KR0133023B1 - 반도체 증폭기 전원 자동 차단 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 증폭기(Solid State Power Amplifier 이하 SSPA라 칭함)의 전원 자동 차단 회로에 있어서, 반도체 증폭기가 소모하는 전류를 탐지하여 규정치 이하로 떨어질 경우 반도체 증폭기 전원을 자동으로 차단함으로써, 과열 현상으로 인한 시스템의 오동작을 방지할 수 있도록 한 반도체 증폭기 전원 자동 차단 회로에 관한 것으로, 종래의 반도체 증폭기용 전원 차단 회로는 고전류를 소모하고 또한 이것을 열로써 방출하게 되는 반도체 증폭기의 자체 오동작으로 인해 규정된 전류보다 더 적은 전류를 소모할 경우, 반도체 증폭기의 전원은 정전류원이므로 여분의 전류를 다른 장치에서 열로 방출해야 함으로써, 이와 같은 과열현상으로 인해 시스템의 오동작을 초래하고, 제품의 성능 및 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여, 주파수 상향 조정용 변환기 내부의 위상동기루프에 의한 경보신호 발생시 비교기를 거친후 릴레이를 단락시키거나, 또는 반도체 증폭기의 전원 전압 제어 회로부를 거친후 전류탐지회로부를 이용하여 반도체 증폭기로 공급되는 전류를 탐지하여 기준 값보다 클 경우 릴레이를 단락 시킴으로써, 반도체 증폭기의 전원을 자동으로 차단하여 시스템의 오동작을 방지하고, 제품의 성능 및 신뢰성을 향상시키도록 한 것이다.

Description

반도체 증폭기 전원 자동 차단 회로

제1도는 본 발명 반도체 증폭기 전원 자동 차단 회로의 구성도.

제2도는 제1도에 대한 상세 회로도이다.

＊도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 전원부 2 : 릴레이 스위칭부

3 : 전원 전압 제어부 4 : 전류 탐지 회로부

5 : 제 1 비교회로부 6 : 제 2 비교회로부,

저항 : (R1∼R13) 트랜지스터 : (Q1∼Q4)

연산증폭기(OP1,OP2) 다이오드 : (CR1),

콘덴서 : (C1)

본 발명은 반도체 증폭기(Solid State Power Amplifier 이하 SSPA라 칭함)의 전원 자동 차단 회로에 관한 것으로, 특히 반도체 증폭기가 소모하는 전류를 탐지하여 규정치 이하로 떨어질 경우 반도체 증폭기 전원을 자동으로 차단함으로써, 과열현상으로 인한 시스템의 오동작을 방지할 수 있도록 한 반도체 증폭기 전원 자동 차단 회로에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 증폭기(SSPA)용 전원은 일정한 전압을 가지는 정전류원으로서 실내로부터 실외의 반도체 증폭기(SSPA)로 공급되는데, 이와 같은 반도체 증폭기(SSPA)용 전원 차단 회로는, 주파수 상향 조정용 변환기(Transmit Block Up converter 이하 TBU라 칭함) 내부의 위상 동기 루프(Phase Locked Loop 이하 PLL이라 칭함)의 오동작시 발생하는 경보신호에 의해 차단된다.

그러나 상기와 같은 종래의 반도체 증폭기용 전원 차단 회로는, 고전류를 소모하고 또한 이것을 열로써 방출하게 되는 반도체 증폭기의 자체 오동작으로 인해 규정된 전류보다 더 적은 전류를 소모할 경우, 반도체 증폭기의 전원은 정 전류원이므로 여분의 전류를 다른 장치에서 열로 방출해야 하기 때문에, 이와 같은 과열현상으로 인한 시스템의 오동작을 초래하고, 제품의 성능 및 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 특히 반도체 증폭기로 출력되는 전원을 전류탐지회로부에서 전류를 감지하여 미리 설정된 기준값(B)과 탐지된 값을 제 2 비교회로부에서 두 값을 비교하여 기준값보다 탐지된 값이 클 경우, 반도체 증폭기에서 소비되는 전류가 작았음이 판단되어 릴레이 스위칭부를 턴-오프하여 반도체 증폭기로 인가되는 전원이 차단되도록 하는 반도체 증폭기 전원 자동 차단 회로를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 반도체 증폭기 전원 자동 차단 회로는, 제어신호에 의해 온/오프되어 시스템에 전원을 공급 및 차단하는 릴레이 스위칭부(2)와; 상기 릴레이 스위칭부(2)의 턴-온 동작시 반도체 증폭기로 흐르는 전원 전압을 일정하게 제어하는 전원 전압 제어부(3)와; 상기 전원 전압 제어부(3)에서 제어되어 반도체 증폭기로 공급되는 전류를 탐지하는 것으로, 트랜지스터(Q1,Q2)와, 저항(R1,R2)과, 콘덴서(C1)로 이루어진 전류 탐지 회로부(4)와; 위상동기루프(PLL)의 경보신호 및 기준값(A)을 비교한 후, 비교된 값을 출력하여 상기 릴레이 스위칭부(2)의 온/오프 동작을 제어하는 것으로, 연산증폭기(OP1)과 트랜지스터(Q3)와, 저항(R3,R4,R5,R6)로 이루어진 제1 비교회로부(5)와; 상기 전류 탐지 회로부(4)에서 탐지된 전류값 및 미리 설정된 기준값(B)을 비교하여 상기 릴레이 스위칭부(2)의 온/오프 동작을 제어하는 것으로, 연산증폭기(OP2)와, 트랜지스터(Q4)와, 저항(R7,R8,R9,R10,R11,R12,R13)과, 다이오드(CR1)로 이루어진 제2 비교 회로부(6)를 포함하여 구성됨을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

이하, 본 발명 반도체 증폭기 전원 자동 차단 회로의 기술적 사상에 따른 일 실시예를 들어 그 구성 및 동작을 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

실시예

제1도는 본 발명의 개략적인 구성도로써, 전원부(1)는 릴레이 스위칭부(2)의 입력단에 접속되고, 상기 릴레이 스위칭부(2)의 출력단은 전원전압제어부(3)의 신호입력단에 접속되며, 상기 전원전압제어부(3)의 신호출력단은 전류탐지회로부(4)의 신호입력단에 접속되고, 상기 전원전압제어부(3)의 다른 출력단은 상기 전류탐지회로부(4)의 다른 입력단에 접속되며, 상기 전류탐지회로부(4)의 신호출력단은 제2 비교회로부(6)의 신호입력단에 접속되고, 상기 제2 비교회로부(6)의 신호출력단은 상기 릴레이 스위칭부(2)의 다른 입력단에 접속되며, 상기 제1 비교회로부(5)의 신호출력단은 상기 릴레이 스위칭부(2)의 또 다른 입력단자에 접속되어 일실시예를 구성한다.

그리고 상기 전류탐지회로부(4)는 제2도에 도시된 바와 같이, 상기 전원전압제어부(3)의 신호출력단에서 출력되는 반도체 증폭기 전원이 트랜지스터(Q1)의 에미터에 접속되고, 트랜지스터(Q2)의 에미터가 트랜지스터(Q1)의 베이스에 접속되며, 트랜지스터(Q1,Q2)의 콜렉터 단자가 접지 저항(R1)에 공통 접속함과 아울러 저항(R2)을 통해 접지 콘덴서(C1) 및 제2 비교회로부(6)에 접속되어 구성된다.

상기 제1 비교회로부(5)는 연산증폭기(OP1)의 출력단자에 트랜지스터(Q3)의 베이스와 저항(R6)이 병렬 접속되고, 트랜지스터(Q3)의 에미터가 그라운드로, 콜렉터가 릴레이 스위칭부(2)에 접속되며, 연산증폭기(OP1)의 (-)단자에는 PLL경보신호가 입력되고, 연산증폭기(OP1)의 (+)단자에는 저항(R5,R4)이 병렬 접속되며, 저항(R3)는 저항(R4)의 일측 단자와 연산증폭기(OP1)의 (-)단자에 접속되어 구성된다.

상기 제2 비교회로부(6)는 연산증폭기(OP2)의 신호출력단에 트랜지스터(Q4)의 베이스가 접속되고, 트랜지스터(Q4)의 에미터에 저항(R13,R12)가 병렬 접속되며, 저항(R13)의 다른 단자는 릴레이 스위칭부(2)의 단자에 접속되고, 연산증폭기(OP2)의 (-)단자에는 상기 전류탐지회로부(4)의 신호출력단에 접속되며, 연산증폭기(OP2)의 (+)단자측에 저항(R10,R11,R8,R9,R7)과 다이오드(CR1)가 접속되어 구성된다.

따라서, 도1, 2에 도시된 바와 같이, 본 발명 반도체 증폭기 전원 자동 차단 회로의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전원부(1)로부터 릴레이 스위칭부(2)를 통해 전원이 전원저압제어부(3)로 인가되면, 전원전압제어부(3)에서는 인가된 전원을 제어하여 반도체 증폭기(SSPA)로 제어된 전원 전압을 공급하는데, 이때 위상 동기 루프(PLL)에 의한 오동작으로 경보신호가 발생하면, 이 경보신호는 제1 비교회로부(5)의 연산 증폭기(OP1)의 반전 입력 단자(-)에 입력된 후 비반전 입력단자(+)로 입력된 미리 설정된 기준값(A)과 비교하여 미리 설정된 기준값(A)보다 위상동기루프의 오동작으로 발생된 경보신호가 크게 되면 연산증폭기(OP1)의 신호출력단에 연결된 트랜지스터(Q3)가 턴-오프 되어 자동으로 릴레이 스위칭부(2)를 턴-오프 시켜 전원부(1)로 부터의 전원 공급을 차단하여 반도체 증폭기로 흐르는 전원을 차단하게 된다.

한편, 반도체 증폭기 자체에서 오동작이 발생되는 경우, 전류탐지회로부(4)에서는 상기 전원부(1)로부터 반도체 증폭기(SSPA)로 흐르는 전류를 계속적으로 탐지하며, 상기 전류탐지회로부(4)는 탐지된 값을 제 2 비교회로부(6)의 연산증폭기(OP2) 반전 입력단자(-)로 입력하고, 상기 연산증폭기(OP2)는 비반전 입력단자(+)로 입력되는 미리 설정된 기준값(B)과 상기 전류탐지회로부(4)에서 인가된 탐지값을 비교하여 미리 설정된 기준값(B)보다 전류탐지회로부(4)에서 입력된 탐지값이 클 경우 트랜지스터(Q4)를 턴-오프 시킴으로써, 자동으로 릴레이 스위칭부(2)를 턴-오프 시키게 되어 전원부(1)로부터 공급되는 전원이 차단되고, 이로 인해 반도체 증폭기로 흐르는 전원도 차단하게 된다.

또한 상기 전류 탐지 회로부(4)의 저항(R2) 및 콘덴서(C1)는 초기 반도체 증폭기(SSPA)의 전원 인가시 반도체 증폭기(SSPA)의 자체 워밍업으로 인해 발생할 수 있는 경보신호를 무시하기 위한 시간지연회로이며, 상기 제 2비교회로부(6)의 연산 증폭기(OP2) 비반전 입력 단자(+)에 접속된 저항(R5,R6)은 연산 증폭기(OP2)에 히스테리시스 특성 (Hysteresis Characteristic)을 줌으로써, 상기 릴레이 스위칭부(2)가 잡음에 의해 오동작하는 것을 방지하기 위한 것이다.

또한, 트랜지스터(Q4)와 저항(R7)은 릴레이 스위칭부(2)를 구동시에 충분한 전류를 공급하기 위한 에미터 플로우이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은, 위상동기루프의 오동작에 의한 경보회로에 반도체 증폭기용 전류 탐지 회로를 추가하여, 반도체 증폭기 자체의 실패에 의해 발생할 수 있는 오동작시에 반도체 증폭기용 전원을 자동으로 차단 시킴으로써, 시스템의 성능 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 제어신호에 의해 온/오프되어 시스템에 전원을 공급 및 차단하는 릴레이 스위칭부(2)와; 상기 릴레이 스위칭부(2)의 턴-온 동작시 반도체 증폭기로 흐르는 전원 전압을 일정하게 제어하는 전원 전압 제어부(3)와; 상기 전원 전압 제어부(3)에서 제어되어 반도체 증폭기로 공급되는 전류를 탐지하는 것으로, 트랜지스터(Q1,Q2)와, 저항(R1,R2)과, 콘덴서(C1)로 이루어진 전류 탐지 회로부(4)와; 위상동기루프(PLL)의 경보신호 및 기준값(A)을 비교한 후, 비교된 값을 출력하여 상기 릴레이 스위칭부(2)의 온/오프 동작을 제어하는 것으로, 연산증폭기(OP1)과 트랜지스터(Q3)와, 저항(R3,R4,R5,R6)로 이루어진 제 1 비교회로부(5)와; 상기 전류 탐지 회로부(4)에서 탐지된 전류값 및 미리 설정된 기준값(B)을 비교하여 상기 릴레이 스위칭부(2)의 온/오프 동작을 제어하는 것으로, 연산증폭기(OP2)와, 트랜지스터(Q4)와, 저항(R7,R8,R9,R10,R11,R12,R13)과, 다이오드(CR1)로 이루어진 제 2 비교회로부(6)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 반도체 증폭기 전원 자동 차단 회로.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전류탐지회로부(4)는 저항(R2)과 접지 콘덴서(C1)로 구성되는 시간지연회로를 구현하여 반도체 증폭기에 의한 초기 경보신호를 무시하도록 함을 특징으로 하는 반도체 증폭기 전원 자동 차단 회로.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 비교회로부(6)에서는 릴레이 스위칭부(2)의 릴레이 구동시 충분한 전류를 공급하기 위한 트랜지스터(Q4)와 저항(R13)으로 구성되는 에미터 플로우(Emitter Follower)를 구현함을 특징으로 하는 반도체 증폭기 전원 자동 차단 회로.