KR950005284B1 - Electronic stabilizer for metal halide lamp - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 종래의 자기회로식 안정기의 회로도.1 is a circuit diagram of a conventional magnetic circuit ballast.
제2도는 본 발명에 의한 전자식 안정기의 블록구성도.2 is a block diagram of an electronic ballast according to the present invention.
제3도는 본 발명장치에 적용되는 전원회로의 상세회로도.3 is a detailed circuit diagram of a power supply circuit applied to the apparatus of the present invention.
제4도는 본 발명장치에 적용되는 인버터 구동용 발진회로도.4 is an oscillation circuit diagram for driving an inverter applied to the apparatus of the present invention.
제5도는 본 발명장치에 적용되는 램프출력 및 시동회로도.5 is a lamp output and a starting circuit diagram applied to the apparatus of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 전원공급부 10a : 전원필터회로10: power supply unit 10a: power filter circuit
10b : 브릿지정류부 10c : 고역률평활회로10b: bridge rectifier 10c: high power factor smoothing circuit
10d : 보조전원회로 11 : 기준입력전압 검출부10d: auxiliary power circuit 11: reference input voltage detector
12 : 가변주파수구동발진부 13 : 전력변환부12: variable frequency drive oscillator 13: power converter
14 : 램프출력부 15 : 시동회로부14 lamp output 15 start circuit
16 : 출력궤환부 17 : 온도검출회로부16: output feedback unit 17: temperature detection circuit
18 : 저주파생성부 18a : 로직드라이버18: low frequency generation unit 18a: logic driver
20-23 : 제1 내지 제4스너버회로 R1-R19: 저항20-23: first to fourth snubber circuits R 1 -R 19 : resistance
C1-C17: 콘덴서 D1-D12: 다이오드C 1 -C 17 : condenser D 1 -D 12 : diode
Tr1-Tr6: 트랜지스터 VR1, VR2: 가변소자Tr 1 -Tr 6 : transistor VR 1 , VR 2 : variable element
PM1, PM2: 포텐셔메타 ZD1-ZD4: 제너다이오드PM 1 , PM 2 : Potentiometer ZD 1 -ZD 4 : Zener Diode
VFC : 전압/주파수변환기 LD : 분할기VFC: Voltage / Frequency Converter LD: Divider
T1, T2: 트랜스 L1, L2: 쵸크코일T 1 , T 2 : trans L 1 , L 2 : choke coil
Tra : 트라이액 Sid : 사이닥Tra: Triac Sid: Sidak
LAMP : 메탈할라이드 램프 TS : 온도센서LAMP: Metal halide lamp TS: Temperature sensor
T : 노이즈필터코일T: Noise Filter Coil
본 발명은 메탈할라이드 램프용 전자식 안정기에 관한 것으로, 특히 입력전압변동과 온도변화를 검출하여 램프출력을 정격으로 유지시키도록 대응하는 출력주파수로 변환시키도록 하므로서 메탈할라이드 램프 및 램프 안정기를 보호하고, 고주파 점등시의 음향적 공명현상을 제거할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to an electronic ballast for metal halide lamps, in particular to detect the input voltage fluctuations and temperature changes to convert to the corresponding output frequency to maintain the lamp output at the rated value to protect the metal halide lamp and lamp ballast, This is to eliminate the acoustic resonance when the high frequency is turned on.
일반적으로 고압방전 방식의 메탈할라이드 램프는 연색성 및 광변환 효율이 양호하므로서 향후 소디움램프의 대체기종으로는 물론 소형 출력용으로 쇼윈도우나, 또는 실내조명으로서의 이용이 확대되는 추세이며, 또한 특별한 목적으로 고기를 모으는 집어등용으로도 많이 사용되는 실정이다.In general, high-voltage discharge metal halide lamps have good color rendering and light conversion efficiency, and thus, as a substitute for sodium lamps, they are being used as show windows or indoor lighting for small outputs. It is a situation that is used a lot for collecting fish.
이러한 메탈할라이드 램프를 점등제어하기 위한 종래의 안정기는 제1도에 도시한 바와같이 소정의 인덕턴스값으로 전류를 정격램프 전류로 제한하는 쵸크코일(L)과, 고압펄스를 입력전압의 피크치에 중첩시켜 얻은 고압(약 3 내지 5kV)으로 초기시동하는 시동회로(1)와, 상기 시동회로(1)의 고압으로 금속증기가 프라즈마상태로 되어 발광되는 메탈할라이드 램프(LAMP)로 구성되어 있다.The conventional ballast for controlling the lighting of such a metal halide lamp has a choke coil L for limiting the current to the rated lamp current with a predetermined inductance value as shown in FIG. 1, and a high voltage pulse is superimposed on the peak value of the input voltage. And a metal halide lamp (LAMP) which emits light after the metal vapor is brought into a plasma state by the high pressure of the starter circuit (1).
이와같이 구성된 종래의 램프점등제어 안정기는 시동시 시동회로(1)에서 발생되는 고압펄스를 입력전압의 피크치에 중첩시켜 3 내지 5[kV]의 고압을 메탈할라이드 램프(LAMP)에 인가시키면 램프는 발광내의 금속증기가 프라즈마 상태로 되어 발광관내의 임피던스가 낮아져 램프점등전류가 공급되는 동시에 메탈할라이드 램프(LAMP)가 점등되면서 시동회로(1)의 동작을 정지하도록 한 것이었다.The conventional lamp lighting control ballast constructed as described above superimposes the high voltage pulse generated at the start circuit 1 at the start of the input voltage to the peak value of the input voltage and applies a high voltage of 3 to 5 [kV] to the metal halide lamp LAMP. The internal metal vapor became a plasma state and the impedance in the light emitting tube was lowered so that the lamp lighting current was supplied and the metal halide lamp (LAMP) was turned on to stop the operation of the starting circuit (1).
그러나 이와같은 종래의 메탈할라이드 램프용 안정기는 예컨데 집어등용 램프의 안정기로 사용할 경우 집어등용 램프는 출력이 1.5-3.5[kW] 정도의 대출력이고, 램프출력도 10-20[A]의 대전류이므로, 이를 정격램프 전류로 제한하기 위한 쵸크코일이 상대적으로 커지게 된다.However, the conventional ballast for metal halide lamps, for example, when used as a ballast for a catcher lamp has a high output of 1.5-3.5 [kW] and a lamp output of 10-20 [A]. As a result, the choke coil to limit this to the rated lamp current becomes relatively large.
따라서 쵸크코일의 철심과 동선의 무게 및 체적이 상대적으로 커지는 관계로 동손에 의한 전력손실은 물론 심한 발열로 인한 안정기의 내구성에 악영향을 주게되며, 아울러 설치면적을 많이 차지하게 되므로서 관리하기가 용이하지 않은 문제점을 가지고 있었다.Therefore, the iron core of copper coil and the weight and volume of copper wire are relatively large, which adversely affects the power loss caused by copper loss as well as the durability of the ballast due to severe heat generation, and also takes up a lot of installation area for easy management. Had a problem that did not.
따라서 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 감안하여 입력전압변동 검출기능과 온도변화 검출기능을 구비하여 램프출력을 항상 정격으로 유지하도록 출력주파수로 변환시키는 일련의 과정을 전자회로화 시킴으로서 안정기의 체적을 대폭줄이는 동시에 전력손실을 줄이고, 램프 및 안정기의 수명을 더욱 연장할 수 있도록 함에 있는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an input voltage fluctuation detection function and a temperature change detection function in consideration of the above-mentioned conventional problems, and to electronically circuit a series of processes for converting a lamp output to an output frequency so as to keep the lamp output at a constant rating. The goal is to significantly reduce volume, reduce power loss and extend the life of lamps and ballasts.
이하 첨부된 도면에 의하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제2도에 도시한 바와같이 본 발명의 전자식 안정기는 AC 입력전원을 정류 및 평활하여 직류 주전원(MS Vcc) 및 각 회로동작 보조전원(B2)을 출력시키는 전원공급부(10)와, 상기 전원공급부(10)에서 출력되는 주전압(MS Vcc)을 검출하여 입력주파수의 변화에 따라 임피던스값을 대응하게 조정하여 설정된 범위의 균일한 광출력 전압을 얻게하는 기준입력 전압검출부(11)와, 상기 기준입력전압검출부(11)에서 검출된 입력교류전압의 변동에 따라 램프의 광출력변화를 안정화시키도록 출력주파수를 가변시키는 가변주파수 구동발진부(12) 기능을 포함하고 상기 기준입력전압검출부(11)와 온도검출회로부(17)의 전압변동과 온도변화를 검출하여 램프의 정격 출력주파수로 변환시키는 전력변환회로부(13)와, 상기 전력변환회로부(13)의 출력온도를 검출하여 전력변환회로부(13)의 정격 주파수출력에 영향을 받지않도록 변환온도를 보상시키는 온도 검출회로부(17)와, 상기 전력변환회로부(13)의 가변주파수 구동발진부(12)로부터 제공되는 출력주파수 전압의 피크치에 고압펄스를 중첩시켜 고압으로 초기시동시키는 시동회로부(15)와, 상기 전력변환회로부(13)에서 출력되는 2차전압의 직류바이어스를 교호적으로 스위칭시켜 출력전압의 편자현상 및 자속밀도의 균형을 일정하게 유지시키는 램프 출력부(14)와, 상기 램프 출력부(14)에서 최종 출력되는 전압을 전력변환회로부(13)의 가변주파수 구동발진부(12)에 피드백시키기 위한 출력궤환부(16)를 상호연결하여서 구성된 것이다.As shown in FIG. 2, the electronic ballast of the present invention rectifies and smoothes an AC input power to output a DC main power source MS Vcc and a circuit operation auxiliary power source B 2 , and the power source 10. A reference input voltage detector 11 which detects the main voltage MS Vcc output from the supply unit 10 and adjusts the impedance value correspondingly according to the change of the input frequency to obtain a uniform optical output voltage in a set range; The reference input voltage detector 11 includes a function of a variable frequency drive oscillator 12 for varying an output frequency so as to stabilize a light output change of a lamp according to a change in the input alternating voltage detected by the reference input voltage detector 11. And a power conversion circuit unit 13 which detects a voltage change and a temperature change of the temperature detection circuit unit 17 and converts it into a rated output frequency of the lamp, and detects an output temperature of the power conversion circuit unit 13 to perform a power conversion circuit. To the peak value of the output frequency voltage provided from the temperature detection circuit section 17 for compensating the conversion temperature so as not to be affected by the rated frequency output of the furnace section 13 and the variable frequency drive oscillation section 12 of the power conversion circuit section 13; By alternately switching the start circuit section 15 for superimposing the high voltage pulses and starting at high voltage, and the DC bias of the secondary voltage output from the power conversion circuit section 13, the balance of the polarization of the output voltage and magnetic flux density is balanced. A lamp output unit 14 for maintaining a constant and an output feedback unit 16 for feeding back the voltage output from the lamp output unit 14 to the variable frequency drive oscillation unit 12 of the power conversion circuit unit 13. It is composed of interconnections.
상기한 전원공급부(10)는 제3도에 나타낸 바와같이 씨지업저버(TNR)와 노이즈필터코일(T)과 콘덴서(C1-C3)로 구성된 전원필터회로(10a)에 의해 필터링한 다음 브릿지 정류부(10b)를 통한 역률조정용 가변소자(VR1)와 평활콘덴서(C4,C5)와 다이오드(D1,D2) 및 정전압다이오드(ZD1)로 구성된 고역률 평활회로(10c)에 의해서 직류주전압(M/S Vcc)의 250V 이외에 가변저항(VR2)과 제너다이오드(ZD2)와 트랜지스터(Tr1) 및 다이오드(D3,D4)와 콘덴서(C7)로 구성된 보조전원회로(10d)에 의해 직류 20V(B)의 정전압을 얻도록 구성한 것이다.The power supply unit 10 is filtered by a power filter circuit 10a composed of a stage absorber (TNR), a noise filter coil (T), and a capacitor (C 1 -C 3 ) as shown in FIG. The high power factor smoothing circuit 10c including the variable power factor VR 1 , the smoothing capacitors C 4 and C 5 , the diodes D 1 and D 2 , and the constant voltage diode ZD 1 through the rectifying unit 10b. Auxiliary consisting of variable resistor (VR 2 ), zener diode (ZD 2 ), transistor (Tr 1 ), diode (D 3 , D 4 ) and capacitor (C 7 ) in addition to 250V of DC main voltage (M / S Vcc) The power supply circuit 10d is configured to obtain a constant voltage of DC 20V (B).
또한 상기한 온도검출회로부(17)는 제4도에 나타낸 바와같이 기준전위설정용 가변저항(VR2)과 온도센서(TS)와 정전압다이오드(ZD3)와 콘덴서(C8) 및 저항(R3, R4)으로 구성된 것이며, 기준입력전압검출부(11)는 분압저항(R5, R6)과 포텐셔메터(PM1)(PM2)와 정전압다이오드(ZD4)와 콘덴서(C9) 및 다이오드(D5)와 저항(R8)으로 구성된 것이고, 상기 전력변환회로부(13)의 출력단에 램프점등시 고주파에 의한 음향적 공명현상을 제거하기 위해 저주파 생성부(18)를 두어 고주파에 중첩시킬 필요한 저주파를 전압주파수 변환기(VFC)의 고주파 출력을 분주한 합성신호로서 전력변환회로부(13)를 동작하도록 구성한 것이다.In addition, the temperature detecting circuit unit 17 includes a variable resistance VR 2 for setting the reference potential, a temperature sensor TS, a constant voltage diode ZD 3 , a capacitor C 8 , and a resistor R as shown in FIG. 4. 3 , R 4 ), and the reference input voltage detection unit 11 includes a voltage divider R 5 , R 6 , a potentiometer PM 1 , PM 2 , a constant voltage diode ZD 4 , and a capacitor C 9. ) And a diode (D 5 ) and a resistor (R 8 ), and the low frequency generating unit (18) is placed at the output terminal of the power conversion circuit unit (13) to remove the acoustic resonance caused by the high frequency when the lamp is lit. The power conversion circuit section 13 is configured to operate as a synthesized signal obtained by dividing the high frequency output of the voltage-frequency converter (VFC) into the necessary low frequency to be superimposed on.
또한 상기한 램프출력부(14)는 제5도에 나타낸 바와같이 인버터 트랜지스터(Tr3-Tr6)마다 다이오드(D9-D12)와 콘덴서(C13-C16) 및 저항(R16-R19)이 각각 구비되어 제1 내지 제4온,오프스너버회로(20-23)를 풀브릿지 방식으로 구성하고, 상기 풀브릿지 방식으로 구성된 제1 내지 제4온,오프스너버회로(20-23)의 출력은 콘덴서(C17)를 통해 출력트랜스 (T2)의 1차측코일(T2a)에 인가되도록 연결하여 구성된 것이다.In addition, the lamp output unit 14 includes a diode D 9 -D 12 , a capacitor C 13 -C 16 , and a resistor R 16 -for each inverter transistor Tr 3 -Tr 6 , as shown in FIG. 5. R 19 ) are respectively provided to configure the first to fourth on and off snubber circuits 20 to 23 in a full bridge method, and the first to fourth on and off snubber circuits 20 configured in the full bridge method are provided. The output of -23) is configured to be connected to the primary coil T 2 a of the output transformer T 2 through the capacitor C 17 .
이와같이 구성된 본 발명의 작용효과를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, the effects of the present invention configured as described above are as follows.
먼저 AC 입력전원이 전원공급부(10)의 전원필터회로(10a)에 인가되면 제3도에서와 같이 써지업저버(TNR)에 의해서 서지전압성분을 흡수제거시킴과 동시에 노이즈필터코일(T) 및 콘덴서(C1-C3)에 의해 교류성분의 노이즈를 필터링 시킨다.First, when AC input power is applied to the power filter circuit 10a of the power supply unit 10, as shown in FIG. 3, the surge voltage component is absorbed and removed by the surge absorber (TNR), and at the same time, the noise filter coil (T) and the capacitor are applied. Filter the noise of the AC component by (C 1 -C 3 ).
상기 전원필터회로(10a)를 거친 AC 전원은 브릿지정류부(10b)에 의해 직류전원으로 정류된 다음 고역률평활회로(10c)에 의해 평활되어 일정한 직류 주전압(M/S Vcc : 250V)을 출력시킨다.The AC power that has passed through the power filter circuit 10a is rectified by the bridge rectifier 10b to DC power and then smoothed by the high power factor smoothing circuit 10c to output a constant DC main voltage (M / S Vcc: 250V). Let's do it.
이와동시에 고역률 평활회로(10c)를 통한 보조전원회로(10d)의 트랜지스터(Tr1) 동작으로 제너다이오드(ZD2)와 다이오드(D4) 및 콘덴서(C6,C7)를 통한 출력단자(B)에서는 각 블록회로의 구동전원인 정전압(B : 20V)이 출력된다.At the same time, the output terminal through the zener diode (ZD 2 ), the diode (D 4 ) and the capacitor (C 6 , C 7 ) is operated by the transistor (Tr 1 ) of the auxiliary power supply circuit (10d) through the high power factor smoothing circuit (10c). In (B), the constant voltage (B: 20V) which is the drive power supply of each block circuit is output.
이때 상기한 전원공급부(10)에서 출력되는 직류주전압(M/S Vcc)을 검출하는 기준입력전압검출부(11)는 제4도에서와 같이 포텐셔메터(PM1)(PM2)와 분압저항(R5,R6)에 의한 분압전압과 제너다이오드(ZD4)의 제너전압간에 설정된 전위가 포텐셔메터(PM1)의 중간탭단자에서 기준전압으로 걸리게 된다.At this time, the reference input voltage detection unit 11 for detecting the DC main voltage (M / S Vcc) output from the power supply unit 10 as shown in Figure 4 potentiometer PM 1 (PM 2 ) and the divided voltage The potential set between the divided voltage by the resistors R 5 and R 6 and the zener voltage of the zener diode ZD 4 is applied as the reference voltage at the middle tap terminal of the potentiometer PM 1 .
여기서 기준전압은 전력변환부(13)의 전압주파수변환기(VFC)의 입력(IN)신호로서 출력(OUT)주파수는 포텐셔메터(PM2)의 가변에 따라 조정되는데, 이는 가변주파수 구동발진부(12)의 정격발진주파수를 43[KHz]로 하되 주파수 대 전압비를 10[kHz/V]로 하여 정격주파수 출력시에 전압주파수 변환기(VFC)의 입력기준전압은 4.3V 설정하므로서 입력 AC 전압변동에 따른 램프(LAMP)의 광출력변화를 안정화시키고 내부회로의 내구성을 제고시키기 위해 출력주파수를 가변시키도록 한 것이다.Here, the reference voltage is an input (IN) signal of the voltage frequency converter (VFC) of the power converter 13, the output (OUT) frequency is adjusted according to the variable of the potentiometer (PM 2 ), which is a variable frequency drive oscillator ( 12) The rated oscillation frequency is 43 [KHz], but the frequency-to-voltage ratio is 10 [kHz / V]. When the rated frequency is output, the input reference voltage of the VFC is set to 4.3V, so that In order to stabilize the light output change of the lamp (LAMP) and to increase the durability of the internal circuit, the output frequency is changed.
그러므로 가변주파수 구동발진부(12)에서는 제5도의 시동회로부(15)의 방전램프 전류제한용 쵸크코일(L2)의 임피던스값은 주파수가 높아지면 임피던스가 커지고 낮아지면 적어지게 되므로 상기한 바와같이 주파수 대 전압비를 10[KHz/V]로 설정하고 정격주파수 출력시에 전압주파수 변환기(VFC)의 입력기준전압을 정격 직류전압이 250V일때 기준입력전압검출부(11)의 포텐셔메터(PM1)를 4.3V로 조정하면 전력변환부(13)의 전압주파수변환기(VFC)는 43[KHz]의 정격발진주파수로 변환시켜 출력한다.Therefore, in the variable frequency drive oscillation unit 12, the impedance value of the discharge lamp current limiting choke coil L 2 of the starting circuit unit 15 of FIG. 5 decreases as the impedance increases and decreases as the frequency increases. Set the ratio of the voltage to 10 [KHz / V] and set the input reference voltage of the VFC when the rated frequency is output.When the rated DC voltage is 250V, the potentiometer PM 1 of the reference input voltage detector 11 is When the voltage is adjusted to 4.3 V, the voltage frequency converter VFC of the power converter 13 converts the output to a rated oscillation frequency of 43 [KHz].
한편 전력변환부(13)의 전류증폭용 출력트랜지스터(Tr2)의 부근에 설치된 온도검출회로부(17)는 제4도에서와 같이 전력변환부(13)의 출력트랜지스터(Tr2)의 온도를 감지하여 정격온도인 70℃일때 가변저항(VR3)으로 4.3V로 출력되도록 조정하여 다이오드(D6) 및 저항(R7)을 통해 전력변환부(13)의 입력단자(IN)에 인가되도록 하되 저항(R3,R4)과 콘덴서(C8) 및 온도센서(TS)의 저항값 변화에 의해 온도변화에 따른 전압을 보상시켜 전력변환부(13)의 전압주파수변환기(VFC)에 인가하면 전압주파수변환기(VFC)는 온도 편차에 대한 주파수를 보상하여 상기와 같이 출력단자(OUT)를 통해 정격 주파수만 출력되도록 동작한다.On the other hand, the temperature detection circuit unit 17 installed in the vicinity of the current amplifying output transistor Tr 2 of the power conversion unit 13 adjusts the temperature of the output transistor Tr 2 of the power conversion unit 13 as shown in FIG. 4. When the sensor detects the rated temperature at 70 ° C and adjusts the output to 4.3V with the variable resistor VR 3 , it is applied to the input terminal IN of the power converter 13 through the diode D 6 and the resistor R 7 . However, by compensating the voltage according to the temperature change by the resistance values of the resistors R 3 and R 4 , the capacitor C 8 , and the temperature sensor TS, the voltage is applied to the voltage frequency converter VFC of the power converter 13. When the voltage frequency converter (VFC) is compensated for the frequency for the temperature deviation operates to output only the rated frequency through the output terminal (OUT) as described above.
상기 전압주파수변환기(VFC)에서 출력되는 고주파는 전류증폭용 출력트랜지스터(Tr2)에 의해 증폭되어 결합트랜지스터(T1)의 1차측코일에 인가될때 저주파생성부(18)는 고주파에 중첩시킬 필요한 저주파를 생성하는데, 즉 고주파와 저주파의 비율은 램프의 종류에 따라 변동될 수가 있으므로 전력변환부(13)의 전압주파수변환기(VFC)의 고주파출력(43KHz)을 10분주하고, 분주된 4.3[KHz]의 저주파를 상기 고주파출력(43KHz)에 합성하여 다이오드(D8)를 통해 출력트랜지스터(Tr2)에 인가시키도록 하여 메탈할라이드 램프(LAMP)를 고주파로 점등할시 발생되는 음향적 공명현상을 제거시켜 준다.The high frequency output from the voltage frequency converter VFC is amplified by the current amplifying output transistor Tr 2 and applied to the primary side coil of the coupling transistor T 1 . It generates low frequency, that is, the ratio of high frequency and low frequency may vary according to the type of lamp, so divide the high frequency output (43KHz) of the voltage frequency converter (VFC) of the power converter 13 into 10 minutes, and divide 4.3 [KHz]. The low frequency of is synthesized to the high frequency output (43KHz) and applied to the output transistor (Tr 2 ) through the diode (D 8 ) to remove the acoustic resonance phenomenon generated when the metal halide lamp (LAMP) is turned on at high frequency Let it be.
한편, 상기 결합트랜스(T1)의 2차측 코일에 유기된 전압은 구형파 신호로서 이는 제5도에서와 같이 쵸크코일(L1)에 의해 필터링되어 램프출력부(14)의 제1 내지 제4스너버회로(20-23)가 풀브릿지로 구성된 인버터 트랜지스터(Tr3-Tr6)의 베이스에 인가되는데, 이때 만약 예를들어 구형파신호가 트랜지스터(Tr3, Tr6)에는 '하이', 트랜지스터(Tr4, Tr5)에는 '로우'이면 제2 및 제3스너버회로(21,22)는 오프, 제1 및 제4스너버회로(20,23)는 온되어 다이오드(D9, D12)와 콘덴서(C13, C16)를 통한 전류가 접지측으로 흐르게 된다.On the other hand, the voltage induced in the secondary coil of the coupling transformer (T 1 ) is a square wave signal, which is filtered by the choke coil (L 1 ) as shown in FIG. The snubber circuit 20-23 is applied to the base of the full-bridge inverter transistors Tr 3 -Tr 6 , where a square wave signal is 'high' for transistors Tr 3 and Tr 6 , for example. If Tr 4 and Tr 5 are 'low', the second and third snubber circuits 21 and 22 are turned off, and the first and fourth snubber circuits 20 and 23 are turned on so that diodes D 9 and D are turned on. 12 ) and current through the capacitors C 13 and C 16 flows to the ground side.
이와는 반대로 구형파신호가 트랜지스터(Tr3, Tr6)에는 '로우', 트랜지스터(Tr4, Tr5)에는 '하이'이면 상기한 동작과는 반대로 동작하여 다이오드(D10, D11)와 콘덴서(C14, C15)를 통한 전류가 접지측으로 흐르게되어 상기 제1 내지 제4스너버회로(20-23)는 상호교번적으로 스위칭하게 되며, 이들의 스위칭동작에 따른 각 스너버회로(20-23)의 출력으로 콘덴서(C17)를 통하여 출력트랜스(T2)의 1차측코일을 초고속으로 스위칭시켜 준다.In contrast, the square wave signal, the transistor (Tr 3, Tr 6) is "low", the transistor (Tr 4, Tr 5) is 'high', it operates in the above-described operation, as opposed to the diode (D 10, D 11) and a capacitor ( The current through C 14 and C 15 flows to the ground side, so that the first to fourth snubber circuits 20 to 23 alternately switch, and each snubber circuit 20 to the switching operation is performed. At the output of 23), the primary coil of the output transformer T 2 is switched at high speed through the capacitor C 17 .
이로써 상기 초고속의 스위칭에 의해 1차측 코일(T2a)에서 유기되는 2차측코일(T2b)의 고전압을 전류제한용 쵸크코일(L2)을 통해 메탈할라이드 램프(LAMP)에 인가되는 동시에 시동회로부(15)에서 발생되는 고압펄스를 입력전압의 피크위치에 중첩시켜 약 3-5[kV]의 고압으로 초기시동을 하게되면 발광내의 금속증기가 프라즈마 상태로 되는 동시에 발광관내의 임피던스가 낮아져 램프전류가 안정적으로 인가되어 시동회로부(15)의 동작은 정지하는 동시에 램프(LAMP)는 점등되는 것이다.In this way, the high voltage of the secondary coil T 2 b induced in the primary coil T 2 a by the ultra-fast switching is applied to the metal halide lamp LAMP through the choke coil L 2 for current limiting. When the high-voltage pulse generated from the starting circuit section 15 is superimposed at the peak position of the input voltage and the initial start is performed at a high voltage of about 3-5 [kV], the metal vapor in the light emission becomes plasma and the impedance in the light emitting tube is lowered. The lamp current is stably applied so that the operation of the start circuit unit 15 is stopped and the lamp LAMP is turned on.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 전압변동에 의한 조건과 온도변화에 의한 조건을 모두 만족할 수 있도록 전압에 의한 변화를 가변수단을 두어 주파수가 높아지면 임피던스가 커지고, 낮아지면 적어지게 되어 설정된 범위의 높은 전압과 낮은 전압에서도 균일한 광출력으로 램프를 점등할 수가 있고, 아울러 전압변동과 온도변화를 동시에 검지하는 2중보호구성에 의해 출력주파수를 안정적으로 변환시켜 주므로 자체적으로 보호기능을 갖는 동시에 램프출력을 정격으로 유지할 수가 있을뿐만 아니라 메탈할라이드 램프를 고주파로 점등할시 저주파 생성부에 의해 음향적 공명현상을 제거할 수가 있어 쇼윈도우나 실내조명, 특히 어선의 잡어등용에 적용한 경우 크게 기여할 수가 있다.As described above, the present invention has variable means for changing the voltage to satisfy both the condition caused by the voltage change and the condition caused by the temperature change, so that the impedance increases when the frequency increases, and decreases when the frequency increases, and thus the high range of the set range. The lamp can be turned on with a uniform light output even at low and low voltages, and the dual frequency protection configuration detects voltage fluctuations and temperature changes simultaneously. Not only can it be maintained at the rated voltage, but also when the metal halide lamp is turned on at high frequency, the acoustic resonance phenomenon can be eliminated by the low frequency generator, which can greatly contribute to the application of show window, indoor lighting, especially fishing boat.
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