KR100952645B1 - 발광 다이오드 램프를 이용한 항공 등화 시스템 - Google Patents

발광 다이오드 램프를 이용한 항공 등화 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발광 다이오드 램프를 이용한 항공 등화 시스템에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 발광 다이오드 램프 및 발광 다이오드 드라이브가 소손된 경우에 자체적으로 전력을 차단할 수 있는 항공 등화 시스템을 제공하는 데 있다.
이를 위해 정전류 조절기; 종단 필터; 절연 변압기; 개별전구 감시제어 장치; 발광 다이오드 드라이브; 발광 다이오드 램프; 직렬통신 장치; 메인제어 장치; 로 이루어지는 발광 다이오드 램프를 이용한 항공등화 시스템에 있어서, 상기 발광 다이오드 드라이브는 상기 발광 다이오드 램프와 상기 발광 다이오드 드라이브의 전력 소모량을 검출하여 상기 발광 다이오드 램프는 상기 발광 다이오드 드라이브의 소손 상태를 파악한 후, 상기 발광 다이오드 드라이브에 공급되는 전원을 단전시키는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프를 이용한 항공 등화 시스템을 개시한다.

Description

발광 다이오드 램프를 이용한 항공 등화 시스템{AIRFIELD LIGHT SYSTEM USING A LUMINESCENT DIODE LAMP}
본 발명은 발광 다이오드 램프를 이용한 항공 등화 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광 다이오드 램프 및 발광 다이오드 드라이브의 고장시에 전력 입력측을 오픈시키는 발광 다이오드 램프를 이용한 항공 등화 시스템에 관한 것이다.
최근 항공 등화 시스템은 할로겐 램프를 발광 다이오드 램프로 교체하는 추세에 있다.
그에 따라 할로겐 램프를 이용하던 항공 등화 시스템도 발광 다이오드 램프에 적합한 체계로 변환되고 추세에 있다.
할로겐 램프를 이용하던 종래의 항공 등화 시스템은 할로겐 램프의 고장시에 할로겐 램프의 소비 전력이 월등히 높은 상태에서 소모 전력이 거의 없어지는 상태로 변경된다. 이 경우, 항공 등화 시스템은 할로겐 램프의 무부하 상태를 검출하여 할로겐 램프 개별적으로 단전시킴으로써, 정상적으로 동작하는 다른 할로겐 램프에 영향이 가지 않도록 하였다.
그러나, 발광 다이오드 램프를 이용하는 항공 등화 시스템은 발광 다이오드 램프를 구동시키는 발광 다이오드 드라이브의 소모 전력이 높아 발광 다이오드 램프의 고장시에 무부하 상태를 판별하기 매우 어려운 상황에 있다.
즉, 발광 다이오드 램프가 고장나는 경우에는 발광 다이오드 램프가 구동되지 않는 상태에서도 발광 다이오드 드라이브가 전력을 소모하게 되고, 개별 전구 감시 제어장치에서는 발광다이오드의 단선 상태를 검출할 수가 없으며, 항공 등화 시스템에 연결된 다른 항공 등화에 영향을 미치기도 한다.
또한, 발광 다이오드 드라이브가 고장나는 경우에도 발광 다이오드 램프는 발광이 안되거나 개별전구 감시제어장치에서는 발광 다이오드 램프의 상태를 검출할 수가 없어 항공기의 안전 운항에 영향을 미치게 된다.
본 발명의 기술적 과제는 발광 다이오드 램프 및 발광 다이오드 드라이브가 소손된 경우에 자체적으로 전력을 차단할 수 있는 항공 등화 시스템을 제공하는 데 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 과제는 일정한 전류를 출력시키는 정전류 조절기; 상기 정전류 조절기에 전기적으로 연결되어 상기 정전류 조절기로 유입되는 고주파신호를 필터링하는 종단 필터; 상기 정전류 조절기에 전기적으로 연결되는 통신용 절연 변압기와 상기 정전류 조절기에 전기적으로 연결되는 복수 개의 전력공급용 절연 변압기를 포함하는 절연 변압기; 상기 전력공급용 절연 변압기 각각에 전기적으로 연결되는 복수 개의 개별전구 감시제어 장치; 상기 개별전구 감시제어 장치 각각과 전기적으로 연결되는 복수 개의 발광 다이오드 드라이브; 상기 발광 다이오드 드라이브 각각과 전기적으로 연결되는 복수 개의 발광 다이오드 램프; 상기 통신용 절연 변압기와 전기적으로 연결되는 직렬통신 장치; 및 상기 직렬통신 장치와 전기적으로 연결되고, 상기 직렬통신 장치에 신호를 보내 상기 복수 개의 개별전구 감시제어 장치를 구동시켜 상기 발광 다이오드 램프를 턴 온 또는 턴 오프시키는 메인제어 장치; 를 포함하여 형성되는 발광 다이오드 램프를 이용한 항공등화 시스템에 있어서,
상기 발광 다이오드 드라이브는 상기 발광 다이오드 램프와 상기 발광 다이 오드 드라이브의 전력 소모량을 검출하여 상기 발광 다이오드 램프는 상기 발광 다이오드 드라이브의 소손 상태를 파악한 후, 상기 발광 다이오드 드라이브에 공급되는 전원을 단전(open)시키는 것을 특징으로 한다.
이 경우, 상기 발광 다이오드 드라이브는 1차측 코일의 양 단이 상기 개별전구 감시제어 장치와 전기적으로 연결되는 발광 다이오드 구동용 변압기; 상기 발광 다이오드 구동용 변압기와 전기적으로 연결되며, 상기 발광 다이오드 구동용 변압기에서 입력받은 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 정류부; 상기 정류부에 전기적으로 연결되어 상기 정류부에서 출력되는 직류 전압을 일정한 전압으로 유지시키는 전압 제한부; 상기 개별전구 감시제어 장치와 전기적으로 연결되어 전압 제한부에서 출력되는 전압과 전류를 검출하는 제 1 전압 및 전류 검출부; 상기 제 1 전압 및 전류 검출부와 전기적으로 연결되어 제어신호의 값에 따라 출력 전류를 단계별로 나누어 상기 발광 다이오드 램프에 출력하는 발광 다이오드 구동부; 상기 발광 다이오드 구동부와 전기적으로 연결되어 상기 발광 다이오드 구동부의 이전단의 전압 및 전류를 검출하는 제 2 전압 및 전류 검출부; 1차측 코일의 양 단 가운데 어느 하나가 상기 발광 다이오드 구동용 변압기의 1차측 코일 가운데 어느 하나와 전기적으로 연결되는 전류 검출용 변압기; 상기 전류 검출용 변압기의 2차측 코일에 전기적으로 연결되며, 상기 전류 검출용 변압기를 통해 인가되는 교류를 직류로 변환한 후, 변환된 직류를 실효치 값으로 변경하는 직류 실효치 변환부; 접점부와 릴레이를 구비하며, 접점부가 상기 전류 검출용 변압기의 1차측 코일과 상기 개별전구 감시제어 장치에 전기적으로 연결되는 래치 릴레이; 상기 래치 릴레이와 전기적으로 연결되며, 제어신호를 입력받는 경우 상기 래치 릴레이의 릴레이를 자화시켜 래치 릴레이의 접점 상태를 변환시키는 래치 릴레이 구동부; 및 상기 래치 릴레이 구동부와 상기 제 1 전압 및 전류 검출부와 상기 제 2 전압 및 전류 검출부 및 상기 래치 릴레이 구동부와 전기적으로 연결되며, 상기 전류 검출부에서 검출한 전력 소모량과 상기 제 1 전압 및 전류 검출부와 상기 제 2 전압 및 전류 검출부에서 전압 및 전류 크기값을 입력받아 전력 소모량을 연산하고, 전력 소모량들 변화로 상기 발광 다이오드 드라이브와 상기 발광 다이오드 램프의 고장 상태를 파악한 후, 상기 래치 릴레이 구동부에 전기적인 신호를 출력시켜 상기 래치 릴레이의 접점이 통전되도록 상기 래치 릴레이 구동부를 구동시키는 중앙처리장치를 포함하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 중앙처리장치는 상기 발광 다이오드 구동부와 전기적으로 연결되어 상기 발광 다이오드 구동부에서 단계별로 제어신호를 출력하여 상기 발광 다이오드 램프가 단계별로 밝아지도록 조절할 수 있다.
또한, 상기 발광 다이오드 램프를 이용한 항공 등화 시스템은 상기 래치 릴레이의 접점부에 병렬로 연결되어 통전시에 상기 발광 다이오드 램프 및 상기 발광 다이오드 드라이브에 전력을 공급하는 점검 스위치; 를 더 포함하여 형성될 수 있다.
본 발명은 발광 다이오드 램프 및 발광 다이오드 드라이브의 소손시에 자체적으로 입력 전력을 차단(open)하여 소손된 발광 다이오드 램프 및 발광 다이오드 드라이브로 인한 전력 손실이 발생하지 않게 하므로, 전력 손실로 인한 전체 항공 등화 시스템에 영향을 미치지 않아 항공 등화 시스템의 안정성이 향상되는 효과가 있으며 항공기의 안전운항에 도움이 되는 효과가 있다.
본 발명은 소손된 발광 다이오드 램프 및 발광 다이오드 드라이브를 교체한 후 점검 스위치 및 리셋 스위치로 발광 다이오드 램프 및 발광 다이오드 드라이브의 구동을 확인할 수 있으므로, 소손된 발광 다이오드 램프 및 발광 다이오드 드라이브의 교체 작업시에 작업의 효율성이 향상되는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 램프를 이용한 항공 등화 시스템의 구성도이다. 도 2는 도 1에 도시된 발광 다이오드 램프를 이용한 항공 등화 시스템의 개별전구 감시 제어 장치를 더욱 상세하게 나타낸 회로도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 램프를 이용한 항공 등화 시스템은 정전류 조절기(10), 종단 필터(20), 절연 변압기(30), 개별전구 감시제어 장치(40), 발광 다이오드 드라이브(50), 발광 다이오드 램프(60), 직렬통신 장치(70) 및, 메인제어 장치(80)를 포함하여 형성된다.
상기 정전류 조절기(10)는 제 1 극(11)과, 제 1 극(11)과 전압차를 형성하는 제 2 극(12)을 구비한다. 이러한 정전류 조절기(10)는 대략 2000m 내지 40000m 정 도되는 활주로에 매설되는 발광다이오드 램프(60)들에 전력을 공급하는 장치로서, 제 1 극(11)과 제 2 극(12)의 전압차가 600V 내지 5000V의 사이인 교류 전원을 출력한다. 또한, 정전류 조절기(10)는 제 1 극(11) 및 제 2 극(12)에서 출력되는 전류의 양을 일정하기 유지시키는 역할을 한다. 이 경우, 정전류 조절기(10)에서 출력되는 전류량은 2.8A 내지 6.6A 사이로 조절되어 직렬로 연결되는 발광 다이오드 램프(60) 각각에 일정한 전류가 공급되도록 한다. 도 1 및 도 2에 도시된 굵은 선들은 정전류 조절기(10)에서 일정한 전류를 공급하는 전력선이다.
상기 종단 필터(20)는 정전류 조절기(10)의 제 1 극(11)과 제 2 극(12)에 전기적으로 연결된다. 이 경우, 종단 필터(20)는 메인제어 장치(80)와 개별전구 감시제어 장치(40)의 사이로 전송되는 통신 신호인 고주파 신호를 필터링하여 정전류 조절기(10)로 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다.
상기 절연 변압기(30)는 전력공급용 절연 변압기(31) 및 통신용 절연 변압기(32)를 포함하여 형성된다. 통신용 절연 변압기(32)의 1차측 코일은 정전류 조절기(10)의 제 1 극(11)에 전기적으로 연결되고, 통신용 절연 변압기(32)의 2차측 코일은 직렬통신 장치(70)에 전기적으로 연결된다. 또한, 전력공급용 절연 변압기(31)의 1차측 코일은 정전류 조절기(10)와 전기적으로 연결되는 제 1 극(11)에 전기적으로 연결되고, 전력공급용 절연 변압기(31)의 2차측 코일은 개별전구 감시제어 장치(40)와 전기적으로 연결된다. 여기서, 전력공급용 절연 변압기(31)는 발광 다이오드 램프(60)의 갯수에 대응하게 복수개로 설치된다. 또한, 전력선에 직렬로 설치되는 전력공급용 절연변압기(31)는 전력공급 역할이외에 직렬통신장치(70) 와 개별전구 감시제어 장치(40)간의 통신선로로도 이용된다.
상기 개별전구 감시제어 장치(40)는 도 2에서 보는 바와 같이 전원부 변압기(41), 통신부 변압기(42), 전원부(43), 전력 제어부(44), 감시제어 중앙처리부(45) 및, 통신부(46)를 포함하여 형성된다. 여기서, 도 2에 개별전구 감시제어 장치(40)는 도 1에 도시된 복수 개의 개별전구 감시제어 장치(40)와 동일하므로, 동일한 도면부호를 사용하기로 하며, 중복해서 설명하지 않기로 한다. 또한, 도 2에 도시된 개별전구 감시제어 장치(40)에 연결되는 전력공급용 절연 변압기(31) 및 발광 다이오드 드라이브(50)는 도 1에 복수 개로 도시되었으나, 구성과 기능이 동일하므로 중복해서 설명하지 않기로 한다.
상기 전원부 변압기(41)의 1차측 코일은 전력공급용 절연 변압기(31)의 2차측 코일에 직렬로 연결되고, 전원부 변압기(41)의 2차측 코일은 전원부(43)와 전기적으로 연결된다. 전원부 변압기(41)는 전력공급용 절연 변압기(31)의 전압을 전원부(43)의 사용 전압에 맞게 변환시키는 역할을 한다.
상기 통신부 변압기(42)의 1차측 코일은 전력공급용 절연 변압기(31)의 2차측 코일에 직렬로 연결되고, 통신부 변압기(42)의 2차측 코일은 통신부(46)와 전기적으로 연결된다. 통신부 변압기(42)는 통신부(46)의 사용 전압에 맞게 전력공급용 절연 변압기(31)의 2차측 코일의 전압을 변환시키는 역할을 한다.
상기 전원부(43)는 전원부 변압기(41)의 2차측 코일과 전기적으로 연결된다. 전원부(43)는 전력부 변압기(41)의 2차측 코일에서 인가되는 교류 전원을 직류 전원으로 변경하여 전력 제어부(44)와 개별전구 감시제어 중앙처리부(45) 및 통신 부(46)의 구동을 위한 직류 전원을 인가시키는 역할을 한다.
상기 전력 제어부(44)는 전력공급용 절연 변압기(31)의 2차측 코일의 양단과 전기적으로 연결된다. 또한, 전력 제어부(44)는 발광 다이오드 드라이브(50)의 발광 다이오드 구동용 변압기(51)의 1차측 코일 및 전류검출용 변압기의 1차측 코일에 전기적으로 연결된다. 또한, 전력 제어부(44)는 개별전구 감시제어 중앙처리부(45)와 전기적으로 연결된다. 이러한 전력 제어부(44)는 개별전구 감시제어 중앙처리부(45)에서 입력되는 신호를 인가받아 턴 온(Turn On)되며, 턴 온되는 경우에 발광 다이오드 드라이브(50) 및 발광 다이오드 램프(60)에 전력을 공급하는 역할을 한다. 더불어, 전력 제어부(44)는 개별전구 감시제어 중앙처리부(45)에서 입력되는 신호를 인가받아 턴 오프(Turn Off)되며, 턴 오프되는 경우에 발광 다이오드 드라이브(50) 및 발광 다이오드 램프(60)에 인가되는 전력을 차단하는 역할을 한다.
상기 감시제어 중앙처리부(45)는 통신부(46)와 전기적으로 연결된다. 또한, 감시제어 중앙처리부(45)는 전력 제어부(44)와 전기적으로 연결된다. 감시제어 중앙처리부(45)는 메인제어 장치(80)에서 출력되어 전력공급용 절연 변압기(31)를 통해 입력되는 신호를 통신부(46)로부터 전달받아 전력 제어부(44)를 턴 온(Turn On)시키거나 턴 오프(Turn Off)시키는 역할을 한다. 또한, 감시제어 중앙처리부(45)는 전력 제어부(44)가 턴 온 상태인지 턴 오프 상태인지를 판별하고, 전력 제어부(44)의 상태에 관한 정보를 통신부(46)를 통해 메인제어 장치(80)로 보내는 역할을 한다.
상기 통신부(46)는 감시제어 중앙처리부(45)와 전기적으로 연결되고, 전력공 급용 절연 변압기(31)의 2차측코일과 전기적으로 연결된다. 이 경우, 통신부(46)는 메인제어 장치(80)와 감시제어 중앙처리부(45) 사이의 송신 또는 수신을 중계하는 역할을 한다.
상기 발광 다이오드 드라이브(50)는 발광 다이오드 구동용 변압기(51), 정류부(52), 전압 제한부(53), 제 1 전압 및 전류 검출부(54), 발광 다이오드 구동부(55), 제 2 전압 및 전류 검출부(56), 전류 검출용 변압기(57), 직류 실효치 변환부(58), 래치 릴레이(59a), 래치 릴레이 구동부(59b) 및, 중앙처리장치(59c)를 포함하여 형성된다. 또한, 발광 다이오드 드라이브(50)는 점검 스위치(59d) 및, 리셋 스위치(미도시)를 더 포함하여 형성될 수 있다. 이러한 발광 다이오드 드라이브(50)는 복수 개로 구성되어 복수 개의 개별전구 감시제어 장치(40) 각각에 전기적으로 연결된다.
상기 발광 다이오드 구동용 변압기(51)는 1차측 코일의 양 단이 개별전구 감시제어 장치(40)의 전력 제어부(44)와 전기적으로 연결되고, 2차측 코일의 양 단이 정류부(52)와 전기적으로 연결된다. 이러한 발광 다이오드 구동용 변압기(51)는 개별전구 감시제어 장치(40)의 전력 제어부(44)로부터 교류 전력을 공급 받아 변압을 한후 정류부(52)로 전력을 공급하는 역할을 한다.
상기 정류부(52)는 발광 다이오드 구동용 변압기(51)와 전기적으로 연결된다. 또한, 정류부(52)는 전압 제한부(53)와 전기적으로 연결된다. 정류부(52)는 정전류 조절기(10)에서 출력되는 교류 전압을 직류 전압으로 변경하는 역할을 한다. 이러한 정류부(52)는 전압 제한부(53), 발광 다이오드 구동부(55), 제 1 전압 및 전류 검출부(54), 제 2 전압 및 전류 검출부(56), 중앙처리장치(59c) 및, 발광 다이오드 램프(60)에 직류 전압을 공급하는 역할을 한다. 따라서, 정류부(52)는 전압 제한부(53), 발광 다이오드 구동부(55), 제 1 전압 및 전류 검출부(54), 제 2 전압 및 전류 검출부(56), 중앙처리장치(59c) 및, 발광 다이오드 램프(60)에 공통의 기준전압을 형성하는 역할을 한다.
상기 전압 제한부(53)는 정류부(52)에 전기적으로 연결된다. 전압 제한부(53)는 정류부(52)에서 출력되는 직류 전압을 거의 일정한 전압으로 유지시켜 발광 다이오드 구동부(55)와 발광 다이오드 램프(60)의 안정치 한계 전압을 넘지 않도록 한다. 따라서, 발광 다이오드 구동부(55)는 전압 제한부(53)에 설정된 전압을 공급받고 일정한 전류를 발광 다이오드 램프(60)에 공급하게 된다.
상기 제 1 전압 및 전류 검출부(54)는 전압 제한부(53)와 전기적으로 연결되어 전압 제한부(53)에서 출력되는 전압과 전류를 검출하게 된다. 이 경우, 제 1 전압 및 전류 검출부(54)는 내부에 기준 전압값 및 기준 전류값이 설정된 상태로서, 내부 기준 전압값 및 기준 전류값에 따른 정류부(52) 및 전압 제한부(53)의 전압값과 전류값을 검출하게 된다. 이때, 제 1 전압 및 전류 검출부(54)는 정류부(52) 및 전압 제한부(53)의 전압값과 전류값을 검출하여 중앙처리장치(59c)로 전송하게 된다.
상기 발광 다이오드 구동부(55)는 제 1 전압 및 전류 검출부(54)와 제 2 전압 및 전류 검출부(56) 사이에 전기적으로 연결된다. 또한, 발광 다이오드 구동부(55)는 중앙처리장치(59c)와 전기적으로 연결된다. 이러한 발광 다이오드 구동 부(55)는 중앙처리장치(59c)에 입력되는 기준 전압값에 따라 출력 전류를 변경하게 되는데, 중앙처리장치(59c)가 제 1 전압 및 전류 검출부(54)에서 검출된 전류를 기준으로 중앙처리장치(59c)에서 출력되는 기준 전압값에 따라 발광 다이오드 램프(60)에 공급되는 전류를 5단계로 변경시키는 역할을 한다. 이 경우, 발광 다이오드 램프(60)는 기준 전압값에 따라 전류량이 5단계로 변경되므로, 5단계의 밝기로 조절될 수 있다. 발광 다이오드 구동부(55)는 정전류 제어를 통해 발광 다이오드 램프(60)의 밝기를 조절하기 때문에 정전류 조절기(10)에 전기적으로 연결되는 모든 부하의 부하량이 변경될 경우에도 발광 다이오드 램프(60)의 밝기를 일정수준으로 유지시킬 수 있다. 상기한 발광 다이오드 구동부(55)는 기준전압값에 따라 전류량을 변경시키는 레귤레이터와 수동소자들을 이용하여 형성할 수 있다.
상기 제 2 전압 및 전류 검출부(56)는 발광 다이오드 구동부(55)와 발광 다이오드 램프 사이에 전기적으로 연결된다. 이러한 제 2 전압 및 전류 검출부(56)는 정류부(52), 전압제한부(53), 제 1 전압 및 전류 검출부(54) 및, 발광 다이오드 구동부(55), 제 2 전압 및 전류 검출부(56), 직류실효치 변환부(58), 중앙처리장치(59c)가 소모하고 난 후의 전압 및 전류를 검출하게 된다. 이 경우, 제 2 전압 및 전류 검출부(56)에서 검출된 전압값 및 전류값은 중앙처리장치(59c)로 전송된다.
상기 전류 검출용 변압기(57)는 1차측 코일의 양 단이 개별전구 감시제어 장치(40)의 전력 제어부(44)와 전기적으로 연결되고, 2차측 코일의 양 단이 직류 실효치 변환부(58)와 전기적으로 연결된다. 또한, 전류 검출용 변압기(57)의 1차측 코일은 발광 다이오드 구동용 변압기(51)와 직렬로 연결된다. 이 경우, 전류 검출용 변압기(57)의 1차측 코일은 래치 릴레이(59a)의 접점부(59a1)와 전기적으로 연결된다.
상기 직류 실효치 변환부(58)는 전류 검출용 변압기(57)의 2차측 코일과 중앙처리장치(59c) 사이에 전기적으로 연결된다. 이러한 직류 실효치 변환부(58)는 전류 검출용 변압기(57)를 통해 인가되는 교류를 직류로 변환하고, 변환된 직류를 실효치값으로 연산하여 중앙처리장치(59c)로 연산된 직류 실효치값을 전송한다. 따라서, 중앙처리장치(59c)는 직류 실효치 변환부(58)에서 연산된 직류 실효치값을 입력받아 발광 다이오드 드라이브(50)에서 소모하는 전체 전력에 관한 정보를 알 수 있게 된다.
상기 래치 릴레이(59a)는 접점부(59a1)와 릴레이(59a2)를 구비하며, 접점부(59a1)가 전류 검출용 변압기(57)의 1차측 코일과 개별전구 감시제어 장치(40)의 전력 제어부(43) 사이에 전기적으로 연결되고, 릴레이(59a2)가 래치 릴레이 구동부(59b)와 전기적으로 연결된다. 이러한 래치 릴레이(59a)는 평상시에 접점부(59a1)가 b접점 상태인 통전된 상태로 있다가 래치 릴레이 구동부(59b)에서 인가되는 신호를 입력받는 경우 릴레이(59a2)를 자화시켜 래치 릴레이(59a)의 접점을 단전시키는 역할을 한다. 여기서, 래치 릴레이(59a)는 기계적인 동작으로 전기적으로 신호를 릴레이에 입력받지 않는한 현재 접점의 통전 상태 또는 단전 상태를 유지시키게 된다. 즉, 래치 릴레이(59a)는 릴레이(59a2)에 전력이 공급되지 않는 경우에 접점의 통전 및 단전의 변화가 없다. 이러한 래치 릴레이(59a)는 도 3 및 도 4에 같은 두 가지 타입으로 형성될 수 있는데, 도 3에 도시된 래치 릴레이(59a)는 래치 릴레이 구동부(59b)로 부터 릴레이(59a2)에 한 번의 펄스가 인가되는 경우에 접점부(59a1) 상태를 b접점에서 a접점으로 변화시키고, 래치 릴레이 구동부(59b)로 부터 릴레이(59a2)에 다시 한 번의 펄스가 인가되는 경우에 접점부(59a1) 상태를 a접점에서 b접점으로 변화시키게 된다. 또한, 도 4에 도시된 래치 릴레이(59a)는 접점부(59a1)를 a접점에서 b접점으로 전환시키는 오픈(open) 접점부와, b접점에서 a접점으로 전환시키는 클로즈(close) 접점부를 구비하는 형태로 형성될 수 있으며, 이 경우, 래치 릴레이 구동부(59b)는 오픈(open) 접점부와, 클로즈(close) 접점부에 각각 펄스를 인가하여 릴레이(59a2)를 자화 및 여화시킬 수 있다.
상기 래치 릴레이 구동부(59b)는 래치 릴레이(59a)와 중앙처리장치(59c) 사이에 전기적으로 연결된다. 이러한 래치 릴레이 구동부(59b)는 중앙처리장치(59c)에서 제어신호를 입력받는 경우 래치 릴레이(59a)의 릴레이(59a2)를 자화시켜 래치 릴레이(59a)의 접점 상태를 변환시키는 역할을 한다.
상기 중앙처리장치(59c)는 전압제한부(53)와 전기적으로 연결되며, 전압제한부(53)로부터 전력을 공급받아 구동된다.
또한, 중앙처리장치(59c)는 제 1 전압 및 전류 검출부(54)와 전기적으로 연결된다. 여기서, 중앙처리장치(59c)는 제 1 전압 및 전류 검출부(54)가 검출한 전류 및 전압을 입력받아 전류 및 전압의 크기를 판별하게 되는데, 제 1 전압 및 전류 검출부(54)가 검출한 전압 및 전류값은 제 1 전압 및 전류 검출부(54)를 포함한 이전단에서 소모하는 전력값이다. 이러한 중앙처리장치(59c)는 제 1 전압 및 전류 검출부(54)가 검출한 전류 및 전압의 크기값에 따라 발광 다이오드 구동부(55)에서 제어 신호를 출력하여 발광 다이오드 구동부(55)가 출력하는 전류값을 변경한다. 이 경우, 발광 다이오드 구동부(55)에서 출력되는 전류값은 대략 5단계로 나뉘어지며, 발광 다이오드 램프(60)는 발광 다이오드 구동부(55)에서 출력되는 전류량에 따라 5단계의 밝기로 전류량을 출력하게 된다.
또한, 중앙처리장치(59c)는 발광 다이오드 구동부(55)와 전기적으로 연결되고, 발광 다이오드 구동부(55)에서 전기적으로 신호를 출력하여 발광 다이오드 램프가 5단계의 밝기고 발광되도록 발광 다이오드 구동부(55)가 5단계로 전류를 출력하는 역할을 한다. 이 경우, 중앙처리장치(59c)는 발광 다이오드 램프(60)의 전력소모량에 따른 내부 기준 전압값에 따라 5단계로 구분되는 제어신호를 발광 다이오드 구동부(55)로 출력하고, 발광 다이오드 구동부(55)에서는 전류값을 5단계로 조절한다. 그에 따라, 발광 다이오드 구동부(55)는 중앙처리장치(59c)에서 입력받은 5단계의 제어신호에 따라 출력 전류를 5단계로 변경하여 출력하게 되며, 발광 다이오드 램프는 5단계의 밝기로 발광하게 된다.
또한, 중앙처리장치(59c)는 직류 실효치 변환부(58)와 전기적으로 연결된다. 여기서, 중앙처리장치(59c)는 직류 실효치 변환부(58)에서 출력되는 전류값을 연산하여 발광 다이오드 드라이브(50)가 소모하는 총 전력을 계산하게 되고, 발광 다이오드 드라이브(50)가 소모하는 총 전력이 일정하게 유지되도록 발광 다이오드 구동부(55)에서 출력되는 전류량을 조절하게 된다. 따라서, 발광 다이오드 램프(60)는 일정 수준의 밝기를 유지할 수 있게 된다.
또한, 중앙처리장치(59c)는 제 2 전압 및 전류 검출부(56)와 전기적으로 연결되어 제 2 전압 및 전류 검출부(56)가 검출한 전압 및 전류값을 입력받게 된다. 이 경우, 중앙처리장치(59c)는 제 2 전압 및 전류 검출부(56)에서 출력된 전압값 및 전류값으로 제 2 전압 및 전류 검출부(56)의 이전단에서 소모하는 전력값을 연산하게 된다. 여기서, 중앙처리장치(59c)는 제 1 전압 및 전류 검출부에서 검출한 전압 및 전류 크기값을 알고, 제 2 전압 및 전류 검출부(56)에서 검출한 전압 및 전류 크기값을 알고 있으므로, 이들의 전압 차이를 연산하여 발광 다이오드 구동부(55)에서 소모하는 전력을 연산할 수 있게 된다. 이 경우, 중앙처리장치(59c)는 발광 다이오드 구동부(55)의 소모 전력을 직류 실효치 변환부(58)에서 연산한 소모 전력에서 차감하여 실제 발광 다이오드 램프(60)의 소모 전력을 연산하게 된다. 이로써, 중앙처리장치(59c)는 발광 다이오드 램프(60)의 밝기 수준을 일정 수준으로 유지시킬 수 있게 된다. 여기서, 중앙처리장치(59c)는 낮 또는 밤과 같은 일교량과, 계절에 따른 온도 영향 및, 정전류 조절기에서 출력되는 전류량에 따라 발광 다이오드 램프(60)의 밝기 수준을 5단계로 변경하면서 제어하게 된다.
또한, 중앙처리장치(59c)는 래치 릴레이 구동부(59b)와 전기적으로 연결된다. 여기서, 중앙처리장치(59c)는 직류 실효치 변환부(58)와 제 1 전압 및 전류 검출부(54) 및 제 2 전압 및 전류 검출부(56)를 통해 발광 다이오드 램프(60)가 정상적으로 전력을 소모하는지 판단하게 된다. 만약, 중앙처리장치(59c)에서 검출한 발광 다이오드 램프(60)의 전력 소모량이 거의 없게 되는 경우, 중앙처리장치(59c)는 발광 다이오드 램프(60)가 고장난 것으로 판단하여 래치 릴레이 구동부(59b)에 제 어 신호를 출력하게 된다. 그러면, 래치 릴레이 구동부(59b)에서는 래치 릴레이(59a)의 릴레이(59a2)를 자화시켜 접점부(59a1)를 단전시킴으로서, 발광 다이오드 드라이브(50)에 인가되는 전력을 차단하게 된다.
한편, 발광 다이오드 드라이브(50)는 점검 스위치(59d)를 더 포함하여 형성될 수 있는데, 점검 스위치(59d)는 래치 릴레이(59a)의 접점부(59a1)에 병렬로 연결된다. 이러한 점검 스위치(59d)는 발광 다이오드 램프(60)의 정상적인 구동을 확인하기 위하여 설치되며, 점검자가 점검 스위치(59d)의 접점을 통전시켜 발광 다이오드 램프(60)에 전력을 강제적으로 공급함으로써, 발광 다이오드 램프(60)의 구동 상태를 확인할 수 있게 된다. 또한, 점검 스위치(59d)는 통전시에 발광 다이오드 드라이브(50)에 전력을 공급하여 발광 다이오드 드라이브(50)의 정상적인 구동 상태를 확인할 수 있게 된다.
더불어, 발광 다이오드 드라이브(50)는 리셋 스위치(미도시)를 더 포함하여 형성되어, 리셋 스위치(미도시)는 래치 릴레이(59a)의 릴레이(59a2)와 전기적으로 연결된다. 이 경우, 리셋 스위치(미도시)는 통전시에 개별전구 감시제어 장치(40)의 전원부로부터 전력을 릴레이(59a2)에 전달하여 릴레이(59a2)를 자화시킬 수 있으며, 개별전구 감시제어 장치(40)의 전원부와는 또 다른 전원 장치에서 전력을 인가받아 릴레이(59a2)를 자화시킬 수 있다. 이러한 리셋 스위치(미도시)는 점검자가 강제적으로 리셋 스위치(미도시)에 전력을 인가시켜 리셋 스위치(미도시)를 초기 상태의 접점으로 변화하도록 변경하는 역할을 한다.
상기 발광 다이오드 램프(60)는 제 2 전압 및 전류 검출부(56)와 전기적으로 연결된다. 이러한 발광 다이오드 램프(60)는 활주로에 매설되기 때문에 충격, 온도 및, 습도등에 의해 파손되지 않도록 발광 부위와 전기접속 부위 이외의 영역이 합금으로 감싸지는 램프이다.
상기 직렬통신 장치(70)는 통신용 절연 변압기(32)의 2차측 코일에 전기적으로 연결된다. 또한, 직렬통신 장치(60)는 메인제어 장치(70)와 전기적으로 연결된다. 직렬통신 장치(70)는 메인제어 장치(80)와 개별전구 감시제어 장치(40)가 서로 간에 직렬통신을 할 수 있도록 고주파 신호의 송수신을 중계하는 역할을 한다. 또한, 직렬통신 장치(70)는 메인제어 장치(80)와 발광 다이오드 드라이브(50)가 서로 간에 직렬통신을 할 수 있도록 고주파 신호를 송수신하는 역할을 한다. 이 경우, 직렬통신 장치(70)는 복수 개의 개별전구 감시제어 장치(40)의 통신부(46) 각각과 직렬통신을 하여 발광 다이오드 램프(60)의 점등 유무에 대한 정보 및 발광 다이오드 램프(60)의 정상 또는 파손 상태에 대한 정보를 메인제어 장치(80)에 전송하는 역할을 한다.
상기 메인제어 장치(80)는 직렬통신 장치(70)와 전기적으로 연결된다. 메인제어 장치(80)는 직렬통신 장치(70)를 통해 전기적인 신호를 개별전구 감시제어 장치(40)에 출력시켜 개별전구 감시제어 장치(40)의 전력 제어부(44)를 구동시킨다. 이 경우, 전력 제어부(44)는 메인제어 장치(80)의 턴 온 신호에 의해 발광 다이오드 램프(60)에 전력이 공급되도록 턴 온되거나, 메인제어 장치(80)의 턴 오프 신호에 의해 발광 다이오드 램프(60)에 공급하는 전력을 차단하도록 턴 오프된다.
또한, 메인 제어장치(80)는 개별전구 감시제어 장치(40)에서 보내지는 전기 적인 신호에 의해 발광 다이오드 램프(60)가 점등상태인지 또는 소등상태 인지를 판별하여 발광 다이오드 램프(60) 전체의 점등율을 파악하는 역할을 한다. 또한, 메인 제어장치(80)는 개별전구 감시제어 장치(40)에서 보내지는 전기적인 신호에 의해 발광 다이오드 램프(60)가 정상 상태인지 또는 파손 상태 인지를 판별하여 발광 다이오드 램프(60) 전체의 손실율을 파악하는 역할을 한다. 이러한 메인제어 장치(80)는 활주로의 중앙 관제탑에 설치되어 발광 다이오드 램프(60)의 점등에 관한 제어 및 발광 다이오드 램프(60)의 상태를 시각적으로 표시하는 원격 제어 장치이다.
이하에서는 상기한 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 램프를 이용한 항공 등화 시스템의 구동에 관한 설명하기로 한다.
먼저, 정상적인 작동을 하는 발광 다이오드 램프를 이용한 항공 등화 시스템은 정전류 조절기(10)에서 공급되는 전류가 개별전구 감시제어 장치(40)를 통해 발광 다이오드 드라이브(50) 및 발광 다이오드 램프(60)로 공급되어 발광 다이오드 램프(60)를 발광시키게 된다.
이 경우, 메인제어장치(80)는 직렬통신장치(70)를 통해 개별전구 감시제어 장치(40)로 통신을 수행함으로써, 복수 개의 개별전구 감시제어 장치(40)의 전력제어부(44)를 개별적으로 제어하여 발광 다이오드 램프(60)를 개별적으로 점등시키게 된다.
발광 다이오드 램프(60)가 계속적으로 점등된 상태에서는 발광 다이오드 구 동부(55)가 발광 다이오드 램프(60)를 일정한 밝기로 유지시키기 위한 구동을 하게 된다. 이러한 밝기 유지는 중앙처리장치(59c)가 직류 실효치 변환부(58)를 통해 발광 다이오드 드라이브(50)의 전체 전력 소모량을 파악한 후, 발광 다이오드 드라이브(50)의 전체 전력 소모량에서 제 1 전압 및 전류 검출부(54) 및 제 2 전압 및 전류 검출부(56)를 통해 얻어진 발광 다이오드 구동부(55)의 전력소모량을 차감함으로써, 발광 다이오드 램프(60)의 실제 전력 소비량을 하고 발광 다이오드 구동부(55)의 밝기 단계를 발광 다이오드 램프(60)의 전력 소모량에 따라 가변하여 발광 다이오드 램프(60)의 밝기를 일정하게 유지하게 된다.
한편, 상기한 구동을 하다가 발광 다이오드 램프(60)가 고장이 나거나 또는 발광 다이오드 드라이브(50)가 소손되는 경우가 발생하게 되면, 중앙처리장치(59c)는 발광 다이오드 램프(60)의 전력 소모량이 없어지는 경우나, 발광 다이오드 드라이브(50)의 전력 소모량이 줄어든 경우을 검출하여 래치 릴레이 구동부(59b)로 제어신호를 출력시키게 된다.
그러면, 래치 릴레이 구동부(59b)는 래치 릴레이(59a)로 전력을 공급하여 릴레이(59a2)를 자화시키게 되고, 자화된 릴레이(59a2)는 접점부(59a1)를 단전시키게 된다. 이에, 발광 다이오드 드라이브(50)에는 전력을 공급하는 라인이 오픈 상태로 되어 전력이 단전된다.
이 경우, 개별전구 감시제어 장치(40)에서는 발광 다이오드 드라이브(50)의 단전 상태를 감지하고, 직렬통신 장치(70)를 통해 메인제어 장치(80)와 통신을 수행하여 발광 다이오드 드라이브(50)의 단전 상태를 메인제어 장치(8)로 알리게 된 다. 그러면, 메인제어 장치(8)는 개별전구 감시제어 장치(40)를 통해 모든 발광 다이오드 드라이브(50) 및 발광 다이오드 램프(60)의 점등 상태 및 소손 상태에 관한 정보를 알 수 있게 되고, 관제탑에서는 발광 다이오드 드라이브(50) 및 발광 다이오드 램프(60)의 상태를 개별적으로 파악하여 상황에 따른 대처를 할 수 있게 된다.
따라서, 발광 다이오드 드라이브(50) 및 발광 다이오드 램프(60)는 종래와 같이 소손된 상태에서 전력을 낭비하거나 합선을 유발하는 현상이 발생하지 않게 되므로, 발광 다이오드 램프를 이용한 항공 등화 시스템을 불안정한 상태로 만들지 않아 항공 등화 시스템의 안정성을 향상시키게 된다.
한편, 상기한 바와 같이, 발광 다이오드 램프(60) 또는 발광 다이오드 드라이브(50)가 소손되는 경우, 점검자는 발광 다이오드 램프(60) 및 발광 다이오드 드라이브(50)를 수리 및 교체하게 된다. 이후, 점검자는 점검 스위치(59d)를 통전시켜 강제로 발광 다이오드 램프(60) 및 발광 다이오드 드라이브(50)에 전력을 공급함으로써, 발광 다이오드 램프(60) 및, 발광 다이오드 드라이브(50)의 정상적인 동작을 확인할 수 있게 되어 점검 작업의 효율성이 향상된다. 최종적으로, 작업자는 리셋 스위치(미도시)를 눌러 통전시킴으로써 래치 릴레이(59a)의 릴레이(59a2)를 자화시키게 되고, 래치 릴레이(59a)를 초기 상태로 복귀시켜 발광 다이오드 램프(60) 및 발광 다이오드 드라이브(50)에 정상적인 전력을 공급하게 된다. 따라서, 작업자는 발광 다이오드 램프(60) 및 발광 다이오드 드라이브(50)의 교체 작업 시에 작업의 효율성이 향상된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드 램프를 이용한 항공 등화 시스템의 블럭도.
도 2는 도 1에 도시된 개별전구 감시제어 장치와 발광 다이오드 드라이브를 더욱 상세하게 도시된 블럭도.
도 3은 도 2에 도시된 래치 릴레이 및 래치 릴레이 구동부를 더욱 상세하게 나타낸 블럭도.
도 4는 도 3에 도시된 래치 릴레이 및 래치 릴레이 구동부의 변형예에 관한 블럭도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 ; 조절기 20 ; 종단 필터
30 ; 절연 변압기 40 ; 개별전구 감시제어 장치
41 ; 전원부 변압기 42 ; 통신부 변압기
43 ; 전원부 44 ; 전력 제어부
45 ; 감시제어 중앙처리부 46 ; 통신부
50 ; 발광 다이오드 드라이브 51 ; 발광 다이오드 구동용 변압기
52 ; 정류부 53 ; 전압 제한부
54 ; 제 1 전압 및 전류 검출부 55 ; 발광 다이오드 구동부
56 ; 제 2 전압 및 전류 검출부 57 ; 전류 검출용 변압기
58 ; 직류 실효치 변환부 59a ; 래치 릴레이
59b ; 래치 릴레이 구동부 59c ; 중앙처리장치
59d ; 점검 스위치
60 ; 발광 다이오드 램프 70 ; 직렬통신 장치
80 ; 메인제어 장치

Claims (4)

  1. 일정한 전류를 출력시키는 정전류 조절기; 상기 정전류 조절기에 전기적으로 연결되어 상기 정전류 조절기로 유입되는 고주파신호를 필터링하는 종단 필터; 상기 정전류 조절기에 전기적으로 연결되는 통신용 절연 변압기와 상기 정전류 조절기에 전기적으로 연결되는 복수 개의 전력공급용 절연 변압기를 포함하는 절연 변압기; 상기 전력공급용 절연 변압기 각각에 전기적으로 연결되는 복수 개의 개별전구 감시제어 장치; 상기 개별전구 감시제어 장치 각각과 전기적으로 연결되는 복수 개의 발광 다이오드 드라이브; 상기 발광 다이오드 드라이브 각각과 전기적으로 연결되는 복수 개의 발광 다이오드 램프; 상기 통신용 절연 변압기와 전기적으로 연결되는 직렬통신 장치; 및 상기 직렬통신 장치와 전기적으로 연결되고, 상기 직렬통신 장치에 신호를 보내 상기 복수 개의 개별전구 감시제어 장치를 구동시켜 상기 발광 다이오드 램프를 턴 온 또는 턴 오프시키는 메인제어 장치; 를 포함하여 형성되는 발광 다이오드 램프를 이용한 항공등화 시스템에 있어서,
    상기 발광 다이오드 드라이브는 상기 발광 다이오드 램프와 상기 발광 다이오드 드라이브의 전력 소모량을 검출하여 상기 발광 다이오드 램프는 상기 발광 다이오드 드라이브의 소손 상태를 파악한 후, 상기 발광 다이오드 드라이브에 공급되는 전원을 단전(open)시키되,
    상기 발광 다이오드 드라이브는,
    1차측 코일의 양 단이 상기 개별전구 감시제어 장치와 전기적으로 연결되는 발광 다이오드 구동용 변압기;
    상기 발광 다이오드 구동용 변압기와 전기적으로 연결되며, 상기 발광 다이오드 구동용 변압기에서 입력받은 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 정류부;
    상기 정류부에 전기적으로 연결되어 상기 정류부에서 출력되는 직류 전압을 일정한 전압으로 유지시키는 전압 제한부;
    상기 개별전구 감시제어 장치와 전기적으로 연결되어 전압 제한부에서 출력되는 전압과 전류를 검출하는 제 1 전압 및 전류 검출부;
    상기 제 1 전압 및 전류 검출부와 전기적으로 연결되어 제어신호의 값에 따라 출력 전류를 단계별로 나누어 상기 발광 다이오드 램프에 출력하는 발광 다이오드 구동부;
    상기 발광 다이오드 구동부와 전기적으로 연결되어 상기 발광 다이오드 구동부의 이전단의 전압 및 전류를 검출하는 제 2 전압 및 전류 검출부;
    1차측 코일의 양 단 가운데 어느 하나가 상기 발광 다이오드 구동용 변압기의 1차측 코일 가운데 어느 하나와 전기적으로 연결되는 전류 검출용 변압기;
    상기 전류 검출용 변압기의 2차측 코일에 전기적으로 연결되며, 상기 전류 검출용 변압기를 통해 인가되는 교류를 직류로 변환한 후, 변환된 직류를 실효치 값으로 변경하는 직류 실효치 변환부;
    접점부와 릴레이를 구비하며, 접점부가 상기 전류 검출용 변압기의 1차측 코일과 상기 개별전구 감시제어 장치에 전기적으로 연결되는 래치 릴레이;
    상기 래치 릴레이와 전기적으로 연결되며, 제어신호를 입력받는 경우 상기 래치 릴레이의 릴레이를 자화시켜 래치 릴레이의 접점 상태를 변환시키는 래치 릴레이 구동부; 및
    상기 래치 릴레이 구동부와 상기 제 1 전압 및 전류 검출부와 상기 제 2 전압 및 전류 검출부 및 상기 래치 릴레이 구동부와 전기적으로 연결되며, 상기 전류 검출부에서 검출한 전력 소모량과 상기 제 1 전압 및 전류 검출부와 상기 제 2 전압 및 전류 검출부에서 전압 및 전류 크기값을 입력받아 전력 소모량을 연산하고, 전력 소모량들 변화로 상기 발광 다이오드 드라이브와 상기 발광 다이오드 램프의 고장 상태를 파악한 후, 상기 래치 릴레이 구동부에 전기적인 신호를 출력시켜 상기 래치 릴레이의 접점이 통전되도록 상기 래치 릴레이 구동부를 구동시키는 중앙처리장치; 를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프를 이용한 항공 등화 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 중앙처리장치는
    상기 발광 다이오드 구동부와 전기적으로 연결되어 상기 발광 다이오드 구동부에서 단계별로 제어신호를 출력하여 상기 발광 다이오드 램프가 단계별로 밝아지도록 조절하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프를 이용한 항공 등화 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 래치 릴레이의 접점부에 병렬로 연결되어 통전시에 상기 발광 다이오드 램프 및 상기 발광 다이오드 드라이브에 전력을 공급하는 점검 스위치; 를 더 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프를 이용한 발광 다이오드 램프를 이용한 항공 등화 시스템.
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