형광등의 시동방식

형광등의 시동방식

형광들의 시동방식에 대한 정보 입니다.

형광등의 시동방식

① 글로우 스타터형 형광등

글로우 스타터형 형광등의 회로도는 스위치 안정기 글로우 램프 및 잡음방지 콘덴서 등으로 구성되어 있다.

글로우 램프 내에는 바이메탈전극이 있어 글로우 방전 후에 발열로 인해 전극의 접점이 닫혀 형광등의 전극에 전류가 흘러 전극이 가열된다.

 

바이메탈 전극의 접점이 닫힘으로써 글로우방전은 멈추고 접점이 식어 바이메 탈 전극이 본래의 상태로 되돌아 접점을 연다.

이때 안정기의 코일은 전류의 변 화를 방해하는 방향으로 자기 유도작용에 의해 고전압이 유기되며, 이것이 형광등의 전극에 가해져서 방전을 개시한다.

그.후에 안정기의 동작으로 전류를 일정하 게 유지한다.

 

안정기는 에나멜절연을 한 코일이 철심에 다층 감겨 있으며 주위를 절연성 충 전재로 채워 금속케이스에 수납한 것이다 또한 잡음방지용 콘덴서는 글로우 스타 터에 의한 TV 나 라디오에의 잡음을 방지하기 위해 설치되어 있다.

 

글로우 스타터형 형광등은 전원 스위치를 넣으면 전원 전압은 점등관(글로우 램 프에) 즉시 걸린다.

점등관은 유리 또는 플라스틱관속에 고정전극과 바이메탈로 만들어진 가동전극으로  可動電極 이루어졌으며 그 안에는 아르곤 가스가 밀봉되어 있는 구조로 되어 있다.

 

스위치를 켜면 점등관의 전극 사이에 방전이 일어나 바이메탈이 가열되어 늘어나 고정전극과 접촉한다.

거기서 비로소 형광등에는 폐회로가 閉回路 구성되어 방전관인 필라멘트에 전류가 흘러 가열된다.

잠시 후 가열로 인해 늘어나 고정전극에 연결되었던 가동전극이 식으면서 두 전극은 서로 떨어지게 된다.

이때 높은 전압이 유도되어 순간적으로 형광등이 점등되게 되는 것이다.

 

글로우 스타터형

 

② 래피드 스타터형 형광등

 

래피드 스타터형 형광등

 

래피드 스타터형 형광등은 일정전압이 되면 ON, OFF 상태가 되는 스위칭 소 자인 사이리스터를 이용한 것으로 약 1. 초 이내에 점등한다.

래피드 스타터형 형광등의 회로도는 [ 2-50] , 그림과 같으며 전원을 넣으면 전 극간에 안정기의 2차 전압이 인가됨과 동시에 전극 예열코일의 전압도 전극에 가해 져 약 1초 동안 전극 가열로 열전자가 방사되어 전극 간에 가해진 전압으로 점등한다.

이 타입은 점등 중 전극이 가열을 계속하고 있으므로 전자방사물질을 다량 견고하게 충전할 수 있다

 

③ 스림라인형 형광등

쇼 케이스 내 등에 사용되고 있는 관경이 가는 스림라인형 형광등은 1본 핀의 전극으로 양전극간에 갑자기 안정기로부터 높은 2차 전압을 가해서 전극의 예열 없이 시동시키는 것이다.

필라멘트 양 끝에 전압이 인가되기 시작하면 필라멘트 자체가 먼저 가열되기 시작한다.

 

형광등에 사용되는 필라멘트는 대부분이 텅스텐으로 만들어져 있으며, 이는 텅 스텐이 금속 중 가장 높은 온도까지 견딜 수 있는 특성을 가지기 때문이다.

열전 자의 방출을 증대시키기 위해 이 전극 필라멘트 에는 열전자가 튀어나가기 쉬운 물질인 바륨이나 스트론튬이 발라져 있다.

 

또한. 같은 이유로 산화물들을 입혀 놓은 경우도 있다.

텅스텐은. 900. ℃에서 열전자를 방출시키는 열 전극이다.

따라서 필라멘트의 온도가 900 ℃ 정도까지 올라가게 되면 열전자가 방출되기 시작한다.

 

최근 길쭉한 U H 32W FPL, 36W 자 또는 자 모양으로 된 종전 급에 비해 소비 전력이 6% 6%, 12% , 3 줄어든 반면 광속은 효율은 씩 개선되었는데 파장 형광물 질을 사용해 색상구현력도 뛰어나다.

반도체기술의 진보에 따라 형광등 점등시의 어른거림을 개선하기 위해 다이오드 전해콘덴서 트랜지스터 50/60 등으로 구성된 인버터 회로방식이 있다.

이는 ㎐의 교류전류를 44,000㎐의 고주파로 점등하는 방식으로 보통 형광등보다 50~60% 더 밝고 어른거림이 없으며 즉시 점등한다 또한 안정기 특유의 윙윙거리는 소리가 없어 조용하다 등의 특징이 있다.

 

2) 감식사례

 

가) 안정기로부터의 출화

 

형광등기구에 의한 화재는 안정기에 관계된 것이 대부분을 차지하며 그 원인으로 는 절연열화 층간단락 이상발열 등 여러 가지가 있다.

특히 안정기의 경년열화에 의해 안정기내의 권선코일의 절연열화된 선간에서 접촉하여 코일의 일부가 전체에서 분리되어 링회로를 형성하면 큰 전류가 이 부분에 흘러 국부 발열하여 출화 한다.

 

① 안정기에서 출화에 이르는 과정은 다음과 같다

② 관찰 및 조사 포인트

 

㉮ 출화시의 사용상황은 어떠하였는가?

㉯ 출화 직전에 이상 점등하지 ( 않았거나 이음 이취 · 등 이) 없었는가

㉰ 안정기 내의 충전제가 열을 받아 케이스의 틈새로부터 흘러나와 있는지 여부와 충전제 소손 유무 균열 핀홀 등

㉱ 권선코일에 전기용융흔의 발생유무 관찰.

㉲ 안정기 내장된 등기구에 보호회로 장착 유무

㉳ 설치 부주의에 의한 것

㉴ 외적요인 등

 

나) 점등관으로부터의 출화

 

형광등의 초기 점등에 대한 예열 역할을 하는 것으로 유리관을 사용하는 것과 플 라스틱 관을 사용하는 것이 있다.

 

① 관찰 및 조사 포인트

㉮ 출화시의 사용상황과 출화 직전에 이상 점등하지 않았거나 이음 이취 · 등 이 없었는가?

㉯ 램프 내에 봉입되어 있는 전극이 고온 발열되어 플라스틱 관에 착화

㉰ 점등관의 바이메탈이 작동할 때 생기는 아크열로 용융되어 지속적으로 과전류가 흐를 때 발생하는 것이 일반적이다.

㉱ 점등관을 삽입하는 소켓과 점등관의 베이스 소켓과 전기적으로 접촉하는 금속체 사이에 접촉 불량이 발생하는 경우 그 부위에서 전기적인 저항으로 인해 고온 발 열하며 출화 하는 경우