KR100584368B1 - 소용량 교환기의 전화기를 구동시키기 위한 직류전압 변환기및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소용량 교환기에 수용된 각 전화기의 구동을 위한 직류전압이 각 전화기별로 별도로 공급되도록 하는 직류전압 변환기를 개시하고 있다. 이러한 본 발명에 따른 직류전압 변환기는: 인가되는 직류 입력전압을 공급받는 1차측 코일 및 2차측 코일과, 3차측 코일로 이루어지며, 상기 1차측 코일 및 상기 2차측 코일에 제공되는 발진주파수에 따라 상기 3차측 코일에 유도되는 전압을 권선비에 비례하는 승압된 발진신호로서 출력하는 토로이달 트랜스포머와; 상기 1차측 코일에 제1발진주파수를 제공하고, 상기 2차측 코일에 제2발진주파수를 제공하는 발진주파수 제공부와; 상기 발진신호를 전파정류 및 평활하여 상기 전화기에 공급하기 위한 동작전원으로서의 직류 출력전압으로 출력하는 정류 및 평활부로 이루어진다.

Description

소용량 교환기의 전화기를 구동시키기 위한 직류전압 변환기
본 발명은 소용량 교환기에 수용된 전화기에 동작전원을 공급하는 장치에 관한 것으로, 특히 각 전화기별로 동작전원을 공급하는 직류전압 변환기에 관한 것이다.
일반적으로 사설교환기나 가정용과 같은 소용량의 교환기에 수용되는 전화기를 동작시키기 위해서는 동작전원으로서의 직류전압을 공급할 것이 요구된다.
현재 사용중인 교환기에서는 대용량의 48볼트(volt) 직류전압을 각 가입자에게 분배하여 가입자용 전화기를 동작시키고 있으므로 소용량의 사설교환기나 가정용 교환기에는 부적합하다. 보다 구체적으로 말하면, 교환기내의 전압변환기가 고장이 발생할 경우에는 그 전압변환기에 수용된 모든 가입자의 전화기가 불통되는 문제점이 있다. 또한 초기에 전압변환기는 교환기에 수용되게 될 가입자의 수를 고려하여 적절한 용량으로 설계되는데, 가입자의 수가 이러한 전압변환기의 용량을 초과하는 범위로 증가하는 경우에는 이전에 설계된 전압변환기를 대신하여 증가된 용량을 가지는 새로운 전압변환기를 설계하여야 한다는 낭비적인 요소가 있다.
따라서 본 발명의 목적은 소용량 교환기의 전화기를 구동시키기에 적합한 직류전압 변환기를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 직류전압 변환기의 고장에 의해 모든 전화기가 불통됨을 방지하는 직류전압 변환기를 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 가입자의 수가 증가하는 경우에도 이전의 직류전압 변환기를 새로운 용량의 직류전압 변환기로 대체하여야 하는 낭비적인 요소를 제거하는 직류전압 변환기를 제공함에 있다.
이러한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 소용량 교환기에 수용된 각 전화기의 구동을 위한 직류전압이 각 전화기별로 별도로 공급되도록 하는 직류전압 변환기를 제안하고 있다.
본 발명에 따른 직류전압 변환기는: 인가되는 직류 입력전압을 공급받는 1차측 코일 및 2차측 코일과, 3차측 코일로 이루어지며, 상기 1차측 코일 및 상기 2차측 코일에 제공되는 발진주파수에 따라 상기 3차측 코일에 유도되는 전압을 권선비에 비례하는 승압된 발진신호로서 출력하는 트랜스포머와; 상기 1차측 코일에 제1발진주파수를 제공하고, 상기 2차측 코일에 제2발진주파수를 제공하는 발진주파수 제공부와; 상기 발진신호를 전파정류 및 평활하여 상기 전화기에 공급하기 위한 동작전원으로서의 직류 출력전압으로 출력하는 정류 및 평활부로 이루어진다.
상기 직류 입력전압은 상기 1차측 코일 및 상기 2차측 코일의 중간탭으로 각각 인가된다. 이때 직류 입력전압은 저항을 통해 1차측 코일로 인가되며, 2차측 코일로는 직접 인가된다. 상기 발진주파수 제공부는, 상기 1차측 코일의 출력측과 상기 2차측 코일의 입력측의 사이에 접속되며, 상기 1차측 코일의 출력측 신호를 상기 2차측 코일의 입력측으로 궤환시키는 제1트랜지스터와; 상기 2차측 코일의 출력측과 상기 1차측 코일의 입력측의 사이에 접속되며, 상기 2차측 코일의 출력측 신호를 상기 1차측 코일의 입력측으로 궤환시키는 제2트랜지스터로 이루어진다. 그리고 상기 트랜스포머는 토로이달 트랜스포머로서 구현된다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의내려진 용어들로서 이는 사용자 또는 칩설계자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 직류전압 변환기(DC-DC Converter)의 기능블럭을 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 직류전압 변환기의 구체적인 구성을 보여주는 도면이다. 이러한 직류전압 변환기는 5볼트(V)의 직류 입력전압을 인가받아 24볼트 100밀리암페어(mA)를 출력하는 소자를 2개 연결하여 48볼트로 승압된 직류전압을 출력하는 동작을 행한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 직류전압 변환기는 1차측 코일(T1), 2차측 코일(T2) 및 3차측 코일(T3)로 이루어지는 트랜스포머(transformer)(T)를 적어도 포함하여 이루어진다. 상기 트랜스포머(T)는 토로이달(toroidal) 트랜스포머로서 구현된다. 상기 1차측 코일(T1) 및 2차측 코일(T2)의 중간탭으로 직류 입력전압 Vin이 각각 인가된다. 이때 1차측 코일(T1)로는 직류 입력전압 Vin이 저항(R)을 통해 인가되고, 2차측 코일(T2)로는 직류 입력전압 Vin이 직접 인가된다.
상기 1차측 코일(T1)의 출력측과 2차측 코일(T2)의 입력측의 사이에는 제1트랜지스터(Q1)가 접속되고, 2차측 코일(T2)의 출력측과 1차측 코일(T1)의 입력측의 사이에는 제2트랜지스터(Q2)가 접속된다. 보다 구체적으로 말하면, 제1트랜지스터(Q1)의 베이스단자는 1차측 코일(T1)의 출력측에 접속되고, 컬렉터단자는 2차측 코일(T2)의 입력측에 접속되고, 이미터단자는 접지단에 접속된다. 제2트랜지스터(Q2)의 베이스단자는 1차측 코일(T1)의 입력측에 접속되고, 컬렉터단자는 2차측 코일(T2)의 출력측에 접속되고, 이미터단자는 접지단에 접속된다. 이러한 제1트랜지스터(Q1)는 1차측 코일(T1)의 출력측 신호를 2차측 코일(T2)의 입력측으로 궤환시키는 역할을 하고, 제2트랜지스터(Q2)는 2차측 코일(T2)의 출력측 신호를 1차측 코일(T1)의 입력측으로 궤환시키는 역할을 한다. 이에 따라 트랜스포머(T)의 1차측 코일(T1) 및 2차측 코일(T2)에는 각각 제1발진주파수 및 제2발진주파수가 발생하게 된다.
상기 트랜스포머(T)의 1차측 코일(T1) 및 2차측 코일(T2)과, 제1트랜지스터(Q1) 및 제2트랜지스터(Q2)는 도 1에 있어서 발진부(10)로서 동작한다. 이 발진부(10)는 5V의 직류 입력전압을 인가받으며, 트랜지스터(Q1,Q2)와 토로이달 트랜스포머(T)의 1차측 코일(T1) 및 2차측 코일(T2)에 의해 출력측 신호를 입력측으로 궤환시키는 회로로서 동작하며, 이 궤환회로에 의해 일정한 발진주파수가 얻어지게 된다.
도 1의 변환부(20)는 도 2의 트랜스포머(T)의 3차측 코일(T3)에 해당한다. 이 3차측 코일(T3)은 트랜스포머(T)의 1차측 코일(T1) 및 2차측 코일(T2)에 발생된 발진주파수에 의해 유도되는 전압을 권선비에 비례하는 승압된 발진신호로서 출력한다.
정류 및 평활부(30)는 브리지다이오드(Bridge Diode)(32) 및 평활필터(34)로 구현된다. 상기 브리지다이오드(32)는 변환부(20)에 의해 변환되어 출력된 승압된 발진신호를 전파정류하여 출력한다. 상기 평활필터(34)는 저역통과필터(low pass filter)로 구현되며, 브리지다이오드(32)에 의해 전파정류된 신호를 평활하여 양(+)전원의 직류전압을 출력한다. 이때 출력되는 직류전압은 사설교환기나 가정용 교환기와 같은 소용량의 교환기에 수용된 전화기의 동작전원으로서 공급된다.
상술한 바와 같이 본 발명은 트랜지스터 2개와 토로이달 코아에 의한 트랜스포머, 정류용 다이오드, 평활용 필터로 구성되어 패키지(package)화된 독립된 직류전압 변환기를 제공한다. 이러한 직류전압 변환기는 각 전화기별로 동작전원을 공급하는 것으로 직류전압 변환기가 고장이 발생하더라도 그에 해당하는 전화기만이 불통되는 것이지, 나머지 전화기들의 불통은 방지하는 이점이 있다. 또한 가입자의 수가 증가하는 경우에도 이전의 직류전압 변환기를 새로운 용량의 직류전압 변환기로 대체하여야 하는 낭비적인 요소를 제거하는 이점이 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 않되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 직류전압 변환기의 기능블럭도.
도 2는 본 발명에 따른 직류전압 변환기의 구체적인 구성도.

Claims (5)

  1. 소용량 교환기에 수용된 전화기에 동작전원을 공급하기 위한 직류전압 변환기에 있어서,
    인가되는 직류 입력전압을 공급받는 1차측 코일 및 2차측 코일과, 3차측 코일로 이루어지며, 상기 1차측 코일 및 상기 2차측 코일에 제공되는 발진주파수에 따라 상기 3차측 코일에 유도되는 전압을 권선비에 비례하는 승압된 발진신호로서 출력하는 트랜스포머와,
    상기 1차측 코일에 제1발진주파수를 제공하고, 상기 2차측 코일에 제2발진주파수를 제공하는 발진주파수 제공부와,
    상기 발진신호를 전파정류 및 평활하여 상기 전화기에 공급하기 위한 동작전원으로서의 직류 출력전압으로 출력하는 정류 및 평활부로 이루어짐을 특징으로 하는 직류전압 변환기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 1차측 코일 및 상기 2차측 코일의 중간탭으로 각각 상기 직류 입력전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 직류전압 변환기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 발진주파수 제공부는,
    상기 1차측 코일의 출력측과 상기 2차측 코일의 입력측의 사이에 접속되며, 상기 1차측 코일의 출력측 신호를 상기 2차측 코일의 입력측으로 궤환시키는 제1트랜지스터와,
    상기 2차측 코일의 출력측과 상기 1차측 코일의 입력측의 사이에 접속되며, 상기 2차측 코일의 출력측 신호를 상기 1차측 코일의 입력측으로 궤환시키는 제2트랜지스터로 이루어짐을 특징으로 하는 직류전압 변환기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 트랜스포머는 토로이달 트랜스포머임을 특징으로 하는 직류전압 변환기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 직류 입력전압은 저항을 통해 상기 1차측 코일로 인가되고, 상기 2차측 코일로는 직접 인가되는 것을 특징으로 직류전압 변환기.
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