• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.239-242
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• 2009

고휘도 방전(High Intensity Discharge ; HID)램프는 고압기체 또는 증기 중의 방전에 의한 발광을 이용한 램프로서 고압수은램프, 메탈핼라이드램프 및 고압나트륨램프를 총칭한다. 이들 HID램프는 작은 발광관에서 고출력의 광속을 발산시킬 수 있기 때문에 주로 많은 광속을 필요로 하는 장소에 폭넓게 사용되어지고 있다. 특히, 메탈핼라이드램프의 경우 금속 고유의 여기파장을 이용하여 기존 수은방전에서 결핍된 스펙트럼을 보충할 수 있기 때문에 보다 높은 발광효율과 연색성을 향상시킬 수 있어 HID램프 중 가장 이상적인 광원으로 평가받고 있다. 근래에는 기존 발광관 재료로 사용해 오던 석영(Quartz)을 내열성 및 내식성 등이 우수한 alumina ceramic으로 교체한 세라믹 메탈핼라이드(Ceramic Metal Halide ; CMH) 램프가 개발되어 램프의 소형화를 통해 옥내 상업용 조명시설에 급속히 보급이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 이러한 CMH램프의 우수한 특성을 살펴보기 위하여 국외 선진제품에 대한 전기적, 광학적 특성을 살펴보았다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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• pp.144-148
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• 2001

LCD 모니터 화면의 대형화와 슬림화에 따른 모니터 내의 백라이트용 냉음극 방전램프도 가늘어지고 길어지고 있으며, 하나의 램프를 이용한 백라이트로는 휘도의 한계가 있어 램프를 병렬로 사용해 필요한 휘도를 얻고 있다. 본 논문에서는 20인치의 대형 LCD 모니터의 백라이팅 즉 램프구동을 위한 안정적이면서 대출력을 가지는 멀티램프 구동용 인버터를 설계하였다. 본 연구에 사용된 20인치 LCD 모니터는 내부에 상하 각각 3개씩 6개의 램프를 내장하고 있으며, 제작된 인버터는 입출력 휘도대비 $90\%$의 효율을 얻었으며, 최대휘도에서의 램프간의 출력전류차가 미소하고, 8개의 멀티램프 구동도 가능하다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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• pp.51-53
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• 2006

조명전력은 가정 및 사무실, 상업용 소비전력에서 많은 부분을 차지하면서 절전잠재량이 크므로 고효율 제품의 개발 및 보급의 필요성이 절실한 부문이다. 정부에서는 저 효율 제품인 40W직관형 형광램프(FL) 규제로 인하여 FPL55W램프, 안정기의 수요는 점점 증가하게 되었다. 그러나 아직 국내에서는 FPL55W램프, 안정기의 규제가 없는 실정이나 생산업체에서는 효율망상에 관심을 두고 FPL55W램프 대체용 FPL45W램프 및 안정기를 제작하고 보급하려한다. 본 논문에서는 이에 초점을 맞추어 FPL55W램프, 안정기 대체용 FPL45W램프, 안정기의 도입의 필요성을 알아보고 보급을 통한 경제성을 평가하려한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2009년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.179-181
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• 2009

고압 방전 램프는 점등 후부터 정상상태에 이르기까지 방전관 내부의 온도 및 압력이 광범위하게 변화하는 복잡한 동작 특성으로 모델링이 어렵다. 이러한 특성은 램프를 구동하는 안정기의 설계에 어려움이 따른다. 램프의 구동에는 초기 점화 시 높은 점화용 전압 펄스를 필요로 한다. 점화 후에 정상상태에 다다르면 램프 전극의 소모를 줄이기 위해 교류로 구동되어야 한다. 하지만 램프를 교류로 구동하게 되면 음향 공진 현상이 발생할 수 있다. 음향 공진 현상은 램프 구동 전류의 맥동성분이 큰 경우에도 발생을 할 수 있으므로 구동 전류의 맥동 성분의 크기는 최소화 돼야 한다. 램프의 수명시간을 길게 하려면, 안정기는 램프를 정격전력으로 구동하여야 한다. 따라서 안정기에서는 정전력 제어가 필요하게 된다. 램프 전류의 극성이 변화할 때, 램프 전류는 spike전류와 중첩이 된다. 본 논문에서는 spike 전류를 저주파구형파 램프 전류의 포락범위 안에 유지하고, 고주파 스위칭시손실을 줄이기 위해 소프트 스위칭 기법을 이용한 회로 설계를 제안했다. 제안된 방법은 시뮬레이션 및 이론적 수식적 방법으로 검증 했다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1041-1043
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• 2001

LCD 모니터 화면의 대형화와 슬림화에 따른 모니터 내의 백 라이트용 냉음극 방전램프(CCFL)도 가늘어지고 길어지고 있으며, 하나의 램프를 이용한 백 라이트로는 휘도의 한계가 있어 램프를 병렬로 사용해 필요한 휘도를 만들고있다. 멀티램프 구동용 인버터는 소형, 고효율화 뿐만 아니라 대출력이 요구된다. 방전램프가 정밀하고 동일한 제작 과정을 거치더라도 점등, 주파수, 전압, 전류 등 여러 가지 특성이 동일하지 못하다. 이는 각기 상이한 램프특성 때문에 초기 점등조건이나 점등 후 동일한 휘도를 갖기 어렵다. 본 논문에서는 멀티램프를 최소의 인버터 개수로 같은 입력조건에서 같은 출력을 갖도록 설계한다. LCD 모니터 내부에 상하 각 2개씩 4개의 램프를 내장하고 있는 18인치형을 이용하였다. 하나의 구동용 인버터를 이용하였으며, 결과적으로 90%이상의 휘도대비 입출력 효율을 얻었으며, 램프간의 출력차이가 미소하여 상용화 가능하며, 또 다른 방전램프의 멀티구동에 이용 가능하다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2001년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.340-343
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• 2001

LCD 모니터 화면의 대형화와 슬림화에 따른 모니터 내의 백 라이트용 냉음극 방전램프(CCFL)도 가늘어지고 길어지고 있으며, 하나의 램프를 이용한 백 라이트로는 휘도의 한계가 있어 램프를 병렬로 사용해 필요한 휘도를 만들고있다. 멀티램프 구동용 인버터는 소형, 고효율화 뿐만 아니라 대출력이 요구된다. 방전램프가 정밀하고 동일한 제작 과정을 거치더라도 점등, 주파수, 전압, 전류 등 여러가지 특성이 동일하지 못하다. 이는 각기 상이한 램프특성 때문에 초기 점등조건이나 점등 후 동일한 휘도를 갖기 어렵다. 본 논문에서는 멀티램프를 최소의 인버터 개수로 같은 입력조건에서 같은 출력을 갖도록 설계한다. LCD 모니터 내부에 상하각 2개씩 4개의 램프를 내장하고 있는 18인치형을 이용하였다. 하나의 구동용 인버터를 이용하였으며, 결과적으로 $90\%$이상의 휘도대비 입출력 효율을 얻었으며, 램프간의 출력차이가 미소하여 상용화 가능하며, 또 다른 방전램프의 멀티구동에 이용 가능하다.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제15권2호
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• pp.31-38
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• 2001

LCD는 비발광형 소자이므로 배면광이 필요하다. 현재의 LCD 배면광용 냉음극 형광램프는 전기-광학적 특성을 좋게 하기 위하여 수은방전을 사용한다. 그러나 수은의 이용은 외부 온도에 따라 특성이 변하는 결점과 환경 문제가 있다. 이 결점을 보완하기 위하여 원통방전형, 미세방전형 그리고 평면방전형 등 세가지 방식의 무수은 램프가 개발되어 왔다. 원통 방전형 무수은 램프는 수은 대신 Xe을 사용한다. Xe 방전이 수축되는 것을 막기 위하여 한쪽 전극은 외벽에 코일형태로 감아서 사용한다. 그리고 코일형태의 전극의 권선 간격을 조절하여 균일한 방전을 얻는다. 이 형태는 무수은 냉음극 형광램프의 두배의 광속을 얻을 수가 있다. 미세방전형 무수은 램프는 두 개의 절연체로 절연되 금속 전극사이의 방전공간에 수많은 미세방전을 일으켜 발광시킨다. 이 방식은 대향 방전구조와 면 방전구조의 두가지가 있다. 이 방식은 전극이 유전체로 둘러쌓여 있으므로 수명이 높다. 새로운 평면방전형 무수은 램프를 개발하였다. 이 램프는 두 개의 유리평판 사이에 방전공간을 만들고 한쪽 유리면의 양쪽 가장자리에 두 개의 전극을 설치하여 면방전을 유도한다. 양쪽 유리면에는 삼원색 형광체를 도포하고 Xe을 봉입하여 Xe의 진공자외선으로 형광체를 발광시킨다. 이 램프는 전극이 유전체로 덮혀있어 수명이 길다. 실험결과 기체압력 6.7[kPa], 구동전압 1,130[V]에서 최대휘도 9,200[$cd/m^2$], 광효율 20.4[lm/W]을 었었고, 기체 압력 2.7[kPa] 구동전압 1,120[V]에서 최대효율 34.1[lm/W], 휘도 1,080[$cd/m^2$]을 얻었다. 현재 무수은 램프는 수은 램프에 비해서 광학적 특성이 좋지 못하다. 무수은 램프에서 좋은 광학적 특성을 얻기 위해 가장 중요한 것은 수축이 없이 방전을 확산시키는 것이다. 이를 위해서 램프구조와 구동법을 최적화하는 것이 필요하다. 또한 기체압력을 높임으로서 Xe의 여기복사를 얻을 수 있었다.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제11권2호
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• pp.51-55
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• 1997

고주파용 형광램프 시스템은 높은 발광효율 때문에 일반적으로 많이 사용되고 있다. 그러나, 이 고주파용 형광램프의 동작 특성은 동작주파수, 램프형상, 램프전압 및 전류값과 전자식안정기와 코아식안정기의 사용에 따라서 차이가 많이 난다. 그렇기 때문에 형광램프의 특성은 안정기의 특성을 고려한 형광램프 시스템의 동작특성 정합성에 매우 중요하다. 본 논문에서는 FHF32W(T8)형광램프의 고주파 특성을 가장 많이 사용되는 주파수 영역(12[kHz]∼50[kHz]에서 측정, 분석하였다. 특히 램프전류의 변화에 따른 형광램프의 비선형 임피던스를 모델링해서, 램프전류 변화에 의한 형광램프의 부임피던스 동작특성을 파악하여 고주파 형광램프의 최적 특성치를 선택할 수 있는 방법을 제시하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.7-14
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• 2004

현재까지 HID 램프는 광원이 가진 많은 장점에도 불구하고, 고온 순시 재 점등과 음향 공명 현상으로 인해서 실내 광원으로서의 사용이 제한되어왔다. 하지만 많은 연구를 통해서 램프가 뜨거운 상태에서도 순시 재 점등이 가능한 방법이 제시되어 왔고, 실제로 사용되어지고 있다. 하지만 이러한 방법은 램프 상태와 무관하게 200[kV] 정도의 전압을 램프에 인가하는 방법으로, 일반적으로 램프 수명이 감소하는 특징을 가지고 있다. 그러므로 순시 재 점등과 수명 문제는 중요한 연구대상으로 인식되어왔다. 본 논문에서는 램프가 차가운 상태에 필요한 점화 전압과 램프가 뜨거운 상태에서 점등에 필요한 점화 전압을 발생시키는 독립적인 2개의 점화기를 사용함으로써, 램프 상태에 따라 각기 다른 점화 전압을 램프에 인가하는 방법을 제안하고자 한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.10-16
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• 2003

최근 고급차의 헤드라이트용 램프로 메탈핼라이드 램프가 사용되어지면서 자동차의 고급스런 분위기와 많은 광량으로 인하여 사물의 판독이 용이하여 특히 야간 운전시 많은 사람의 안전에 기여하고 있다[1][2][3]. 그러나 현재까지 국내에게 개발된 안정기는 신뢰도 및 안정성이 낮기 때문에 고가에 수입하여 일부 차에만 적용되고 있는 상태이다[4]. 본 논문은 자동차 헤드라이트용 전자식 안정기에 관한 내용을 다루었다. 전자식 안정기의 구성은 플라이백 컨버터, 하프브리지 인버터, 램프 이그니션을 위한 이그나이터 부분으로 이루어졌다. HID 램프가 가지는 음향공명 현상을 피하기 위해서 400(Hz)의 구형파로 램프를 동작 시켰으며, 램프 점등 초기에 더 많은 에너지를 램프에 공급하는 방법으로 램프 동작 주파수를 가변시키는 방법과 동시에 램프 점등 상태를 안정화를 위한 상태 천이 전류 공급 회로를 사용하였다. 본 논문의 확인 및 평가는 12[V] 축전지와 35[W] HID 램프를 사용해서 확인하였다.