KR100611364B1 - 개폐 스위치 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 개폐 스위치 제어 장치는, 스위치 개폐 회로로 구성되는 릴레이 구동부, 사용자가 정한 제어 코드를 이용해 상기 릴레이 구동부에 안정화된 제어 신호를 공급하여 상기 릴레이 구동부를 제어하는 릴레이 제어부 및 사용자 터미널로부터 입력되는 제어 명령을 받아 내부의 인스트럭션 세트를 이용하여 릴레이 제어를 위한 코드를 생성하고 상기 릴레이 제어부를 구동하는 주제어부를 포함한다.

Description

개폐 스위치 제어 장치{Apparatus for Controlling Switch}
도 1은 일반적인 릴레이 제어 회로도.
도 2는 본 발명에 따른 개폐 스위치 제어 장치의 블록 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 릴레이 제어부의 블록 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 릴레이 구동부의 블록 구성도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 개폐부 21 : 주제어부
22 : 릴레이 제어부 23 : 릴레이 구동부
221 : 제어코드부 222 : 비교판단부
223 : 코드세팅부 224 : 개폐기 선택부
225 : 동작상태 검출부 231 : 릴레이 구동 안정화부
232 : 구동 회로부 41 : 시정수 생성부
42 : 동작상태 표시부
본 발명은 릴레이 제어 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 원격지 등에 서 운용되는 시스템에 장애가 발생한 경우 원격 접속될 수 있는 장치를 활용하여 시스템의 주요 장치의 전원을 온/오프 할 수 있고 또한 특정 장치의 리셋이나 기타 신호의 개폐에 활용하여 시스템에 대한 파워 로딩(Power Loading) 또는 리셋(Reset) 등의 동작을 수행할 수 있도록 하는 릴레이 제어 장치에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 릴레이 제어 회로를 나타내고 있다.
입력부에는 일반적인 교환기와 같은 경우 보통 -48V의 전압이 인가되고, 출력부는 시스템의 전원공급부 등으로 연결된다. 릴레이 제어 신호가 입력되지 않은 상태에서는, 릴레이 개폐 스위치 K1의 단자 3이 단자 5에 연결되어 있어 입력 신호가 그대로 출력부로 전달되게 된다.
이 상태에서 릴레이 제어 신호가 트랜지스터 Q1의 베이스 단자에 입력되면, 트랜지스터 Q1이 도통되어, 릴레이 개폐 스위치 K1의 인덕터(Inductor)에 유도 전류가 흐르게 되고, 그에 따라 릴레이 개폐 스위치 K1의 단자 5와 연결되어 있던 단자 3이 단자 4로 스위칭 된다. 단자 3과 단자 4가 연결된 상태에서는 입력되는 신호가 출력부로 전달되지 않는다.
도 1과 같은 구조의 릴레이 제어 회로에서는, 릴레이 제어 신호에 글리치(Glitch) 또는 노이즈(Noise)가 섞이는 경우 전혀 대비가 되어 있지 않은 상태이다. 릴레이 제어 신호로 입력되는 제어 장비에 전원이 인가될 때의 초기 상태가 안정하다 장담할 수 없으며, 장치가 안정화되기 전까지는 릴레이 제어 신호 입력부에는 불안정한 상태가 발생하게 된다. 이러한 장치로는 기지국, BSC(Base Station Controller), MSC(Mobile Switching Center), 초고속 네트워크 제품 등의 안정성을 요구하는 시스템에 오작동을 유발할 수 있다.
특히 원격으로 관리되는 시스템의 제어 장비 전원이 정전에 의해 일시적인 동작 불능 상태에 빠진 경우 시스템이 복구되고 정상화되는 과정에서 예기치 못한 장애가 발생되어 운용자가 조치를 취하기 전까지 안정성을 보장하기 어렵다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해, 릴레이 구동부 전단에 별도의 릴레이 제어부와 주제어부를 추가하여 안정된 릴레이 제어신호를 공급함은 물론, 다수개의 개폐기중 어느 하나를 선택하여 안정적으로 동작할 수 있는 개폐 스위치 제어 장치를 제공함을 그 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 개폐 스위치 제어 장치는,제어 신호를 이용하여 스위치 개폐 회로를 구동하는 릴레이 구동부와, 사용자가 정한 제어 코드를 이용해 상기 릴레이 구동부에 안정화된 제어 신호를 공급하여 상기 릴레이 구동부를 제어하는 릴레이 제어부와, 사용자 터미널로부터 입력되는 제어 명령을 받아 내부의 인스트럭션 세트를 이용하여 릴레이 제어를 위한 코드를 생성하고 상기 릴레이 제어부를 구동하는 주제어부를 포함하며, 상기 릴레이 제어부는, 관리자가 정한 제어 코드에 따라 세팅되는 코드세팅부와, 사용자에 의해 상기 제어 코드를 입력하는 제어코드부와, 상기 제어코드부로 입력되는 제어 코드와 상기 코드세팅부에 세팅된 제어 코드가 일치하는지 비교 판단하여 상기 릴레이 구동부로 릴레이 제어 신호를 출력하는 비교판단부와, 다수개의 개폐기 중 어떤 개폐기를 제어할 것인지, 해당 개폐기에 대한 제어를 시행할 것인지 선택하는 개폐기 제어 신호를 상기 릴레이 구동부로 출력하는 개폐기 선택부를 포함한다.
삭제
상기 릴레이 구동부는, 제어 신호를 받아 개폐 스위치를 실제로 구동시키는 구동 회로부와 초기 전원 인가시 안정화 및 오작동을 방지하기 위해 개폐기 선택 신호를 이용하여 구동 회로부를 구동할 것인지 결정하여 상기 구동 회로부로 제어 신호를 공급하는 릴레이 구동 안정화부를 포함한다.
또한 상기 릴레이 구동 안정화부는, 초기 전원이 불안정하게 공급되는 일정 시간 동안 제어 신호를 인가하지 않도록 하는 시정수를 생성해 공급하는 시정수 생성부, 구동 신호가 공급되고 있는 상태인지 상기 릴레이 구동 안정화부의 동작 상태를 표시하는 동작상태 표시부, 상기 비교판단부로부터 출력되는 릴레이 제어신호와 상기 시정수 생성부로부터 출력되는 신호를 앤드(AND) 연산하여 출력하는 제 1 연산처리부 및 상기 개폐기 선택부로부터 출력되는 개폐기 제어신호와 상기 제 1 연산처리로부터 출력되는 신호를 앤드(AND) 연산하여 상기 구동회로부로 출력하는 제 2 연산처리부를 포함한다.
상기 시정수 생성부는, 저항 소자와 커패시터 소자가 병렬로 연결되어 구성되며, 상기 동작상태 표시부는, 상기 제 1 연산처리부로부터 출력되는 신호가 온(ON)인 경우에만 LED가 점등되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 동작상태 표시부는, LED(발광 다이오드)와 NOT 게이트를 포함하고, 안정화 된 릴레이 제어 신호가 공급되고 있는지 나타낸다.
한편, 상기 구동 회로부는 트랜지스터와 개폐부를 포함하며, 상기 개폐부는 릴레이 개폐 스위치로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 살펴보면서 구체적으로 설명하기로 한다.
삭제
도 2는 본 발명에 따른 개폐 스위치 제어 장치의 블록 구성을 나타내고 있다.
주제어부(21)는 LAN(Local Area Network), 모뎀, RS-232C(Recommended Standard-232C) 등의 통신 방식을 통해 사용자 터미널로부터 제어 명령을 받게 된다. 주제어부(21)를 구성하기 위해서는 마이크로 컨트롤러 등이 사용될 수 있으며, 릴레이 제어부(22)를 컨트롤하기 위한 목적으로 사용된다. 컨트롤러 내부 인스트럭션 셋(Instruction Set)을 이용하여 릴레이 제어를 위한 코드를 생성, 릴레이 제어부(22)를 구동할 수 있다.
릴레이 제어부(22)는 주제어부(21)와 연동되어 주제어부(21)의 제어를 받으며, 제어코드를 이용한 구동 제어, 제어 상태 확인 등을 통해 릴레이 구동부(23)를 제어하는 역할을 한다.
릴레이 구동부(23)는 실제 스위치를 개폐하고자 하는 목적으로 사용되며, 도 3의 실시예에서는 릴레이 구동부(23)를 구성하는 구동 회로부(232)에는 릴레이를 사용하였지만, 파워 트랜지스터(Power Transistor)나 반도체 릴레이, 포토커플러(Photocoupler) 등을 이용할 수도 있다.
일반적으로 파워트랜지스터라고 할 때는 PC 1W 이상의 것을 가리키며, 소신호 트랜지스터에 비해 최대 콜렉터 전류와 최대 콜렉터 손실이 크고 발열에 대비하여 형상도 크고 금속으로 쉴드(Shield)되어 있거나 방열핀이 첨부되기도 한다. 포토커플러는 빛을 이용하기 때문에 잡음에 강하고, 시스템을 구성하는 장치간의 전류를 절연할 수 있으며, 각 장치마다 접지가 가능하다.
도 3은 본 발명에 따른 릴레이 제어부의 블록 구성을 나타낸다.
제어코드부(221)는 사용자에 의해 정의되는 제어 어드레스(address)와 제어코드부(221)를 활성화할 것인지를 결정하는 제어 데이터를 포함한다. 제어 코드는 일종의 비밀 번호와 같은 것으로, 특정 코드 값을 사용자가 개폐기 제어를 위한 제어 코드로 정의해서 사용하면 된다.
비교판단부(222)는, 제어코드부(221)를 통해 사용자로부터 입력되는 데이터 값과 코드세팅부(223)의 코드 값을 비교해 일치하는 경우에만 릴레이 구동부(23)를 구동하는 역할을 한다.
코드세팅부(223)는 사용자가 결정한 제어 코드에 따라 딥(Dip) 스위치 또는 인쇄회로 기판의 패턴으로 미리 코드값을 세팅하는 구역이다.
개폐기 선택부(224)는 릴레이 구동부(23)를 제어하기 위한 개폐기 제어 신호를 출력하는 릴레이 제어부(23)를 위한 이중 안전 장치라고 볼 수 있다. 개폐기 선 택부(224)의 입력 신호로는, 개폐기 선택 신호와 개폐기 선택부 선택 신호가 있는데, 개폐기 선택 신호는 장치 내에 개폐기가 여러 개 존재하는 경우 어떤 개폐기를 택할 것인지 선택하는 신호이며, 개폐기 선택부 선택 신호는 해당 개폐기에 개폐기 제어 신호를 인가할 것인지 결정하는 신호이다.
동작상태 검출부(225)는 릴레이 구동부(23)가 정상적으로 작동되고 있는지 그 상태를 확인할 수 있도록 해준다. 동작상태 검출부(225)의 입력 신호인 동작 상태 신호는 릴레이 구동부(23)에서 공급된다. 상태 확인 선택 신호는 동작상태를 표시할 것인지 결정할 수 있도록 하는 신호이다. 출력 신호인 동작 상태 표시 신호는 릴레이 구동부(23)의 동작 상태를 나타내는 신호이다.
도 4는 본 발명에 따른 릴레이 구동부의 블록 구성을 나타내고 있다.
도 4의 릴레이 구동부(23)는 릴레이 구동 안정화부(231)와 구동 회로부(232)로 구성된다.
릴레이 구동 안정화부(231)는 릴레이의 신뢰성 및 안정화를 위한 회로이다.
릴레이 구동 안정화부(231)는, 초기 전원 인가시 안정화 및 오작동을 방지하기 위해 개폐기 선택 신호를 이용하여 구동 회로부를 구동할 것인지 한 번 더 체크하는 것에 중점을 두고 있으며, 저항(R2)과 커패시터(C1)로 이루어지는 RC 시정수 생성부(41)와 NOT 게이트(U3)와 LED로 이루어지는 동작 상태 표시부(42)를 포함한다. 그 외에 AND 게이트로 이루어지는 제 1 연산처리부(U1), 제 2 연산처리부(U2), 별도의 저항 및 다이오드(D)를 포함하고 있다.
RC 시정수 생성부(41)는 커패시터(C1)와 저항(R2)을 병렬 연결한 구조로 되어 있으며, 커패시터(C1)와 저항(R2)에 의해 정해지는 시정수 값에 따라 제 1 연산처리부(U1)의 단자 2에 걸리는 전압이 최대치에 이르게 되는 시간이 달라지게 된다. 관리자는 제 1 연산 처리부(C1)와 제 2 연산 처리부(R2) 값을 조정함으로써, 어느 정도의 시간을 두고 제 1 연산 처리부(U1)의 단자 2에 신호를 공급할 것인지 선택할 수 있다.
AND 게이트로 이루어지는 제 1 연산 처리부(U1)는, 전원 공급시 주제어부(21) 및 릴레이 제어부(22) 등에서 불안정한 신호가 입력되더라도, 제 1 연산 처리부(U1)의 2번 핀에 입력되는 RC 시정수 생성부(41)의 출력 신호로 인해, 신호가 불안정한 형태로 공급되는 초기 전원 인가시에는 제 1 연산 처리부(U1)를 비활성화하고 커패시터(C1)에 대전되는 전압이 VIH(Voltage In High) 전압에 도달하면, 제 1 연산 처리부(U1)를 활성화하여, 초기 전원 인가시 발생되는 불안정한 신호들에 의한 회로의 오작동을 방지한다.
한편, LED(Light Emitting Diode : 발광 다이오드)와 NOT 게이트(U3)로 이루어지는 동작상태 표시부(42)는, 제 1 연산처리부(U1)의 출력 단자 및 제 2 연산처리부 (U2)의 입력 단자 2와 연결되어 있어 안정화된 릴레이 제어 신호가 공급되고 있는지 나타내는 역할을 한다. 동작상태 표시부(42)의 NOT 게이트의 단자 2는 릴레이 제어부(22)의 동작 상태 검출부(225)의 입력 신호로 공급되어 릴레이 제어부(22) 상에서도 릴레이 개폐 스위치의 동작 상태를 감시할 수 있도록 한다.
구동 회로부(232)는 기본적으로 도 1에 도시된 개폐 스위치 회로와 동일하며, 릴레이 구동 안정화부(231)로부터 공급되는 신호를 받아 개폐부를 실제로 구동시키는 역할을 한다. 도 4의 개폐부에는 릴레이 개폐 스위치가 사용되고 있다.
즉, 릴레이 구동 안정화부(231)의 제 2 연산처리부(U2)의 1번 단자의 출력에 의해서 트랜지스터 Q1이 턴 온(Turn On)되어 릴레이를 구동할 수 있도록 회로를 동작시켜 주며, 릴레이 개폐 스위치 K1의 동작에 의해 스위치가 개폐될 수 있도록 한다.
도 4의 실시예에서는 릴레이 개폐 스위치 구동시 K1의 5번 핀을 출력부로 사용하여 입/출력부의 스위치가 연결 해제되도록 하였으나, K1의 4번 핀을 출력부로 사용하면 반대로 스위치가 연결될 수 있도록 회로를 구성할 수도 있다.
이상 상술 한 내용 중 본 발명의 핵심 기능만을 다시 간추려 보자면, 다음과 같이 정리할 수 있다.
LAN(Local Area Network)이나 기타 접속 장치를 이용해 주제어부(21)에 접속하여 제어코드부(221)에 제어하고자 하는 코드값을 입력하고 개폐기 선택부(224)를 활성화한다. 비교판단부(222)에서 제어코드부(221)의 코드값과 코드세팅부(223)의 값을 비교해 일치 여부를 판단한다. 릴레이 구동부(231)에서는 비교판단부(222)의 값과 활성화 여부 및 제 1 연산처리부(U1)의 2번 입력핀의 초기 전압 안정화 회로가 정상화된 여부를 비교하여 모든 조건이 만족되면 트랜지스터(Q1)을 활성화하여 개폐부를 구동시킴으로써 스위치를 개폐하게 된다.
이 때 스위치의 개폐 타이밍은 주제어부(21)의 지연 또는 시정수(τ)값을 정의하여 원하는 시간 동안 제어코드부(221) 및 개폐기 선택부(224)를 활성화하면 된다. 반대로, 개폐 타이밍 이후에는 제어코드부(221)의 코드값을 초기화시켜 주고 개폐기 선택부(224)의 활성화를 해지한다. 릴레이 제어 신호의 유무는 LED(Light Emitting Diode : 발광 다이오드)의 점등으로 육안 확인이 가능하다.
본 발명에 의한 릴레이 스위치의 개폐는, 주제어부에 의해서 컨트롤되어야 하며, 지속 또는 일정 시간 동안만 개폐되도록 자유자재로 사용할 수 있게 사용자에 의해 선택되어질 수 있도록 하였다.
본 발명은, 릴레이 개폐 스위치에 고 신뢰성의 제어부를 추가함으로써, 기지국 시스템이나 MSC(Mobile Switching Center), 초고속 네트워크 제품 등의 중요 시스템에 예기치 못한 장애 발생시 주전원부 또는 중요 프로세서를 자동으로 제어하고자 할 때 안정적으로 전원 및 리셋의 개폐를 수행할 수 있어 시스템의 신뢰성 및 안정성을 확보할 수 있다는 이점을 가진다.

Claims (13)

  1. 개폐 스위치의 제어 장치에 있어서,
    제어 신호를 이용하여 스위치 개폐 회로를 구동하는 릴레이 구동부;
    사용자가 정한 제어 코드를 이용해 상기 릴레이 구동부에 안정화된 제어 신호를 공급하여 상기 릴레이 구동부를 제어하는 릴레이 제어부; 및
    사용자 터미널로부터 입력되는 제어 명령을 받아 내부의 인스트럭션 세트를 이용하여 릴레이 제어를 위한 코드를 생성하고 상기 릴레이 제어부를 구동하는 주제어부를 포함하며,
    상기 릴레이 제어부는,
    관리자가 정한 제어 코드에 따라 세팅되는 코드세팅부;
    사용자에 의해 상기 제어 코드를 입력하는 제어코드부;
    상기 제어코드부로 입력되는 제어 코드와 상기 코드세팅부에 세팅된 제어 코드가 일치하는지 비교 판단하여 상기 릴레이 구동부로 릴레이 제어 신호를 출력하는 비교판단부; 및
    다수개의 개폐기 중 어떤 개폐기를 제어할 것인지, 해당 개폐기에 대한 제어를 시행할 것인지 선택하는 개폐기 제어 신호를 상기 릴레이 구동부로 출력하는 개폐기 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 개폐 스위치 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 릴레이 제어부는,
    상기 릴레이 구동부에 대한 제어가 시행되는지 나타내는 동작상태 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개폐 스위치 제어 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 릴레이 구동부는,
    제어 신호를 받아 개폐 스위치를 실제로 구동시키는 구동 회로부; 와
    초기 전원 인가시 회로의 안정을 도모하고 오작동을 방지하기 위해 개폐기 선택 신호를 이용하여 구동 회로부를 구동할 것인지 결정하여 상기 구동 회로부로 제어 신호를 공급하는 릴레이 구동 안정화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 개폐 스위치 제어 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 릴레이 구동 안정화부는,
    초기 전원이 불안정하게 공급되는 일정 시간 동안 제어 신호를 인가하지 않도록 하는 시정수를 생성해 공급하는 시정수 생성부;
    구동 신호가 공급되고 있는 상태인지 상기 릴레이 구동 안정화부의 동작 상태를 표시하는 동작상태 표시부;
    상기 비교판단부로부터 출력되는 릴레이 제어신호와 상기 시정수 생성부로부터 출력되는 신호를 앤드(AND) 연산하여 출력하는 제 1 연산처리부; 및
    상기 개폐기 선택부로부터 출력되는 개폐기 제어신호와 상기 제 1 연산처리로부터 출력되는 신호를 앤드(AND) 연산하여 상기 구동회로부로 출력하는 제 2 연산처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 개폐 스위치 제어 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 시정수 생성부는, 저항 소자와 커패시터 소자가 병렬로 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하는 개폐 스위치 제어 장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 동작상태 표시부는,
    LED(발광 다이오드)와 NOT 게이트를 포함하고, 안정화 된 릴레이 제어 신호가 공급되고 있는지 나타내는 것을 특징으로 하는 개폐 스위치 제어 장치.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 동작상태 표시부는,
    상기 제 1 연산처리부로부터 출력되는 신호가 온(ON)인 경우에만 LED가 점등되는 것을 특징으로 하는 개폐 스위치 제어 장치.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 구동 회로부는,
    상기 제 2 연산처리부로부터 출력되는 신호로 구동되는 것을 특징으로 하는 개폐 스위치 제어 장치.
  10. 제 4항에 있어서,
    상기 구동 회로부는,
    트랜지스터와 개폐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 개폐 스위치 제어 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 개폐부는,
    릴레이 개폐 스위치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 개폐 스위치 제어 장치.
  12. 삭제
  13. 삭제
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