Abstract
In this paper, T5 28-watt fluorescent lamp ballast using a piezoelectric transformer is fabricated and its characteristic is investigated. Developed electronic ballast is composed of basic circuits and blocks, such as rectifier part, active power factor corrector part, frequency oscillation part using microcontroller and feedback control, piezoelectric transformer and resonant half bridge inverters. The fabricated ballast uses to variable frequency methode in external so exciting that the frequency of piezoelectric transformer could be generated by voltage control oscillator using microcontroller(AT90S4433). The current of fluorescent lamp is detected by feedback control circuit. The signal of inverter output is received using Piezoelectric transformer, and then its output transmitted to fluorescent lamp. Traditional electromagnetic ballasts operated at 50-60Hz have been suffered from noticeable flicker, high loss, large crest factor and heavy weight. A new electronic ballast is operated at high frequency about 75kHz, and then Input power factor, distortion of total harmonic and lamp current crest factor are measured about 0.9!35, 12H and 1.5, respectively Accordingly, the traditional ballast is by fabricated electronic ballast using piezoelectric transformer and voltage control oscillator because of its lighter weight, high efficiency, economic merit and saving energy.
본 연구에서는 압전 변압기를 이용한 T5 28급 전자식 안정기를 제작하여 그에 관한 특성을 조사하였다. 제작된 전자식 안정기는 크게 정류부와 능동형 역률 개선 회로부, 마이크로 컨트롤러를 이용한 주파수 발진부와 피드백 제어 회로부, 그리고 하프-브리지 인버터 회로 및 압전 변압기포 구성하였다. 사용된 원칩 마이크로 컨트롤러(AT90S4433)는 주파수를 발진하는 발진 회로부와 형광램프에 인가된 전류값을 측정하여 램프의 구동여부를 판단하는 피드백 제어 회로부로 구성하였으며, 내부 프로그램에 의해 일정 주파수에서 주파수를 감소시킴으로서 램프 방전을 유도하고 방전을 확인 후 정상상태 구동을 하는 주파수 대포의 이동을 통해 형광램프에 일정한 출력을 유지하였다. 결과적으로 개발된 전자식 안정기는 기존의 자기식 안정기가 무겁고 부피가 크며 많은 손실과 깜박거림(Flicker)현상을 지니는 반면에, 75[kHz]대의 고주파수로 동작하면서 99.5[%]이상의 높은 역률과 12[%]이하의 낮은 총 고조파 왜곡률(THD), 그리고 1.5이하의 CF(Crest Factor)를 나타낸다. 따라서 본 연구에서 제작된 압전형 안정기근 기존의 안정기를 대체할 수 있으며, 소형 경량화 되고 높은 효율을 지니게 되므로 경제적 측면에서의 장점도 기대된다.
