방전등 점등회로 일반사항
가. 개요
방전등은 스스로 기동이 불가능하므로 이의 기동을 위해서는
별도의 기동장치(안정기)를 필요로 한다.
1. 안정기의 기능
안정기는 방전을
안정시키고, 전류를 계속 공급, 전류의 제한, 램프 인가전압 확보, 전극예열이나
기동전압의 저하로 방전을 쉽게하는 기능.(참고- 안정저항)
2. 안정기의 조건
역율이 높을 것, 램프전류에 고조파 성분이 적을 것,
가청 주파수의 전류에 대한 충분한 임피던스를 가질 것. 방전시 전파장해의 방사(EMI)를
억제할 것.
1. 기동방식 및 특징
구분 |
특징 |
수동식 |
- 예열 기동식과 동일구조로서 바이메탈
대신 수동식 느름 스위치 설치.
- 주위온도의 영향을 받지 않는다.
- 수동식이므로 번거롭다.
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예열
기동형 |
- 바이메탈의 글로우 방전으로 접속(직렬)으로
2배의 전류가 흘러 필라멘트를 가열하고 열전자를 방출한다.
- 바이메탈이 냉각되어 차단시 L*di/dt의
고전압 인가로 점등.
- 점등후 전압이 낮아져 그로우스타터는
동작하지 않는다.
- 회로의 전력손실이 적다.
- 기동시간이 길다.
- 전원전압 및 주위온도의 영향을 많이
받는다.
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순시
기동형 |
- 형광등에 자기 누설변압기 사용으로
고 전압을 인가하여 필라멘트의 예열 없이 순간적으로 기동.
- 점등이 용이하고 간단하다.
- 외부핀이 1개이며 유리관이 슬림라인이다.
- 수명이 짧아지고, 전력손실이크다.
- 가격이 비싸고 전극이 견고해야 한다.
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- 인터록이 없는 소켓을
사용하는 이유는 기술기준에 의하여 관구를
분리하면 자동으로 전원이 개로 되도록 하기
위함.
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속시
기동 형
(레피드) |
- 안정기에 전극 가열용으로 별도의 권선
설치.
- 스위치 투입과 동시에 전극가열전류가
흘러 어느정도 온도가 올라가서 기동전압이 저하되면 형광등이
자연히 점등.
- 형광등은 전극을 미리 가열하여 놓으면
비교적 낮은 전압에서도 즉시 점등이 가능하다.
- 3중코일 필라멘트 사용시
- 산화물
피복 부착이 용이하다.
- 점멸에 영향없이 수명이 길다.
- 양단에 상당히 높은 전압이 걸려 점등이 용이해 진다.
- 기동전압의 감소를 위해 금속 반사판을
설치한다.
- 래피드 전용의 램프를 사용하여야 한다.
- 특수 조광기로 0~100% 조광이 가능하다.(극장
등)
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전자식
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- 20~50㎑의 고조파를 이용하여 점등.
- 전자식 안정기의 종류
- 자력식
: 저온시 문제가 발생된다.
- 타력식 : 내부에 독립된 발진회로를
가지고 있다.
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2. 안정기의 종류
2-1. 자기회로식 안정기(수동 및 예열기동형에 적용)
규소강판 철심에 에나멜 코일을 권선한 철심쵸크 또는
변압기 형태로 되어 있다.
2-2. 자기누설변압기
자기누설변압기로
고전압을 인가하여 강제적으로 방전을 개시하는 방법.
2-3. 래피드 스타터식 안정기(속시기동형에 적용)
형광등의 필라멘트 예열 방식으로 깜박거림 없이 즉시
점등된다.
2-4. 전자식 안정기
전자회로에 의한 발진작용으로 20~50㎑의 고주파를 발생시켜
순간 점등시키는 방법.
3. 전원의 종류별
기동방법
3-1. 교류 기동방법
- 직렬저항법 : 플리커 발생
- L-R직렬법 : 가장 일반적으로 사용되며, 역율 60%
정도.
- L-C기동법 : 1/ωC>ωL로서 제3고조파
흡수에 용이하다.
- 누설변압기 : 2차전류가 30㎃초과시에 사용.
2. 직류 기동방법
1. 램프 특성에 대한 영향
안정기의 특성은 방전램프의 효율 및 수명에 크게 영향을
미치며 방전램프의 수명은 관전류에
의해 좌우되므로 전류 파고율에 대한 안정기의 규격(KS)은 1.7이하로 규정되어
있으나 1.414에 가까울수록 좋다.
2. 전원회로에 대한 영향
구분 |
영향 및 대책 |
통신장해 |
- 램프의 비직선성에 기인하는 고주파성분을 함유한 전류가 안정기의
입력측에 흐를 때 발생.
- 대책
- 램프 자체의 노이즈레스화.
- 0.006~0.5㎌의 콘덴서를 접속하여 흡수.(예열시동 방식의
경우0.006-0.01㎌ 이하)
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중성선 전류의
증대 |
- 램프의 비직선성에 기인하는 고주파성분을
함유한 전류가 안정기의 입력측에 흐를 때 발생.
- 주로 3배수의 고조파 성분은 3상4선식
배선방식의 중성선에 가산된다.
- 통상의 방전등 회로는 20% 정도의 3고조파성분이
있고 이것은 3등 성형부하에 60%(전체 고주파성분의 12%)의
고주파 성분이 흘러 중성선에 과전류를 유발한다.
- 대책
- 배선계통의 분리 등 배선상의
배려.
- 안정기회로에 자체의 구성을 고려한다.
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고주파 성분 |
- 전원전압이
변형되어 고조파성분이 많을 경우 콘덴서를 포함한 회로에서는
회로가 고조파에 대해 용량성이 되어 역율이 저하되어 입력전류의
증대를 수반하므로 분기회로 배선설계시 주의를 요한다.
- 대책
- L- C직렬 진상회로 채용.
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주파수 변동 |
- 형광등은 주파수의 증가에 수반하여
800㎐ 정도까지는 램프전압이 저하되고 램프전류가 증가한다
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3.
형광등 전자노이즈의 특성 및 대책
3-1. 글로우 스타터를 사용하는 경우
- 원인 : 스타터 접점의 on/off시 발생
- 대책 : 스타터에 병렬 커패시터를 부착하여 순간적인
전압의 변화를 흡수하여 제거한다.
3-2. 전자식 안정기의 경우
- 전도노이즈와 방사노이즈 발생(전도노이즈가 주성분)
- 대책 : 필터회로를 사용하여 감소.
신 기 술
전기설비 기술기준
