KR100918635B1

KR100918635B1 - 전원관리부를 구비한 교내 방송 시스템

Info

Publication number: KR100918635B1
Application number: KR1020090069375A
Authority: KR
Inventors: 소병양
Original assignee: (주)진영텔레콤
Priority date: 2009-07-29
Filing date: 2009-07-29
Publication date: 2009-09-25

Abstract

본 발명은 교내 방송 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 입력되는 여러 음원의 방송데이터를 우선순위에 따라 선택하여 교실에 설치되어 있는 스피커로 출력하고, 어느 교실의 스피커로 방송데이터를 출력할 것인지 선택할 수 있는 교내 방송 시스템에 관한 것이다. 또한, 각 교실에 구비되어 있는 전원장비들(TV, 형광등, 에어컨, 선풍기, 히터 등)의 전원상태를 감시 및 관리할 수 있고, 전원장비 중 형광등은 고휘도, 저발열의 LED를 광원으로 사용하여 학생들의 수업환경 질을 높인 교내 방송 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 교내 방송 시스템은 각 교실에 설치되어 있는 스피커; 입력되는 음원들의 방송데이터를 믹싱하는 믹서와, 기설정된 프로그램에 따라 상기 믹서가 우선 출력할 방송데이터를 선택 제어하는 우선순위제어부와, 상기 믹서가 방송데이터를 송출할 스피커를 선택 제어하는 매트릭스제어부를 포함하여 방송관리부;를 포함하여 이루어진다.

학교, 방송, 스피커, 우선순위, 전원관리, LED, 형광등, 일반방송, 정관방송

Description

전원관리부를 구비한 교내 방송 시스템{Broadcasting system used in school and equipped with power controller}

학교의 각 교실에는 스피커가 설치되어 있고, 방송실이나 교무실에 구비되어 있는 방송장비를 통해 수업의 시종을 알리는 차임벨이나, 공지사항이나 행사안내 등의 전달사항을 알리는 안내방송이나, 화재발생과 같은 긴급상황을 알리는 정관방송을 각 교실의 스피커로 출력한다.

그런데 이러한 여러 종류의 방송이 스피커로 동시에 송출되는 때, 예를 들어 학교 행사를 알리는 안내방송이 송출되는 중에 화재발생을 알리는 정관방송이 송출되는 때에는 먼저 송출되고 있는 안내방송이 스피커로 출력되거나, 먼저 송출되고 있는 안내방송이 차단되고 후에 송출된 정관방송이 송출되고 있는 것이 현재의 교내 방송 시스템이다. 다시 말해, 여러 방송데이터가 함께 입력되는 경우에는 입력되는 방송데이터들의 우선순위를 정해 중요한 방송데이터부터 스피커로 출력하여야 하는데 종래의 교내 방송시스템은 그러하지 못하고 있다.

그리고 학교의 각 교실에는 형광등, 선풍기, TV, 에어컨, 히터 등과 같은 다양한 종류의 전원장비들이 구비되어 있고, 각 교실의 전원장비는 각 교실에서 사용자(학생 또는 선생님)가 직접 ON/OFF시켜 사용하고 있다.

그러다보니 체육시간과 같이 교실을 이탈하여 수업을 하는 경우나 하교할 때에 교실의 전원장비를 OFF시키지 아니하고 이탈을 하거나 하교하는 일이 빈번하게 발생된다. 그리하여 불필요한 전력소모가 많고, 당직근무자가 일일이 교실을 돌아다니면서 전원장비가 OFF되었는지 확인하여야 하는 불편이 있었다.

따라서 이러한 전력소모를 줄이고, 각 교실의 전원장비의 ON/OFF를 확인하여야하는 불편함을 해결할 수 있도록 교내 전원을 감시 및 관리할 필요가 있다.

그리고 위와 같은 여러 전원장비 중에서 형광등은 학생들의 교육환경 질에 가장 큰 영향을 미치는데, 현재 학교의 형광등은 방전관 방식의 램프형 형광등을 사용하고 있다. 램프형 형광등은 조도가 높지 아니하고 발열이 많기에 교육환경의 질을 높이는데 적합하지 아니하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 각 교실의 스피커로 여러 음원의 방송데이터가 동시에 출력되도록 방송데이터들의 방송관리부(방송장비)로 입력되는 경우에 입력되는 방송데이터들의 우선순위를 정하여 중요하고 긴급한 방송부터 스피커로 출력되도록 하는 교내 방송 시스템을 제공함을 목적으로 한다.

또한, 교내의 전원장비들의 전원상태를 감시 및 관리하여 불필요한 전력소모를 예방하고, 관리실에서 원격으로 각 교실의 전원장비를 ON/OFF시킬 수 있어 각 교실을 돌아다니면서 전원장비를 OFF시켜야하는 불편을 없애고, 교실에 구비되어 있는 전원장비로서 형광등은 조도가 높으면서 전력소모는 적고 반영구적인 수명을 갖는 LED를 광원으로 사용하여 교육환경의 질을 높인 교내 방송 시스템을 제공함을 또 다른 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 교내 방송 시스템은

각 교실에 설치되어 있는 스피커;

입력되는 음원들의 방송데이터를 믹싱하는 믹서와,

기설정된 프로그램에 따라 상기 믹서가 우선 출력할 방송데이터를 선택 제어하는 우선순위제어부와,

상기 믹서가 방송데이터를 송출할 스피커를 선택 제어하는 매트릭스제어부를 포함하여 방송관리부;를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 방송관리부는

각 교실에 설치되어 있는 전원장비들(예; 형광등, TV, 선풍기)의 전원상태(입력전원에 연결되어 있는지 여부, 전원이 ON상태인지 OFF상태인지 여부)를 감시하고, 상기 전원장비들의 전원 ON/OFF를 원격 제어하는 전원관리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 전원관리부는

상기 전원장비들 각각에 설치되어 있는 전원상태감지기와 송수신하는 송수신기와,

상기 송수신기를 통해 상기 전원장비들 각각에 설치되어 있는 전원상태감지기로부터 전원상태에 대한 신호를 전송받아 이를 표시하는 표시부와,

관리자의 명령신호를 입력받기 위한 입력버튼과,

상기 송수신기, 표시부 및 입력버튼이 연결되고, 상기 송수신기를 통해 상기 전원장비들 각각에 설치되어 있는 ON/OFF구동부에 ON/OFF신호를 전송하여 전원장비들의 전원 ON/OFF를 제어하는 전원제어부를 포함하여 이루어지고,

상기 전원관리부가 제어, 관리하는 상기 전원장비로서 형광등은

다수의 칩 엘이디(LED)가 실장되어 있는 인쇄회로기판(PCB);

상기 인쇄회로기판이 안착되는 안착홈이 길이방향으로 형성되어 있는 방열프레임;

상기 방열프레임의 양단에 각각 결합되어 있는 사이드커버;

상기 사이드커버를 관통하여 상기 방열프레임의 양단에 각각 결합되어 있는 브라켓;

상기 방열프레임 상부에 결합되어 상기 칩 엘이디가 발산하는 빛을 확산 또는 집광시키는 렌즈부재;를 포함하여 이루어지되,

상기 방열프레임의 측면에는 길이방향으로 결합홈이 형성되어 있고, 상기 결합홈에는 마그넷(Magnet)이 삽입되어 있고,

상기 방열프레임의 하부에는 볼트의 헤드가 삽입되어 슬라이드 이동 가능한 볼트홀이 길이방향으로 형성되어 있고,

상기 방열프레임의 안착홈에는 상기 PCB가 삽입되는 PCB홀이 길이방향으로 형성되어 있고,

상기 렌즈부재의 양측면에는 외측으로 절곡되어 있는 절곡부가 형성되어 있고, 상기 방열프레임의 상부에는 상기 렌즈부재의 절곡부가 삽입되는 렌즈홀이 길이방향으로 형성되어 있고,

상기 브라켓은 수평부와, 상기 수평부와 일체를 이루며 수직으로 절곡되어 있는 수직부로 이루어지고,

상기 방열프레임의 양단에는 나사를 통해 상기 브라켓의 수직부가 결합되는 브라켓홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하고,

전원장비로서 상기 형광등의 엘이디에 구동전원을 공급하는 구동회로를 더 포함하되, 상기 구동회로는

입력전원의 과전압 및 과전류를 방지하는 보호부와, 상기 보호부 출력전원의 노이즈를 제거하는 노이즈제거부와, 상기 노이즈제거부의 출력전원을 평활하는 평활부를 포함하여 이루어지고, 형광등 프레임의 양측 소켓에 각각 전기적으로 연결되는 제1전원입력부 및 제2전원입력부;

상기 제1전원입력부 또는 제2전원입력부로부터 입력되는 출력전원을 엘이디(LED) 구동에 필요한 일정크기의 정전류로 변환하여 출력하는 구동부;

상기 엘이디로 공급되는 전류를 감지하여 상기 구동부로 피드백하는 피드백부;를 포함하여 이루어지고,

상기 구동부는

상기 평활부의 출력전원에 의해 전류가 충전되는 인덕터와,

상기 인덕터의 충전 전류를 방전시켜 상기 평활부의 출력전원을 증폭시키는 트랜지스터와,

상기 피드백부로부터 피드백 신호를 전송받고 정전류가 출력되도록 상기 트랜지스터의 스위칭을 제어하는 제어부와,

상기 트랜지스터에 의해 증폭된 전원을 평활하여 상기 LED모듈로 공급하는 직류부와,

상기 인턱터에 자속결합되어 있는 코일과, 상기 코일에 유기되는 전압을 평활하여 상기 제어부에 구동전원을 공급하는 커패시터를 포함하는 구동전원공급부를 포함하여 이루어지고,

상기 트랜지스터의 소스단자에는 트랜지스터의 증폭동작 안정도유지를 위한 저항과 고주파 대역에서의 이득 보상을 위한 커패시터를 포함하는 이득보상부가 연결되어 있고,

상기 평활부와 상기 구동부의 제어부 사이에는 상기 구동부의 초기 구동을 위한 전원을 공급하는 초기구동저항과, 상기 구동부의 동기화를 위한 동기화저항이 연결되어 있고,

상기 코일과 상기 제어부 사이에는 상기 트랜지스터의 제로스위칭을 위한 제로스위칭저항이 연결되어 있고,

상기 제1전원입력부 및 제2전원입력부의 상기 보호부는 전원입력단에 병열연결되어 과전압을 방지하는 바리스터와, 전원입력단에 직열연결되어 과전류를 방 지하는 퓨즈와, 전원입력단에 직렬연결되어 서지전류를 방지하는 NTC저항을 포함하여 이루어지고,

상기 노이즈제거부는 상기 보호부에 병열연결되어 노이즈를 제거하는 커패시터를 포함하여 이루어지고,

상기 평활부는 상기 노이즈제거부의 출력전원을 정류하는 브릿지다이오드와, 상기 브릿지다이오드의 출력전원을 평활하는 저항 및 커패시터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은 방송관리부에 여러 종류의 음원 방송데이터가 동시에 입력되는 경우에 우선순위제어부가 기설정된 프로그램에 따라 긴급하고 중요한 방송데이터를 선택하여 스피커로 송출함으로써 방송사고가 발생되거나 긴급사항이 전달되지 아니하여 대피를 못하는 등의 피해가 발생되지 않는다.

그리고 전원관리부를 통해 교내 각 교실에 구비되어 있는 전원장비들의 전원상태를 상시 감시하고 원격에서 각 교실의 전원장비들의 ON/OFF를 제어할 수 있어 불필요한 전력소모를 줄이고, 각 교실을 돌아다니면서 전원장비들의 ON/OFF를 확인한 후에 OFF시켜야하는 불편이 없다.

또한, 교실에 설치되는 전원장비로서 형광등은 LED를 광원으로 사용하여 전력소모는 적으면서 휘도가 높고 발열은 적어 교육환경의 질을 높이는데 일조를 한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 교내 방송 시스템의 구성도로서, 도면에서 보는 바와 같이 각 교실에 설치되는 스피커와 전원장비들, 방송관리부에 구비되는 믹서, 우선순위제어부, 매트릭스제어부 및 전원관리부를 포함하여 이루어진다.

상기 스피커는 도2a와 도2b에서 보는 바와 같이 교실 벽면에 매립되는 매립형 스피커(100)로서, 도면에서 보는바와 같이 본체(150)와, 상기 본체(150) 전면부에 부착되는 고정부재(130)와 커버(140)로 구성되고, 상기 본체(150)의 내부에는 일반적인 증폭회로를 갖는 회로기판이 배열배치되고 상기 증폭회로에 의해 마이크나 방송관리부를 통해 전달되는 신호가 증폭되어 외부로 음성화하여 신호될 수 있도록 하기 위한 확성기가 내장된다.

이와 같이 형성되는 스피커(100)의 본체(150) 전면부에 결합공(131)이 형성되는 고정부재 (130)를 일체로 하여 형성되도록 하되, 본체(150)의 전면부와 상기 고정부재(130)의 결합 후 상기 고정부재(130)의 결합공(131)을 통해 볼트(132)등의 고정수단으로 매립홈(210)이 천설되는 실내벽면(160)과 고정되도록 한다.

이와 같이 되는 고정부재(130) 전면측으로 합성수지재로 되는 투명체의 커버 (140)를 장착하게 되는바, 상기 커버(140)는 외부로 노출되는 본체(150)의 전면부가 공기 중의 먼지나 불순물등이 부착되어 앰프의 성능을 저하시키는 것을 방지하기 위한 것이다.

한편 상기의 스피커(100)를 설치하기 위해 실내의 적정부위, 예컨데 실내벽면 (160) 상단부와 실내구석 등의

다수개의 적정위치에 스피커의 본체(150)가 삽입될 수 있는 적정크기와 폭으로 되는 매립홈(170)을 천설하고, 상기 스피커의 본체(100)를 삽입설치하게 된다.

이와 같이 상기 스피커의 본체(150)를 매립홈(210)에 매립시킨 후 본체(150)의 전면부의 고정부재(130) 외주면과 당접되는 실내벽면(160)간을 고정하기 위해 볼트(132)등으로 고정부재(130) 외주면 적정부위에 다수개로 천공되어 있는 결합공(131)을 통하여 상기 실내벽면(160)과 고정체결하도록 하되, 본체(150)의 전면부를 커버하기 위한 합성수지로 되는 투명체의 커버(140)를 이용하여 본체(150)의 전면부를 커버한 후, 상기의 볼트(132)를 이용하여 고정부재(130) 외주면과 커버 (140)의 외주면에 고정부재(130)의 결합공(131)과 동일위치에 천공되는 체결공(142) 및 실내벽면(200)간을 체결하여 고정부재(130)와 커버(140) 및 실내벽면(200)이 고정되도록 한다.

이때 상기 커버(140)는 도면에서 보는바와 같이 본체(150)의 전면부에 돌출되는 전원스위치(110)나 볼륨조절스위치등의 조작스위치(120)등을 미리 셋팅시킨 상태에서 더이상 조절할 필요가 없을 경우에는 완전하게 밀폐되는 형상을 갖도록 하는 커버(140)를 제공하여 사용토록 하여 먼지나 불순물등이 앰프로부터 완벽하게 차단될 수 있도록 하거나, 이와는 달리 자주 스위치(110,120)를 조작하여야 할 필요가 있는 장소에서는 본체(120)의 전면부에 돌출되는 스위치(110,120)의 위치와 동일한 위치에 각각 구멍(141)을 천공하여서 되는 커버(140)를 결합하여 사용토록 하여 잦은 스위치(110,120) 조작에 불편함이 없도록 한다.

상기와 같은 구성에 의해 실내벽면(160)에 다수개의 스피커(100)가 매립설치되어지면, 출력 음성의 증폭에 의해 실내에 공진이나 공명현상 없이 고르게 음성이 분포/확산되며 교실에서 청강하는 학생들이 출력되는 방송데이터의 음성을 정확하게 청취할 수 있고, 강의자(선생님)는 자신의 체력조건을 감안하여 음성의 강약을 조절할 수 있게 되므로 강의자나 교실의 수업을 진행하는 교사, 교수의 체력 안배를 효율적으로 할 수 있게 되는 것이다.

상기 방송관리부(300)의 믹서(310)는 마이크, CD, 카세트, 라디오, 방송데이터가 저장되어 있는 메모리 등으로부터 음원의 방송데이터가를 입력받고, 입력되는 방송데이터를 믹싱하고, 증폭한다.

상기 우선순위제어부(320)는 상기 믹서(310)에 입력되는 여러 방송데이터 중 어느 방송데이터를 스피커(SP1, SP2, SPn)로 송출할 것인지 선택 제어하고,

상기 매트릭스제어부(330)는 우선순위제어부(320)를 통해 선택된 방송데이터를 어느 교실의 스피커로 송출할 것인지 선택 제어하여, 내부 통신망을 이용하여 선택된 교실의 스피커(SP1, SP2, SPn)로 선택된 방송데이터를 송출한다.

예를 들어, 일반적인 교육방송(예; 선생님의 수업방송)이 믹서를 통해 출력 되고 있는 상황에서 수업종료를 알리는 음원이 믹서에 입력되는 경우에 우선순위제어부는 교육방송을 차단하고 수업종료를 알리는 음원을 출력시킬 것인지, 아니면 교육방송을 그대로 출력시키면서 수업종료를 알리는 음원을 출력시킬 것인지를 선택하고,

일반적인 교육방송이 믹서(143)를 통해 출력되고 있는 상황에서 공지사항을 알리는 안내방송의 음원이 입력되는 경우에 우선순위제어부는 교육방송을 차단하고 안내방송의 음원을 출력시킨다.

그리고 일반적인 교육방송이나 안내방송이 출력되고 있는 상황에서 화재와 같은 긴급상황을 알리는 음원이 입력되는 경우에 우선순위제어부는 출력되고 있는 방송을 차단하고, 긴급상황을 알리는 방송을 출력시킨다.

그리고 매트릭스제어부는 우선순위제어부에 의해 선택된 방송을 어디로 출력시킬 것인지, 예를 들어 수업 시작이나 종료를 알리는 방송은 전체에, 안내방송은 관련 있는 학년이나 층에, 화재발생시에는 전체 또는 화재발생층, 그 아래층 및 그 위 2층으로 방송이 출력되도록 제어한다.

상기 전원관리부(340)는 송수신기(346), 표시부(341), 입력버튼(345), 전원제어부(342)를 포함하여 이루어지고, 각 교실의 전원장비들로 신호를 분배하여 전송하기 위해 신호분배기(400)를 구비한다.

상기 송수신기(346)는 내부 통신망을 통해 각 교실에 설치되어 있는 각종 전원장비에 장착되어 있는 전원상태감지기와 ON/OFF구동부에 연결되어 각종 신호를 송수신한다.

즉, 송수신기(346)는 전원장비에 장착되어 있는 전원상태감지기로부터 외부 입력전원이 전원장비에 전기적으로 연결되어 있는지와, 전원장비가 현태 ON상태인지 OFF상태인지에 대한 신호를 수신 받고, 전원제어부가 발하는 전원장비의 ON 또는 OFF 신호를 ON/OFF구동부에 송신하여 전원장비를 ON 또는 OFF 시킨다.

상기 표시부(341)는 교내 각 교실 전원장비의 전원상태를 디스플레이하여 관리자가 인식할 수 있도록 하고, 입력버튼(345)을 통해 입력되는 조작신호를 디스플레이한다.

상기 전원제어부(342)는 상기 송수신기(346), 표시부(341) 그리고 입력버튼(345)과 연결되어 전원관리부(340)를 전체적으로 제어하고,

상기 입력버튼(345)을 통해 각 교실의 전원장비들이 개별, 또는 그룹별, 또는 전체로 지정되고, 지정된 전원장비들이 자동으로 ON 또는 OFF 되는 시간이 설정되는 설정부(343)와,

상기 설정부(343)에 설정된 시간이 되면 해당 전원장비들에 설치된 ON/OFF구동부에 ON 또는 OFF신호를 상기 송수신기를 통해 전송하는 신호발생부(344)를 포함하여 이루어진다.

이와 같은 설정부(343)와 신호발생부(344)를 통해 음악실이나 실험실과 같이 특정 시간대에만 사용되는 교실의 전원장비들은 사용시간 외에는 자동으로 전원장 비가 OFF 되도록 하고, 학생들이 모두 하교하고 선생님들이 퇴근한 시간대에는 당직실이나 관리실과 같이 특정 교실을 제외한 모든 교실의 전원장비들이 OFF되도록 하고, 학생들이 등교하는 시간이 되면 미리 에어컨이나 히터를 ON시켜 불필요한 전력소모를 예방하고, 최적의 수업환경이 조성되도록 할 수 있다.

상기 신호분배기(400)는 상기 송수신기(346)의 신호를 받아 각 교실의 전원장비들로 분배하여 전송한다.

상기 신호분배기(400)는 패널(410)과, 상기 패널의 전면에 구비되고, 상기 송수신기의 통신단자(미도시)가 접속되는 통신포트(420) 다수와, 상기 패널의 후면에 구비되고, 각 교실의 전원장비에 구비되어 있는 전원상태감지기의 통신라인이 접속되는 접속단자(430) 다수와, 상기 패널 후면에 부착되어 상기 통신포트와 상기 접속단자를 전기적으로 연결시키는 PCB(440)를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 통신포트(420)에는 신호의 디지털 통신을 위해 접속핀 2개가 구비된다. 기존 아날로그 통신에는 접속핀이 4개 필요하지만 디지털 통신에는 접속핀 2개로 충분하다.

그리고 교실에 구비되어 있는 전원장비 중 형광등은 교육환경의 질에 매우 큰 영향을 미친다. 이에 본 발명은 조도가 높고, 조사 방향을 임의 조절할 수 있는 LED 형광등을 사용한다.

도3a는 본 발명에 사용된 LED 형광등의 사시도이고, 도3b는 분해 사시도로 서, 도면에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 LED 형광등은 LED(10), PCB(20), 방열프레임(30), 사이드커버(40), 브라켓(50), 렌즈부재(60)를 포함하여 이루어진다.

상기 LED(10)는 조도 및 휘도가 높은 칩 LED를 사용하였고, 화이트, 그린, 블루, 옐로우 등의 색상의 빛을 발하는 LED가 사용될 수 있다.

상기 LED(10)는 PCB(20) 일면에 매립형태로 돌출되지 않도록 실장되어 외부충격에 의해 파손되지 않도록 하는 것이 바람직하고, 그 표면에는 빛을 확산시키거나 집광시키는 확산렌즈로 감싸지는 것이 바람직할 수 있다.

LED(10)는 형광등이나 전구램프에 비해 열선이나 자외선을 거의 포함하지 않고, 전기요금이 70%이상 절감되고, 반영구적인 사용이 가능하다는 장점을 갖는다.

상기 PCB(20)의 일면에는 상기 LED(10)와 LED를 보호하기 위한 저항 등의 전자소자가 일정간격으로 실장되어 있고, PCB(20)는 방열효율을 높이기 위해 메탈 PCB인 것이 바람직할 수 있다.

그리고 상기 PCB(20)는 방열프레임(30)의 안착홈(31)에 안착되고, 양면테이프를 통해 안착홈의 바닥면에 접착될 수 있고, 도면과 같이 안착홈(31)에 형성되어 있는 PCB홀(32)에 측면이 삽입되어 결합될 수도 있다.

상기 방열프레임(30)은 열전달이 우수한 알루미늄재질로 이루어지고,

상부면의 중앙에는 길이방향으로 상기 PCB(20)가 안치되어 결합되는 안착 홈(31)이 형성되어 있고, 안착홈의 바닥면에는 PCB(20)가 삽입되어 결합되는 PCB홀(32)이 형성되어 있고, 상부면의 가장자리에는 렌즈부재(60)가 삽입되어 결합되는 렌즈홀(36)이 길이방향으로 형성되어 있고,

측면에는 마그넷(70)이 삽입되어 결합되는 결합홈(37)이 길이방향으로 형성되어 있고,

하부면에는 볼트(B2)가 삽입되어 슬라이드 이동 가능한 볼트홀(33)이 길이방향으로 형성되어 있고,

양단에는 사이드커버(40) 및 브라켓(50)을 볼팅결합시키기 위한 브라켓홀(35)과, PCB(20)에 전기를 공급하는 케이블(미도시)이 수용되는 수용홈(38)과, 사이드커버(40)의 결합돌기(41)가 삽입되어 결합되는 돌기홀(34)이 형성되어 있다.

그리고 도면에 도시하지 아니하였으나 방열면적을 늘려 방열효율을 높이기 위한 다수의 날개부를 방열프레임의 외면에 형성시키는 것이 바람직할 수 있다.

상기 방열프레임(30)의 일측면에 결합되는 마그넷(70)은 본 조명장치를 자성을 갖는 벽체(금속 벽체)에 간편하게 탈부착이 가능하게 하기 위한 것이다.

상기 방열프레임의 하부면 볼트홀(33)에 삽입되는 볼트(B2)는 브라켓(50)과는 별도로 방열프레임(30)을 벽체 등에 고정할 필요가 있는 경우에 사용하기 위한 것이다.

상기 사이드커버(40)는 상기 방열프레임(30)의 양단에 결합되고, 방열프레임의 양단을 막아 방열프레임(30)에 삽입결합된 PCB(20), 렌즈부재(60), 브라켓(50), 볼트(B2) 등이 방열프레임(30)에서 이탈되지 않도록 한다.

상기 사이드커버(40)의 내면에는 방열프레임(30)의 돌기홀(마그넷홀과 안착홈이 대용될수 있음)(34)에 삽입결합되는 돌기(41)가 돌출형성되어 있고, 브라켓과(50) 함께 방열프레임(30)에 볼트(B1)로 고정시키기 위한 볼트공(43)이 천공되어 있다.

상기 렌즈부재(60)의 양측면에는 방열프레임(30)의 렌즈홀(36)에 삽입되는 절곡부(61)가 형성되어 있고, 방열프레임의 상부 렌즈홀(36)에 결합되어 안착홈(31)을 덮음으로써 PCB(20)에 실장되어 있는 칩 LED(10)가 노출되지 않도록 하여 LED를 보호하고,

조명 목적에 따라 LED(10)가 발하는 빛을 확산시키거나 집광시켜 방출하고, 그 내면에는 입사되는 빛을 확산 또는 집광시키기 위한 요철패턴이 형성될 수 있다. 이 요철패턴에 의해 LED가 발하는 빛은 약 30도에서 120도의 어느 한 각도로 집광 또는 확산되어 조명한다.

상기 브라켓(50)은 상기 방열프레임(30)을 벽체 등에 고정시키기 위한 것으로서, 방열프레임의 브라켓홀(35)에 결합되는 볼트(B1)가 삽입되는 볼트공(54)을 갖는 수직부(53)와, 상기 수직부(53)와 일체를 이루며 절곡되어 있고 벽체 등에 고정시키기 위한 고정공(52)이 형성되어 있는 수평부(51)를 포함하여 이루어진다.

볼트(B1)로 방열프레임(30)이 회전가능하게 브라켓(50)에 결합시킨 후에 방 열프레임을 회전시켜 조명 방향에 맞게 방열프레임(30)의 각도를 조절한 후에 볼트(B1)를 꽉 조여 방열프레임(30)을 브라켓(50)에 고정시킴으로서 방열프레임의 각도 조절이 간단하게 행해진다.

도4는 본 발명에 사용된 형광등의 LED에 구동전원을 공급하는 구동회로(200)로서, 도4a는 본 발명에 형광등 구동회로의 블록도이고, 도4b은 구동회로의 구체적인 회로도이다.

도면에서 보는 바와 같이 본 발명의 구동회로는 제1전원입력부(210), 제2전원입력부(220), 구동부(230), 피드백부(250)를 포함하여 이루어진다.

상기 제1전원입력부(210) 및 제2전원입력부(220)는 각각 형광등 프레임(1)의 양측 소켓(3)에 전기적으로 연결되어 프레임(1)의 안정기를 통해 교류전원을 입력받고, 입력전원의 비정상적인 전원은 차단하고 평활하여 직류화하여 상기 구동부(130)에 직류전원을 공급한다.

상기 제1전원입력부(210)와 제2전원입력부(220) 중 어느 한 전원입력부만 소켓(3)을 통해 전원을 입력 받을 수 있고, 두 전원입력부가 모두 양측의 소켓(3)으로부터 전원을 공급 받을 수도 있다.

상기 제1전원입력부(210) 및 제2전원입력부(220)는 각각 보호부(211,221), 노이즈제거부(213,223), 평화부를 포함하여 이루어진다.

상기 보호부(211,221)는 상기 소켓(3)에 연결되는 전원입력단에 병열연결되어 있는 바리스터(ZNR11, ZNR21)와, 전원입력단에 직력연결되어 있는 퓨즈(F11, F21)와 NTC저항(NTC11, NTC21)을 포함하여 이루어진다.

상기 바리스터(ZNR11, ZNR21)는 입력전원의 과전압이나 외부에서 유입되는 서지전압을 차단하고, 상기 퓨즈(F11, F21)는 과전류가 입력시 이를 차단하고, 상기 NTC저항(NTC11, NTC21)은 서지전류를 차단하여 비정상적인 전원이 입력되는 것을 방지하여 구동회로 및 LED모듈(10A)을 보호한다. 여기서, LED모듈(10A)은 PCB(20)에 실장된 LED(10)들을 의미한다.

상기 노이즈제거부(213,223)는 상기 보호부(211,221)에 병열연결되어 있는 커패시터(C11,C12, C21,C22)로 구성된다. 도면에 도시하지 않았으나 상기 노이즈제거부(213,223)는 상기 커패시터(C11,C12, C21,C22) 출력단에 그리고 상기 보호부(211,221)에 병열연결되는 인덕터를 더 포함할 수 있다.

상기 노이즈제거부(213,223)의 커패시터(인덕터를 포함할 수 있음)는 외부에서 유입되는 서지 및 노이즈를 제거하여 출력한다.

상기 평활부(215,225)는 상기 노이즈제거부(213,223)에서 입력되는 전원을 평활하여 직류화하여 상기 구동부(230)로 공급한다.

상기 평활부(215,225)는 상기 노이즈제거부(213,223)의 출력전원을 전파정류 하는 브릿지다이오드(D11~D14, D21~D24)와, 정류된 전원을 평활하는 저항(ZNR12,R11,R12, ZNR22,R21,R22) 및 커패시터(C13,C14, C23,C14)를 포함하여 이루어진다.

상기 구동부(230)는 인덕터(L31), 트랜지스터(Q), 제어부(231), 직류부(235), 구동전원공급부(237), 코일(L32), 이득보상부(233), 초기구동저항(R31,R32), 동기화저항(R33,R34,R35), 제로스위칭저항(R37) 등을 포함하여 이루어지고, 상기 평활부(215,225)의 출력전원을 승압하고 스텝다운(전류)하여 일정크기의 정전류를 LED모듈(10A)에 공급한다.

상기 인덕터(L31)는 상기 평활부(215,225)에 직렬연결되어 평활부(215,225)의 출력전류가 일시적으로 충전되고,

상기 인덕터(L31)에 드레인단자가 연결되어 있는 상기 트랜지스터(Q)는 스위칭하여 상기 인덕터(L31)의 충전전류를 방전하여 상기 평활부(115,125)의 출력전압을 승압하여(평활부(215,225)의 출력전류를 스텝다운하여) 상기 직류부(235)로 공급한다.

상기 트랜지스터(Q)의 게이트단자는 상기 제어부(231)에 연결되어 제어부(231)로부터 스위칭신호를 받아 스위칭이 제어되고, 상기 트랜지스터(Q)의 소드단자에는 저항(R43,R44,R45)과 커패시터(C35)로 구성된 이득보상부(233)가 연결되 어 트랜지스터(Q)의 증폭동작(스위칭)을 안정화시키고 고주파 대역에서의 이득을 보상한다. 상기 이득보상부(233)의 저항(R43,R44,R45)은 스위칭동작을 안정화시키고, 커패시터(C35)는 고주파 대역에서 이득을 보상하는 역할을 한다.

상기 제어부(231)는 상기 피드백부(250)가 감지한 LED모듈(10A)에의 공급전류 크기 신호를 피드백 받고, 상기 인덕터(L31)에 자속결합되어 있는 코일(L32)에 연결되어 있는 제로스위칭저항(R37)으로부터 제로전압점 신호를 받아 상기 트랜지스터(Q)의 소스단자에 스위칭신호를 인가하여 일정 크기의 정전류가 지속적으로 LED모듈(10A)에 공급될 수 있도록 트랜지스터(Q)의 스위칭을 제어한다.

상기 인덕터(L31)에는 코일(L32)이 자속결합되어 있어, 상기 인덕터(L31)의 양단 전압에 비례하는 전압이 상기 코일(L32)에 유기된다.

그리고 상기 코일(L32)에는 커패시터(C31,C33), 저항(R36), 다이오드(D31)를 포함하는 구동전원공급부(237)가 연결되어, 상기 코일(L32)에 유기되는 전압을 평활하여 직류화하여 상기 제어부(231)의 구동을 위한 구동전원을 공급한다. 참고로, 구동전원공급부에 연결되어 있는 제너다이오드(D32)는 제어부(231)에 공급되는 구동전원의 레벨을 조절하기 위한 것이다.

상기 직류부(235)는 상기 트랜지스터(Q)에 의해 승압되고 스텝다운(전류)된 전원을 평활하여 직류화하여 상기 LED모듈(10A)로 공급한다. 상기 직류부(235)는 다이오드(D34)와, 다수의 저항(R46,R47,R48)과, 다수의 커패시터(C36,C37,C38)로 구성된다.

그리고 상기 평활부(215,225)와 상기 제어부(231) 사이에는 초기기동저항(R31,R32)과, 동기화저항(R33,R34,R35)이 연결되어 있다.

상기 초기기동저항(R31,R32)은 상기 평활부(215,225)의 출력전압을 상기 제어부(231)에 공급하여 상기 구동부(230)가 초기에 구동될 수 있도록 하고, 상기 동기화저항(R33,R34,R35)은 상기 평활부(215,225)의 출력전압을 상기 제어부(231)에 공급하여 상기 구동부(230)를 동기화한다.

상기 피드백부(250)는 상기 LED모듈(10A)에 직력연결되어 있는 저항(R51,R52)으로 구성되어 LED모듈에 공급되는 정전류의 크기를 감지하여 상기 제어부(231)로 전송한다.

그리고 상기 LED모듈(10A)은 PCB에 실장되어 있는 다수의 LED로 이루어지고, 다수의 LED는 상호 직렬 또는 병렬, 또는 직병렬 혼합되어 연결되고, 상기 구동회로에서 공급되는 전류의 크기와 다수 LED들의 연결 관계에 따라 그 조도의 조절이 가능할 수 있다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구 조를 갖는 교내 방송 시스템에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 교내 방송 시스템의 블록도.

도 2a,b 는 본 발명에 사용된 스피커의 사시도 및 설치상태 단면도.

도 3a,b 는 본 발명에 사용된 형광등의 사시도 및 분해 사시도.

도 4a,b 는 본 발명에 사용된 형광등 구동회로의 블록도 및 회로도.

도 5 는 본 발명에 사용된 신호분배기의 도면대용 사진.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : LED 20 : PCB

30 : 방열프레임 40 : 사이드커버

50 : 브라켓 60 : 렌즈부재

100 : 스피커 200 : 구동회로

300 : 방송관리부 310 : 믹서

320 : 우선순위제어부 330 : 매트릭스제어부

340 : 전원관리부 400 : 신호분배기

Claims

각 교실에 설치되어 있는 스피커;와

입력되는 음원들의 방송데이터를 믹싱하는 믹서와, 기설정된 프로그램에 따라 상기 믹서가 우선 출력할 방송데이터를 선택 제어하는 우선순위제어부와, 상기 믹서가 방송데이터를 송출할 스피커를 선택 제어하는 매트릭스제어부를 포함하는 방송관리부;를 포함하여 이루어진 교내 방송 시스템에 있어서,

상기 방송관리부는

각 교실에 설치되어 있는 전원장비들(예; 형광등, TV, 선풍기)의 전원상태(입력전원에 연결되어 있는지 여부, 전원이 ON상태인지 OFF상태인지 여부)를 감시하고, 상기 전원장비들의 전원 ON/OFF를 원격 제어하는 전원관리부를 더 포함하되,

상기 전원관리부는

상기 전원장비들 각각에 설치되어 있는 전원상태감지기와 송수신하는 송수신기와,

상기 송수신기를 통해 상기 전원장비들 각각에 설치되어 있는 전원상태감지기로부터 전원상태에 대한 신호를 전송받아 이를 표시하는 표시부와,

관리자의 명령신호를 입력받기 위한 입력버튼과,

상기 송수신기, 표시부 및 입력버튼이 연결되고, 상기 송수신기를 통해 상기 전원장비들 각각에 설치되어 있는 ON/OFF구동부에 ON/OFF신호를 전송하여 전원장비들의 전원 ON/OFF를 제어하는 전원제어부를 포함하여 이루어지고,

상기 전원관리부가 제어, 관리하는 상기 전원장비로서 형광등은

다수의 칩 엘이디(LED)가 실장되어 있는 인쇄회로기판(PCB);

상기 인쇄회로기판이 안착되는 안착홈이 길이방향으로 형성되어 있는 방열프레임;

상기 방열프레임의 양단에 각각 결합되어 있는 사이드커버;

상기 사이드커버를 관통하여 상기 방열프레임의 양단에 각각 결합되어 있는 브라켓;

상기 방열프레임 상부에 결합되어 상기 칩 엘이디가 발산하는 빛을 확산 또는 집광시키는 렌즈부재;를 포함하여 이루어지되,

상기 방열프레임의 측면에는 길이방향으로 결합홈이 형성되어 있고, 상기 결합홈에는 마그넷(Magnet)이 삽입되어 있고,

상기 방열프레임의 하부에는 볼트의 헤드가 삽입되어 슬라이드 이동 가능한 볼트홀이 길이방향으로 형성되어 있고,

상기 방열프레임의 안착홈에는 상기 PCB가 삽입되는 PCB홀이 길이방향으로 형성되어 있고,

상기 렌즈부재의 양측면에는 외측으로 절곡되어 있는 절곡부가 형성되어 있고, 상기 방열프레임의 상부에는 상기 렌즈부재의 절곡부가 삽입되는 렌즈홀이 길이방향으로 형성되어 있고,

상기 브라켓은 수평부와, 상기 수평부와 일체를 이루며 수직으로 절곡되어 있는 수직부로 이루어지고,

상기 방열프레임의 양단에는 나사를 통해 상기 브라켓의 수직부가 결합되는 브라켓홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전원관리부를 구비한 교내 방송 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 형광등의 칩 엘이디에 구동전원을 공급하는 구동회로를 더 포함하되,

상기 구동회로는

입력전원의 과전압 및 과전류를 방지하는 보호부와, 상기 보호부 출력전원의 노이즈를 제거하는 노이즈제거부와, 상기 노이즈제거부의 출력전원을 평활하는 평활부를 포함하여 이루어지고, 형광등 프레임의 양측 소켓에 각각 전기적으로 연결되는 제1전원입력부 및 제2전원입력부;

상기 제1전원입력부 또는 제2전원입력부로부터 입력되는 출력전원을 상기 칩 엘이디 구동에 필요한 일정크기의 정전류로 변환하여 출력하는 구동부;

상기 칩 엘이디로 공급되는 전류를 감지하여 상기 구동부로 피드백하는 피드백부;를 포함하여 이루어지고,

상기 구동부는

상기 평활부의 출력전원에 의해 전류가 충전되는 인덕터와,

상기 인덕터의 충전 전류를 방전시켜 상기 평활부의 출력전원을 증폭시키는 트랜지스터와,

상기 피드백부로부터 피드백 신호를 전송받고 정전류가 출력되도록 상기 트랜지스터의 스위칭을 제어하는 제어부와,

상기 트랜지스터에 의해 증폭된 전원을 평활하여 상기 칩 엘이디로 공급하는 직류부와,

상기 인턱터에 자속결합되어 있는 코일과, 상기 코일에 유기되는 전압을 평활하여 상기 제어부에 구동전원을 공급하는 커패시터를 포함하는 구동전원공급부를 포함하여 이루어지고,

상기 트랜지스터의 소스단자에는 트랜지스터의 증폭동작 안정도유지를 위한 저항과 고주파 대역에서의 이득 보상을 위한 커패시터를 포함하는 이득보상부가 연결되어 있고,

상기 평활부와 상기 구동부의 제어부 사이에는 상기 구동부의 초기 구동을 위한 전원을 공급하는 초기구동저항과, 상기 구동부의 동기화를 위한 동기화저항이 연결되어 있고,

상기 코일과 상기 제어부 사이에는 상기 트랜지스터의 제로스위칭을 위한 제로스위칭저항이 연결되어 있고,

상기 제1전원입력부 및 제2전원입력부의 상기 보호부는 전원입력단에 병열연결되어 과전압을 방지하는 바리스터와, 전원입력단에 직열연결되어 과전류를 방지하는 퓨즈와, 전원입력단에 직렬연결되어 서지전류를 방지하는 NTC저항을 포함하여 이루어지고,

상기 노이즈제거부는 상기 보호부에 병열연결되어 노이즈를 제거하는 커패시터를 포함하여 이루어지고,

상기 평활부는 상기 노이즈제거부의 출력전원을 정류하는 브릿지다이오드와, 상기 브릿지다이오드의 출력전원을 평활하는 저항 및 커패시터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전원관리부를 구비한 교내 방송 시스템.
제 2 항에 있어서,

상기 전원관리부에는 상기 송수신기의 신호를 받아 각 교실의 전원장비들로 분배하여 전송하는 신호분배기가 구비되어 있되,

상기 신호분배기는

패널과,

상기 패널의 전면에 구비되고, 상기 송수신기의 통신단자가 접속되는 통신포트 다수와,

상기 패널의 후면에 구비되고, 각 교실의 전원장비에 구비되어 있는 전원상태감지기의 통신라인이 접속되는 접속단자 다수와,

상기 패널 후면에 부착되어 상기 통신포트와 상기 접속단자를 전기적으로 연결시키는 PCB를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전원관리부를 구비한 교내 방송 시스템.
제 3 항에 있어서,

상기 통신포트에는 신호의 디지털 통신을 위해 접속핀 2개가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 전원관리부를 구비한 교내 방송 시스템.