High efficiency piezoelectric ballast with a piezoelectric coupler

• Main Author: PAIK, DONG SOO
• Format: Patent
• Language: English; Korean
• Published: 06.03.2003
• Edition: 7
• Subjects: ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY

PURPOSE: A high efficiency piezo-electric ballast is provided to allow piezo-electric ceramics to be applied to the ballast for fluorescent lamp and high voltage discharge lamp, while eliminating the necessity of a soft start circuit. CONSTITUTION: A high efficiency piezo-electric ballast comprises an over-current and over-voltage protection element; a power factor improvement circuit connected to an AC power source including an EMI prevention circuit; a rectifier connected to the power factor improvement circuit; a pulse generator for receiving signals from an input power and generating a frequency; a switching frequency setting circuit for setting the frequency; two field effect transistors for switching an AC voltage output from the rectifier in accordance with the pulse generated from the pulse generator; an inductor(1) connected between a discharge lamp and a common output of the two field effect transistors; and a piezo-electric coupler(5) connected in parallel to the discharge lamp. 본 발명은 예열점등 및 소프트 스타트 회로가 필요없는 고효율 압전안정기를 제공한다. 이러한 목적을 달성하기 위해서 본 발명에서는 여러 가지 조성의 단층 원판형의 압전재료를 두께 방향으로 분극하여 압전결합기를 제조하였다. 이때 일반적인 커패시터와 마찬가지로 전극의 면적, 전극의 간격으로 압전체의 커패시턴스를 조정하여 사용하였다. 압전결합기의 공진주파수는 소자의 크기에 크게 좌우되어 원판형의 경우, 직경의 크기가 감소함에 따라 그 공진주파수가 수백 kHz까지 증가되나, 본 발명에서는 압전결합기 전단에 사용된 인덕터와의 임피던스 매칭을 조정하고, 비공진점에서의 구동으로 형광램프를 정상적으로 구동시킬 수 있게 함으로써, 형광등의 효율을 극대화할 수 있는 주파수 대역(20~90kHz)에서 구동될 수 있도록 하였다. 따라서, 본 발명에 의하면 압전세라믹스를 안정기용 부품으로 사용한 압전안정기를 일반 형광등 및 고압방전등에 모두 적용하여 기존의 고효율 에너지 기자재인 전자식 안정기를 능가하는 고효율화를 실현한 절전형 제품의 생산이 가능하게 된다.