KR101642522B1

KR101642522B1 - 통보 기기 회로를 제어 및 테스트하는 설비

Info

Publication number: KR101642522B1
Application number: KR1020107017558A
Authority: KR
Inventors: 카렌 디. 론트카
Original assignee: 지멘스 인더스트리, 인크.
Priority date: 2008-02-08
Filing date: 2009-02-09
Publication date: 2016-07-25
Also published as: IL207218A; BRPI0908395A2; CA2714482A1; KR20100113552A; US20100073175A1; IL207218A0; CA2714482C; MX2010008681A; US8446285B2; WO2009099662A1

Abstract

안전 통보 시스템에서 사용하기 위한 설비는 네거티브 전압원, 제1 저항기 설비, 및 회로 설비를 포함한다. 제1 저항기 설비는 네거티브 전압원과 안전 통보 시스템의 신호 출력 사이에 결합되어 있다. 회로 설비는, 안전 통보 시스템의 신호 출력에서 제1 전압을 검출하고 또 신호 출력에서의 제1 전압이 제1 문턱값보다 높거나 또는 제2 문턱값보다 낮은 경우 장애 신호 출력을 발생하도록 구성되어 있다.

Description

통보 기기 회로를 제어 및 테스트하는 설비{ARRANGEMENT FOR CONTROLLING AND TESTING A NOTIFICATION APPLIANCE CIRCUIT}

이 출원은 2008년 2월 8일자로 출원된 미국 가특허 출원 제61/027,130 및 2008년 2월 8일자로 출원된 미국 가특허 출원 제61/027,144호를 기초로 우선권 주장하며, 이들 출원 둘다는 여기에 인용함으로써 그 전체 내용이 본 명세서에 포함된다.

<기술분야>

본 발명은 빌딩 또는 시설의 여러 영역들에 분산되어 있는 디바이스들에 신호를 제공하는 빌딩 시스템 내의 회로에 관한 것이다.

화재 안전 시스템들은, 그 중에서도 특히, 탐지 디바이스들(detection devices) 및 통보 디바이스들(notification devices)을 포함한다. 탐지 디바이스들은 빌딩 또는 기타 시설에서 어쩌면 안전하지 않은 상황을 식별하는 연기, 열 또는 가스 탐지기들을 포함한다. 탐지 디바이스들은 또한 수동으로 조작되는 풀 스테이션들(pull stations)도 포함할 수 있다. 종종 통보 기기(notification appliance)라고 불리는, 통보 디바이스들로는 "화재 경보(fire alarm)"와 같은, 안전하지 않은 상황의 청각적(audible) 및/또는 시각적(visible) 통보를 제공하는 경적, 스트로브(strobe)들, 및 기타 디바이스들이 있다.

가장 단순한 형태로, 화재 안전 시스템(fire safety system)은 연기의 존재를 탐지하고 연기의 탐지에 응답하여 청각적 경보를 제공하는 주택(residential) "연기 경보기"(smoke alarm)일 수 있다. 이러한 연기 경보 디바이스는 탐지 디바이스 및 통보 기기 둘다로서 역할한다.

상업용, 산업용, 및 다세대 주거 빌딩들에서는, 화재 안전 시스템들이 더욱 복잡하다(sophisticated). 일반적으로, 상업용 화재 안전 시스템은 분산된 제어 요소들로서 역할하는 하나 이상의 화재 제어 패널들(fire control panels)을 포함할 것이다. 각각의 화재 제어 패널은 복수의 분산된 탐지 디바이스들 및/또는 복수의 분산된 통보 기기들에 연결될 수 있다. 화재 제어 패널은 분산된 탐지 디바이스들에 의해 발생되는 문제-표시 신호들에 대한 집속점(focal point)으로서 역할할 뿐만 아니라, 분산된 통보 기기들에 대한 활성화(즉, 통보) 신호들의 소스로서도 역할한다. 대형 빌딩들 내의 대부분의 화재 안전 시스템들은 데이터 네트워크에 의해 연결된 다수의 화재 제어 패널들을 포함한다. 화재 제어 패널들은 이 네트워크를 이용하여 서로 간에 경보 및 유지보수에 관한 정보를 배포한다. 이러한 방식으로, 화재 또는 기타 응급 사태의 통보가 대규모 시설 전체에 걸쳐 전파될 수 있다.

게다가, 대형 안전 시스템들에서의 다수의 화재 제어 패널들의 중앙집중식 제어(centralized control)는 퍼스널 컴퓨터와 같은 전용 또는 다목적컴퓨팅 장치에 의해 달성될 수 있다. 때때로 제어 스테이션(control station)이라고 하는 이러한 중앙집중식 컴퓨팅 장치는 일반적으로 데이터 네트워크를 통하여 다수의 화재 제어 패널들과 통신하도록 구성되어 있다.

이 일반적인 아키텍처를 이용하여, 화재 안전 시스템들은, 빌딩 레이아웃, 빌딩 관리 조직의 요구, 및 빌딩의 사용자들의 요구를 비롯한 다수의 설계 인자들을 수용하도록 확장가능하다(scalable). 확장성(scalability) 및 유연성(flexibility)을 달성하기 위해, 화재 안전 시스템들은, 하나 이상의 제어 스테이션들에 부가하여, 원격 액세스 디바이스들, 데이터베이스 관리 시스템들, 다수의 제어 패널들의 네트워크들, 및 문자 그대로 수백 개의 탐지 및 통보 디바이스들을 포함할 수 있다. 화재 안전 시스템들은 또한 보안 시스템, 엘리베이터 제어 시스템, 스프링클러 시스템, 및 난방, 환기 및 공기 조절(heating, ventilation and air conditioning; "HVAC") 시스템을 포함하고 및/또는 그들과 상호작용할 수 있다.

화재 안전 시스템들에서의 다수의 비용 원인들 중 하나는 통보 기기들과 연관된 배선 및 재료 비용이다. 빌딩 안전 법규들(building safety codes)은 통보 기기 배선, 전압 및 전류에 대한 명세를 정의한다. 예를 들어, 빌딩 안전 법규들에 따르면, 통보 기기들은 통보 기기에 전력을 제공하는 공칭(nominal) 24 볼트 신호로 동작하여 그의 통보 기능을 수행하도록 의도되어 있다. 예를 들면, 경보 벨, 스트로브 라이트(strobe light), 또는 전자식 청각적경보 디바이스는 공칭 24 볼트 전원으로부터 동작한다. 그렇지만, 일반적으로, 통보 디바이스들은 16 볼트 정도로 낮은 전압에서 동작할 것이 요구된다. 분산된 통보 기기들에 전력을 분배하려면 상당한 양의 배선 및/또는 상당한 수의 분산된 전원들이 필요하다.

상세하게는, 통보 기기들은 일반적으로 통보 기기 회로(notification appliance circuit), 즉 NAC로 알려진 것에서 병렬로 연결되어 있다. 각각의 NAC는 24 볼트 전원과 같은 전원에 연결되고, 포지티브 도전체(positive conductor), 접지 도전체, 및 이 2개의 도전체들 사이에 연결된 다수의 통보 기기들을 포함한다. 전원은 화재 제어 패널 또는 기타 패널에 배치될 수 있다. 포지티브 및 접지 NAC 도전체들은 24 볼트 전원으로부터의 동작 전압을 분산된 통보 기기들에 분배하는 역할을 한다. 포지티브 및 접지 도전체들은 유한한 컨덕턴스(conductance)를 갖기 때문에, 즉 그 도전체들이 임피던스를 갖기 때문에, NAC 도전체들 양단에서 이용가능한 전압이 요구되는 동작 전압 아래로 떨어지기 전에 NAC가 전원으로부터 얼마나 멀리 연장될 수 있는지에 대해서는 실제적인 제한이 있다.

전압 강하로 인한 NAC의 한계를 해결하기 위해, 통보 기기들의 적용 범위(coverage)를 확대하는 것은 종종 전원들의 수를 증가시키는 것을 필요로 한다. 이를 위해, 특수한 전력공급된(powered) 기기 회로 연장 디바이스들이 이용될 수 있다. 이들 전력공급된 연장 디바이스들은 기존의 화재 제어 패널에 연결되어 그 화재 제어 패널에 대해 통보 기기 또는 디바이스를 에뮬레이트(emulate)하는 패널들이다. 그러면, 각각의 전력공급된 연장 디바이스는 추가의 NAC들에 NAC 전원 신호들(powered signals)을 제공한다. 따라서, 이 전력공급된 연장 디바이스는 통보 신호 전압에 대한 일종의 "리피터(repeater)"를 형성한다. 전력공급된 연장 디바이스들의 사용은 하나의 화재 제어 패널로 달성될 수 있는 것을 넘어서 적용 범위를 효과적으로 연장시킨다. 전력공급된 연장 디바이스는 화재 제어 패널보다 구현하는 데 비용이 덜 든다.

현재까지, 전력공급된 연장 디바이스들에 관한 문제들 중 하나로는 경보 신호들을 NAC에 연결하는 데 사용되는 스위칭 요소들의 신뢰성이 있다. 스위칭 요소들은 24 볼트 경보 통보 신호를 NAC에 제어가능하게 연결시키는 데 필요하다. 상세하게는, 과거에, 연장 디바이스가 그의 대응하는 화재 제어 패널로부터 "경보 통보 신호"를 수신할 때, 연장 디바이스는 릴레이(relay)를 사용하여 그 자신의 24 볼트 전력 공급 장치를 그의 연장된 NAC에 연결시킨다. 그렇지만, 릴레이 접점들은 바람직하지 않은 신뢰성 문제들을 나타낸다. 어떤 신뢰성 문제들은 고품질 릴레이를 사용함으로써 부분적으로 해결될 수 있지만, 이러한 릴레이들은 구현 비용을 상당히 증가시킨다.

그에 따라, 화재 안전 시스템의 통보 기기 회로에서는 물론 그 통보 기기 회로에 전력을 공급하는 디바이스들에서도 비용을 감소시키고 신뢰성을 향상시킬 필요가 있다.

이상에서 기술한 요구들 뿐만 아니라 기타 요구들이 NAC 내의 통보 디바이스들을 작동시키기 위해 릴레이 대신에 반도체 디바이스를 이용하는 본 발명의 적어도 어떤 실시예들에 의해 해결된다.

본 발명의 제1 실시예는 안전 통보 시스템에서 사용하기 위한 설비로서, 이 설비는 네거티브 전압원, 제1 저항기 설비, 및 회로 설비를 포함한다. 제1 저항기 설비는 네거티브 전압원과 안전 통보 시스템의 신호 출력 사이에 결합되어 있다. 회로 설비는, 안전 통보 시스템의 신호 출력에서 제1 전압을 검출하고 또 신호 출력에서의 제1 전압이 제1 문턱값보다 높거나 또는 제2 문턱값보다 낮은 경우 장애 신호 출력(trouble signal output)을 발생하도록 구성되어 있다.

특정의 실시예들에서, 이러한 설비는 NAC에 경보 신호 전압을 제어가능하게 제공하는 제1 반도체 스위치를 갖는 NAC에 대한 시그널링 디바이스에서 사용된다. 상기 설비는, 종래의 릴레이 회로를 사용하지 않고, 연속성 및/또는 단락 회로가 있는지 NAC를 테스트할 수 있는 능력을 제공한다.

적어도 하나의 실시예의 한가지 이점은 제어 회로가 경보 전압과 NAC 디바이스들 간의 제어가능한 주 연결/분리 디바이스로서 MOSFET(또는 기타 반도체 디바이스)을 허용한 것이다.

이상에서 기술한 특징들 및 이점들 뿐만 아니라 기타 특징들 및 이점들은 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면을 참조하면 당업자에게는 더욱 명백하게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예를 포함하는 예시적인 화재 안전 시스템의 일부분의 개략 블록도.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예를 포함하는 통보 연장 디바이스의 개략 블록도.
도 3a 및 도 3b는 각각 클래스 A 및 클래스 B 동작을 하도록 구성된 NAC의 개략도.
도 4는 도 2의 통보 연장 디바이스의 출력 회로의 예시적인 실시예의 개략 블록도.

도 1은 본 발명에 따른 설비를 포함하는 안전 경보 통보 시스템을 나타낸 것이다. 이 안전 경보 통보 시스템(100)은 화재 제어 패널(102), 복수의 통보 기기 루프들(104, 106), 복수의 연장된 통보 기기 루프들(108 및 110), 복수의 통보 기기들(104a, 106a, 108a, 110a), 복수의 탐지기 루프들(112, 114), 복수의 탐지 디바이스들(112a, 114a), 및 통보 연장 시스템(116)을 포함한다. 일반적으로, 안전 경보 통보 시스템(100)은 설명을 위해 단순화된 형태로 도시되어 있다. 대부분의 안전 경보 통보 시스템들은 화재 제어 패널(102)과 유사한 다수의 상호 연결된 제어 패널들(도시 생략)을 포함한다. 다수의 루프들 및 디바이스들은 각각의 화재 제어 패널로부터 나올 것이다. 게다가, 중앙 제어 스테이션들과 기타 감독 및 모니터링 장비(도시 생략)가 일반적으로 이용된다. 이러한 디바이스들은 설명의 명료함을 위해 도 1에 생략되어 있다.

화재 제어 패널, 또는 간단히 "화재 패널(fire panel)"(102)은 통보 기기들(104a, 106a, 108a, 110a) 및 탐지 디바이스들(112a, 114a)을 관리하고 이들에 전력을 공급하며 또 이들과 통신을 하는 디바이스이다. 화재 패널(102)의 구체적인 동작들 및 능력들은 시스템(100)의 나머지에 대해 이하에서 기술할 때 더욱 명백해질 것이다. 어쨌든, 화재 패널(102)은 바람직하게는, 예를 들면, Siemens Building Technologies, Inc.로부터 입수가능한 모델 XLS, MXL, FS250 디바이스들과 같은, 상업적으로 이용가능한 디바이스이다. 일반적으로, 화재 패널(102)은 탐지 디바이스들(112a, 114a) 중 하나 이상을 통해 잠재적인 위험의 표시를 수신하고 그 표시의 존재를 중앙집중식 제어 스테이션(도시 생략)에 뿐만 아니라 다른 화재 패널들(역시 도시 생략)에 전달하도록 동작가능하다. 화재 패널(102)은 중앙집중식 제어 스테이션으로부터 수신된 명령에 응답하여, 다른 화재 패널로부터 수신된 신호에 응답하여, 또는 탐지 디바이스들(112a, 114a) 중 하나 이상을 통해 잠재적인 위험의 표시를 수신하는 것에 응답하여, 적어도 통보 기기들(104a, 106a)에 신호(및 전력)를 제공하도록 더 구성되어 있다. 화재 패널(102)은 또한 디바이스 루프들(112, 114) 및 통보 기기 루프들(104, 106)에서 장비 오동작을 탐지할 수 있는 능력도 가지고 있다.

통보 기기들(104a, 106a)은, 빌딩 또는 시설 전체에 걸쳐 분산되어 있고 경보 상황의 시각적 및/또는 청각적 표시를 제공하도록 구성되어 있는 디바이스들이다. 공지된 바와 같이, 통보 기기들은 경보 벨, 전자식 경보 디바이스, 스트로브, 스피커 및 기타 유사한 디바이스들을 포함한다. 통보 기기들(104a, 106a)은 각자의 통보 기기 루프들(104, 106)을 통해 화재 패널(102)에 연결된다. 통보 기기들(104a, 106a)은 통상적으로 준비 상태에 있다. 준비 상태에서는, 어떤 경보 상황도 존재하지 않지만, 그 기기는 각자의 통보 기기 루프(104, 106)를 통해 화재 패널(102)로부터 적절한 입력들을 수신하는 경우에 통보(즉, 청각적 또는 시각적 표시)를 발생할 수 있다.

통보 기기 루프들(104, 106)은 화재 패널(102)을 분산된 통보 기기들(104a, 106a)에 연결시키는 전원 도전체들이다. 종합하면, 통보 기기 루프들(104, 106) 및 그 각자의 통보 기기들(104a, 106a)이 통보 기기 회로 또는 NAC를 형성한다.

통보 루프들(및 그들의 NAC들)은 흔히 클래스 A 및 클래스 B 동작이라고 알려진 2가지 방식 중 하나의 방식으로 구성될 수 있다. 클래스 A 및 클래스 B 구성에 관한 추가의 상세에 대해서는 도 3a 및 도 3b와 관련하여 이하에서 더 설명한다.

다시 도 1을 참조하면, 탐지 디바이스들(112a, 114a)은, 빌딩 또는 시설 전체에 걸쳐 분산되어 있고, 연기, 화재, 또는 유독 가스의 존재와 같은, 안전 위험을 탐지하도록 구성되어 있는 디바이스들이다. 안전 위험을 탐지하면, 탐지 디바이스들(112a, 114a)은 그 탐지를 나타내는 정보를 대응하는 탐지기 루프(112)를 통해 화재 패널(102)에 전달한다. 탐지 디바이스들(112a, 114a)은 Siemens Building Technologies, Inc.로부터 입수가능한 FP11, HFP11, HFPO11와 같은, 공지된 네트워크 가능한 연기 탐지 디바이스들(network capable smoke detection devices)을 포함할 수 있다. 탐지 디바이스들(112a, 114a)은 또한 빌딩 거주다의 수동 동작에 의해 트리거되는 수동 풀 스테이션(pull station)들을 포함할 수 있다. 이러한 탐지 디바이스들은 공지되어 있으며 단지 문맥상 여기에 포함되어 있다. 탐지 루프들(112, 114)은 탐지 디바이스들(112a, 114a)과 화재 패널(102) 사이의 전기 통신 링크를 제공한다. 이러한 루프들 및 그들의 동작도 공지되어 있다.

통보 기기들(108a, 110a)은 적합하게는 통보 기기들(104a, 106a)과 거의 동일한 종류의 디바이스들일 수 있다. 그렇지만, 통보 기기들(108a, 110a)은 통보 연장 시스템(116)에 연결되며, 이에 대해서는 이하에서 더 상세히 기술할 것이다.

통보 연장 시스템(116)은, 제1 기기 루프를 통한 적용 범위를 연장하기 위해, 제1 통보 기기 루프로부터 추가의 기기 루프들로의 연장을 제공하는 디바이스이다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 통보 연장 시스템(116)은 통보 기기 루프(106)로부터 추가의 루프들(108, 110)로의 연장을 제공한다. 앞서 기술한 바와 같이, 루프들의 전선에서의 전압 손실 때문에 통보 기기 루프들(104, 106)에 대해 물리적인 거리 제한이 있다. 통보 연장 시스템(116)은, 그 중에서도 특히, 추가의 통보 기기 루프들(108, 110)에 전력을 제공하기에 충분한 전압 승압(voltage boost)을 제공한다.

앞서 더 기술한 바와 같이, 통보 연장 시스템(116)은 어떤 방식으로 화재 패널(102)에 대해 통보 기기를 에뮬레이트한다. 이를 위해, 통보 연장 시스템(116)은 화재 패널(102)로부터 통보 신호들을 수신하도록 구성되어 있다. 이 통보 신호들은 통보 기기들(106a)과 동일한 방식으로 경보가 표시되어야 한다는 것을 나타낸다. 그렇지만, 이러한 통보 신호에 응답하여 시각적 또는 청각적 통보를 제공하는 것 대신에(또는 그에 부가하여), 통보 연장 시스템(116)은 추가의 통보 신호들을 발생하고 이 신호들을 추가의 통보 루프들(108, 110)을 통해 통보 기기들(108a, 110a)에 제공하도록 구성되어 있다. 따라서, 통보 연장 시스템(116)은 화재 패널(102) 및 통보 기기 루프(106)의 보다 큰 적용 범위를 제공한다.

본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 통보 연장 시스템(116)은, 그 중에서도 특히, 통보 신호를 통보 기기들(108a, 110a)에 제어가능하게 연결시키는 적어도 하나의 반도체 디바이스(120) 및 반도체 디바이스(120)에의 돌입 전류(in-rush current)를 제한하는 데 도움이 되는 회로(122)를 포함한다. 반도체 디바이스(120)는 유리하게도 통보 신호들을 NAC들에 연결시키기 위해 종래 기술의 디바이스들에서 사용되었던 릴레이를 대체한다. 그렇지만, 종래 기술에서의 이러한 릴레이들에는 또한 연속성이 있는지 NAC를 테스트하기 위해 네거티브 전압을 인가하는 수단이 제공되었다. 따라서, 본 발명의 어떤 실시예들에서, 통보 연장 시스템(116)은 릴레이를 필요로 하지 않는, 연속성 및 단락 회로가 있는지 통보 기기 루프들(108 및 110)을 테스트하도록 구성된 테스트 회로(124)를 더 포함한다.

다시 본 명세서에 기술된 제1 실시예를 참조하여, 도 1의 회로의 동작에 대해 간략히 기술할 것이다. 통상의 상황들에서, 통보 기기들(104a, 106a, 108a, 110a)은 준비 상태에 있지만, 어떤 청각적 또는 시각적 통보 신호도 발생하지 않는다. 이 통상의 상황들은 어떤 화재 또는 기타 응급 사태도 존재하지 않는 빌딩의 보통의 일상적인 운영을 나타낸다. 화재 안전 시스템(100), 또는 그의 일부분들은 그 시스템이 준비 상태에 있다는 것을 보증하기 위해 때때로 테스트된다. 때때로, 통보 루프(예를 들어, 104, 108)에서 또는 디바이스들(106a, 108a, 112a) 중 하나에서 오동작이 일어날 수 있다. 이 오동작들은 테스팅 동작들에 의해 드러나지 않을 수 있다. 예를 들어, 통보 연장 디바이스(116)의 테스트 회로(124)(또는 화재 패널(102) 내의 유사한 회로)가, 통보 기기들을 작동시키지 않고, 연속성이 있는지 통보 루프들(예를 들어, 104, 108)을 테스트하는 데 사용될 수 있다.

안전하지 않은 상황이 탐지된 경우 경보 이벤트가 발생한다. 예를 들어, 탐지기 디바이스들(112a) 중 하나가 연기/화재 이벤트를 나타내는 연기 상황(smoke condition)을 탐지할 수 있다. 탐지기 디바이스(112a)는 화재 패널(102)에 경보 상황을 전달할 것이다. 다른 대안으로서, 다른 화재 제어 패널(도시 생략)에 연결된 다른 디바이스에 의해 경보 이벤트가 탐지될 수 있다. 이러한 경보 이벤트는 그 다른 화재 제어 패널에 의해 화재 패널(102)에 전달될것이다.

경보 이벤트가 표시되면, 화재 제어 패널(102)은 통보 루프들(104, 106) 각각에 통보 신호를 제공한다. 통보 디바이스들(104a, 106a) 각각은 통보 신호를 수신하고 빌딩의 거주자들에게 탐지된 안전하지 않은 상황을 알려주는 청각적 및/또는 시각적 통보를 발생한다. 그에 부가하여, 통보 연장 디바이스(116)는 통보 루프(106)를 통해 화재 패널(102)로부터 통보 신호를 수신한다.

통보 연장 디바이스(116)는 이어서 연장 루프들(108, 110)에 대한 다른 통보 신호를 발생한다. 이를 위해, 적어도 하나의 반도체 디바이스(120)는 통보 연장 디바이스(116) 내에서 발생된 통보 신호 전압(예를 들어, 24 볼트)을 루프들(108, 110) 각각에 제어가능하게 연결시킨다. 디바이스 루프들(108, 110)이 처음으로 연결될 때, 그 기기들(108a 및 110a)이 반도체 스위치(120)를 열화시킬 수 있는 돌입 전류(in-rush current)를 생성할 수 있는 것으로 판정되었다. 이 실시예에서, 돌입 제한 회로(in-rush limiting circuit)(122)는 이 돌입 전류를 감소시키는 동작을 한다.

이상에서 기술한 도 1의 실시예를 전반적으로 참조하여, 도 2는 도 1의 통보 연장 디바이스(116)로서 적합하게 이용될 수 있는 통보 연장 디바이스(202)의 예시적인 블록도를 나타낸 것이다.

이제 도 2를 참조하면, 통보 연장 디바이스(202)는 입력 회로(204), 처리 회로(206), DC 전력 공급 장치(208), 배터리 충전기 회로(210), 배터리 회로(212), 승압 회로(214) 및 출력 회로(216)를 포함한다. 게다가, 출력 회로(216)는 제1 및 제2 돌입 전류 관리 설비(240, 242)를 포함한다. 돌입 전류 관리 설비들 각각은 적어도 제1 반도체 디바이스(244), 제1 전류 감지 유닛(246) 및 제1 제어기 회로(248)를 포함한다. 출력 회로(216)도 이상적으로는 테스트 회로(도 2에는 도시되어 있지 않지만, 도 4에 도시된 출력 회로(216)의 상세한 일례에는 도시되어 있음)를 포함한다.

통보 연장 디바이스(202)는 또한 NAC 입력들(226, 228), NAC 출력들(218, 220, 222 및 224), 및 디스플레이(230)를 포함한다. NAC 입력들(226, 228)은 통보 루프의 도전체들에 연결되고, 그 통보 루프를 통해 다른 소스에 의해 발생된 통보 신호들을 수신하도록 구성되어 있다. 이와 달리, NAC 출력들(218, 220, 222 및 224)은 통보 신호들을 발생하여 제공하도록 연결되어 있다. NAC 출력들(218, 220, 222 및 224)이 클래스 A 구성에서는 2개의 NAC들의 디바이스들에, 또는 클래스 B 구성에서는 하나의 NAC의 디바이스들에 통보 신호들을 제공할 수 있다.

상세하게는, 도 3a 및 도 3b는 각각 클래스 A 구성 및 클래스 B 구성으로 연결된 통보 연장 디바이스(202)를 나타낸 것이다. 상세하게는, 도 3a는 클래스 A 동작을 하도록 구성된 NAC(302)에 연결된 통보 연장 디바이스(202)를 나타낸 것이고, 도 3b는 클래스 B 동작을 하도록 구성된 NAC(352)에 연결된 통보 연장 디바이스(202)를 나타낸 것이다.

도 3a를 참조하면, NAC는 급전 도전체(feed conductor)(306), 귀환 도전체(return conductor)(308), 복수의 통보 기기들(310) 및 EOL(end-of-line) 저항기(312)를 포함한다. 급전 도전체(306)은 통보 연장 디바이스(202)의 포지티브 전압(24-26 VDC) 출력 단자(218)에 연결된 도전체(예를 들어, 14 또는 16 게이지선)이며, 통보 기기 디바이스들(310) 각각에 근접하여 지나면서 그에 전기적으로 연결되도록, 빌딩 또는 빌딩의 일부분에 걸쳐 연장되어 있다. 귀환 도전체(308)은 통보 연장 디바이스(202)의 귀환 기준 전압(예를 들어, 접지) 단자(220)에 연결되어 있는 한 가닥의 유사한 도전체이다. 귀환 도전체(308)도 역시 통보 기기 디바이스들(310) 각각에 근접하게 지나면서 그에 전기적으로 연결되도록 빌딩의 동일한 부분을 통해 연장되어 있다. 이와 같이, 통보 디바이스들(310) 각각을 통해 통보 연장 디바이스(202), 급전 도전체(306) 및 귀환 도전체(308)에 의해 전체 회로가 형성된다.

EOL 저항기(312)는 급전 도전체(306) 및 귀환 도전체(308)의 원격 단자 단부 부분들(remote terminal end portions) 사이에 결합되어 있다. EOL 저항기(312)의 한가지 용도는 급전 도전체(306) 및 귀환 도전체(308)의 연속성을 테스트하는 경로를 제공하는 것이다. 상세하게는, 급전 도전체(306) 및 귀환 도전체(308)에 걸쳐 전압이 인가될 수 있고, 연속성이 있는지 소스 패널(304)에서 전류가 측정될 수 있다. 통보 기기들(310)을 활성화시키지 않고 또한 통보 기기들(310)을 통해 전류가 흐르게 하지 않도록 테스트 전압이 선택될 수 있다. 본 명세서에 기술된 실시예들에서, 인가된 테스트 전압은 네거티브 전압이다. 예를 들어, 테스트 회로(249)(도 2 참조)는 급전 도전체(306)에 -12 볼트 DC를 인가한다. 이러한 전압은 통보 디바이스들(310)을 활성화시키지 않으며, 유일한 전류 경로는 EOL 저항기(312)를 통하는 것이다. 이하에서 기술할 것인 바와 같이, 통보 연장 디바이스(202)는, 급전 도전체(306) 또는 귀환 도전체(308) 중 어느 하나 상에 개방 회로 또는 단락 회로가 없는 경우, 테스트 전압이 EOL 저항기(312)를 통해 전달됐는지를 판정할 수 있는 회로를 포함한다.

정상 동작(즉, 비테스트 동작) 동안에, 통보 연장 디바이스(202)는 급전 도전체(306) 상에 어떤 신호도 제공하지 않는다. 경보 통보가 제공되어야 하는 경우, 소스 패널(304)은 급전 도전체(306)에 통보 신호를 제공한다. 이 통보 신호는 통보 디바이스들(310) 각각에 의해 수신된다. 통보 신호에서의 전압으로 인해 통보 디바이스들(310)은 시각적 또는 청각적 통보 표시들을 제공하게 된다. 경보 통보 신호는 일정한 DC 전압 또는 순차적인 24 볼트 펄스들의 신호의 형태를 취할 수 있다.

도 3a에 도시된 클래스 A 구성의 단점들 중 하나는 급전 도전체(306) 또는 귀환 도전체(308)에 있는 하나의 개방부가 그 개방부의 위치 이후에 있는 모든 디바이스들을 디스에이블시킨다는 것이다. 예를 들어, 위치(309)에 개방 회로가 있는 경우, 2개의 가장 멀리 있는 통보 기기들(310)이 활성화되지 않게 된다. 그 결과, 많은 시설들이 도전체들 중 하나에 개방부가 있는 경우에도 완전 동작(full operation)을 가능하게 해주는 클래스 B 구성을 이용한다.

도 3b는 클래스 B 구성으로 NAC(352)에 연결된 통보 연장 디바이스(202)를 나타낸 것이다. NAC(352)는 급전 도전체(356), 귀환 도전체(358), 및 복수의 통보 기기들(360)을 포함한다. 급전 도전체(356)은 통보 연장 디바이스(202)의 포지티브 전압(24-26 VDC) 출력 단자(218)에 연결된 한 가닥의 도전체(예를 들어, 14 또는 16 게이지선)이며, 통보 기기 디바이스들(360) 각각에 근접하여 지나면서 그에 전기적으로 연결되도록, 빌딩 또는 빌딩의 일부분에 걸쳐 연장되어 있다. 그렇지만, 도 3a의 급전 도전체(306)과 달리, 급전 도전체(356)은 통보 연장 디바이스(202)로 루프백되어, 역시 포지티브 전압에 연결되어 있는 출력 단자(222)에 연결된다.

이와 유사하게, 귀환 도전체(358)은 통보 연장 디바이스(202)의 귀환 기준 전압(예를 들어, 접지) 단자(220)에 연결되어 있는 한 가닥의 도전체이다. 귀환 도전체(358)도 역시 통보 기기 디바이스들(360) 각각에 근접하게 지나면서 그에 전기적으로 연결되도록 빌딩의 동일한 부분을 통해 연장되어 있다. 귀환 도전체(358)은 또한 완전한 루프를 이루고 통보 연장 디바이스(202)의 다른 접지 단자(224)에서 종단된다.

이러한 방식으로, 통보 디바이스들(360) 각각을 통해 통보 연장 디바이스(202), 급전 도전체(356) 및 귀환 도전체(358)에 의해 전체 회로가 형성된다. 단자들(220 및 222)을 연결시키기 위해 EOL 저항기(도시 생략)가 통보 연장 디바이스(202) 내에서 이용될 수 있다. 소스 패널(354) 내의 EOL 저항기가 또한 급전 도전체(306) 및 귀환 도전체(308)의 연속성을 테스트하는 데도 사용될 수 있다.

NAC(352)의 정상 동작은 도 3a의 NAC(302)의 정상 동작과 본질적으로 동일하다. 유일한 중요한 차이점은 도전체에 단절이 있는 경우에도 NAC(352)가 계속하여 완전히 기능을 한다는 것이다. 상세하게는, 급전 도전체(356) 및 귀환 도전체(358)의 루프백이 중복 연결(redundant connection)로서 기능한다. 예를 들어, 급전 도전체(356)이 지점(359)에서 절단된(즉, 개방된) 경우, 절단 지점(359)의 어느 한쪽에 있는 통보 디바이스들(360) 전부는, 통보 연장 디바이스(202)의 상이한 단자들로부터기는 하지만, 여전히 급전 전압(feed voltage)을 수신한다. 따라서, 클래스 B 연결은, 서비스의 감소가 거의 또는 전혀 없이, 일시적으로 적어도 하나의 고장을 허용할 수 있다는 이점을 제공한다.

또한, 클래스 A 구성에서 통보 연장 디바이스(202)가 2개의 서로 다른 NAC에 연결될 수 있다는 것을 도 3a로부터 잘 알 수 있다. 구체적으로는, NAC 출력들(218, 220)이 제1 NAC(302)의 루프 도전체들(306, 308)에 연결되고, NAC 출력들(222, 224)이 제2 NAC(도시 생략)의 루프 도전체들에 연결될 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 입력 회로(204)는 NAC 입력들(226, 228)에 동작가능하게 결합되고, NAC 입력들(226 및 228) 사이에 연결된 통보 기기 디바이스를 에뮬레이트하도록 구성되어 있다. 입력 회로(204)는 또한 NAC 입력들(226, 228) 사이에 발생되는 통상의 18-24 볼트 통보 신호를 수신하도록 구성되어 있다. 입력 회로(204)는 통보 신호의 존재의 표시를 처리 회로(206)에 제공하도록 구성되어 있다. 당업자라면 적합한 입력 회로의 상세를 잘 알 것이다.

처리 회로(206)는 디바이스(202)의 논리 동작 및 관리 동작을 수행하도록 구성되어 있는 처리 회로이다. 이를 위해, 처리 회로는 프로그램가능 마이크로프로세서 또는 마이크로컨트롤러를 포함할 수 있다. 일반적으로, 처리 회로(206)는 통보 신호가 입력 회로(204)에서 수신되었다는 표시를 수신하고 출력 회로(216)로 하여금 NAC 출력들(218, 220, 222 및 224) 상에 통보 신호를 제공하게 하는 명령을 발생하도록 구성되어 있다. 처리 회로(206)는 또한 DC 전력 공급 장치(208) 및 승압 회로(214)를 인에이블(enable) 및 디스에이블(disable)시키는 신호들을 제공한다. 처리 회로(206)는 또한 디스플레이(230) 상의 표시기들(indicators)을 제어하도록 구성되어 있다. 처리 회로(206)는 또한 적합하게는 배터리 회로(212)의 배터리 전압을 테스트할 뿐만 아니라, 출력들(218, 220, 222 및 224)에 연결된 NAC들의 테스트들을 감시하고 평가하도록 구성될 수 있다.

게다가, 이하에서 상세히 기술할 것인 바와 같이, 처리 회로(206)는 그것의 다양한 동작들을 수행하기 위해 출력 회로(216)의 요소들과 협동한다.

디스플레이(230)는 적합하게는 디바이스(202)와 관련된 디바이스들 및/또는 NAC들에 관한 적어도 기본 정보(rudimentary information)를 전달할 수 있는 임의의 디바이스일 수 있다. 예를 들면, 디스플레이(230)는 고장, 오동작, 회로 전력, 또는 다른 상황과 같은 특정 상황을 표시하기 위해 발광되는 복수의 LED 표시기들(도시 생략)을 포함할 수 있다. 당업자라면 적합한 디스플레이 설비들을 잘 알 것이다.

DC 전력 공급 장치(208)는 전원선 AC 전력(mains AC electrical power)을, 출력 회로(216)에서 통보 신호들을 발생하는 데 이용되는 26 볼트 DC로 변환하는 전력 공급 장치 회로이다. DC 전력 공급 장치(208)는 또한 디바이스(202) 내의 처리 회로(206) 및 다른 논리 요소들에 전력을 제공하기 위해 다른 출력들(도시 생략)에서 보다 낮은 DC 전압 값들을 제공한다. 어떤 실시예들에서의 DC 전력 공급 장치(208)는 배터리 충전기(210)에 전력을 제공한다. DC 전력 공급 장치(208)는 출력 전압 조절이 거의 또는 전혀 없는 변압기, 다이오드들 및 커패시터들의 잘 알려진 구성일 수 있다.

배터리 충전기(210)는 배터리 회로(212)에 제공되는 충전 전압을 발생하는 회로이다. 화재 안전 장비에서 이용하기 위한 적합한 배터리 충전 회로들이 공지되어 있다.

이 실시예에서의 배터리 회로(212)는 2개의 직렬 연결된 12 볼트 배터리들을 포함하고 24 볼트 DC의 공칭 전압을 발생한다. 그렇지만, 공지된 바와 같이, 배터리 전압은 변할 것이고, 배터리 회로(212)는 배터리들의 유용한 수명 동안 20.4 내지 26 볼트를 발생할 수 있다. 배터리들은 적합하게는 납축전지 배터리들(lead acid batteries)일 수 있다.

이 실시예에서, 부착된 NAC가 더 긴 도전체를 이용할 수 있게 해주기 위해 배터리 회로의 출력 전압을 약간 더 높은 전압(즉, 26 볼트)으로 승압시키기 위해 승압 회로(214)가 제공된다. 상세하게는 2008년 4월 17일자로 출원된 동시 계류 중인 미국 특허 출원 제12/148,288호(이 출원은 여기에 인용함으로써 그 전체 내용이 본 명세서에 포함됨)에 기술된 바와 같이, 통보 신호들에 보다 높은 출력 전압을 이용하는 것은 NAC의 급전 도전체 및 귀환 도전체의 길이에 걸쳐 일어나는 I²R 손실을 보상하는 데 도움이 된다. 따라서, 승압 회로(214)는 배터리 회로(212)의 출력 전압을 수신하고 대략 26 볼트의 거의 일정한 출력 전압을 발생하는 회로이다. 이를 위해, 승압 회로(214)는 적합하게는 승압 컨버터(boost converter) 형태의 스위칭 DC-DC 컨버터를 포함할 수 있다. 이러한 회로는 일정한 출력 전압을 유지하기 위해 스위치의 피드백 제어를 포함할 것이다. 승압 회로(214)의 예시적인 실시예에 관한 추가의 상세는 미국 특허 출원 제12/148,288호에 기술되어 있다.

따라서, 배터리 회로(212) 및 승압 회로(214)는 협력하여, 배터리 회로(212) 내의 배터리들의 유용한 수명 내내 일정한 출력 전압을 제공하는 DC 전력 백업 유닛(232)을 형성한다. DC 전력 백업 유닛(232)은 통상적으로 2개의 12 볼트 배터리들에 의해 전력을 제공받는 NAC 또는 기타 회로에 전력을 제공하는 임의의 화재 제어 디바이스에서 구현될 수 있다.

출력 회로(216)는 처리 회로(206)의 명령 하에 통보 신호들을 발생하도록 구성되어 있는 회로이다. 통보 신호들에 대한 전력은 DC 전력 공급 장치(208) 또는 승압 회로(214) 중 어느 하나의 출력 전압으로부터 NAC 출력들(218, 220, 222 및 224)로 도출된다. 출력 회로(216)는 하나의 NAC에 통보 신호들을 제공하기 위해 클래스 B 구성으로 구성될 수 있거나, 2개의 NAC에 신호들을 제공하기 위해 클래스 A 구성으로 구성될 수 있다. (도 3a 및 도 3b 참조)

돌입 전류 관리 회로(240, 242)는 통보 신호들의 경로에 있는 반도체 스위치를 손상시킬 수 있는 돌입 전류에 대한 보호를 제공하는 동작을 한다. 일반적으로, 돌입 전류 관리 회로(240)는 NAC 출력들(218, 220)로의 경로에서 보호를 제공하고, 돌입 전류 관리 회로(242)는 NAC 출력들(222, 224)로의 경로에서 보호를 제공한다. 그렇지만, 출력 회로(216)가 클래스 B 동작을 하도록 구성되어 있는 경우, 제1 돌입 전류 관리 회로(240)만이 필요하다.

이상에서 기술한 바와 같이, 돌입 전류 관리 회로들 각각은 제1 반도체 디바이스(244), 전류 감지 유닛(246), 및 제어기 회로(248)를 포함한다. 반도체 디바이스(244)는 경보 신호 전원(예를 들어, 선로들(208a 및 214a))과 NAC 출력들(218, 220, 222 및 224) 사이에 결합된 부하 경로를 갖는다. 전류 감지 유닛(246)은 반도체 디바이스(244)의 부하 경로에서의 전류에 의존하는 감지 신호를 발생하도록 동작가능하게 결합된다. 제어기 회로(248)는 전류 감지 신호를 수신하고 돌입 전류 문턱값을 초과하는 전류 감지 신호에 응답하여 제1 반도체 디바이스(244)를 제어하도록 동작가능하게 연결된다. 양호한 실시예에서, 제어기 회로(248)는 핫 스왑 제어기(hot swap controller)를 포함한다.

일반적으로, 돌입 전류 관리 설비(240)는 연결된 NAC들 내의 통보 기기들이 처음에 전력을 제공받을 때 발생할 수 있는 짧은 순간적인 전류 스파이크들을 처리하도록 구성되어 있다. 상세하게는, 출력 회로(216)가 NAC 출력들(218, 220, 222 및 224) 상에 통보 신호를 발생할 때, NAC 출력들(218, 220, 222 및 224)에 연결된 통보 기기들은 초기 전류 스파이크를 발생할 수 있다. 전류 감지 유닛(246)을 통해 탐지되는 이 스파이크 동안에, 제어기 회로(248)는 그 짧은 서지(brief surge) 동안 내부 디바이스들을 보호하는 데 필요한 전류 한계를 제공하기 위해 반도체 디바이스(244)를 통해 흐르는 전류를 제어한다. 이 회로의 동작에 관한 추가의 상세는 이하에서 도 4와 관련하여 제공되어 있다.

동작을 설명하면, 통보 연장 디바이스(202)는 장애, 또는 통보 디바이스들이 활성화되어야 하는 임의의 다른 이유를 나타내는 통보 신호가 있는지 NAC 입력(226, 228)을 모니터링한다. NAC 입력(226, 228)에서 통보 신호가 탐지되면, 입력 회로(204)는 논리 표시 신호를 처리 회로(206)에 제공한다. 처리 회로(206)는, 입력 회로(204)로부터 표시 신호를 수신한 것에 응답하여, 출력 회로(216)가 NAC 출력들(218, 220, 222 및 224) 상에 통보 신호를 발생해야 한다는 것을 나타내는 신호를 출력 회로(216)에 제공한다.

처리 회로(206)는 또한, 전원선 AC 전력(mains AC power)이 이용가능한 경우, DC 전력 공급 장치(208)의 출력(208a)을 인에이블시킨다. 이러한 경우에, 처리 회로(206)는 또한 승압 회로(214)의 출력을 디스에이블시킨다. 그 결과, DC 백업 전력 유닛(232)이 아니라, DC 전력 공급 장치(208)만이 출력 회로(216)에 신호 전력을 제공한다. 전원선 AC 전력이 이용가능하지 않은 경우에, 처리 회로(206)는 DC 전력 공급 장치(208)의 출력(208a)을 디스에이블시키고 승압 회로(214)의 출력(214a)을 인에이블시킨다. 그 결과, 배터리 회로(212) 및 승압 회로(214)에 의해 형성된 DC 전력 백업 유닛(232)이 출력 회로(216)에 전력을 제공한다.

출력 회로(216)는 이어서 DC 전력 백업 유닛(232) 또는 DC 전력 공급 장치(208) 중 어느 하나에 의해 제공되는 전력을 이용하여 NAC 출력들(218, 220, 222 및 224)에 통보 신호를 제공한다. 어떤 경우들에, 처리 회로(206) 및 출력 회로(216)는 협력하여, 통보 신호에 정보 또는 스트로브 트리거 신호들을 변조한다. 이러한 동작들은 공지되어 있다. 이하에서 더 기술할 것인 바와 같이, 출력 회로는 적합하게도 제1 반도체 디바이스(244)를 사용하여 통보 신호 전력에 정보 또는 신호 패턴들을 변조시킬 수 있고, 심지어 이러한 변조를 수행하기 위해 제어기(248)를 이용할 수 있다.

따라서, 배터리 회로(212)가 허용 범위 내에서 동작하고 있다고 가정할 때, 이상에서 기술한 디바이스는, 배터리 회로(212)의 정확한 출력 전압에 상관없이, 비교적 일정한 전압을 갖는 통보 신호들을 제공한다. 이 실시예에서, 이 비교적 일정한 전압은 배터리 회로(212)의 공칭 정격 24 볼트 DC를 초과한다.

도 2의 또는 다른 대안으로서 NAC들에 전력을 제공하는 임의의 전원의 통보 연장 디바이스(202)가 통상적으로 1개 또는 2개보다 많은 NAC들에 연결될 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 이러한 경우에, 비용을 방지하기 위해 승압을 필요로 하는 NAC들에만 개별적인 승압 회로들(214)이 구현되는 것이 바람직하다. 이것에 의해, NAC들이 승압을 필요로 하든 그렇지 않든 간에, 모든 NAC들에 전력을 제공하는 단일 승압 회로와 비교하여, 개별적인 승압 회로들이 보다 작고 보다 값싼 부품들을 이용할 수 있게 된다. 게다가, 각각의 부가적인 NAC 출력 쌍에 대해 부가적인 돌입 전류 관리 회로들이 이용되어야 한다.

도 4는 도 2의 출력 회로(216)의 상세한 일례를 나타낸 것이다. 이 출력 회로는 제1 출력 설비(420) 및 제2 출력 설비(422)를 포함한다. 일반적으로, 제1 출력 설비(420)는, 그 중에서도 특히, 도 2의 제1 돌입 전류 관리 설비(240)의 예시적인 실시예를 포함하고, 제2 출력 설비(422)는, 그 중에서도 특히, 도 2의 제2 돌입 전류 관리 설비(242)의 예시적인 실시예를 포함한다. 간명함을 위해 제1 출력 설비(420)만이 상세히 도시되어 있다. 제2 출력 설비(422)는 적합하게 유사한 구조를 가질 수 있다.

제1 및 제2 출력 설비(420, 422)에 부가하여, 출력 회로(216)는 NAC 출력들(218, 220, 222 및 224), EOL 저항기(418), 및 구성가능 단자들(414, 416)을 포함한다. NAC 출력들(218, 220, 222 및 224)이 적합하게는 클래스 A 구성에 있을 때 2개의 NAC들에 연결될 수 있거나(도 3a 참조), 클래스 B 구성에 있을 때 하나의 NAC에 연결될 수 있다(도 3b 참조). 적합하게도 DIP 스위치, 반도체 스위치, 점퍼 단자들, 또는 기타 형태를 가질 수 있는 스위칭가능 단자들(414, 416)은 클래스 A 동작에 부합하는 제1 상태 및 클래스 B 구성에 부합하는 제2 상태로 구성가능하다. 제1 상태에서, 스위칭가능 단자(414)는 NAC 출력(222)을 제2 출력 설비(422)의 출력에 연결시키고, 스위칭가능 단자(416)는 NAC 출력(224)을 접지에 연결시킨다. 제2 상태에서, 스위칭가능 단자(414)는 NAC 출력(222)을 제1 출력 설비(420)의 통보 신호 출력(424)에 연결시키고, 스위칭가능 단자(416)는 NAC 출력(224)을 EOL 저항기(418)에 연결시킨다. EOL 저항기(418)는 통보 신호 출력(424)과 스위칭가능 단자(416) 사이에 직렬 연결되어 있다.

이제부터 제1 출력 설비(420)를 참조하면, 출력 설비(420)는 전류 감지 저항기(426), 반도체 스위치들(402, 404), 제어기 회로(428), 전류 측정 회로(430), 테스트 전압 입력(432), 및 테스트 전압 측정 회로(434)를 포함한다. 제1 출력 설비(420)는 클래스 B 구성에서만 사용하도록 구성된 통보 신호 출력(424), 그리고 클래스 A 구성 및 클래스 B 구성에서 사용하도록 구성된 통보 신호 출력(425)을 포함한다.

전류 감지 저항기(426)는 통보 신호 전압원(429)과 전류 감지 노드(431) 사이에 직렬 연결되어 있다. 전압원(429)은 통보 신호로서 사용하기 위한 24-26 볼트 출력을 제공하는 선로들(208a 및/또는 214a)(도 2 참조)에 적합하게 연결될 수 있다. MOSFET 형태로 되어 있는 제1 반도체 스위치(402)는 전류 감지 노드(431)와 제1 통보 신호 출력(425) 사이에 결합되어 있다. 이와 유사하게, 역시 MOSFET 형태로 되어 있는 제2 반도체 스위치(404)는 전류 감지 노드(431)와 제2 통보 신호 출력(424) 사이에 결합되어 있다. 제1 통보 신호 출력(425)이 NAC 출력(218), 제어기 회로(428)의 단자 OUT, 및 테스트 전압 측정 회로(434)에의 입력에 결합된다. 제2 통보 신호 출력(424)은 구성가능 단자(414)에 결합된다.

제어기 회로(428)는 전류 감지 노드(431)에 결합된 전류 감지 입력 SENSE 및 전압원(429)에 결합된 바이어스 전압 입력 VCC를 포함한다. 이 구성에서, 입력들 VCC와 SENSE 사이의 전압 강하를 전류 감지 저항기(426)의 저항으로 나누면 전압원(429)과 NAC 출력들(218 및 222) 사이의 전류의 측정치를 제공한다. 제어기 회로(428)는 저항기(426)를 통한 전류가 미리 정해진 돌입 전류 문턱값을 초과하는지 여부를 탐지하도록 구성되어 있다.

이를 위해, 제어기 회로(428)는 적합하게도 Texas Instruments, Inc.로부터 입수가능한 모델 TPS2490 또는 TPS2491 핫스왑 제어기 등의 핫스왑 제어기를 포함할 수 있다. 유사한 입력들 및 기능들을 갖는 다른 핫스왑 제어기들, 예를 들어, Maxim로부터 입수가능한 MAX4271 제어기가 상업적으로 이용가능하고 또한 사용될 수 있다.

제어기 회로(428)는 또한 MOSFET 스위치들(402 및 404)의 게이트들에 동작가능하게 연결되는 피제어 출력(controlled output) GATE를 포함한다. 제어기 회로(428)는, 입력 SENSE로부터 도출되는 감지된 전류에 응답하여, 출력 GATE에 인가되는 게이트 전압을 조절하도록 구성되어 있다. 돌입 전류가 제어가능하게 제한되도록 게이트 전압이 조절된다.

그에 부가하여, 이 실시예에서, 제어기 회로(428)는 제어기 회로(428)의 기능들, 상세하게는 출력 GATE에 신호를 제공하는 것을 활성화 및 비활성화시키는 데 사용될 수 있는 입력 EN을 갖는다. EN 입력은 도 2의 처리 회로(206)로부터 제어 신호를 수신하도록 동작가능하게 결합된다. 일반적으로, EN 입력은 MOSFET 스위치들(402, 404)를 열고 닫기 위해 각각 GATE 출력을 턴온 및 턴오프시키는 데 사용될 수 있다. 그 결과, EN 입력에 제공되는 제어 신호가 처리 회로(206)의 제어 하에서 NAC 출력들(218, 220, 222 및 224)에 통보 신호들을 전달하는 것을 인에이블 및 디스에이블시키는 데 사용될 수 있다. 게다가, EN 입력은 통보 신호에 펄스들을 변조시키는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 통보 신호가 3개의 1초 펄스들의 반복하는 시퀀스의 형태를 갖는 경우, 처리 회로(206)는 그 제어 신호를 원하는 펄스 형상 및 시퀀스를 갖는 논리 신호로서 EN 입력에 제공한다. 제어기 회로(428)는 이어서 대응하는 펄스 신호를 GATE 출력에 제공함으로써, 스위치들(402, 404)이 펄스 신호에 따라 턴온 및 턴오프되게 한다.

그렇지만, 이상에서 더 설명한 바와 같이, 제어기 회로(428)의 주 기능들 중 하나의 기능이 돌입 전류로부터 스위치들(402, 404)을 보호하는 데 도움을 주는 것이다.

돌입 전류로부터 보호하는 것에 부가하여, 출력 회로(216)는 장기간의 과전류 상태로부터 보호하는 데 도움이 된다. 통보 기기들이 처음에 활성화될 때 통보 기기들의 일시적인 큰 전류 도출로 인한 돌입 전류와 달리, 장기간의 과전류 상태는 NAC에서의 접속 불량(즉, 오옴 접속), 전압원으로부터의 저전압 등의 시스템 문제로부터 일어날 수 있다. 돌입 상태가 정상적인 과정으로 해결될 때까지 일시적인 제한을 필요로 하는 돌입 전류와 달리, 장기간의 과전류 상태는 서서히 일어나는 시스템 열화를 나타내고 유지 보수의 필요성을 나타낼 수 있다. 과전류가 한계를 넘는 경우, 스위치들(402, 404)을 디스에이블시킬 필요가 있을 수 있다.

과전류를 탐지하기 위해, 전류 측정 회로(430) 및 도 2의 처리 회로(206)는 협동하여, 전류 감지 신호를 획득하고 그 전류가 과전류 문턱값을 초과하는지 여부를 판정한다. 과전류 문턱값은 돌입 전류 문턱값과 다르다. 돌입과 연관될 수 있는 순간적인 전류 스파이크와 달리, 과전류 문턱값은 회로에서의 장기간의 과전류 문제를 나타내는 다른 값으로 설정된다. 이러한 기능을 수행하기 위해, 측정 회로(430)는 전압원(429) 및 전류 감지 노드(431)에 동작가능하게 결합되는 차동 입력들을 갖는 차동 증폭기(438)를 포함한다. 차동 증폭기(438)는 감지 저항기(426)를 통한 전류를 나타내는 출력 전압 신호를 단자(442)에서 제공하도록 바이어스 전압들 및 저항기들을 통해 구성되어 있다. 단자(442)에서의 이 출력 전압 신호는 도 2의 처리 회로(206)의 일부인 A/D 변환기(도시 생략)에 입력하기 위해 스케일링된다. 처리 회로(206)는 또한 측정된 전류가 미리 정해진 시간 동안 미리 정해진 문턱값을 초과하는지를 판정하는 논리를 포함한다. 미리 정해진 시간 문턱값은 또한 측정된 과전류가 단순히 순간 스파이크가 아니라는 것을 보증해준다.

처리 회로(206)는 또한 디스플레이(230)에서의 과전류 상태 또는 그외의 상태를 신호하는 논리를 포함한다. 처리 회로(206)는 또한 과전류 탐지의 경우에 스위치들(402, 404)을 디스에이블시키는 제어 신호를 제공하는 논리를 포함한다. 이를 위해, 처리 회로(206)는, 측정된 전류가 미리 정해진 시간 동안 미리 정해진 문턱값을 초과하는 것으로 판정한 것에 응답하여, 제어기 회로(428)의 EN 입력에 적당한 제어 신호를 제공하도록 구성되어 있다. 이상에서 기술한 바와 같이, 통상의 돌입 전류 이벤트가 GATE 출력의 디스에이블링을 트리거하지 않도록 미리 정해진 문턱값 및 시간이 선택된다.

따라서, 전류 감지 저항기(426), 제어기 회로(428) 및 MOSFET 디바이스들(402, 404)이 돌입 전류의 전류 제한을 제공할 수 있지만, 그 동일한 요소들이 또한, 전류 측정 회로(430) 및 처리 회로(206)와 함께, 안정 상태(steady-state)의 또는 덜 과도적인 과전류 상황의 경우에 차단(shut-down)의 형태로 보호를 제공한다.

이상에서 기술한 바와 같이, 제1 출력 설비(420)는 또한 테스트 전압 회로를 포함한다. 상세하게는, 테스트 전압 입력(432) 및 테스트 전압 측정 회로(434)가 협동하여, NAC 출력들(218, 220, 222 및 224)에 부착된 NAC들의 도전체들에 적절한 연속성이 있는지 그 측정치를 테스트한다. 테스트 전압 입력(432)은 네거티브 전압원에, 양호하게는 -12 VDC 전압원에 선택적으로 연결되도록 구성되어 있다. 테스트 전압 입력(432)은 또한 직렬 연결된 저항기(436)를 통해 제1 통보 신호 출력(425)에 연결되어 있다. 본 명세서에 기술된 실시예에서, 저항기(436)는 유익하게도 EOL 저항기(418)(24 킬로오옴)와 동일한 저항이도록 선택된다.

테스트 전압 측정 회로(434)는 제1 통보 신호 출력(425) 상의 전압을 조절하도록 동작가능하게 결합된다. 보다 구체적으로는, 테스트 전압 측정 회로(434)는 제1 통보 신호 출력(425)과 바이어싱 전압 및 저항기들에 각각 연결된 차동 입력들을 갖는 증폭기(438)를 포함한다. 바이어싱 전압들, 저항기들 및 증폭기(438)는 처리 회로(206) 내의 A/D 변환기(도시 생략)에 의해 변환하기에 적당한 출력 전압을 제공하도록 구성되어 있다. 측정 회로(434)의 출력 단자(440)에서의 출력 전압은 도 2의 처리 회로(206)의 A/D 변환기에 제공된다. 처리 회로(206)는 측정된 전압이 제1 문턱값보다 높거나 또는 제2 문턱값보다 낮은지를 판정하도록 구성되어 있다. 이하에서 더 상세히 기술할 것인 바와 같이, 테스트 전압 측정 회로(434)에 의해 측정된 전압이 제1 문턱값보다 높은 경우, 이는 NAC 내에 단락 회로가 있음을 나타낸다. 테스트 전압 측정 회로(434)에 의해 측정된 전압이 제2 문턱값보다 낮은 경우, 이는 NAC 내에 개방 회로가 있음을 나타낸다. 처리 회로(206)는 또한 측정된 전압이 허용 범위 밖에 있는 것으로 판정되는 경우 장애 신호를 발생하도록 구성되어 있다. 처리 회로(206)는 또한, 디스플레이(230)를 통해, 측정된 테스트 전압이 있을 수 있는 단락 회로 또는 있을 수 있는 개방 회로를 나타내는지의 표시를 제공할 수 있다.

정상 동작 중에, 이 시스템은 3가지 기본적인 상태, 즉 활성 상태, 비활성(즉, 준비) 상태 또는 테스트 상태를 갖는다. 활성 상태에서, 경보 통보 신호가 NAC 출력들(218, 220, 222 및 224)에 제공된다. 예를 들어, 화재 또는 기타 응급 상태가 탐지된 경우에 활성 상태로 된다. 비활성 상태에서, 어떤 전압 또는 통보 신호도 NAC 출력들(218, 220, 222 및 224)에 제공되지 않는다. 비활성 상태는 화재 안전 시스템의 정상적인 비응급 상태를 나타낸다. "관리" 모드("supervisory" mode)라고도 하는 테스트 상태에서, 어떤 경보 통보 신호도 존재하지 않으며, 특별한 테스트 신호가 인가된다.

출력 회로(216)의 동작들에 대한 이하의 설명에서, NAC 출력들(218, 220, 222 및 224)이 클래스 A 동작을 하도록 구성되어 있는 것으로 가정할 것이다. 따라서, 출력들(218 및 220)은 하나의 NAC에 연결되고, 출력들(222 및 224)은 상이한 NAC에 연결되어 있다. 이 구성은 도 3a의 구성과 유사하다. 이러한 동작에서, 스위칭가능 단자들(414, 416)은 제2 출력 설비(422)가 NAC 출력(222)에 연결되고 접지가 NAC 출력(224)에 결합되도록 구성되어 있다. 일반적으로, 제1 출력 설비(420)의 동작들에 대해 이하에서 기술한다. 이 구성에서 제1 출력 설비(420)의 동작들은 대체로 NAC 출력들(222 및 224)에 영향을 미치지 않는다. 그 대신에, 제2 출력 설비(422)가 NAC 출력들(224, 222)을 제어한다. 그렇지만, 일반적으로, 제2 출력 설비(422)는 제1 출력 설비(420)와 동일한 방식으로 동작한다.

비활성 상태에서, NAC 출력(218)은 MOSFET 스위치(402)에 의해 통보 전압원(429)으로부터 분리된다. 이를 위해, 도 2의 처리 회로(206)는 제어기 회로(428)에 제어 신호를 제공하여, 제어기 회로(428)로 하여금 MOSFET 스위치(402)에 게이트 전압을 거의 또는 전혀 제공하지 않게 한다. MOSFET 스위치(404)도 게이트 전압을 수신하지 않는다. 그렇지만, 클래스 A 구성에서는, MOSFET 스위치(404)가 도 4의 회로의 활성 부분으로부터 분리된다.

MOSFET(402)를 오프 상태에 두기 위해, 처리 회로(206)는 EN 입력에 디스에이블 제어 신호(disabling control signal)를 제공함으로써, 제어기 회로(428)로 하여금 출력 GATE를 통해 MOSFET 스위치(402)에 턴온 전압을 제공하지 않게 한다. 다른 대안으로서, 또는 그에 부가하여, 통보 신호 전압의 실제 전압원(429)에 전압이 없을 수 있다. 환언하면, 처리 회로(206)는, 비활성 상태에서, 출력 설비(420)의 전압원 입력(429)이 전력 공급 장치(208) 및/또는 승압 회로(214)의 24-26 볼트 출력으로부터 분리되게 할 수 있다. (도 2 참조)

이와 달리, 활성 상태(즉, 처리 회로(206)가 경보 상태가 존재하는 것으로 판정함)에서, 처리 회로(206)는 제어기 회로(428)의 EN 입력에 적당한 제어 신호를 제공함으로써 제어기 회로(428)를 인에이블시킨다. 그에 부가하여, 24-26 볼트 신호가 전압원(429)에 수신된다.

제1 출력 설비(420)는 24-26 볼트 신호를 출력들(218 및 220)에 연결된 NAC에 인가하는 것을 제어한다. 상세하게는, 제어기 회로(428)는 스위치(402)를 닫는다. 스위치(402)를 닫는 것은 전압원(429)으로부터의 24-26 볼트 통보 신호를 NAC 출력(218)에 결합시키고, 이 출력은 이어서 그 통보 신호를 NAC의 디바이스들에 제공한다. NAC 출력(220)에 대한 접지 연결은 접지를 NAC의 귀환 도전체에 제공한다. 스위치(402)를 처음으로 닫을 때(및/또는 소스(429)에 24-26 볼트 전압을 제공할 때), NAC 상의 디바이스들의 초기 전류 도출이 돌입 전류를 생성할 수 있다. 제어기 회로(428)는 이 초기 전류 도출 또는 돌입 전류가 미리 정해진 문턱값을 초과하는지 여부를 검출한다. 이를 위해, 제어기 회로(428)는 전류 감지 노드(431)로부터 전류 감지 신호를 수신한다. 제어기 회로(428)는 입력 VCC에서의 전압과 전류 감지 신호 간의 차이를 구하고 그 결과의 차이를 전류 감지 저항기(426)의 저항으로 나누어 전류 측정치를 획득한다. 제어기 회로(428)는 또한 전류 측정치를 돌입 전류 문턱값에 대응하는 문턱값과 비교한다. 그 전류가 돌입 전류 문턱값을 초과하는 경우, 제어기 회로(428)는 제어기 회로(428)에 배치된 핫스왑 제어기 설비(도시 생략)를 사용하여 돌입 전류가 제한되도록 게이트 전압을 조정한다. 유의할 점은, 제어기 회로(428)는, 돌입 전류가 미리 정해진 시간(예를 들어, 15 mSec) 후에 감소되지 않는 경우, 또한 GATE 출력에의 출력을 차단시킨다는 것이다. 지연에 대응하는 선택된 값의 커패시터를 제어기 회로(428)의 TIMER 입력에 연결시킴으로써 차단 지연(shutdown delay)이 설정될 수 있다.

돌입 전류가 적시에 만료되는 것으로 가정하면, 스위치(402)가 전도 상태, 즉 "온" 상태로 되고, 소스(429)로부터의 24-26 볼트가 출력들(218 및 220)에 연결된 NAC에 제공된다. 많은 기기들이 간단한 DC 전압에 응답하여 통보를 제공하도록 설계되어 있기 때문에, 소스(429)로부터 수신된 안정 상태의 24-26 볼트가 통보 신호로서 직접 사용될 수 있다. 그렇지만, 통보 신호가 펄스들의 반복 패턴 등의 패턴을 갖는 때가 있다. 이러한 패턴을 제공하기 위해, 처리 회로(206)(도 2)는 제어기 회로(428)로 하여금 스위치(402)를 펄스 패턴으로 제어가능하게 열고 닫게 하는 대응하는 펄스 신호들을 EN 입력에 제공할 수 있다.

테스트 동작에서, 처리 회로(206)는 제어기 회로(428)를 디스에이블시키는 제어 신호를 EN에 제공한다. 이것은 비활성 상태에 있는 것의 자연적인 결과로서 일어날 수 있다. 처리 회로(206)(또는 어떤 다른 회로)는 -12V 신호가 테스트 전압 입력(432)에 인가되게 한다. NAC가 양호한 상태에 있는 경우, -12V 신호를 테스트 전압 입력(432)에 인가하는 것은 테스트 전압 입력(432)으로부터 NAC 출력(220)에 연결된 접지까지의 -12V 회로를 생성한다. 이 전체 회로는 저항기(436), NAC 출력(218)에 연결되는 급전 도전체(도시 생략), 급전 도전체에 연결된 NAC의 EOL 저항기(도시 생략), 및 NAC 출력(220)에 연결된 귀환 도전체(도시 생략)을 포함한다. (또한 클래스 A 동작을 하도록 연결된 NAC(302)의 급전 도전체(306), EOL 저항기(312), 및 귀환 도전체(308)의 일례에 대해 도 3a를 참조한다.)

NAC가 양호한 동작 순서로 있는 경우, 통보 신호 출력(425)에서의 전압이 출력들(218, 220)에 연결된 NAC의 저항기(436)와 EOL 저항기(예를 들어, 도 3a의 EOL 저항기(312)) 사이에서 분할된 -12V 테스트 전압이어야 한다. 저항기(436)가 이 실시예에서 EOL 저항기와 동일한 저항으로 선택되기 때문에, 제1 통보 신호 출력(425)에서의 전압이 테스트 전압의 1/2, 즉 -6V이어야 한다. 이와 달리, NAC가 급전 도전체과 귀환 도전체 사이에 단락 회로를 갖는 경우, NAC의 EOL 저항기가 바이패스되고 -12V 전체가 저항기(436)에 걸쳐 강하된다. 그 결과, 단락된 NAC는 출력(425)에서의 전압이 0에 가깝게 되게 한다. 그렇지만, NAC가 급전 도전체 및 귀환 도전체 상의 어디에서라도 개방 회로를 갖는 경우, 테스트 경로가 개방되고, -12V 테스트 전압 전체가 출력(425)에 나타나게 된다.

어쨌든, 테스트 전압 설비 회로(434)는 이어서 출력(425)에서의 측정된 전압을 처리 회로(206)의 A/D 변환기와 호환되는 레벨로 스케일링한다. 처리 회로(206)는 이어서 스케일링된(또 A/D 변환된), 측정된 전압값을 2개의 문턱값과 비교한다. 제1 문턱값은 -6V를 미리 정해진 양만큼 초과하는 측정된 전압에 대응하며, 이는 NAC의 급전 도전체과 귀환 도전체 사이에 단락 회로가 있을 수 있다는 것을 나타낸다. 제2 문턱값은 -6V보다 미리 정해진 양만큼 작은 측정된 전압에 대응하며, 이는 NAC 급전 도전체과 귀환 도전체에 개방 회로(또는 다른 고임피던스 소스)가 있을 수 있다는 것을 나타낸다. 처리 회로(206)가 측정된 전압이 제1 문턱값을 초과하는 것으로 판정하는 경우, 처리 회로(206)는 디스플레이(230) 또는 기타 수단을 통해 고장 상태(fault condition)를 나타내고, 또한 내부 고장 플래그(fault flag) 또는 레지스터 값(register value)을 설정한다. 이와 유사하게, 처리 회로(206)가 측정된 전압이 제2 문턱값보다 작은 것으로 판정하는 경우, 처리 디바이스는 디스플레이(230) 또는 기타 수단을 통해 고장 상태를 나타내고, 또한 내부 고장 플래그 또는 레지스터 값을 설정한다. 처리 회로(206)가 측정된 전압이 2개의 문턱값 사이에 있는 것으로 판정하는 경우, 처리 회로(206)는 고장 상태 플래그 또는 표시를 저장함이 없이 통상의 비활성 상태 동작으로 복귀할 수 있다.

NAC 출력들(218, 220, 222 및 224)이 클래스 B 동작을 하도록 구성되어 있는 상황을 참조하여, 도 4의 회로의 비활성 동작, 활성 동작 및 테스트 동작에 대해 이제부터 기술할 것이다. 이러한 구성에서, 출력들(218, 220, 222 및 224) 모두는 하나의 NAC에 연결되어 있다. 이 구성은 도 3b의 구성과 유사하다. 따라서, 클래스 B 구성에서, NAC의 급전 도전체는 NAC 출력(218)으로부터 NAC의 길이 전체를 거쳐 다시 NAC 출력(222)으로 연장되어 있다. 이와 유사하게, 귀환 도전체도 NAC 출력(220)으로부터 NAC의 길이 전체를 거쳐 다시 NAC 출력(224)으로 연장되어 있다. 이러한 구성에서, NAC 출력(222)이 내부 EOL 저항기(418)를 통해 통보 신호 출력(424)에 연결되고 NAC 출력(224)이 통보 신호 출력(424)에 바로 연결되도록 스위칭가능 단자들(414, 416)이 구성되어 있다. 클래스 B 동작에서, 제1 출력 설비(420)가 NAC 출력들(218, 220, 222 및 224) 전부를 제어한다. 제2 출력 설비(422)는 사용되지 않는다.

비활성 상태에서, NAC 출력들(218, 220, 222 및 224)은 MOSFET 스위치들(402 및 404)에 의해 통보 전압 소스(429)로부터 분리된다. 이를 위해, 도 2의 처리 회로(206)는 제어기 회로(428)에 제어 신호를 제공하여, 제어기 회로(428)로 하여금 MOSFET 스위치들(402, 404)에 게이트 전압을 거의 또는 전혀 제공하지 않게 한다.

MOSFET 스위치들(402 및 404)을 턴오프시키기 위해, 처리 회로(206)는 EN 입력에 디스에이블 제어 신호를 제공함으로써, 제어기 회로(428)로 하여금 턴온 전압을 GATE에 제공하지 않게 하고, 이 GATE는 차례로 MOSFET 스위치들(402 및 404)에 전압을 공급하지 않는다. 다른 대안으로서 또는 그에 부가하여, 처리 회로(206)는, 비활성 상태에서, 출력 설비(420)의 전압원 입력(429)이 전력 공급 장치(208) 및/또는 승압 회로(214)의 24-26 볼트 출력으로부터 분리되게 할 수 있다.

제1 출력 설비(420)는 24-26 볼트 신호를 출력들(218, 220, 222 및 224)에 연결된 NAC에 인가하는 것을 제어한다. 상세하게는, 제어기 회로(428)는 스위치들(402, 404)를 닫는다. 스위치(402)를 닫는 것은 소스(429)로부터의 24-26 볼트 신호를 NAC 출력들(222 및 218)에 결합시키고, 이 출력들은 이어서 그 신호를 NAC의 디바이스들에 제공한다. (제너 다이오드 D2를 통한) NAC 출력(220) 및 NAC 출력(224)에 대한 접지 연결은 접지를 NAC의 귀환 도전체에 제공한다. 스위치들(402, 404)을 처음으로 닫을 때(및/또는 소스(429)에 24-26 볼트 전압을 제공할 때), NAC 상의 디바이스들의 초기 전류 도출이 돌입 전류를 생성할 수 있다. 제어기 회로(428)는 스위치들(402, 404) 둘다를 통한 이 초기 전류 도출 또는 돌입 전류가 미리 정해진 문턱값을 초과하는지 여부를 검출한다. 앞서 기술한 바와 같이, 제어기 회로(428)는 전류 감지 노드(431)로부터 수신된 전류 감지 신호 및 입력 VCC에서의 입력 전압으로부터 전류 측정치를 도출한다. 클래스 A 동작에서와 같이, 제어기 회로(428)는 또한 전류 측정치를 돌입 전류 문턱값에 대응하는 문턱값과 비교한다. 그 전류가 돌입 전류 문턱값을 초과하는 경우, 제어기 회로(428)는 제어기 회로(428)에 배치된 핫스왑 제어기 기능을 사용하여 돌입 전류가 제한되도록 게이트 전압을 조정한다. 또한 앞서 더 기술한 바와 같이, 제어기 회로(428)는 또한, 돌입 전류가 미리 정해진 시간(예를 들어, 15 mSec) 후에 감소되지 않는 경우, 게이트에의 출력을 차단시킬 것이다.

돌입 전류가 적시에 만료되는 것으로 가정하면, 스위치들(402, 404)이 온 상태로 되고, 소스(429)로부터의 24-26 볼트 신호가 출력들(222 및 218)에 연결된 NAC에 제공된다. 클래스 A 동작에서와 같이, 처리 회로(206)(도 2)는 제어기 회로(428)로 하여금 스위치들(402, 404)을 펄스 패턴으로 제어가능하게 열고 닫게 하는 펄스 신호들을 EN 입력에 제공하여 펄스형(pulsed) 통보 신호를 생성할 수 있다.

테스트 동작에서, 처리 회로(206)는 제어기 회로(428)를 디스에이블시키는 제어 신호를 EN에 제공한다. 이것은 비활성 상태에 있는 것의 자연적인 결과로서 일어날 수 있다. 처리 회로(206)(또는 어떤 다른 회로)는 -12V 테스트 전압이 테스트 전압 입력(432)에 인가되게 한다. NAC가 양호한 상태에 있는 경우, -12V 신호를 테스트 전압 입력(432)에 인가하는 것은 테스트 전압 입력(432)과 NAC 출력(220)에 연결된 접지 사이의 -12V 테스트 전압에 대한 전체 회로 경로를 생성한다. 클래스 B 구성에서, 이 전체 회로는 저항기(436), NAC 출력(218)에 연결되는 급전 도전체(도시 생략), NAC 출력(222)에 연결된 루프백 급전 도전체(도시 생략), EOL 저항기(418), 및 NAC 출력(224)에 연결된 귀환 도전체(도시 생략) 그리고 NAC 출력(220)에 연결된 루프백 귀환 도전체(도시 생략)을 포함한다. (또한 클래스 B 동작을 하도록 연결된 NAC(352)의 루프백 급전 도전체(356) 및 루프백 귀환 도전체(358)의 일례에 대해 도 3a를 참조한다.)

NAC가 양호한 동작 순서로 있는 경우, 통보 신호 출력(425)에서의 전압이 저항기(436)와 EOL 저항기(418) 사이에서 분할된 -12V 테스트 전압이어야 한다. 저항기(436)가 이 실시예에서 EOL 저항기(418)와 동일한 저항으로 선택되기 때문에, 제1 통보 신호 출력(425)에서의 전압이 테스트 전압의 1/2, 즉 -6V이어야 한다. 이와 달리, NAC가 급전 도전체과 귀환 도전체 사이에 단락 회로를 갖는 경우, EOL 저항기(418)가 바이패스되고 -12V 테스트 전압의 전부 또는 대부분이 저항기(436)에 걸쳐 강하될 것이다. 그 결과, 단락된 NAC가 출력(425)에서의 전압이 0에 가깝게 되게 한다. 그렇지만, NAC가 급전 도전체 및 귀환 도전체 상의 어디에서라도 개방 회로를 갖는 경우, 테스트 경로가 개방되고, -12V 테스트 전압 전체가 출력(425)에 나타날 것이다.

어쨌든, 테스트 전압 측정 회로(434) 및 처리 회로(206)는 앞서 더 설명한 바와 같이 협동하여, 출력(425)에서의 전압이 제1 문턱값과 제2 문턱값 사이의 허용가능 창 내에 있는지를 판정한다.

처리 회로(206)가 측정된 전압이 제1 문턱값을 초과하는 것으로 판정하는 경우, 처리 디바이스는 디스플레이(230) 또는 기타 수단을 통해 고장 상태(fault condition)를 나타내고, 또한 내부 고장 플래그 또는 레지스터 값을 설정한다. 이와 유사하게, 처리 회로(206)가 측정된 전압이 제2 문턱값보다 작은 것으로 판정하는 경우, 처리 디바이스는 디스플레이(230) 또는 기타 수단을 통해 고장 상태를 나타내고, 또한 내부 고장 플래그 또는 레지스터 값을 설정한다. 처리 회로(206)가 측정된 전압이 2개의 문턱값 사이에 있는 것으로 판정하는 경우, 처리 회로(206)는 고장 상태 플래그 또는 표시를 저장함이 없이 통상의 비활성 상태 동작으로 복귀할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예들은, 그 중에서도 특히, 전기-기계적 릴레이의 문제점들의 영향을 받지 않는 스위치들을 NAC에서 통보 신호들에 이용하는 방식을 제공한다. 반도체 스위치 형태로 되어 있는 이러한 스위치들은 게다가 활성화된 NAC의 화재 통보 기기들에 의해 생성된 것으로 밝혀진 돌입 전류에 의해 받을 수 있는 손상으로부터 보호된다. 일 실시예에서, 핫스왑 제어기는 돌입 전류 기간 동안에 반도체 스위치를 통해 전류 제한을 수행한다.

어떤 실시예들은 또한 연속성 및 단락 회로가 있는지 클래스 A 또는 클래스 B 동작을 하도록 구성된 NAC들을 테스트할 수 있는 테스트 회로를 포함한다. 이 테스트 회로는 또한 테스트를 수행하기 위해 NAC 회로의 극성을 반전시키는 데 종래 기술에 공지된 바와 같은 특수한 릴레이를 필요없게 해준다.

이상에서 기술한 실시예들이 단지 예시적인 것이라는 것을 잘 알 것이다. 당업자라면 본 발명의 원리들을 포함하고 본 발명의 사상 및 범위 내에 속하는 그 자신의 수정들 및 구현들을 용이하게 안출할 수 있을 것이다. 예를 들어, 통보 연장 디바이스들 이외의 디바이스들이 본 명세서에서 설명된 기술을 이용할 수 있다.

Claims

안전 통보 시스템에서 사용하기 위한 연장 루프 경보 통보 출력 설비로서,
a) 통보 기기 회로의 제1 및 제2 배선 구성들로 구성될 수 있는, 경보 통보 출력 신호를 생성하는 상기 안전 통보 시스템에 연결된 통보 연장 루프;
b) 상기 통보 기기 회로의 상기 제1 및 제2 배선 구성들의 연속성을 테스트하기 위한 네거티브 전압을 생성하도록 구성된 네거티브 전압원;
c) 상기 네거티브 전압원과 상기 통보 연장 루프의 신호 출력 사이에 결합된 제1 저항기 설비 - 상기 신호 출력은 상기 통보 기기 회로의 상기 제1 또는 제2 배선 구성의 급전 도전체(feed conductor)에 전기적으로 결합되도록 구성됨 - ;
d) 상기 통보 연장 루프의 상기 신호 출력에서의 제1 전압을 검출하도록 구성된 회로 설비에 동작가능하게 결합된 처리 회로 - 상기 처리 회로는 상기 신호 출력에서의 상기 제1 전압이 제1 문턱값보다 높거나 제2 문턱값보다 낮은 경우 장애 신호 출력을 생성하도록 구성됨 - ;
e) 상기 통보 기기 회로를 작동시키기 위한 상기 경보 통보 출력 신호에 응답하여 포지티브 전압을 생성하도록 구성된 포지티브 전압원; 및
f) 상기 포지티브 전압이 상기 신호 출력에 가해지는 제1 상태와 상기 네거티브 전압이 상기 신호 출력에 가해지는 제2 상태 사이에서 스위칭가능한 상기 신호 출력에 결합된 반도체 스위치 설비
를 포함하고,
상기 회로 설비는 상기 테스트를 위한 테스트 전압 측정 회로를 포함하고 상기 제1 전압에 기초하여 측정 신호 출력을 생성하도록 구성되고, 상기 처리 회로는 회로 고장들(circuit faults)의 표시를 생성하기 위해 상기 측정 신호 출력을 획득하고 기준 전압과 상기 제1 전압 간의 차이를 표시하는 비교값을 생성하도록 구성되고,
상기 기준 전압은 상기 통보 기기 회로의 상기 제1 저항기 설비 및 EOL(end of line) 저항기 설비에 걸쳐 분할된 네거티브 전압과 같은 것인 연장 루프 경보 통보 출력 설비.
제1항에 있어서, 상기 처리 회로는 상기 통보 연장 루프에서 다른 장비들에 대한 제어 동작들을 수행하는 연장 루프 경보 통보 출력 설비.
제1항에 있어서,
상기 통보 기기 회로의 상기 제1 및 제2 배선 구성들 용으로 구성가능한 상기 통보 연장 루프의 제1, 제2, 제3 및 제4 출력들;
상기 제1 및 제2 배선 구성들에 대응하는 제1 및 제2 구성들을 갖는 적어도 두 개의 구성가능한 단자 설비들; 및
상기 통보 연장 루프의 EOL 저항기 - 상기 EOL 저항기는 상기 적어도 두 개의 구성가능한 단자 설비들 간을 결합하도록 구성됨 -
를 더 포함하고
상기 제1 구성에서의 상기 적어도 두 개의 구성가능한 단자 설비들은 상기 EOL 저항기를 상기 제3 및 제4 출력들 사이에 결합하고, 상기 제2 구성에서의 상기 적어도 두 개의 구성가능한 단자 설비들은 상기 제3 및 제4 출력들로부터 상기 EOL 저항기를 분리시키는(decouple) 연장 루프 경보 통보 출력 설비.
제3항에 있어서, 상기 제1 구성에서의 상기 적어도 두 개의 구성가능한 단자 설비들의 점퍼는 또한 순방향 바이어스된 다이오드(forward biased diode)를 통해 상기 제4 출력을 접지에 결합시키는 연장 루프 경보 통보 출력 설비.
제3항에 있어서, 상기 통보 연장 루프의 상기 EOL 저항기는 제1 측면(side)에서 순방향 바이어스된 다이오드를 통해 접지에 결합되는 연장 루프 경보 통보 출력 설비.
제1항에 있어서, 상기 처리 회로에 결합된 제어기 회로를 더 포함하고,
상기 제어기 회로는 상기 반도체 스위치 설비에 동작가능하게 결합되고, 상기 경보 통보 출력 신호에 응답하여 상기 제2 상태에서 상기 제1 상태로 상기 반도체 스위치 설비를 스위칭하도록 구성되는 연장 루프 경보 통보 출력 설비.
제6항에 있어서, 상기 처리 회로는 경보 상황을 표시하는 상기 경보 통보 출력 신호를 수신하도록 동작가능하게 결합되는 연장 루프 경보 통보 출력 설비.
제6항에 있어서,
상기 반도체 스위치 설비는 게이트 입력을 갖고 상기 제어기 회로로부터 상기 게이트 입력에서의 게이트 전압 신호를 수신하는 것에 응답하여 상기 제1 상태로 스위칭하도록 구성되며, 상기 제어기 회로는 상기 게이트 입력에 전기적으로 결합되고 상기 게이트 전압 신호를 생성하도록 구성되며,
상기 처리 회로는 경보 상황에 응답하여 상기 게이트 전압 신호를 생성하기 위해 상기 제어기 회로를 작동시키도록 구성되는 연장 루프 경보 통보 출력 설비.
제8항에 있어서, 상기 반도체 스위치 설비를 통한 전류 흐름 레벨은 상기 게이트 전압 신호의 전압 레벨에 의존하는 연장 루프 경보 통보 출력 설비.
제9항에 있어서,
상기 반도체 스위치 설비를 통해 상기 포지티브 전압원과 상기 신호 출력 사이에 결합되고 상기 반도체 스위치 설비를 통해 흐르는 전류를 표시하는 전류 감지 신호를 생성하도록 구성된 전류 감지 유닛
을 더 포함하고,
상기 처리 회로는 상기 전류 감지 유닛에 결합된 전류 측정 회로에 동작가능하게 결합되고 측정 신호를 생성하도록 구성되고,
상기 제어기 회로는 상기 전류 감지 유닛으로부터 상기 전류 감지 신호를 수신하도록 결합되고, 상기 전류 감지 신호에 기초하여 상기 게이트 전압 신호의 전압 레벨을 조정하도록 구성되는, 연장 루프 경보 통보 출력 설비.
제10항에 있어서, 상기 제어기 회로는 상기 전류 감지 신호를 돌입(in-rush) 전류 문턱값에 비교하도록 구성되고,
상기 제어기 회로는 상기 비교에 기초하여 상기 게이트 전압 신호의 상기 전압 레벨을 조정하도록 구성된, 연장 루프 경보 통보 출력 설비.
제11항에 있어서, 상기 처리 회로는 상기 전류 측정 회로로부터 상기 측정 신호를 수신하도록 결합되고, 상기 측정 신호의 평균이 미리 결정된 양의 시간 동안 과전류 문턱값을 넘는지를 결정하도록 구성되고,
상기 처리 회로는 상기 측정 신호의 상기 평균이 상기 미리 결정된 양의 시간 동안 상기 과전류 문턱값을 초과할 때 상기 게이트 전압 신호가 상기 반도체 스위치 설비로 전달되는 것을 방지하도록 상기 제어기 회로를 비활성화(deactivate)하도록 구성되는, 연장 루프 경보 통보 출력 설비.
제1항에 있어서, 상기 기준 전압이 상기 네거티브 전압의 실질적으로 절반에 대응하도록 상기 통보 기기 회로의 상기 EOL 저항기 설비 및 상기 제1 저항기 설비는 동일한 저항 값을 갖는, 연장 루프 경보 통보 출력 설비.
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