KR101797823B1 - 통합 전원 공급 장치 및 통합 전원 공급 방법 - Google Patents

통합 전원 공급 장치 및 통합 전원 공급 방법 Download PDF

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Abstract

통합 전원 공급 장치 및 통합 전원 공급 방법이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 통합 전원 공급 장치는, 전원 스위치의 온에 연동하여, 연결되는 항공 관제용 통신 장비 내 각 모듈에 대한 구동 전압을 확인하는 확인부와, 입력되는 외부 전원을, 상기 구동 전압에 상응하는 n개의 구동 전원(상기 n은 자연수)으로 변환하는 변환부, 및 상기 n개의 구동 전원을, 상기 모듈 각각으로 공급하는 공급부를 포함한다.

Description

통합 전원 공급 장치 및 통합 전원 공급 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SUPPLYING INTEGRATED POWER}
본 발명은 항공 관제를 위해 사용되는 통신 장비(일례로, 항공 정보 통신 시설 U/VHF 무선 송수신기)로의 전원을 공급하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 항공 관제용 통신 장비의 기종(모델)에 무관하게 공용으로 사용 가능한 전원을 공급할 수 있는 통합 전원 공급 장치 및 통합 전원 공급 방법에 관한 것이다.
항공 관제를 위해 사용되는 통신 장비, 일례로, U/VHF 무선 송수신기로의 전원을 공급하는 전원 공급 장치(Power Supply Unit)에서는, 주요 부품의 불량, U/VHF 무선 송수신기의 지속적인 작동 및 과전류 등으로 인한 과열로, 부품 소자의 파손 등이 발생하여 송수신기 전체적으로 정상 기능 수행이 어려워진다.
전원 공급 장치의 상술한 취약점이나 사용 기간의 경과 등에 따라, 전원 공급 장치에서 고장이 발생하게 되면, 항공 정보 통신 시설 전체 운용에 많은 지장을 초래할 수 있어 긴급 수리가 요구되지만, 고장 수리에 많은 시간과 비용이 들 수 있다.
기존에는 U/VHF 무선 송수신기의 모델(기종) 별로 전원 공급 장치가 상이하기 때문에, 고장 발생 시 U/VHF 무선 송수신기의 운영 복구를 위해 해당 모델 별로 확보된 전원 공급 장치로의 교체가 요구되며, 이를 위해, U/VHF 무선 송수신기의 모델 별로 적정 수준의 예비 전원공급장치를 각각 확보해야 하므로, 개별 확보에 따른 비용이 과다하게 발생하고, 많은 수량의 예비품을 보관하고 성능을 관리하기 위한 비용이 추가로 발생할 수 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 U/VHF 무선 송수신기 등과 같은 항공 관제용 통신 장비의 기종(모델)에 관계 없이 공용으로 전원을 공급할 수 있는 통합 전원 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
다시 말해, 본 발명은 항공 관제용 통신 장비 전 기종과의 호환성이 높은 통합 전원 공급 장치의 제공을 통해, 항공 관제용 통신 장비의 교체 시마다 재활용 가능한 독립된 모듈로서 폭넓게 활용될 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 항공 관제용 통신 장비의 기종 별로 예비 전원 공급 장치를 확보하지 않을 수 있게 하여, 항공 시설 관리 비용을 절감하고, 항공 관제용 통신 장비의 유지 보수 관리가 보다 용이해지도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상용 AC 전원을 외부 전원으로부터 공급할 수 없는 경우, 자동으로 배터리부에 유지된 예비용 DC 전원을 외부 전원으로 사용하여, 항공 관제용 통신 장비 내 각 모듈의 구동에 요구되는 복수의 DC 전원으로 변환해 자동으로 공급할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 통합 전원 공급 장치는, 전원 스위치의 온(on)에 연동하여, 연결되는 항공 관제용 통신 장비 내 각 모듈에 대한 구동 전압을 확인하는 확인부와, 입력되는 외부 전원을, 상기 구동 전압에 상응하는 n개의 구동 전원(상기 n은 자연수)으로 변환하는 변환부, 및 상기 n개의 구동 전원을, 상기 모듈 각각으로 공급하는 공급부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 통합 전원 공급 방법은, 전원 스위치의 온에 연동하여, 연결되는 항공 관제용 통신 장비 내 각 모듈에 대한 구동 전압을 확인하는 단계와, 입력되는 외부 전원을, 상기 구동 전압에 상응하는 n개의 구동 전원(상기 n은 자연수)으로 변환하는 단계, 및 상기 n개의 구동 전원을, 상기 모듈 각각으로 공급하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, U/VHF 무선 송수신기 등과 같은 항공 관제용 통신 장비의 일부는 기종(모델)에 관계 없이 공용으로 전원을 공급할 수 있는 통합 전원 공급 장치의 제공을 통해, 항공 관제용 통신 장비의 교체 시 전원 공급 장치의 호환성이 좋아 재활용 할 수 있는 등 독립된 모듈로 활용도가 높으며, 항공 관제용 통신 장비의 기종 별로 예비 전원 공급 장치를 확보하지 않을 수 있게 하여, 항공 시설 관리 비용을 절감할 수 있고, 기존의 외국산 전원 공급 장치 보다 수리 기간을 단축할 수 있어, 항공 관제용 통신 장비의 유지 보수 관리가 보다 용이해지도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 항공 관제용 통신 장비의 일부는 기종(모델)에 관계 없이 공용으로 전원을 공급할 수 있는 통합 전원 공급 장치를 통해, 항공 관제용 통신 장비 내 각 모듈로 안정적인 DC 전원(전압 및 전류)을 공급하여, 고장 발생 시 신속한 복구를 가능하게 하여 해당 항공 정보 통신 장비의 관제사와 조종사 간 음성 관제 서비스 단절 시간을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 입력되는 외부 전압을, 항공 관제용 통신 장비를 구성하는 모듈 각각의 구동에 요구되는 복수의 DC 전원(예, +24V, +12V, 0V, -12V, +5V 등)으로 적절하게 변환하여 공급 함으로써, 각 모듈의 구동 시 요구되는 전압이 서로 상이하거나 모듈의 수가 증가하더라도, 각 모듈의 동작을 보장하여, 항공 정보 통신 시설의 운용이 보다 용이해지도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따르면, 상용 AC 전원을 외부 전원으로 사용할 수 없는 경우, 자동으로 외부 배터리부에 유지된 예비용 DC 전원을 공급 전원으로 사용하여, 항공 관제용 통신 장비 내 각 모듈의 구동에 요구되는 복수의 DC 전원으로 변환해 자동으로 공급할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상용 AC 전원과 예비용 DC 전원 중 사용자의 선택에 상응하여 사용할 외부 전원이 간편하게 전환되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 통합 전원 공급 장치를 모듈 형태(함체)로 구현 함으로써, 항공 관제용 통신 장비에 탈착 및 부착이 가능하도록 하고, 기술 개발에 따라 추가 기능의 확장이 가능하도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 통합 전원 공급 장치가 장착되는 항공 관제용 통신 장비의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 통합 전원 공급 장치의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합 전원 공급 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합 전원 공급 장치에 포함되는 AC 공급 스위치 회로, 파워 서플라이 및 DC-DC 컨버터에 사용되는 회로도의 일례들을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 통합 전원 공급 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 응용프로그램 업데이트 장치 및 방법에 대해 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 통합 전원 공급 장치가 장착되는 항공 관제용 통신 장비의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 통합 전원 공급 장치(100)는, 입력되는 외부 전원을, 연결되는 항공 관제용 통신 장비(110)의 각 모듈의 구동에 적합한 형태로 변환하여 공급하는 역할을 할 수 있다.
여기서, 항공 관제용 통신 장비(110)는 항공 관제를 위해 사용되는 U/VHF 무선 송수신기와 같은 통신 장비를 일례로 들 수 있으며, U/VHF 무선 송수신기의 경우, DSP, PA Control Rx RF, 및 PA 중 적어도 하나 이상의 모듈로 구성될 수 있다.
통합 전원 공급 장치(100)는 항공 관제용 통신 장비(110)에 모듈 형태로 장착되어 연결되고, 모듈 별 전원 커넥터를 통해, 항공 관제용 통신 장비(110)를 구성하는 각 모듈(111, 112, 113)과 연결되어 전원을 공급할 수 있다.
통합 전원 공급 장치(100)는 전원 스위치의 온에 연동하여, 연결되는 항공 관제용 통신 장비(110) 내 각 모듈(111, 112, 113)의 구동에 필요한 구동 전압을 공급하고, 입력되는 외부 전원을, 상기 구동 전압에 상응하는 n개의 구동 전원(상기 n은 자연수)으로 변환할 수 있다.
일례로, 통합 전원 공급 장치(100)는 외부 전원이 AC 전원으로 입력되면, 상기 AC 전원을 DC 전원으로 제1 변환하고, 제1 변환된 DC 전원이 가지는 전압(예, '+24V', '21A')을, 상기 각 모듈(111, 112, 113)에서의 구동 전압(예, '+5V', '12V', '-12V')과 적어도 일치하도록 제2 변환할 수 있다.
즉, 통합 전원 공급 장치(100)는 상기 제2 변환을 통해, 상기 각 모듈(111, 112, 113)에서의 구동 전압(예, '+5V', '12V', '-12V')에 상응하는 구동 전원과, 제1 변환된 DC 전원이 가지는 전압('+24V')을 가지는 구동 전원과, 같은 그라운드 전압 '0V'을 가지는 구동 전원을 포함하여, 총 5개의 구동 전원을 생성할 수 있다.
통합 전원 공급 장치(100)는 생성한 n개의 구동 전원을, 모듈 별 전원 커넥터를 통해, 항공 관제용 통신 장비(110) 내 상기 모듈(111, 112, 113) 각각으로 공급할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 항공 관제용 통신 장비의 일부는 기종(모델)에 관계 없이 공용으로 전원을 공급할 수 있는 통합 전원 공급 장치(100)를 통해, 항공 관제용 통신 장비(110) 내 각 모듈(111, 112, 113)에 의해 안정적인 DC 전원(전압 및 전류)을 공급하여, 항공 통신 시설 관리 비용을 절감하고, 항공 관제용 통신 장비의 유지 보수 관리가 보다 용이해지도록 하고, 고장 발생 시 신속한 복구를 가능하게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 입력되는 외부 전압을, 항공 관제용 통신 장비를 구성하는 모듈 각각의 구동에 요구되는 복수의 DC 전원(예, +24V, +12V, 0V, -12V, +5V 등)으로 적절하게 변환하여 공급 함으로써, 각 모듈의 구동 시 요구되는 전압이 서로 상이하거나 모듈의 수가 증가하더라도 소요되는 전원을 공급하여, 각 모듈의 동작을 보장하고, 항공 정보 통신 시설의 운용이 보다 용이해지도록 할 수 있다.
실시예에 따라, 통합 전원 공급 장치(100)에 상기 외부 전원이 입력되지 않을 경우, 상기 외부 전원을, 배터리부에 유지된 예비용 DC 전원으로 대체하고, 상기 대체에 따라 입력되는 상기 예비용 DC 전원을, 상기 각 모듈(111, 112, 113)에서의 구동 전압을 가지도록, 상기 n개의 구동 전원으로 변환할 수도 있다.
이에 따라, 본 발명의 일실시예에 따르면, 외부 전원으로 입력되는 상용 AC 전원이 갑자기 중단되는 경우에도, 배터리부에 유지된 예비용 DC 전원을 사용하여, 항공 관제용 통신 장비(110) 내 각 모듈(111, 112, 113)로의 전원 공급이 지속적으로 이루어지도록 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 통합 전원 공급 장치의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 통합 전원 공급 장치(200)는 확인부(210), 변환부(220) 및 공급부(230)를 포함하여 구성할 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 통합 전원 공급 장치(200)는 입력부(240), 배터리부(250) 및 스위칭부(260)를 각각 추가하여 구성할 수 있다.
확인부(210)는 전원 스위치의 온에 연동하여, 연결되는 항공 관제용 통신 장비 내 각 모듈에 대한 구동 전압을 확인한다.
상기 항공 관제용 통신 장비는, 항공 관제를 위해 사용되는 U/VHF 무선 송수신기를 일례로 들 수 있으며, U/VHF 무선 송수신기의 경우, DSP, PA Control Rx RF, 및 PA 중 적어도 하나의 모듈로 구성될 수 있다.
일례로, 확인부(210)는 상기 항공 관제용 통신 장비에 대한 식별정보(모델명, 기종 코드 등)로부터, 상기 항공 관제용 통신 장비 내 상기 각 모듈에서의 구동 전압을 확인할 수 있다.
예를 들어, 확인부(210)는 연결된 항공 관제용 통신 장비에 대한 식별정보(모델명, 기종 코드 등)에 대응하여 저장된 상기 항공 관제용 통신 장비 내 상기 각 모듈에서의 구동 전압(제1 모듈: '+12V', 제2 모듈: '-12V', 제3 모듈: '+5V')을, 메모리부(미도시함)로부터 확인할 수 있다.
또는, 확인부(210)는 본 발명의 통합 전원 공급 장치(200)가 항공 관제용 통신 장비와 연결 됨에 따라, 상기 각 모듈에서의 구동 전압에 관한 정보를 구동 모듈의 동작점검을 통해 확인할 수도 있다.
변환부(220)는 입력되는 외부 전원을, 상기 구동 전압에 상응하는 n개의 구동 전원(상기 n은 자연수)으로 변환한다.
일례로, 변환부(220)는 상기 외부 전원이 AC 전원으로 입력되면, 상기 AC 전원을 DC 전원으로 제1 변환하고, 상기 제1 변환된 DC 전원이 가지는 전압을, 상기 각 모듈에서의 구동 전압과 적어도 일치하도록 제2 변환하여, 상기 n개의 구동 전원을 생성할 수 있다.
구체적으로, 변환부(220)는 입력된 AC 전원을, 파워 서플라이의 AC-DC 전환 회로를 통해, 일정한 전압(예, '+24V')과 일정한 전류(예, '21A')를 가지는 DC 전원으로 제1 변환하여, 안정적으로 DC 전원을 출력하고, 상기 DC 전원을, 복수의 컨버터를 포함하는 DC-DC 컨버터로 입력할 수 있다.
변환부(220)는 상기 제1 변환된 DC 전원이 가지는 전압(예, '+24V')을, 상기 복수의 컨버터를 이용하여 직렬 연결 또는 병렬 연결하여 다운(down)시켜, 상기 n개의 구동 전원을 생성할 수 있다.
이때, 변환부(220)는 상기 외부 전원을, 마이너스 전압(예, '-12V')을 포함하여, 상기 n개의 구동 전원으로 변환 함으로써, 마이너스 전압을 구동 전압으로 하는 모듈로 전원 공급이 용이하게 이루어지도록 할 수 있다.
예를 들어, 변환부(220)는 제1 컨버터를 통해, 상기 DC 전원이 가지는 전압 '+24V'을 다운시켜, 항공 관제용 통신 장비 내 제1 모듈에 대한 구동 전압 '+12V', 및 항공 관제용 통신 장비 내 제2 모듈에 대한 구동 전압 '-12V'와 일치하는 2개의 구동 전원을 생성할 수 있다.
또한, 변환부(220)는 제2 컨버터를 통해, 상기 DC 전원이 가지는 전압 '+24V'을 다운시켜, 항공 관제용 통신 장비 내 제3 모듈에 대한 구동 전압 '+5V'와 일치하는 1개의 구동 전원을 생성할 수 있다.
또한, 변환부(220)는 상기 복수의 컨버터를 이용하여 상기 DC 전원이 가지는 전압 '+24V' 및 그라운드 전압 '0V'과 일치하는 2개의 구동 전원을 더 생성할 수 있다.
이와 같이, 변환부(220)는 입력된 DC 전원을, 복수의 컨버터를 통해 다운시켜, 예컨대, '+24V', '+12V', '-12V', '+5V' 및 '0V'와 같은 5개의 구동 전원을 생성할 수 있다.
본 발명의 통합 전원 공급 장치(200)는 모듈 별 전원 커넥터를 구비할 수 있으며, 상기 항공 관제용 통신 장비 내 각 모듈의 접속 단자가 서로 상이하더라도, 상기 모듈 별 전원 커넥터를 통해 상기 각 모듈과 손쉽게 연결될 수 있다.
공급부(230)는 상기 n개의 구동 전원을, 상기 모듈 각각으로 공급한다.
일례로, 공급부(230)는 모듈 별 전원 커넥터를 통해 연결되는 상기 각 모듈로, 상기 n개의 구동 전원을 공급할 수 있다.
예를 들어, 공급부(230)는 상기 생성한 5개의 구동 전원('+24V', '+12V', '-12V', '+5V' 및 '0V') 중에서, 상기 제1 모듈의 구동 전압 '+12V'에 상응하는 구동 전원을, 상기 제1 모듈로 공급할 수 있다.
또한, 공급부(230)는 상기 생성한 5개의 구동 전원 중에서, 상기 제2 모듈의 구동 전압 '-12V'에 상응하는 구동 전원을, 상기 제2 모듈로 공급할 수 있다.
또한, 공급부(230)는 상기 생성한 5개의 구동 전원 중에서, 상기 제3 모듈의 구동 전압 '+5V'에 상응하는 구동 전원을, 상기 제3 모듈로 공급할 수 있다.
이와 같이, 공급부(230)는 각 모듈의 구동에 필요한 구동 전압을 가지는 구동 전원을 각각 모듈 별로 적절히 공급 함으로써, 항공 관제용 통신 장비 내 각 모듈의 동작을 보장하여, 항공 정보 통신 시설의 운용이 보다 용이해지도록 할 수 있다.
실시예에 따라, 통합 전원 공급 장치(200)는 배터리부(250) 및 스위칭부(260)를 더 포함할 수 있다.
배터리부(250)는 예비용 DC 전원을 유지한다.
스위칭부(260)는 설정된 전력 기준에 미달하거나, 상기 외부 전원이 입력되지 않을 경우, 외부 공급 전원을, 상기 예비용 DC 전원으로 대체한다.
변환부(220)는 상기 대체에 따라 입력되는 상기 예비용 DC 전원을, 상기 각 모듈에서의 구동 전압을 가지도록, 상기 n개의 구동 전원으로 변환할 수 있으며, 공급부(230)는 상기 n개의 구동 전원을, 상기 모듈 각각으로 공급할 수 있다.
구체적으로, 스위칭부(260)는 상기 AC 전원의 입력이 중단되면, 비상용 DC 공급 릴레이 회로를 통해, 배터리부(250)에 유지되는 상기 예비용 DC 전원이 상기 외부 전원(AC 전원)을 대체하도록 할 수 있다.
즉, 스위칭부(260)는 AC 전원의 입력이 끊기는 상황이 발생하면, 비상용 DC 공급 릴레이 회로를 동작시켜, 상기 예비용 DC 전원을, 파워 서플라이를 거치지 않고 바로 DC-DC 컨버터로 입력하여, 항공 관제용 통신 장비 내 각 모듈로의 전원 공급이 끊김 없이 이어지도록 할 수 있다.
이에 따라, 상기 예비용 DC 전원이 DC-DC 컨버터로 입력되면, 변환부(220)는 상기 예비용 DC 전원을, 상기 복수의 컨버터를 이용하여 직렬 연결 또는 병렬 연결하여 다운시켜, 항공 관제용 통신 장비의 기종 별로 필요한 5종의 구동 전원(+24V, +12V, -12V, +5V, 0V)을 생성할 수 있다.
일례로, 변환부(220)는 상기 예비용 DC 전원이 가지는 전압을, 복수 개의 컨버터를 이용하여, 상기 구동 전압 중 선정된 일부의 구동 전압으로 다운시켜 m개의 구동 전원(상기 m은 상기 n 보다 적은 수임)을 생성할 수 있다.
예를 들어, 변환부(220)는 상기 예비용 DC 전원이 가지는 전압('+24V')을, 제1 컨버터를 이용하여 상기 확인한 구동 전압 중 선정된 일부의 구동 전압 '+12V' 및 '-12V'로 다운시켜 2개의 구동 전원을 생성하고, 또 다른 구동 전압 '+5V'를 가지는 구동 전원을 생성할 수도 있다. 이에 따라, 공급부(230)는 생성한 각 구동 전원('+24V', '+12V', '+5V', '0V' 및 '-12V')을, 각 모듈로 공급할 수 있다.
다른 실시예에 따라, 스위칭부(260)는 정전 및 +24V DC전원 미공급시 상기 외부 전원을, 상기 예비용 DC 전원으로 대체할 수도 있다. 이에 따라, AC 전원의 입력과 예비용 DC 전원의 입력이 전력 기준에 미달하면 전환되어 동작되도록 할 수 있다.
이때, 본 발명의 통합 전원 공급 장치(200)는 상기 항공 관제용 통신 장비에 모듈 형태(함체)로 장착되어 연결될 수 있다. 통합 전원 공급 장치(200)는 항공 관제용 통신 장비에 탈착 또는 부착 가능하도록, 모듈 형태로 별도로 구성될 수 있다. 이에 따라, 항공 관제용 통신 장비를 구성하는 모듈 수가 증가 함에 따라, 통합 전원 공급 장치(200)의 추가 확장이 용이하여, 항공 정보 통신 시설의 운용이 보다 손쉽게 이루어지도록 할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, U/VHF 무선 송수신기 등과 같은 항공 관제용 통신 장비의 기종(모델)에 관계 없이 공용으로 전원을 공급할 수 있는 호환성이 좋은 통합 전원 공급 장치의 제공을 통해, 항공 관제용 통신 장비의 교체 시마다 재활용 가능한 독립된 모듈로서 폭넓게 활용될 수 있도록 할 수 있고, 항공 관제용 통신 장비의 기종 별로 예비 전원 공급 장치를 확보하지 않을 수 있게 하여, 항공 시설 관리 비용을 절감할 수 있고, 기존의 외국산 전원 공급 장치 보다 공급 기간을 단축할 수 있어, 항공 관제용 통신 장비의 유지 보수 관리가 보다 용이해지도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 항공 관제용 통신 장비의 기종(모델)에 관계 없이 공용으로 전원을 공급할 수 있는 통합 전원 공급 장치를 통해, 항공 관제용 통신 장비 내 각 모듈로 안정적인 DC 전원(전압 및 전류)을 공급하여, 고장 발생 시 신속한 복구를 가능하게 하여 해당 항공 정보 통신 장비의 관제사와 조종사 간 음성 관제 서비스 단절 시간을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 입력되는 외부 전압을, 항공 관제용 통신 장비를 구성하는 모듈 각각의 구동에 요구되는 복수의 DC 전원(예, +24V, +12V, 0V, -12V, +5V 등)으로 적절하게 변환하여 공급 함으로써, 각 모듈의 구동 시 요구되는 전압이 서로 상이하거나 모듈의 수가 증가하더라도, 각 모듈의 동작을 보장하여, 항공 정보 통신 시설의 운용이 보다 용이해지도록 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합 전원 공급 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합 전원 공급 장치(300)는, AC 공급 스위치 회로(310), 파워 서플라이(320), DC-DC 컨버터(330), 모듈 별 전원 커넥터(340) 및 비상용 DC 공급 릴레이 회로(350)를 포함하여 구성될 수 있다.
통합 전원 공급 장치(300)는 외부 전원으로 입력되는 AC 전원을, 연결되는 항공 관제용 통신 장비(일례로, U/VHF 무선 송수신기)에 사용 가능한 다수의 DC 전원으로 변환하여 공급하는 장치일 수 있다.
AC 공급 스위치 회로(310)는 통합 전원 공급 장치(300)에 구비된 전원 스위치의 온 또는 오프에 따라, 파워 서플라이(320)로 AC 전원을 입력할지 여부를 결정하는 역할을 하는 스위칭 회로이다.
즉, AC 공급 스위치 회로(310)는 전원 스위치가 온으로 켜짐에 따라 동작하여, 파워 서플라이(320)로 AC 전원을 입력할 수 있다. 또한, AC 공급 스위치 회로(310)는 전원 스위치가 오프로 전환 됨에 따라, 파워 서플라이(320)로의 AC 전원의 입력을 중단할 수 있다.
예를 들어, 도 4의 (ⅰ)을 참조하면, AC 공급 스위치 회로(310)는 전원 스위치의 온에 연동하여 파워 서플라이(320)로 AC 전원을 입력하고, 전원 스위치가 오프로 전환 됨에 따라, 파워 서플라이(320)로의 AC 전원의 입력을 중단하고, 배터리부에 유지되는 예비용 DC 전원이 DC-DC 컨버터(330)로 입력되도록 설계될 수 있다. 여기서, AC 공급 스위치 회로(310)는 TRIAC과 DIAC을 사용하여, 저전류 접점을 가진 스위치를 사용하여 전원 공급을 제어 할 수 있다. 예컨대 15A의 전류를 다룰 수 있도록 설계될 수 있다.
파워 서플라이(320)는 AC 공급 스위치 회로(310)에 의해 입력되는 AC 전원을, 일정한 전압과 전류를 가지는 DC 전원으로 변환하는 역할을 한다.
즉, 파워 서플라이(320)는 AC 전원을 입력 받아 안정적으로 DC 전원을 출력하고, 상기 DC 전원을, DC-DC 컨버터(330)로 입력할 수 있다.
예를 들어, 파워 서플라이(320)는 도 4의 (ⅱ)에 도시한 AC-DC 전환 회로를 포함하도록 설계될 수 있으며, AC-DC 전환 회로를 통해, 입력되는 AC 전원을, 일정한 전압 '+24V'과 전류 '21A'를 가지는 DC 전원으로 변환하여 출력할 수 있다.
DC-DC 컨버터(330)는 파워 서플라이(320)로부터 입력된 상기 DC 전원을, 상기 항공 관제용 통신 장비를 구성하는 각 모듈에서의 구동 전압과 적어도 일치하도록 변환하여, n개(상기 n은 자연수)의 구동 전원을 생성하는 역할을 할 수 있다.
일례로, DC-DC 컨버터(330)는 제1 컨버터(331) 및 제2 컨버터(332)를 포함할 수 있으며, 상기 입력된 DC 전원이 가지는 전압을, 복수의 컨버터(331, 332)를 이용하여 다운시켜, 상기 각 모듈에서의 구동 전압에 상응하는 n개의 구동 전원을 생성할 수 있다. 이때, DC-DC 컨버터(330)는 상기 입력된 DC 전원을, 마이너스 전압(예, '-12V')을 적어도 포함하여, 상기 n개의 구동 전원으로 변환할 수 있다.
예를 들어, 도 4의 (ⅲ)을 참조하면, 제1 컨버터 'DCDC1'(331)는 파워 서플라이(320)로부터 입력된 상기 DC 전원이 가지는 전압 '+24V'을 다운시켜, 항공 관제용 통신 장비 내 제1 모듈에 대한 구동 전압 '+12V', 및 항공 관제용 통신 장비 내 제2 모듈에 대한 구동 전압 '-12V'와 일치하는 2개의 구동 전원을 생성할 수 있다.
또한, 제2 컨버터 'DCDC2'(332)는 상기 입력된 DC 전원이 가지는 전압 '+24V'을 다운시켜, 항공 관제용 통신 장비 내 제3 모듈에 대한 구동 전압 '+5V'와 일치하는 1개의 구동 전원을 생성할 수 있다.
또한, 제1 컨버터 'DCDC1'(331) 또는 제2 컨버터 'DCDC2'(332)는 상기 입력된 DC 전원이 가지는 전압 '+24V' 및 그라운드 전압 '0V'과 일치하는 2개의 구동 전원을 더 생성할 수 있다.
이와 같이, DC-DC 컨버터(330)는 파워 서플라이(320)로부터 입력된 '+24V'의 DC 전원을, 복수의 컨버터(331, 332)를 통해 다운시켜, '+24V', '+12V', '-12V', '+5V' 및 '0V'의 구동 전원을 생성할 수 있다.
모듈 별 전원 커넥터(340)는 항공 관제용 통신 장비 내 각 모듈과, 통합 전원 공급 장치(300)를 연결한다.
즉, DC-DC 컨버터(330)는 모듈 별 전원 커넥터(340)를 통해, 상기 생성한 n개의 구동 전원('+24V', '+12V', '-12V', '+5V' 및 '0V')을, 전원이 필요한 항공 관제용 통신 장비 내 각 모듈로 공급할 수 있다.
비상용 DC 공급 릴레이 회로(350)는 상기 AC 전원에 연결된 파워 서플라이(320)가 +24V를 공급하지 못할 경우 배터리부에 내장된 예비용 DC 전압으로 대체하여, 항공 관제용 통신 장비 내 각 모듈로 전원을 공급할 수 있도록 릴레이를 이용해 만들어진 회로이다.
통합 전원 공급 장치(300)는 예비용 DC 전원을 유지하는 배터리부(미도시함)를 더 포함할 수 있으며, 비상용 DC 공급 릴레이 회로(350)는 상기 AC 전원의 입력이 중단된 경우나 파워 서플라이(320)가 +24V를 공급하지 못할 경우, 배터리부에 내장된 상기 예비용 DC 전원을 DC-DC 컨버터(330)로 입력할 수 있다.
즉, AC 전원의 입력이 끊기는 상황이 발생하거나 파워 서플라이(320)가 +24V를 공급하지 못할 경우, 비상용 DC 공급 릴레이 회로(350)가 자동으로 동작하면서, 배터리부에 내장된 상기 예비용 DC 전원을, 파워 서플라이(320)를 거치지 않고 바로 DC-DC 컨버터(330)로 입력하여, 항공 관제용 통신 장비 내 각 모듈로의 전원 공급이 끊김 없이 이어지도록 할 수 있다.
통합 전원 공급 장치(300)는 항공 관제용 통신 장비에 탈착 또는 부착 가능하도록, 모듈 형태로 별도로 구성될 수 있으며, 항공 관제용 통신 장비를 구성하는 모듈 수가 증가 함에 따라 추가 확장이 용이하여, 항공 정보 통신 시설의 운용이 보다 손쉽게 이루어지도록 할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 항공 관제용 통신 장비의 기종 별로 필요한 5종(+24V, +12V, -12V, +5V, 0V)의 구동 전원(DC 전원)을, 단일의 통합 전원 공급 장치(300)를 통해 공급할 수 있어, 항공 시설 관리 비용을 절감할 수 있고, 항공 관제용 통신 장비의 유지 보수 관리가 보다 용이해지도록 할 수 있다.
즉, 본 발명에 따르면, 항공 관제용 통신 장비의 기종과 관계 없이 다양한 전압을 가지는 n개의 구동 전원을 출력하여, 다양한 항공 관제용 통신 장비로의 통합 전원을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 입력되는 AC 전원을 이용하여 항공 관제용 통신 장비의 각 모듈의 구동에 필요한 n개의 구동 전원('+24V', '+12V', '+5V', '0V', '-12V')을 공급하고, AC 전원이 입력이 중단되면 예비용 DC 전원을 입력하여 항공 관제용 통신 장비에 대한 전원 공급이 안정적으로 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 모듈 별 전원 커넥터(터미널 블록, Pin 헤더)를 통해, 항공 관제용 통신 장비를 구성하는 각 모듈과 접속되는 커넥터의 단자가 상이하더라도 공용으로 사용 가능하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 같은 시리즈의 U/VHF Radio 송수신기(PAS)가 공용으로 사용 가능한 통합 전원 공급 장치(Power Supply Unit: PSU)를 통해, 현장 시설 관리의 운영 부담을 줄이고, 유지 보수의 편의성을 향상시켜, 항공기 관제 안전성을 높이는 데 기여할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 검증된 컨버터 전원 모듈을 사용하여 단순화 시킴으로써, 동작의 안전 신뢰도를 향상시키고, 불량률을 낮출 수 있으며, 고장 시 판별을 용이하게 하고, 부품 교체로 신속한 수리를 가능하게 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합 전원 공급 장치에 포함되는 AC 공급 스위치 회로, 파워 서플라이 및 DC-DC 컨버터에 사용되는 회로도의 일례들을 도시한 도면이다.
도 4의 (ⅰ)에는 AC 공급 스위치 회로의 회로도가 도시되어 있고, 도 4의 (ⅱ)에는 파워 서플라이에 포함된 AC-DC 전환 회로가 도시되어 있고, 도 4의 (ⅲ)에는 DC-DC 컨버터의 회로도가 도시되어 있다.
도 4의 (ⅰ)을 참조하면, AC 공급 스위치 회로는 전원 스위치의 온에 연동하여 파워 서플라이로 AC 전원을 입력하고, 전원 스위치가 오프로 전환 됨에 따라, 파워 서플라이로의 AC 전원의 입력을 중단하고, 배터리부에 유지되는 예비용 DC 전원이 DC-DC 컨버터로 입력되도록 설계될 수 있다.
여기서, AC 공급 스위치 회로는 TRIAC과 DIAC을 사용하여, 예컨대 15A의 전류를 다룰 수 있도록 설계될 수 있다.
또한, 파워 서플라이는 도 4의 (ⅱ)에 도시한 AC-DC 전환 회로를 포함하도록 설계될 수 있으며, AC-DC 전환 회로는, 입력되는 AC 전원을, 일정한 전압 '+24V'과 전류 '21A'를 가지는 DC 전원으로 변환하여 출력할 수 있다.
도 4의 (ⅲ)을 참조하면, DC-DC 컨버터는 복수의 컨버터 'DCDC1', 'DCDC2'로 구성될 수 있으며, 컨버터 'DCDC1'는 파워 서플라이로부터 입력된 DC 전원이 가지는 전압 '+24V'을 다운시켜, 항공 관제용 통신 장비 내 제1, 제2 모듈에 대한 구동 전압 '+12V', '-12V'와 일치하는 2개의 구동 전원을 생성할 수 있다.
또한, 컨버터 'DCDC2'는 상기 입력된 DC 전원이 가지는 전압 '+24V'을 다운시켜, 항공 관제용 통신 장비 내 제3 모듈에 대한 구동 전압 '+5V'와 일치하는 1개의 구동 전원을 생성할 수 있다.
또한, 컨버터 'DCDC1' 또는 'DCDC2'는 상기 입력된 DC 전원이 가지는 전압 '+24V' 및 그라운드 전압 '0V'과 일치하는 2개의 구동 전원을 생성할 수 있다.
이와 같이, DC-DC 컨버터는 파워 서플라이로부터 입력된 '+24V'의 DC 전원을, 복수의 컨버터를 통해 다운시켜, '+24V', '+12V', '-12V', '+5V' 및 '0V'의 구동 전원을 생성할 수 있다.
이하, 도 5에서는 본 발명의 실시예들에 따른 통합 전원 공급 장치(200)의 작업 흐름을 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 통합 전원 공급 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.
본 실시예에 따른 통합 전원 공급 방법은 상술한 통합 전원 공급 장치(200)에 의해 수행될 수 있다.
도 5를 참조하면, 통합 전원 공급 장치(200)는 전원 스위치의 온이 확인되면(단계(510)), 연결되는 항공 관제용 통신 장비 내 각 모듈에 대한 구동 전압을 확인한다(단계(520)).
상기 항공 관제용 통신 장비는, 항공 관제를 위해 사용되는 U/VHF 무선 송수신기를 일례로 들 수 있으며, U/VHF 무선 송수신기의 경우, DSP, PA Control Rx RF, 및 PA 중 적어도 하나의 모듈로 구성될 수 있다.
예를 들어, 통합 전원 공급 장치(200)는 연결된 항공 관제용 통신 장비에 대한 식별정보(모델명, 기종 코드 등)에 대응하여 저장된 상기 항공 관제용 통신 장비 내 상기 각 모듈에서의 구동 전압(제1 모듈: '+12V', 제2 모듈: '-12V', 제3 모듈: '+5V')을, 메모리부(미도시함)로부터 확인할 수 있다.
단계(530)에서, 통합 전원 공급 장치(200)는 입력되는 외부 전원을, 상기 구동 전압에 상응하는 n개의 구동 전원(상기 n은 자연수)으로 변환한다.
구체적으로, 통합 전원 공급 장치(200)는 입력된 AC 전원을, 파워 서플라이의 AC-DC 전환 회로를 통해, 일정한 전압(예, '+24V')과 일정한 전류(예, '21A')를 가지는 DC 전원으로 제1 변환하여, 안정적으로 DC 전원을 출력하고, 상기 DC 전원을, 복수의 컨버터를 포함하는 DC-DC 컨버터로 입력할 수 있다.
통합 전원 공급 장치(200)는 상기 제1 변환된 DC 전원이 가지는 전압(예, '+24V')을, 상기 복수의 컨버터를 이용하여 직렬 연결 또는 병렬 연결하여 다운시켜, 상기 n개의 구동 전원을 생성할 수 있다. 예를 들어, 통합 전원 공급 장치(200)는 입력된 DC 전원을, 복수의 컨버터를 통해 다운시켜, 예컨대, '+24V', '+12V', '-12V', '+5V' 및 '0V'와 같은 5개의 구동 전원을 생성할 수 있다.
단계(540)에서, 통합 전원 공급 장치(200)는 상기 외부 전원이 입력되지 않거나, 상기 외부 전원이 설정된 전력 기준에 미달하는지 판단한다.
단계(550)에서, 통합 전원 공급 장치(200)는, 상기 외부 전원이 입력되지 않을 경우와 설정된 전력 기준에 미달하면, 상기 외부 전원을, 상기 예비용 DC 전원으로 대체한다.
즉, 통합 전원 공급 장치(200)는 AC 전원의 입력이 끊기는 상황이 발생하면, 비상용 DC 공급 릴레이 회로를 동작시켜, 상기 예비용 DC 전원을, 파워 서플라이를 거치지 않고 바로 DC-DC 컨버터로 입력할 수 있다.
단계(560)에서, 통합 전원 공급 장치(200)는 상기 대체에 따라 입력되는 상기 예비용 DC 전원을, 상기 각 모듈에서의 구동 전압을 가지도록, 상기 n개의 구동 전원으로 변환한다.
통합 전원 공급 장치(200)는 상기 예비용 DC 전원이 DC-DC 컨버터로 입력되면, 상기 예비용 DC 전원을, 상기 복수의 컨버터를 이용하여 직렬 연결 또는 병렬 연결하여 다운시켜, 항공 관제용 통신 장비의 기종 별로 필요한 5종의 구동 전원(+24V, +12V, -12V, +5V, 0V)을 생성할 수 있다.
단계(570)에서, 통합 전원 공급 장치(200)는 상기 n개의 구동 전원을, 상기 모듈 각각으로 공급한다.
통합 전원 공급 장치(200)는 생성한 각 구동 전원('+24V', '+12V', '+5V', '0V' 및 '-12V') 중에서, 각 모듈의 구동 전압에 상응하는 구동 전원을, 모듈 별 전원 커넥터를 통해 각 모듈로 공급할 수 있다.
이와 같이, 통합 전원 공급 장치(200)는 각 모듈의 구동에 필요한 구동 전압을 가지는 구동 전원을 각각 모듈 별로 적절히 공급 함으로써, 항공 관제용 통신 장비 내 각 모듈의 동작을 보장하여, 항공 정보 통신 시설의 운용이 보다 용이해지도록 할 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
200: 통합 전원 공급 장치
210: 확인부 220: 변환부
230: 공급부 240: 입력부
250: 배터리부 260: 스위칭부

Claims (14)

  1. 전원 스위치의 온에 연동하여,
    연결되는 항공 관제용 통신 장비 내 각 모듈에 대한 구동 전압을 확인하는 확인부;
    입력되는 외부 전원을, 상기 구동 전압에 상응하는 n개의 구동 전원(상기 n은 자연수)으로 변환하는 변환부; 및
    상기 n개의 구동 전원, 상기 외부 전원의 전압과 연관되어 생성되는 구동 전원, 및 그라운드 전압과 연관되어 생성되는 구동 전원 중에서 상기 각 모듈의 구동에 필요한 구동 전원을, 모듈 별 전원 커넥터를 통해 모듈 각각으로 공급하는 공급부
    를 포함하는 통합 전원 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외부 전원이 AC 전원으로 입력되면,
    상기 변환부는,
    상기 AC 전원을 DC 전원으로 제1 변환하고,
    상기 제1 변환된 DC 전원이 가지는 전압을, 상기 각 모듈에서의 구동 전압과 적어도 일치하도록 제2 변환하여, 상기 n개의 구동 전원을 생성하는
    통합 전원 공급 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 변환부는,
    상기 제1 변환된 DC 전원이 가지는 전압을, 복수의 컨버터를 이용하여 직렬 연결 또는 병렬 연결하여 다운(down)시켜, 상기 n개의 구동 전원을 생성하는
    통합 전원 공급 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 변환부는,
    상기 외부 전원을, 마이너스 전압을 적어도 포함하여, 상기 n개의 구동 전원으로 변환하는
    통합 전원 공급 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    예비용 DC 전원을 유지하는 배터리부; 및
    상기 외부 전원이 설정된 전력 기준에 미달하거나, 상기 외부 전원이 입력되지 않을 경우, 상기 외부 전원을, 상기 예비용 DC 전원으로 대체하는 스위칭부
    를 더 포함하고,
    상기 변환부는,
    상기 대체에 따라 입력되는 상기 예비용 DC 전원을, 상기 각 모듈에서의 구동 전압을 가지도록, 상기 n개의 구동 전원으로 변환하는
    통합 전원 공급 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 변환부는,
    상기 예비용 DC 전원이 가지는 전압을, 복수 개의 컨버터를 이용하여, 상기 구동 전압 중 선정된 일부의 구동 전압으로 다운시켜 m개의 구동 전원(상기 m은 상기 n 보다 적은 수임)을 생성하는
    통합 전원 공급 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전원 스위치의 온에 연동하여, AC 전원을 상기 외부 전원으로 입력 받고, 상기 전원 스위치의 오프에 연동하여, 배터리부에 유지된 예비용 DC 전원을 상기 외부 전원으로 입력 받는 입력부
    를 더 포함하는 통합 전원 공급 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 통합 전원 공급 장치는,
    상기 항공 관제용 통신 장비에 모듈 형태로 장착되어 연결되는
    통합 전원 공급 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 확인부는,
    상기 항공 관제용 통신 장비에 대한 식별정보로부터, 상기 항공 관제용 통신 장비 내 상기 각 모듈에서의 구동 전압을 확인하는
    통합 전원 공급 장치.
  11. 전원 스위치의 온에 연동하여,
    연결되는 항공 관제용 통신 장비 내 각 모듈에 대한 구동 전압을 확인하는 단계;
    입력되는 외부 전원을, 상기 구동 전압에 상응하는 n개의 구동 전원(상기 n은 자연수)으로 변환하는 단계; 및
    상기 n개의 구동 전원, 상기 외부 전원의 전압과 연관되어 생성되는 구동 전원, 및 그라운드 전압과 연관되어 생성되는 구동 전원 중에서 상기 각 모듈의 구동에 필요한 구동 전원을, 모듈 별 전원 커넥터를 통해 모듈 각각으로 공급하는 단계
    를 포함하는 통합 전원 공급 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 외부 전원이 AC 전원으로 입력되면,
    상기 n개의 구동 전원으로 변환하는 단계는,
    상기 AC 전원을 DC 전원으로 제1 변환하는 단계; 및
    상기 제1 변환된 DC 전원이 가지는 전압을, 상기 각 모듈에서의 구동 전압과 적어도 일치하도록 제2 변환하여, 상기 n개의 구동 전원을 생성하는 단계
    를 포함하는 통합 전원 공급 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 n개의 구동 전원을 생성하는 단계는,
    상기 제1 변환된 DC 전원이 가지는 전압을, 복수의 컨버터를 이용하여 직렬 연결 또는 병렬 연결하여 다운시켜, 상기 n개의 구동 전원을 생성하는 단계
    를 포함하는 통합 전원 공급 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    예비용 DC 전원을 유지하는 배터리부를 마련하는 단계;
    상기 외부 전원이 설정된 전력 기준에 미달하거나, 상기 외부 전원이 입력되지 않을 경우, 상기 외부 전원을, 상기 예비용 DC 전원으로 대체하는 단계; 및
    상기 대체에 따라 입력되는 상기 예비용 DC 전원을, 상기 각 모듈에서의 구동 전압을 가지도록, 상기 n개의 구동 전원으로 변환하는 단계
    를 더 포함하는 통합 전원 공급 방법.
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