KR200379282Y1 - Stabilizer circuit of high voltage discharge lamp - Google Patents
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Abstract
본 고안은 수은등 혹은 나트륨등과 같은 고압방전등을 점등시킬 때 고전압을 안정화시키는 고압방전등의 안정기회로에 관한 것이다.The present invention relates to a ballast circuit of a high-pressure discharge lamp to stabilize the high voltage when lighting a high-pressure discharge lamp such as mercury lamp or sodium lamp.
고용량의 소비전력에서도 사용이 가능한 본 고안의 고압방전등의 전자식 안정기회로는, AC전원을 공급받아 정전기를 제거하는 EMI필터와, 상기 EMI필터로부터 정전기가 제거된 교류전압을 전파정류하여 직류전압으로 변환하여 출력하는 정류부와, 상기 정류부로부터 정류되는 직류전압의 역률을 개선하도록 제어하는 PFC회로와, 상기 PFC회로로부터 역률이 개선된 전압을 승압시키는 부스터와, 상기 부스터로부터 상승된 직류전압을 받아 승압하거나 강하된 직류전압으로 변환출력하는 벅컨버터와, 상기 벅컨버터로부터 출력된 직류전압을 받아 일정한 전류가 공급되도록 제어하는 커뮤테이터와, 상기 커뮤데이터로부터 제공되는 전압을 받아 고전압을 발생하여 이그나이터와, 상기 이그나이터로부터 발생된 고전압에 의해 점등되는 고압방전등과, 상기 고압방전등이 점등된 후 상기 이그나이터로부터 발생된 고전압이 피드백될 때 전류를 검출하는 전류검출부와, 상기 벅컨버터로부터 출력되는 전압값을 검출하는 전압검출부와, 상기 이그나이터로부터 출력되는 전압을 받아 상기 고압방전등에 이상발생 시 전압이 상기 이그나이터로 인가되지 않도록 제어하는 이그나이터 전압 제어부와, 미리 설정된 기준전압과 비교하여 설정된 시간마다 고전압의 이상유무를 감지하기 위한 신호를 출력하는 워치도그 타이머와, 상기 전류검출부 및 전압검출부로부터 검출된 전류값 및 전압값을 입력받아 상기 워치도그 타이머로부터 출력되는 고전압 이상유무 감지신호를 받아 상기 고압방전등으로 인가되는 전압의 이상유무를 감지하는 전류 및 전압 에러 센싱부와, 상기 전압검출부와 접지사이에 연결되어 주변의 조광 및 온도에 따라 자동으로 전압을 조절하는 디밍회로를 포함한다. The electronic ballast circuit of the high voltage discharge lamp of the present invention, which can be used even at high power consumption, has an EMI filter that receives AC power and removes static electricity, and converts the AC voltage from which the static electricity is removed from the EMI filter into a DC voltage. A rectifier for outputting the power, a PFC circuit for controlling the power factor of the DC voltage rectified from the rectifier, a booster for boosting a voltage whose power factor is improved from the PFC circuit, and a boosted voltage received from the booster. A buck converter for converting and outputting a dropped DC voltage, a commutator for receiving a DC voltage output from the buck converter and controlling a constant current to be supplied, generating an igniter by receiving a voltage provided from the communicator, A high voltage discharge lamp lit by a high voltage generated from an igniter, and The high voltage discharge lamp receives a voltage output from the igniter, a current detector for detecting a current when a high voltage generated from the igniter is fed back, and a voltage detector for detecting a voltage value output from the buck converter after the high voltage discharge lamp is turned on. An igniter voltage controller for controlling a voltage not to be applied to the igniter when an error occurs, a watch dog timer for outputting a signal for detecting an abnormality of a high voltage at a predetermined time compared to a preset reference voltage, the current detector and A current and voltage error sensing unit which receives a current value and a voltage value detected from a voltage detector, receives a high voltage abnormality detection signal output from the watchdog timer, and detects an abnormality of a voltage applied to the high voltage discharge lamp; Connected between the detector and ground It includes a dimming circuit for automatically adjusting the voltage according to the dimming and temperature of the.
Description
본 고안은 고압방전등의 안정기회로에 관한 것으로, 특히 수은등 혹은 나트륨등과 같은 고압방전등을 점등시킬 때 고전압을 안정화시키는 고압방전등의 안정기회로에 관한 것이다.The present invention relates to a ballast circuit of a high-pressure discharge lamp, and more particularly to a ballast circuit of a high-pressure discharge lamp to stabilize the high voltage when lighting a high-pressure discharge lamp such as mercury lamp or sodium lamp.
일반적으로 고압방전등을 점등시키기 위한 안정기는 규소강판에 동선을 권회하여 이루어진 구조로 사용주파수가 50Hz나 60Hz를 사용하기 때문에 규소강판 코어의 전력손실 및 동선공유의 전력손실이 많고 무겁고 부피가 크게되어 설치하가나 취급하는데 어려움이 많았다.In general, the ballast for turning on the high-pressure discharge lamp is a structure formed by winding copper wire on a silicon steel plate. Since the frequency of use is 50 Hz or 60 Hz, the power loss of the silicon steel core and the power loss of copper wire sharing are large, heavy and bulky. Haga had a lot of trouble handling.
이러한 문제를 해결하기 위해 최근들어 반도체를 이용한 여러 종류의 전자식 안정기가 개발되고 있으나 모두가 주변기기에 대해 전자파장해를 일으키거나 감전사고 등을 유발하는 안전도면에서 문제를 노출시키고 있다. In order to solve these problems, various types of electronic ballasts using semiconductors have recently been developed, but all have exposed problems in terms of safety that cause electromagnetic interference or electric shock to peripheral devices.
이와 같은 문제를 해결하기 위한 고압방전등의 안정기회로가 도 1에 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 벅컨버터(Buck Converter)(10)는 트랜지스터(TR1) 및 제너다이오드(Z1), 캐패시터(C6, C7), 다이오드(D1,D2,D3)와 전압콘트로직(IC2), 트랜스(L1)로 구성되어 380V의 직류전압을 교류전압으로 변환한 후 승압하여 다시 직류전압을 변환하여 출력한다. 시스템기준전압 생성부(12)는 저항(R23, R24, 25)와 제너다이오드(Z3)로 구성되어 설정된 기준전압(Vref)을 생성한다. 커뮤테이터(Commutator)(14)는 펄스폭 변조 제어기(IC3) 및 캐패시터(C13, C14, C15, C16), 저항(R26, R27), 트랜지스터(TR2, TR3, TR4, TR5)로 구성되어 상기 벅컨버터(10)로부터 변환된 직류전압을 받아 이그나이터(16)로 일정한 전류가 공급되도록 제어한다. 이그나이터(16)는 캐패시터(C2), 다이오드(D2), 코일(L2), 트랜스(L3), 제너다이오드(Z4, Z5, Z6, Z7)로 구성되어 상기 커뮤데이터(14)로부터 제공되는 전압을 받아 고전압을 발생하여 고압방전등(18)으로 인가한다. 고압방전등(18)은 상기 이그나이터(16)로부터 발생된 고전압에 의해 점등된다. 전류검출부(20)는 상기 이그나이터(16)로부터 발생된 고전압이 피드백될 때 저항(R1, R2, R3)에 의해 전류량을 검출한다. 전압검출부(22)는 상기 벅컨버터(10)로부터 출력되는 전압값을 저항(R6, R7)에 의해 검출한다. 워치도그타이머(24)는 저항(R12, R13, R14, R15), 캐패시터(C5, C8), 트랜지스터(TR6), 연산증폭기(OP1)으로 구성되어 상기 기준전압 생성부(12)로부터 생성된 기준전압과 비교하여 설정된 시간단위로 고전압의 이상유무를 감지하기 위한 펄스를 출력한다. 전류 및 전압 에러 감지부(26)는 저항(R4, R5, R10, R11, R17, R18, R19), 캐패시터(C9, C10, C11), 제너다이오드(Z2), 전압 및 전류제어 콘트롤로직(IC1)로 구성되어 상기 전류검출부(20) 및 전압검출부(22)로부터 검출된 전류값 및 전압값을 입력받아 상기 워치도그 타이머(24)로부터 출력되는 펄스신호를 받아 전압 및 전류에러 상태를 감지한다. 이그나이터 전압 제어부(28)는 저항(R20, R21, R22), 캐패시터(C12), 연산증폭기(OP2)로 구성되어 상기 이그나이터(16)로 일정한 전압이 인가되도록 제어한다. The ballast circuit of a high-pressure discharge lamp for solving this problem is shown in FIG. Referring to FIG. 1, a buck converter 10 includes a transistor TR1 and a zener diode Z1, capacitors C6 and C7, diodes D1, D2 and D3, and voltage control logic IC2. It is composed of a transformer (L1) converts the DC voltage of 380V to AC voltage, then boosts and converts the DC voltage again and outputs it. The system reference voltage generator 12 is configured of the resistors R23, R24 and 25 and the zener diode Z3 to generate the set reference voltage Vref. The commutator 14 includes a pulse width modulation controller IC3 and capacitors C13, C14, C15, and C16, resistors R26 and R27, and transistors TR2, TR3, TR4, and TR5. The DC voltage converted from the converter 10 is controlled so that a constant current is supplied to the igniter 16. The igniter 16 is composed of a capacitor C2, a diode D2, a coil L2, a transformer L3, and zener diodes Z4, Z5, Z6, and Z7, and the voltage provided from the communicator 14 A high voltage is generated and applied to the high voltage discharge lamp 18. The high voltage discharge lamp 18 is turned on by the high voltage generated from the igniter 16. The current detector 20 detects the amount of current by the resistors R1, R2, and R3 when the high voltage generated from the igniter 16 is fed back. The voltage detector 22 detects the voltage value output from the buck converter 10 by the resistors R6 and R7. The watchdog timer 24 includes resistors R12, R13, R14, and R15, capacitors C5 and C8, transistors TR6, and operational amplifiers OP1, and generates a reference generated from the reference voltage generator 12. Outputs pulse to detect the presence of abnormality of high voltage in set time unit compared with voltage. The current and voltage error detector 26 includes resistors R4, R5, R10, R11, R17, R18, and R19, capacitors C9, C10 and C11, zener diodes Z2, voltage and current control control logic IC1. It is configured to receive the current value and the voltage value detected from the current detector 20 and the voltage detector 22 receives the pulse signal output from the watch dog timer 24 to detect the voltage and current error conditions. The igniter voltage controller 28 includes resistors R20, R21, and R22, a capacitor C12, and an operational amplifier OP2 to control a constant voltage to be applied to the igniter 16.
상기와 같은 종래의 고압방전등의 안정기회로는 70W 내지 140W의 용량에서 사용이 가능하나 고용량 예를 들어 250W이상이 될 경우 전류의 용량이 증가되어 벅컨버터(10)의 전압콘트롤로직(IC2)이 파손되어 사용할 수 없는 문제가 있었다.The ballast circuit of the conventional high-pressure discharge lamp as described above can be used in the capacity of 70W to 140W, but when the high capacity, for example, 250W or more, the capacity of the current is increased and the voltage control logic (IC2) of the buck converter 10 is damaged. There was a problem that could not be used.
따라서 본 고안의 목적은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 고용량의 소비전력에서도 사용이 가능하고 소비전력을 줄일 수 있는 고압방전등의 안정기회로를 제공함에 있다. Therefore, an object of the present invention is to provide a ballast circuit of a high-pressure discharge lamp that can be used even in high-capacity power consumption and to reduce the power consumption to solve the above problems.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 고압방전등의 전자식 안정기회로 는, AC전원을 공급받아 정전기를 제거하는 EMI필터와, 상기 EMI필터로부터 정전기가 제거된 교류전압을 전파정류하여 직류전압으로 변환하여 출력하는 정류부와, 상기 정류부로부터 정류되는 직류전압의 역률을 개선하도록 제어하는 PFC회로와, 상기 PFC회로로부터 역률이 개선된 전압을 승압시키는 부스터와, 상기 부스터로부터 상승된 직류전압을 받아 승압하거나 강하된 직류전압으로 변환출력하는 벅컨버터와, 상기 벅컨버터로부터 출력된 직류전압을 받아 일정한 전류가 공급되도록 제어하는 커뮤테이터와, 상기 커뮤데이터로부터 제공되는 전압을 받아 고전압을 발생하여 이그나이터와, 상기 이그나이터로부터 발생된 고전압에 의해 점등되는 고압방전등과, 상기 고압방전등이 점등된 후 상기 이그나이터로부터 발생된 고전압이 피드백될 때 전류를 검출하는 전류검출부와, 상기 벅컨버터로부터 출력되는 전압값을 검출하는 전압검출부와, 상기 이그나이터로부터 출력되는 전압을 받아 상기 고압방전등에 이상발생 시 전압이 상기 이그나이터로 인가되지 않도록 제어하는 이그나이터 전압 제어부와, 미리 설정된 기준전압과 비교하여 설정된 시간마다 고전압의 이상유무를 감지하기 위한 신호를 출력하는 워치도그 타이머와, 상기 전류검출부 및 전압검출부로부터 검출된 전류값 및 전압값을 입력받아 상기 워치도그 타이머로부터 출력되는 고전압 이상유무 감지신호를 받아 상기 고압방전등으로 인가되는 전압의 이상유무를 감지하는 전류 및 전압 에러 센싱부와, 상기 전압검출부와 접지사이에 연결되어 주변의 조광 및 온도에 따라 자동으로 전압을 조절하는 디밍회로를 포함함을 특징으로 한다. The electronic ballast circuit of the high-pressure discharge lamp of the present invention for achieving the above object, the EMI filter for removing static electricity by receiving AC power, and by converting the AC voltage from which the static electricity is removed from the EMI filter to full-wave rectification An output rectifier, a PFC circuit controlling to improve the power factor of the DC voltage rectified from the rectifier, a booster for boosting a voltage whose power factor is improved from the PFC circuit, and boosting or lowering the DC voltage received from the booster. A buck converter for converting and outputting a DC voltage, a communicator for receiving a DC voltage output from the buck converter and controlling a constant current to be supplied, and generating an igniter and the igniter by receiving a voltage provided from the communicator. A high voltage discharge lamp lit by a high voltage generated from the When the high voltage generated from the igniter is turned on after being turned on, a current detector detects a current, a voltage detector detects a voltage value output from the buck converter, and an abnormality occurs in the high voltage discharge lamp in response to the voltage output from the igniter. An igniter voltage controller for controlling the time voltage from being applied to the igniter, a watchdog timer for outputting a signal for detecting an abnormality of a high voltage at each set time compared to a preset reference voltage, and from the current detector and the voltage detector. A current and voltage error sensing unit which receives a detected current value and a voltage value and detects an abnormality of a voltage applied to the high voltage discharge lamp by receiving a high voltage abnormality detection signal output from the watchdog timer; and the voltage detector and ground Connected between dimming and It characterized in that it comprises a dimming circuit for automatically adjusting the voltage according to Fig.
상기 벅컨버터는, 상기 전류검출부로부터 검출된 전류량에 따라 1차측 전압을 2차측으로 유기시키는 제1 트랜스와, 상기 제1 트랜스의 1차측 전압의 크기에 따라 상기 부스터로부터 승압된 전압을 상기 이그나이터로 공급 또는 차단을 제어하는 트랜지스터와, 상기 전류검출부로부터 검출된 전류량에 따라 상기 트랜지스터로부터 스위칭온 되어 상기 이그나이터로 공급되는 전압을 제어하는 제2 트랜스를 포함함을 특징으로 한다.The buck converter may include a first transformer for inducing a primary voltage to a secondary side according to the amount of current detected by the current detector, and a voltage boosted from the booster according to the magnitude of the primary voltage of the first transformer to the igniter. And a second transformer for controlling supply or interruption, and a second transformer for switching on from the transistor and controlling the voltage supplied to the igniter according to the amount of current detected by the current detector.
이하 본 고안에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 고안을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. And in describing the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 2는 본 고안의 실시 예에 따른 고압방전등의 안정기회로도이다.2 is a ballast circuit diagram of a high-pressure discharge lamp according to an embodiment of the present invention.
AC전원을 공급받아 정전기를 제거하는 EMI(Electro-Magnetic Interference)필터(50)와, 상기 EMI필터(50)로부터 출력되는 교류전압을 전파정류하여 직류전압으로 변환하여 출력하는 정류부(52)와, 상기 정류부(52)로부터 정류되는 직류전압의 역률을 개선하도록 제어하는 PFC(Power Factor Correction)회로(54)와, 상기 PFC회로(54)로부터 역률이 개선된 전압을 승압시키는 부스터(56)와, 트랜지스터(Q1), 저항(R17, R100), 캐패시터(C100, C101), 다이오드(D100), 트랜스(L5, T2)로 이루어져 있으며 상기 부스터(56)로부터 상승된 직류전압을 받아 승압하거나 강하된 직류전압으로 변환출력하는 벅컨버터(58)와, 상기 벅컨버터(58)로부터 출력된 직류전압을 받아 일정한 전류가 공급되도록 제어하는 커뮤테이터(66)와, 상기 커뮤데이터(66)로부터 제공되는 전압을 받아 고전압을 발생하여 이그나이터(68)와, 상기 이그나이터(68)로부터 발생된 고전압에 의해 점등되는 고압방전등(70)과, 상기 고압방전등(70)이 점등된 후 상기 이그나이터(68)로부터 발생된 고전압이 피드백될 때 저항(R1, R2)에 의해 전류량을 검출하는 전류검출부(60)와, 상기 벅컨버터(58)로부터 출력되는 전압값을 저항(R6~R11)에 의해 검출하는 전압검출부(62)와, 저항(R20, R21, R22) 및 다이오드(D5), 캐패시터(C12)와 연산증폭기(OP2)로 이루어져 있으며 상기 이그나이터(68)로부터 출력되는 전압을 받아 고압방전등(70)에 이상발생 시 전압이 상기 이그나이터(68)로 인가되지 않도록 제어하는 이그나이터 전압 제어부(72)는 한다. 저항(R23, R24, R25)로 구성되어 설정된 기준전압(Vref)을 생성하는 시스템기준전압 생성부(74)와, 상기 기준전압 생성부(74)로부터 생성된 기준전압과 비교하여 설정된 시간간격으로 고전압의 이상유무를 감지하기 위한 신호를 출력하는 워치도그 타이머(76)와, 저항(R4, R6, R18, R19), 캐패시터(C8, C9, C10, C11), 제너다이오드(Z2), 전류 및 전압 콘트롤로직(U1)으로 구성되어 상기 전류검출부(60) 및 전압검출부(62)로부터 검출된 전류값 및 전압값을 입력받아 상기 워치도그 타이머(76)에 의해 설정된 시간간격으로 고압방전등(70)으로 인가되는 전압의 이상유무를 감지하는 전류 및 전압 에러 센싱부(78)와, 상기 전압검출부(62)와 접지사이에 저항(R0) 및 자동 포텐셔미터(PT1)가 직렬연결되어 주변의 조광 및 온도에 따라 자동으로 전압을 조절하는 디밍(DEMING)회로(64)로 구성된다. EMI (Electro-Magnetic Interference) filter 50 to receive the AC power to remove the static electricity, a rectifier 52 for converting the AC voltage output from the EMI filter 50 by full-wave rectification to DC voltage, and outputs; A power factor correction (PFC) circuit 54 for controlling the power factor of the DC voltage rectified by the rectifier 52, a booster 56 for boosting a voltage whose power factor is improved from the PFC circuit 54; It is composed of transistor Q1, resistors R17 and R100, capacitors C100 and C101, diodes D100 and transformers L5 and T2. The DC voltage is boosted or lowered by receiving the DC voltage rising from the booster 56. A buck converter 58 for converting and outputting a voltage, a communicator 66 for receiving a DC voltage output from the buck converter 58 and controlling a constant current to be supplied, and a voltage provided from the commu data 66. Igni by taking high voltage 68, the high voltage discharge lamp 70 lit by the high voltage generated from the igniter 68, and the high voltage generated from the igniter 68 after the high voltage discharge lamp 70 is turned on, the resistance ( The current detector 60 detects the amount of current by R1 and R2, the voltage detector 62 detects the voltage value output from the buck converter 58 by the resistors R6 to R11, and the resistors R20, R21, R22, diode (D5), capacitor (C12) and operational amplifier (OP2) and receives the voltage output from the igniter 68, when the abnormality occurs in the high-voltage discharge lamp 70, the igniter (68) The igniter voltage control unit 72 is controlled so as not to be applied. The system reference voltage generator 74 which is composed of the resistors R23, R24, and R25 to generate the set reference voltage Vref, and at a set time interval in comparison with the reference voltage generated from the reference voltage generator 74 Watch dog timer 76 for outputting a signal for detecting abnormality of high voltage, resistors R4, R6, R18, R19, capacitors C8, C9, C10, C11, zener diode (Z2), current and The high voltage discharge lamp 70 includes a voltage control logic U1 and receives a current value and a voltage value detected from the current detector 60 and the voltage detector 62 at a time interval set by the watchdog timer 76. A current and voltage error sensing unit 78 for detecting an abnormality of the voltage applied to the resistor, and a resistor R0 and an automatic potentiometer PT1 are connected in series between the voltage detection unit 62 and the ground to illuminate the ambient light and temperature. It consists of a dimming circuit (64) that automatically adjusts the voltage according to The.
상술한 도 2를 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예의 동작을 상세히 설명한다.Referring to Figure 2 described above will be described in detail the operation of the preferred embodiment of the present invention.
AC전원이 공급되면 EMI(Electro-Magnetic Interference)필터(50)는 정전기를 제거한다. 정류부(52)는 상기 EMI필터(50)로부터 출력되는 교류전압을 전파정류하여 직류전압으로 변환하여 PFC회로(54)로 출력한다. PFC(Power Factor Correction)회로(54)는 상기 정류부(52)로부터 정류되는 직류전압의 역률을 개선하도록 제어한다. 이때 부스터(56)는 상기 PFC회로(54)로부터 역률이 개선된 전압을 승압시킨다. 상기 부스터(56)로부터 승압된 전압은 트랜지스터(Q1)와 트랜스(T2)를 통해 커뮤테이터(66)로 인가된다. 커뮤테이터(66)는 상기 부스터(56)로부터 승압된 전압을 벅컨버터(58)의 트랜지스터(Q1) 및 트랜스(T2)를 통해 출력된 승압전압을 받아 일정한 전류가 이그나이터(68)로 공급되도록 제어한다. 이그나이터(68)는 상기 커뮤데이터(66)로부터 제공되는 전압을 받아 고전압을 발생하여 고압방전등(70)이 점등되도록 한다. When AC power is supplied, the EMI (Electro-Magnetic Interference) filter 50 removes static electricity. The rectifier 52 converts the AC voltage output from the EMI filter 50 into full-wave rectification, converts the DC voltage into a DC voltage, and outputs the DC voltage to the PFC circuit 54. The PFC (Power Factor Correction) circuit 54 controls to improve the power factor of the DC voltage rectified from the rectifier 52. At this time, the booster 56 boosts the voltage of which the power factor is improved from the PFC circuit 54. The voltage boosted from the booster 56 is applied to the communicator 66 through the transistor Q1 and the transformer T2. The communicator 66 receives a boosted voltage output from the booster 56 through the transistor Q1 and the transformer T2 of the buck converter 58 so that a constant current is supplied to the igniter 68. do. The igniter 68 receives the voltage provided from the communicator 66 to generate a high voltage so that the high voltage discharge lamp 70 is turned on.
상기 고압방전등(70)이 점등되면 전류 및 전압감지 콘트롤로직(U1)은 출력단자(OUT)를 통해 듀티비가 동일한 일정한 주파수를 출력하여 워치도그타이머(76)으로 인가한다. 이때 워치도그 타이머(76)의 트랜지스터(Q9)는 베이스로 인가되는 주파수에 따라 턴온 또는 턴오프되어 전원전압(Vcc)과 접지전압을 연산증폭기(OP1)의 반전단(-)으로 인가한다. 이로인해 연산증폭기(OP1)는 상기 기준전압 생성부(74)로부터 생성된 기준전압과 상기 트랜지스터(Q9)로부터 출력되는 신호와 비교하여 전류 및 전압감지 콘트롤로직(U1)으로부터 생성된 주파수와 상반된 위상을 가지는 신호를 출력한다. When the high-voltage discharge lamp 70 is turned on, the current and voltage sensing control logic U1 outputs a constant frequency having the same duty ratio through the output terminal OUT and applies it to the watchdog timer 76. At this time, the transistor Q9 of the watchdog timer 76 is turned on or off according to the frequency applied to the base to apply the power supply voltage Vcc and the ground voltage to the inverting terminal (−) of the operational amplifier OP1. As a result, the operational amplifier OP1 is in phase with the frequency generated from the current and voltage sensing control logic U1 in comparison with the reference voltage generated from the reference voltage generator 74 and the signal output from the transistor Q9. Outputs a signal with
또한 상기 고압방전등(70)이 점등되면 이그나이터(68)로부터 피드백되는 전류가 저항(R1, R2)으로 이루어진 전류검출부(60)에 의해 검출되며, 전류검출부(60)에서 많은 량의 전류가 검출되면 트랜스(L5)의 1차측의 전원이 2차측으로 유기되지 않는다. 제1트랜스(L5)의 1차측의 전원 2차측으로 유기되지 않으면 제1트랜스(L5)의 전압이 낮아지게 되어 트랜지스터(Q1)가 턴오프된다. 그리고 제1트랜스(L5)의 2차측으로 전원이 유기되지 않으면 전류검출부(60)에 의해 피드백되는 전류가 제1트랜스(L5)의 2차측을 통해 캐패시터(C101)로 펌핑되어 트랜지스터(Q9)의 베이스로 고전위가 인가된다. 이때 트랜지스터(Q9)는 턴온되어 연산증폭기(OP1)이 반전단(-)으로 접지신호를 인가한다. 이로 인해 연산증폭기(OP1)는 출력단으로 하이신호를 계속 출력하게 되어 전류 및 전압감지 콘트롤로직(U1)의 제로크로싱단자(ZCD)로 인가한다. 이때 이그나이터(68)로부터 피드백되는 전압이 저항(R6, R7)과 저항(R8, R9, R10, R11)으로 이루어진 전압검출부(62)에 의해 검출되며, 전압검출부(62)로부터 검출된 전압은 전류 및 전압감지 콘트롤로직(U1)의 피드백전압 입력단(VFB)으로 인가된다. 이때 저항(R9)와 저항(R9)의 접속노드로 흐르는 전류는 전류 및 전압감지 콘트롤로직(U1)의 전류감지 입력단(CS)로 인가된다. 전류 및 전압감지 콘트롤로직(U1)은 제로크로싱단자(ZCD)로 인가되는 신호가 하이 또는 로우중 하나로 세팅되어 유지되는 경우 고압방전등(70)으로 인가되는 고전압에 이상이 있음을 감지한다. In addition, when the high-voltage discharge lamp 70 is turned on, the current fed back from the igniter 68 is detected by the current detection unit 60 made of resistors R1 and R2, and when a large amount of current is detected in the current detection unit 60. The power supply on the primary side of the transformer L5 is not induced to the secondary side. If it is not induced to the power supply secondary side of the primary side of the first transformer L5, the voltage of the first transformer L5 is lowered and the transistor Q1 is turned off. When the power is not induced to the secondary side of the first transformer L5, the current fed back by the current detector 60 is pumped to the capacitor C101 through the secondary side of the first transformer L5, thereby A high potential is applied to the base. At this time, the transistor Q9 is turned on so that the operational amplifier OP1 applies a ground signal to the inverting terminal (−). As a result, the operational amplifier OP1 continuously outputs a high signal to the output terminal and applies it to the zero crossing terminal ZCD of the current and voltage sensing control logic U1. At this time, the voltage fed back from the igniter 68 is detected by the voltage detector 62 composed of the resistors R6 and R7 and the resistors R8, R9, R10, and R11, and the voltage detected by the voltage detector 62 is a current. And a feedback voltage input terminal VFB of the voltage sensing control logic U1. At this time, the current flowing through the connection node of the resistor R9 and the resistor R9 is applied to the current sensing input terminal CS of the current and voltage sensing control logic U1. The current and voltage sensing control logic U1 detects an abnormality in the high voltage applied to the high-voltage discharge lamp 70 when the signal applied to the zero crossing terminal ZCD is set to either high or low.
한편 상기 고압방전등(70)이 점등된 후 이그나이터(68)로부터 피드백되는 전압은 저항(R20, R21)을 통해 연산증폭기(OP2)의 비반전단(+)으로 인가된다. 이때 연산증폭기(OP2)는 저항(R20, R21)을 통해 인가된 이그나이터(68)로부터 피드백되는 전압을 반전단(-)의 기준전압과 비교하여 이그나이터(68)나 고압방전등(70)의 고장발생으로 인해 상기 피드백 전압이 높으면 출력단으로 고전위를 출력하여 저항(R11)와 저항(R9)의 접속노드의 전위를 높게하여 벅컨버터(58)에서 이그나이터(68)로 전압이 인가되지 않도록 한다. 그러나 연산증폭기(OP2)는 저항(R20, R21)을 통해 인가된 이그나이터(68)로부터 피드백되는 전압을 반전단(-)의 기준전압과 비교하여 이그나이터(68)나 고압방전등(70)의 정상적인 동작으로 인해 상기 피드백 전압이 낮으면 출력단으로 저전위를 출력하여 저항(R11)와 저항(R9)의 접속노드의 전위를 낮게하여 벅컨버터(58)에서 이그나이터(68)로 전압이 인가되도록 한다. Meanwhile, after the high voltage discharge lamp 70 is turned on, the voltage fed back from the igniter 68 is applied to the non-inverting terminal (+) of the operational amplifier OP2 through the resistors R20 and R21. At this time, the operational amplifier OP2 compares the voltage fed back from the igniter 68 applied through the resistors R20 and R21 with the reference voltage of the inverting terminal (-) to generate the fault of the igniter 68 or the high-voltage discharge lamp 70. Therefore, when the feedback voltage is high, a high potential is output to the output terminal to increase the potential of the connection node of the resistor R11 and the resistor R9 so that the voltage is not applied from the buck converter 58 to the igniter 68. However, the operational amplifier OP2 compares the voltage fed back from the igniter 68 applied through the resistors R20 and R21 with the reference voltage of the inverting terminal (-) to operate the igniter 68 or the high voltage discharge lamp 70 normally. Therefore, when the feedback voltage is low, a low potential is output to the output terminal to lower the potential of the connection node of the resistor R11 and the resistor R9 so that the voltage is applied from the buck converter 58 to the igniter 68.
상기와 같이 고압방전등(70)으로 인가되는 전압을 제어하는 상태에서 온도 및 조광에 따라 고압방전등(70)으로 인가되는 전압이 변화될 수 있는데, 디밍회로(64)는 전압검출부(62)와 접지사이에 저항(R0) 및 자동 포텐셔미터(PT1)가 접속되어 주위의 온도 또는 조광에 따라 자동으로 전압검출부(62)의 전위를 변화시킨다. 즉, 디밍회로(64)는 주변의 온도가 높고 조광이 밝은 경우 전압을 전압검출부(62)의 전압을 감소시키고 주변의 온도가 낮고 조광이 어두우면 전압검출부(62)의 전압을 상승시킨다. 따라서 디밍회로(64)는 주변의 온도 또는 조광에 따라 고압방전등(70)으로 인가되는 전압을 제어한다. 이때 자동 포텐셔미터(PT1)가 자동으로 온도 및 조광에 따라 전압을 제어하기 위해서는 자동 포텐셔미터(PT1)에 온도센서와 조광센서가 연결되어야 한다.In the state of controlling the voltage applied to the high-voltage discharge lamp 70 as described above, the voltage applied to the high-voltage discharge lamp 70 may vary according to temperature and dimming, and the dimming circuit 64 may include a voltage detector 62 and a ground. A resistor R0 and an automatic potentiometer PT1 are connected between them to automatically change the potential of the voltage detector 62 in accordance with ambient temperature or dimming. That is, the dimming circuit 64 reduces the voltage of the voltage detector 62 when the ambient temperature is high and the light is bright, and increases the voltage of the voltage detector 62 when the ambient temperature is low and the light is dark. Therefore, the dimming circuit 64 controls the voltage applied to the high-pressure discharge lamp 70 according to the ambient temperature or dimming. At this time, in order for the automatic potentiometer PT1 to automatically control voltage according to temperature and dimming, a temperature sensor and a dimming sensor should be connected to the automatic potentiometer PT1.
상술한 바와 같이 본 고안은 벅컨터의 전압 제어를 IC칩을 사용하지 않고 트랜스포머를 사용하여 고압방전등의 전력용량이 250W이상 증가되어도 부품의 파손없이 사용할 수 있으며, 디밍회로를 사용하여 주변의 온도 및 조광에 따라 고압방전등의 구동전압을 제어하여 전력소모를 줄일 수 있는 동시 효율을 높일 수 있는 이점이 있다. As described above, the present invention can use the voltage control of the buck converter without using IC chip, even if the power capacity of the high-voltage discharge lamp is increased by more than 250W, and the parts can be used without damage. By controlling the driving voltage of the high-voltage discharge lamp according to the dimming, there is an advantage to increase the simultaneous efficiency to reduce the power consumption.
도 1은 고압방전등의 안정기회로도1 is a ballast circuit diagram of a high-pressure discharge lamp
도 2는 본 고안의 실시 예에 따른 고압방전등의 안정기회로도2 is a ballast circuit diagram of a high-pressure discharge lamp according to an embodiment of the present invention
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols on the main parts of the drawings
50: EMI 필터 52: 정류부50: EMI filter 52: rectifier
54: PFC회로 56: 부스터54: PFC circuit 56: booster
58: 벅컨버터 60: 전류검출부58: buck converter 60: current detector
62: 전압검출부 64: 디밍회로62: voltage detector 64: dimming circuit
66: 커뮤테이터 68: 이그나이터66: Commuter 68: Igniter
70: 고압방전등 72: 이그나이트 전압 제어부70: high voltage discharge lamp 72: ignite voltage control unit
74: 기준전압 생성부 76: 워치도그회로74: reference voltage generator 76: watch dog circuit
78: 전류 및 전압 에러 센싱부 78: current and voltage error sensing unit
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2004
- 2004-12-28 KR KR20-2004-0037033U patent/KR200379282Y1/en not_active IP Right Cessation
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