안정기

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  자기식 안정기(변압기와 글로우 스타터)

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  전자식 안정기

안정기는 형광등 등에 안정된 전류를 공급하기 위한 장치이다.

개요

형광등은 최초 점등에는 높은 전압이 필요하지만 일단 점등된 후에는 적절한 전압으로도 동작할 수 있다. 따라서 적절한 장치를 통해서 점등 시에는 높은 전압을, 점등 후에는 적절한 전압을 공급시켜 주는 장비가 필요하다. 이것이 안정기이다.

분류

안정기는 크게 자기식 안정기와 전자식 안정기로 나뉜다.

자기식 안정기

자기식 안정기는 변압기와 글로우 스타터, 그리고 콘덴서로 이루어져 있다.

자기식 안정기는 초기 전압 공급을 위해 글로우 스타터란 장치를 이용한다. 글로우 스타터는 바이메탈을 사용한 일종의 전구이며 전압이 공급되면 글로우 스타터의 양 극에 방전 현상이 일어난다. 이에 따라 온도가 올라가고 바이메탈이 작동하게 되어 양 극단이 붙는다. 양 극단이 붙어서 전기가 통하면 형광등에 전류가 공급되고 자외선 방전이 일어나서 일시적으로 빛이 나게 된다. 그러면 형광등에 전기가 통함에 따라서 글로우 스타터 내부 온도가 감소하게 되고, 바이메탈이 떨어지게 된다. 그 순간 과도전류가 발생하여 형광등에 고전압이 순간적으로 공급되고 형광등이 켜지게 된다. 일단 켜진 다음에는 그렇게 높은 전압을 요구하지 않으므로 안정적으로 점등하게 된다. 이 과정에서 자기식 안정기와 글로우 스타터의 품질에 따라 몇번 켜졌다 꺼졌다 하는 과정을 거치게 되고, 바이메탈이 작동하는 소리가 나게 된다.

변압기는 초기 구동에는 승압작용을 해서 글로우 스타터가 고전압을 발생시킬 수 있게 하고, 이후에는 전류량을 안정화시키는 역할을 한다. 그리고 콘덴서는 글로우 스타터와 병렬로 연결되어 RC 필터회로를 형성하고 안정적인 작동을 할 수 있게 만들어준다.

자기식 안정기는 초크 코일과 콘덴서를 사용한 아날로그 방식이기 때문에 다음과 같은 작동 특징을 가진다.

• 상용전원인 60hz로 동작하므로 플리커 현상이 생긴다
• 초크 코일이 코일과 철심으로 이루어져 있어 자기공진 현상이 생긴다. 따라서 우웅~ 하는 험 노이즈가 발생한다.

전자식 안정기

전자식 안정기는 아날로그 회로로 구성된 자기식 안정기와는 달리 SMPS를 사용한다. 자기회로가 아닌 반도체 회로로 구성되어 전혀 다른 특성을 보인다. 전자식 안정기는 FET 등의 반도체와 출력을 안정화하기 위한 부가회로(콘덴서, 레귤레이터 등)으로 이루어져 있다.

전자식 안정기는 PWM을 통해서 전류를 생성하는데 우선 전류가 공급되면 고전압을 출력하고 형광등이 점등되면 적당한 전압으로 바꿔서 출력한다. 고전압을 내기 위해서 고속으로 전류를 켰다 껐다 하므로 고주파 노이즈가 발생하며, 이를 제거하기 위해서 필터회로가 구성된다.

전자식 안정기는 반도체를 사용하므로 다음과 같은 특성을 보인다.

• 인간이 인식할 수 없는 높은 주파수의 출력을 사용하므로 특성상 플리커 현상이 적다.
• 자기회로를 사용하지 않으므로 공진소음이 적다.
• 반도체 회로를 사용하므로 가격이 비싸다.
• 코일과 콘덴서에서 소모되는 전류가 적으므로 효율이 높다.