.
도6은 본 고안의 제2 실시예에 따른 저조도 조광 제어장치의 구성도로서, 방전개시감지부(310) 및 재감지방지부(320)를 포함하여 아날로그 소자만으로 회로를 구성한다.6 is a block diagram of a low light dimming control device according to a second embodiment of the present invention, and includes a discharge start detecting unit 310 and a re-sensing preventing unit 320 to configure a circuit using only analog elements.
제 2 실시예의 형광등용 전자식 안정기의 디밍제어 장치 및 그 방법에 있어서, 저조도점등제어부(300)는 방전개시감지부(310), 예열전류제어부(340), 방전개시제어부 및 방전후전류제어부(330), 재감지방지부(320)로 구성된다.In the dimming control apparatus and method of the electronic ballast for fluorescent lamps of the second embodiment, the low illuminance lighting control unit 300 includes a discharge start detection unit 310, a preheat current control unit 340, a discharge start control unit and a post-discharge current control unit 330 ), It is composed of a re-sensing prevention unit (320).
제 2 실시예에서는 안정기제어부(350)에 페이차일드사의 KA7543을 채택하고 있다. 저조도 점등제어부(300)에 전원이 투입되면 콘덴서(C6)에 충전이 시작되며 도7(a)에 도시된 바와 같이, 충전이 진행되는 일정시간 동안 예열전류제어부(340)의 스위칭소자(FET10)가 턴온 상태가 된다. 이 기간동안은 안정기제어부(350) 궤환전류보상용단자(Cc)에 연결된 저항(R20)이 스위칭소자(FET10)을 통해 접지됨으로서 궤환전류보상용단자(Cc)의 전압이 떨어지게 되며 이 값에 의해 램프에 흐르는 전류가 제한된다. 본래 궤환전류보상용단자(Cc)는 궤환전류입력단자(Vfb)를 통해 들어오는 궤환전류를 보상하기 위한 단자이나 본 예에서는 그것을 전류 제한용으로 이용하였다.In the second embodiment, Pay Child's KA7543 is adopted as the ballast control unit 350. When power is supplied to the low light lighting controller 300, charging is started in the capacitor C6, and as shown in FIG. 7 (a), the switching element FET10 of the preheat current controller 340 for a predetermined time while charging is in progress. Is turned on. During this period, the resistor R20 connected to the feedback current compensating terminal Cc of the ballast control unit 350 is grounded through the switching element FET10, thereby reducing the voltage of the feedback current compensating terminal Cc. The current through the lamp is limited. Originally, the feedback current compensation terminal Cc is a terminal for compensating the feedback current flowing through the feedback current input terminal Vfb, but in this example, it is used for current limiting.
도 7의 예열기간이 이부분의 동작에 해당되며 이 기간동안은 램프가 방전개시 되지 않으면서 필라멘트를 예열할 전류만 흐르게 된다.The preheating period of FIG. 7 corresponds to the operation of this part, and during this time, only a current for preheating the filament flows without the lamp being discharged.
콘덴서(C6)에 충전이 진행되어 스위칭소자(FET10)의 게이트 전압이 낮아지게 되면 어느 시점에서 스위칭소자(FET10)가 턴 오프되어 안정기제어부의 단자(Cc)에 연결된 저항(R20)은 개방상태가 되므로 저항(R20)에 의한 전류제한은 풀리게 된다. 전류제한이 풀리면 램프는 이미 예열이 되어있으므로 바로 방전이 개시되고 방전이 개시되면 방전개시 감지용 저항(R30)에 높은 전압이 걸리게 되고 다이오드 D1을 통해 방전개시감지부(310)의 다이액(DA1)의 브레이크 오버 전압을 넘게 되어 싸이리스터(SCR1)의 게이트에 전압이 인가되어 싸이리스터(SCR1)이 턴온되게 된다. 이렇게 되면 콘덴서(C5)와 저항(R7), 싸이리스터(SCR1), 콘덴서(C2)로 형성된 회로에 전류가 흐르게 되고 콘덴서(C5,C2)에 충전이 시작된다.When charging is performed to the capacitor C6 and the gate voltage of the switching device FET10 is lowered, the switching device FET10 is turned off at some point so that the resistor R20 connected to the terminal Cc of the ballast controller is open. Therefore, the current limit by the resistor R20 is released. When the current limit is released, the lamp is already preheated, and the discharge starts immediately, and when the discharge starts, a high voltage is applied to the resistance for detecting the discharge start (R30) and the die solution DA1 of the discharge start detection unit 310 through the diode D1. The voltage exceeds the break-over voltage of), and a voltage is applied to the gate of the thyristor SCR1 to turn on the thyristor SCR1. In this case, current flows in the circuit formed of the capacitor C5, the resistor R7, the thyristor SCR1, and the capacitor C2, and charging of the capacitors C5 and C2 starts.
콘덴서(C2)에 충전이 진행되어 VP3지점의 전위가 상승하게 되면 트랜지스터(TR1)과 재감지방지부(320)의 싸이리스터(SCR2)가 턴온상태가 된다. 콘덴서(C2)의 충전이 시작되어서 트랜지스터(TR1)를 턴온시키기까지의 시간은 매When the capacitor C2 is charged and the potential at the VP3 point rises, the transistor TR1 and the thyristor SCR2 of the redetection prevention part 320 are turned on. The time until charging of the capacitor C2 starts and the transistor TR1 is turned on every time
우 짧고 이 동안 램프에는 최대의 전류가 흐르게 되고 이 시간은 램프가 안정적인 방전 유지를 하는데 유익한 시간이며, 그 시간이 매우 짧아서 사람의 눈으로는 거의 감지되지 않는 짧은 시간이다. 이는 도 7의 방전개시제어기간에 해당한다.It is very short and during this time, the maximum current flows through the lamp, which is a good time for the lamp to maintain stable discharge, and it is a short time that is so short that it is hardly detected by the human eye. This corresponds to the discharge start control period of FIG.
싸이리스터(SCR1)는 전원투입시 한번만 작동하는 회로이지만 정상 점등 중에 저조도에서 고조도로 제어를 하게 되면 방전개시감지부(310)의 다이악(DA1)을 통해 다시 방전개시로 인식할 경우가 있으므로 방전개시감지부(310)가 램프의 전원이 투입될 때 한번만 동작하도록 하기 위해서는 재감지방지부(320)가 필요하다.Thyristor (SCR1) is a circuit that operates only once when the power is turned on, but if it is controlled at low light and high light during normal lighting, it may be recognized as the start of discharge again through the diaak DA1 of the discharge start detection unit 310. In order for the start detection unit 310 to operate only once when the power of the lamp is turned on, the redetection prevention unit 320 is required.
재감지방지부(320)는 앞서 싸이리스터(SCR2)가 턴온이 되면 저항(R1)와 다이 오드(D3)를 통해 싸이리스터(SCR2)는 전류가 계속 흐르게 되므로 전원이 공급되는 한 턴온상태가 유지된다. 싸이리스터(SCR2)가 턴온상태이면 단자(V1)의 전위가 다이오드(D2)와 싸이리스터(SCR2)를 통해 접지 되므로 전위가 높아질 수 없고 따라서 전원이 유지되는 한 다이액(DA1)를 통해 싸이리스터(SCR1)이 다시 트리거 되는 일은 발생하지 않는다.When the thyristor SCR2 is turned on in advance, the redetection prevention unit 320 maintains the turned-on state as long as power is supplied since the thyristor SCR2 continues to flow through the resistor R1 and the diode D3. . When the thyristor SCR2 is turned on, the potential of the terminal V1 is grounded through the diode D2 and the thyristor SCR2, so that the potential cannot be increased and therefore, as long as the power is maintained, the thyristor through the thyristor DA1. The triggering of (SCR1) again does not occur.
한편 트렌지스터(TR1)이 턴온되면 저항(R21)을 통해 안정기제어소자(IC1)의 궤환전류보상용단자(Cc)는 접지되게 되며 저항(R21)에 의해 궤환전류보상용단자(Cc)의 전위를 제어할 수 있다. 이 궤환전류보상용단자(Cc)의 전위에 의해 램프의 관전류를 제어할 수 있으며 이때 최대 밝기의 중간 정도의 전류가 흐르도록 저항(R21)의 값을 결정하게 되면 대부분의 경우에 있어서 매우 안정적으로 저조도 점등이 가능하다. 또 램프의 종류를 제한하여 특정한 좋은 조건에서 사용할 경우 바로 최저 조도가 되게 제어하여도 점등이 가능하다. 이 구간은 도 7의 방전후전류제어기간에 해당한다.On the other hand, when the transistor TR1 is turned on, the feedback current compensation terminal Cc of the ballast control element IC1 is grounded through the resistor R21, and the potential of the feedback current compensation terminal Cc is set by the resistor R21. Can be controlled. The tube current of the lamp can be controlled by the potential of the feedback current compensation terminal Cc. At this time, if the value of the resistor R21 is determined so that a current of about the maximum brightness flows, it is very stable in most cases. Low light can be lit. In addition, it is possible to turn on the lamp even if it is controlled to be the lowest illuminance when it is used under certain good condition by limiting the type of lamp. This section corresponds to the post-discharge current control period in FIG.
한편 콘덴서(C2)에의 충전이 진행되어 트렌지스터(TR1)이 턴온된 후에도 콘덴서(C2)보다 시정수가 긴 콘덴서(C5)에도 충전이 진행되며 도6의 VP2 지점의 전위는 점점 떨어지게 되고 결국 사이리스터(SCR1)은 턴오프된다.On the other hand, after the charging of the capacitor C2 proceeds and the transistor TR1 is turned on, the charging proceeds to the capacitor C5 having a longer time constant than the capacitor C2, and the potential at the VP2 point of FIG. ) Is turned off.
사이리스터(SCR1)이 턴오프되면 콘덴서(C2)에 충전되어 있던 에너지가 다이오드 D5와 D8을 통해 방전되고 VP3의 전위도 떨어지게 되며 결국 트렌지스터(TR1)이 턴오프 되게 되며 안정기제어소자(IC1)의 궤환전류보상용단자(Cc)는 개방상태가 되고 이후에는 소등전의 조광 상태로 점등되게 된다. 이 구간은 도 7의 정상점등기간에 해당한다.When the thyristor SCR1 is turned off, the energy charged in the capacitor C2 is discharged through the diodes D5 and D8, and the potential of the VP3 is also lowered. As a result, the transistor TR1 is turned off and the feedback of the ballast control element IC1 is returned. The current compensation terminal Cc is in an open state, and then lights up in a dimmed state before extinguishing. This section corresponds to the normal lighting period of FIG.
이상 설명한 바와 같이 본 고안의 형광등용 전자식 안정기의 디밍제어 장치 및 그 방법에 의하면, 형광등을 최소 조도로 조광한 상태에서 전원을 차단하여 형광등을 소등한 후 다시 켤 때, 소등전세팅된 밝기로 가기 위해서 예열기간을 거친 후 방전개시전류제어기간과 같이 극히 짧은 기간동안만 많은 관전류를 흘려 일단 방전을 성공시킨 후 방전후전류제어기간과 같이 일정기간 방전을 안정화시키는 기간을 거치거나, 안정적인 점등이 가능한 램프의 경우에는 바로 소등전의 밝기로 천이하게 되므로, 사람은 마치 저조도로 바로 점등한 것처럼 느끼게 되어 저조도 점등을 무난히 수행 할 수 있다. 즉, 본 고안은 저 조도로 조광을 했다가 전원을 꺼서 소등을 한 후 재 점등을 할 때 단계적으로 전류를 제어하는 방법을 이용하여 저조도에서의 점등을 실현할 수 있다.As described above, according to the dimming control device of the electronic ballast for fluorescent lamps of the present invention and the method thereof, when the fluorescent lamp is turned off while the fluorescent lamp is dimmed to the minimum illuminance, the fluorescent lamp is turned off and then turned on again, For this reason, after passing the preheating period, a large amount of tube current flows for only a short period of time, such as the discharge start current control period, and after a successful discharge, a period of time that stabilizes the discharge for a certain period of time, such as a current control period after discharge, or stable lighting is possible. In the case of a lamp, it immediately transitions to the brightness before turning off, so that a person feels as if it is lit at low light immediately and can perform low light lighting without any problem. That is, the present invention can realize the lighting in low light by using a method of controlling the current step by step when the light is turned off at low illuminance and then turned off and then turned on again.
상기에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 기술자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 없음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications and variations of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below I can understand that you can't.
Claims (3)
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