KR100895014B1 - Over current protecting circuit in ringer power - Google Patents
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Abstract
본 발명은 링 출력 전원 회로에서 링 출력 단락 시에 발생하는 과전류를 차단하기 위한 과전류 보호 회로를 제공한다. 이를 위한 본 발명은 링 출력 단락 시에 발생하는 과전류를 차단하는 전원 장치의 과전류 보호 회로에 있어서, 입력 전원을 유기하고, 유기된 전원을 정류 및 평활하여 직류 공급 전압을 발생하는 전원 공급부와, 상기 전원 공급부의 출력 그라운드에서 전류를 검출하는 과전류 검출부와, 상기 검출된 전류에 상응하는 전압을 입력받고, 상기 입력된 전압이 기준 전압 이상이면 동작을 오프하여 과전류를 차단하는 메인 펄스 폭 변조기를 구비한다.
The present invention provides an overcurrent protection circuit for cutting off overcurrent generated at the ring output short circuit in the ring output power supply circuit. According to an aspect of the present invention, there is provided an overcurrent protection circuit of a power supply device that cuts off an overcurrent generated at a ring output short circuit, comprising: a power supply unit for generating an input power supply, rectifying and smoothing the induced power supply to generate a DC supply voltage; An overcurrent detector for detecting a current at an output ground of a power supply unit, and a main pulse width modulator for receiving a voltage corresponding to the detected current and turning off an operation when the input voltage is equal to or greater than a reference voltage. .
링 전원 장치, 과전류 보호 회로.Ring power supply, overcurrent protection circuit.
Description
도 1은 종래 기술에 따른 링 입력 직류 전원반 회로도,1 is a circuit diagram of a ring input DC power board according to the prior art;
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 과전류 보호 회로를 갖는 링 입력 직류 전원반 회로도.
2 is a circuit diagram of a ring input DC power supply having an overcurrent protection circuit according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 링거 전원 장치에 관한 것으로, 특히 링 출력 단락 시에 발생하는 과전류를 보호하는 회로를 갖는 링거 전원 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a ringer power supply, and more particularly, to a ringer power supply having a circuit that protects an overcurrent generated at a ring output short circuit.
통상적으로 링(Ring) 신호를 출력하기 위해서는 링거(Ringer) 전원 장치의 링 입력 직류 전원반에서 링거 전원 장치 출력부 회로로 직류(DC) 전원을 공급하여 준다. 상기 링 입력 직류 전원반으로부터 직류(DC) 전압을 공급받은 링거 전원 장치 출력부 회로는 그라운드인 -48V를 중심으로 링 신호를 가입자 선로 교환 장치로 링 신호를 출력하게 된다. 이렇게 출력된 링 신호는 가입자 선로 교환 장치의 릴레 이를 온/오프(On/Off)하여 전화기를 동작시키게 된다.In general, in order to output a ring signal, DC power is supplied from a ring input DC power supply panel of a Ringer power supply device to a ringer power supply output circuit. The ringer power supply output circuit, which receives the DC voltage from the ring input DC power supply panel, outputs the ring signal to the subscriber line switching device about -48V, which is the ground. The ring signal outputted as described above turns on / off the relay of the subscriber line switching device to operate the telephone.
이때, 링거 전원 장치로부터 링 신호를 받은 가입자 교환 장치의 릴레이가 불량이거나, 링거 전원 장치에서 링 신호를 출력하는 출력단이 단락 될 시에는 과전류가 발생하게 되었다. 또한, 과전류 발생으로 교류(AC)인 링의 출력을 출력단에서 제한하기가 불가능하게 되었다.At this time, an overcurrent occurs when a relay of a subscriber exchange device receiving a ring signal from a ringer power supply is defective or when an output terminal for outputting a ring signal is shorted in the ringer power supply. In addition, overcurrent generation makes it impossible to limit the output of an alternating current ring at the output stage.
현재에는 전류의 제한으로 도 1에서 보인 바와 같이 링 출력 전원 장치에 직류(DC) 전압을 공급하여 주는 링 입력 직류 전원반에서 일부 출력 과전류를 제한하였다.Currently, as shown in FIG. 1, some output overcurrents are limited in a ring input DC power supply board supplying a DC voltage to a ring output power supply as shown in FIG. 1.
도 1은 종래 기술에 따른 링 입력 직류 전원반 회로도이다. 상기 도 1을 참조하여, 종래의 출력 과전류를 제한하는 것을 살펴본다.1 is a circuit diagram of a ring input DC power supply panel according to the prior art. Referring to FIG. 1, it looks at limiting the conventional output overcurrent.
먼저, 도 1의 링 입력 직류 전원반 회로에서, 트랜스 포머(T1)의 1차측과 2차측 권선비에 상응하여 입력 전원(+VIN)을 2차측으로 유기한다. 상기 유기된 전압은 다이오드(D1, D2, D3)와 커패시터(C1, C2, C3)를 통해 정류 및 평활된다. 또한 상기 다이오드(D1, D2, D3)와 커패시터(C1, C2, C3)를 통해 정류 및 평활된 전압은 직류 공급 전압인 +VCC_RING, -VCC_RING으로 발생한다.First, in the ring input DC power supply circuit of FIG. 1, the input power (+ VIN) is induced to the secondary side corresponding to the turns ratio of the primary side and the secondary side of the transformer T1. The induced voltage is rectified and smoothed through diodes D1, D2, and D3 and capacitors C1, C2, and C3. In addition, the voltage rectified and smoothed through the diodes D1, D2, and D3 and the capacitors C1, C2, and C3 is generated as + VCC_RING and -VCC_RING, which are DC supply voltages.
상기의 직류 공급 전압인 +VCC_RING, -VCC_RING을 공급받은 링 출력 전원 장치 회로는 그라운드인 -48V 중심으로 교류(AC)인 링 출력(Ring Output)을 발생시킨다. 이때 +VCC_RING, -VCC_RING에 출력 과전류가 흐르게 되면, 트랜스 포머(T1)의 1차측에 있는 전류 검출 트랜스 포머(CT1)는 상기의 출력 과전류를 센싱(Sensing)한다. 상기 센싱(Sensing)된 전류는 다이오드(D4)에 의해 전류 파형이 정류되고, 저항(R6, R5)에 의해 전류의 흐름을 제한하는 한 후 커패시터(C5)를 통해 전류 파형을 평활화한다. 상기 센싱된 전류에 상응하는 전압은 주파수 발생 및 출력 전압/전류를 제어하는 메인 펄스 폭 변조 제어기(U1)의 Is 단자로 입력된다. 상기 입력된 전압이 1V이상의 전압이면 상기 메인 펄스 폭 변조 제어기(U1)는 동작을 오프(Off)시키게 된다.The ring output power supply circuit supplied with the above-described DC supply voltages + VCC_RING and -VCC_RING generates a ring output (AC) around -48V, which is the ground. At this time, when the output overcurrent flows to + VCC_RING and -VCC_RING, the current detection transformer CT1 on the primary side of the transformer T1 senses the output overcurrent. The sensed current is rectified by the diode D4, and the current waveform is smoothed by the capacitor C5 after limiting the flow of the current by the resistors R6 and R5. The voltage corresponding to the sensed current is input to the Is terminal of the main pulse width modulation controller U1 which controls frequency generation and output voltage / current. If the input voltage is more than 1V, the main pulse width modulation controller U1 turns off the operation.
그러나 가입자 교환 장치의 릴레이의 불량이나, 링 출력 전원 장치에서의 출력단이 단락될 시에도 전류 검출 트랜스 포머(CT1)의 1차측에서 직류 공급 전압쪽에 흐르는 전류를 센싱하여 과전류를 제한하였다. 출력단 단락시, 부하전류가 증가하므로 T1의 2차 권선에 전류가 늘어나 전압이 강하되고, T1 피드백 단자전압도 떨어져 U1의 피드백 단자에도 저전압 상태가 전달된다. U1은 저전압 상태를 정상전압으로 높이기 위해 PWM의 듀티 사이클을 높인 파형을 U1의 OUT 단자로 출력한다. PWM 파형은 Q1으로 입력되는 +VIN 전압을 스위칭하여 증가된 부하전력을 감당하도록 한다. T1을 거쳐 전달된 증가된 에너지가 C1, C2에 전하로 저장되어 증가된 링 부하를 감당하고 결국 최대 단락 전류가 흐를 때까지 이 과정을 반복하면 CT1에 흐르는 전류가 과전류 상태에 이르게 되고, CT1에서 검출한 과전류상태가 Is 단자로 전달되고, U1은 그 후에야 비로소 과전류상태를 인지하고 출력을 차단한다. 이 과정에서 T1의 2차 부하 측의 과전류 상태와 1차 측의 검출시간에는 C1, C2의 버퍼와 링거전원 회로에 의한 지연이 불가피하고, 그 시간 동안 U1은 과전류 상태를 알지 못하고 계속 전원이 공급되도록 제어해야만 했다.
따라서 상기 과전류의 발생으로 인한 링거 전원 장치 주요 부품의 손상이 있었다.However, even when the relay of the subscriber switching device or the output terminal of the ring output power supply is short-circuited, the overcurrent is limited by sensing the current flowing from the primary side of the current detection transformer CT1 to the DC supply voltage. When the output terminal is shorted, the load current increases, so that the current increases in the secondary winding of T1, and the voltage drops. The T1 feedback terminal voltage also drops, and the low voltage state is transmitted to the feedback terminal of U1. U1 outputs the waveform of the duty cycle of PWM to the OUT terminal of U1 to increase the low voltage to the normal voltage. The PWM waveform switches the + VIN voltage input to Q1 to accommodate the increased load power. If the increased energy transferred through T1 is stored as charge in C1 and C2 to bear the increased ring load, and the process is repeated until the maximum short-circuit current flows, the current flowing in CT1 leads to an overcurrent state. The detected overcurrent state is transferred to the Is terminal, and U1 only recognizes the overcurrent state and cuts off the output. In this process, the delay due to the buffer and ringer power circuits of C1 and C2 is inevitable during the overcurrent state of the secondary load side of T1 and the detection time of the primary side. I had to control as much as possible.
Therefore, there was damage of the main parts of the ringer power supply due to the generation of the overcurrent.
상술한 바와 같은 종래의 링 출력 전원 장치에는 과전류를 차단할 수 있는 방법이 없어 링 입력 직류 전원반에서 상기와 같이 트랜스 포머(T1)의 1차측에서 +VCC_RING 과 -VCC_RING의 출력 과전류를 전류 검출 트랜스 포머(CT1)로 센싱(Sensing)하여 일부의 과전류는 제한을 하였다. 그러나, 이는 링 출력 단락 시에 발생되는 과전류로 인해 발생되는 링거 전원 장치 회로의 주요 부품에 손상은 방지하지 못하는 문제점이 있었다.In the conventional ring output power supply device as described above, there is no way to cut off the overcurrent, so in the ring input DC power supply board, the output overcurrent of + VCC_RING and -VCC_RING is detected on the primary side of the transformer T1 as described above. Sensing with (CT1) to limit some overcurrent. However, this does not prevent damage to the main components of the ringer power supply circuit generated due to the overcurrent generated at the ring output short circuit.
따라서 본 발명의 목적은 링 출력 단락 시에 발생하는 과전류를 빠르게 검출하여 직류 출력 전원을 제어함으로써, 링 출력 전원 장치의 주요 부품에 손상이 없도록 할 수 있는 과전류 보호 회로를 제공함에 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an overcurrent protection circuit that can detect an overcurrent occurring at the time of a ring output short circuit to control a DC output power supply, thereby preventing damage to main components of the ring output power supply device.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 링 출력 단락 시에 발생하는 과전류를 차단하는 전원 장치의 과전류 보호 회로에 있어서, 입력 전원을 유기하고, 유기된 전원을 정류 및 평활하여 직류 공급 전압을 발생하는 전원 공급부와, 상기 전원 공급부에서 흐르는 전류를 출력 그라운드에서 검출하는 과전류 검출부와, 상기 검출된 전류에 상응하는 전압을 입력받아, 상기 입력된 전압이 기준 전압 이상이면 동작을 오프하여 과전류를 차단하는 메인 펄스 폭 변조기로 이루어짐을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object in the over-current protection circuit of the power supply device to block the over-current generated in the ring output short circuit, to induce the input power supply, rectify and smooth the induced power supply to generate a DC supply voltage A main power supply which receives a power supply, an overcurrent detector for detecting a current flowing from the power supply at an output ground, and a voltage corresponding to the detected current, and turns off the operation when the input voltage is equal to or greater than a reference voltage And a pulse width modulator.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면에서 구체적인 회로 구성은 소자나 부품등과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들없이 본 발명이 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description and the annexed drawings, specific circuit configurations are set forth in order to provide a more thorough understanding of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be practiced without these specific details. And a detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.
도 2은 본 발명의 실시 예에 따른 과전류 보호 회로를 갖는 링 입력 직류 전원반 회로도이다. 상기 도 2를 참조하여 링의 출력에서 단락으로 발생하는 과전류를 트랜스 포머 2차 측의 그라운드(GND)인 -48V에서 전류 검출 트랜스 포머(CT2)로 센싱(sensing)하여 과전류를 차단하는 과전류 보호 회로에 대하여 상세히 살펴본다.2 is a circuit diagram of a ring input DC power supply board having an overcurrent protection circuit according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, an overcurrent protection circuit for sensing an overcurrent generated by a short circuit at an output of a ring is sensed by a current detection transformer CT2 at -48V, which is the ground ground (GND) of a transformer secondary, to cut off the overcurrent. Take a closer look at.
먼저 전원 공급부(320)는 외부로부터 공급되는 입력 전원(+VIN)을 유기하고, 상기 유기된 전원을 정류 및 평활하여 직류 공급 전압으로 공급한다. 상기 전원 공급부(320)는 트랜스 포머(T1), 다이오드(D1, D2, D3), 커패시터(C1, C2, C3)를 포함하여 구성된다.First, the power supply unit 320 induces input power (+ VIN) supplied from the outside, rectifies and smoothes the generated power and supplies the DC power supply voltage. The power supply unit 320 includes a transformer T1, diodes D1, D2, and D3, and capacitors C1, C2, and C3.
트랜스 포머(T1)는 1차측과 2차측 권선비에 상응하여 외부로부터 공급되는 입력 전원(+VIN)을 2차측으로 유기한다. 다이오드(D1, D2, D3)및 커패시터(C1, C2, C3)는 상기 트랜스 포머(T1)로부터 유기된 전압을 정류 및 평활하고, 상기 정류 및 평활된 직류의 전압을 직류 공급 전압(+VCC_RING, -VCC_RING)으로서 출력한다.The transformer T1 induces the input power (+ VIN) supplied from the outside to the secondary side in correspondence with the primary and secondary winding ratios. Diodes D1, D2 and D3 and capacitors C1, C2 and C3 rectify and smooth the voltage induced from the transformer T1, and convert the voltage of the rectified and smoothed direct current into a direct current supply voltage (+ VCC_RING, -VCC_RING).
과전류 검출부(300)는 전류 검출 트랜스 포머(CT2), 저항들(R11, R10), 다이오드(D5) 및 커패시터(C6)를 포함하여 구성되며, 상기 과전류 검출부(300)는 상기 전원 공급부(330)의 트랜스 포머(T1)의 2차측의 그라운드(GND)인 -48V에서 전류를 센싱한다.The
전류 검출 트랜스 포머(CT2)는 상시 전원 공급부(330)의 -48V에서 흐르는 전류를 센싱(sensing)한다. 여기서 상기 센싱(sensing)이란 상기 전류 검출 트랜스 포머(CT2)의 1차 측과 2차측의 권선비에 상응하여 전류를 검출하는 것을 말한다.The current detecting transformer CT2 senses a current flowing at −48 V of the power supply unit 330 at all times. In this case, the sensing means detecting current corresponding to the turns ratio of the primary side and the secondary side of the current detection transformer CT2.
상기 센싱된 전류는 다이오드(D5)를 통해 정류되고, 저항(R11)에 의해 전류가 제한이 된다. 상기 센싱된 과전류는 다이오드(D5)와 커패시터(C6)에 의해 평활된 후 트랜지스터(Q3)의 베이스와 이미터 사이에 순 바이어스 전위를 걸어 트랜지스터(Q3)를 턴온 시킨다. 그러면 대부분의 Vref 전압은 저항 R7에 걸리게 되고, 그 전압은 R8을 거쳐 트랜지스터 (Q2)의 이미터와 베이스 사이에 순 바이어스를 걸어 트랜지스터(Q2)를 턴온 시킨다. Vref 전위는 R8과 R9 사이에 분배되며, 트랜지스터(Q2)의 컬랙터에 걸리는 전위는 정상적인 전류상태에서 1볼트보다 낮게, 과전류상태에서 1볼트보다 높게 설계된다. 트랜지스터 Q2의 컬렉터 전위는 U1의 Is 단자로 입력되어 1볼트이상이면 과전류로 판단하여 직류 출력을 차단한다. The sensed current is rectified through the diode D5, and the current is limited by the resistor R11. The sensed overcurrent is smoothed by diode D5 and capacitor C6 and turns on transistor Q3 by applying a forward bias potential between the base and emitter of transistor Q3. Then, most of the Vref voltage is applied to the resistor R7, which turns on the transistor Q2 by applying a forward bias between the emitter and the base of the transistor Q2 via R8. The Vref potential is distributed between R8 and R9, and the potential across the collector of transistor Q2 is designed to be lower than 1 volt in normal current and higher than 1 volt in overcurrent. The collector potential of transistor Q2 is input to the Is terminal of U1, and if it is 1 volt or more, it is judged to be an overcurrent and cuts off the direct current output.
메인 펄스 폭 변조 제어기(310)는 주파수 발생 및 출력 전압/전류를 제어한다. 본 발명에서의 상기 메인 펄스 폭 변조 제어기(310)로는 유니트 로이드(Unit Rode)사의 제품 번호 UC2845AD8인 전류 모드 펄스 폭 변조 제어기(Current Mode PWM Controller)를 사용한 예를 보인 것이다. 상기 메인 펄스 폭 변조기(310)는 기존의 전류검출 트랜스포머(CT1)로부터 검출한 과전류에 상응하는 전압과 더불어, 상기 과전류 검출부(300)로부터 검출된 과전류에 상응하는 전압을 입력받는다. 상기 입력된 전압이 기준 전압 이상이면, 상기 메인 펄스 폭 변조기(310)의 동작이 오프(Off)된다. 본 발명에서 사용하는 기준 전압은 1V이다.The main pulse
따라서, 종래와는 달리 링의 출력단의 단락으로 발생하는 과전류를 트랜스 포머(T1) 2차 측의 -48V에서 전류 검출 트랜스 포머(CT2)로 검출하기 때문에 주요 부품의 파손을 방지하게 된다. 또한, 다시 링 출력이 단락에서 해제가 되면 상기 과전류 검출부(300)로부터 검출된 전류에 상응하는 전압이 메인 펄스 폭 변조기(310)로 입력되어 모든 링거 전원 장치는 자동으로 정상 동작하게 된다.
Therefore, unlike the related art, the overcurrent generated by a short circuit at the output terminal of the ring is detected by the current detection transformer CT2 at -48V on the secondary side of the transformer T1, thereby preventing damage to main components. In addition, when the ring output is released again in a short circuit, a voltage corresponding to the current detected from the
상술한 바와 같이 본 발명은 링의 출력에서 단락으로 발생하는 과전류를 트랜스 포머 2차측의 -48V에서 전류 검출 트랜스 포머로 빠르게 센싱하여 과전류를 차단함으로써 부품의 파손 및 치명적인 고장을 사전에 방지할 수 있는 이점이 있다. 또한 링 출력 전원 장치로부터 가입자 선로 교환 장치로 안정된 링 출력을 공급할 수 있는 이점이 있다.As described above, according to the present invention, the overcurrent generated by a short circuit at the output of the ring is quickly sensed by the current detection transformer at -48V on the secondary side of the transformer to cut off the overcurrent, thereby preventing component breakage and fatal failure in advance. There is an advantage. In addition, there is an advantage that can provide a stable ring output from the ring output power supply to the subscriber line switching device.
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2002
- 2002-05-13 KR KR1020020026134A patent/KR100895014B1/en not_active IP Right Cessation
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