KR102075077B1 - 항공장애등 구동장치 및 방법, 그리고, 항공장애등 시스템 - Google Patents

항공장애등 구동장치 및 방법, 그리고, 항공장애등 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102075077B1
KR102075077B1 KR1020180009717A KR20180009717A KR102075077B1 KR 102075077 B1 KR102075077 B1 KR 102075077B1 KR 1020180009717 A KR1020180009717 A KR 1020180009717A KR 20180009717 A KR20180009717 A KR 20180009717A KR 102075077 B1 KR102075077 B1 KR 102075077B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
value
current
error amplifier
setting value
Prior art date
Application number
KR1020180009717A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190090932A (ko
Inventor
백종복
김규덕
정학근
박석인
채수용
Original Assignee
한국에너지기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국에너지기술연구원 filed Critical 한국에너지기술연구원
Priority to KR1020180009717A priority Critical patent/KR102075077B1/ko
Publication of KR20190090932A publication Critical patent/KR20190090932A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102075077B1 publication Critical patent/KR102075077B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/38—Switched mode power supply [SMPS] using boost topology
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/50—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0017—Arrangements for implementing traffic-related aircraft activities, e.g. arrangements for generating, displaying, acquiring or managing traffic information
    • G08G5/0026—Arrangements for implementing traffic-related aircraft activities, e.g. arrangements for generating, displaying, acquiring or managing traffic information located on the ground
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H05B45/14—Controlling the intensity of the light using electrical feedback from LEDs or from LED modules
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/175—Controlling the light source by remote control
    • H05B47/185—Controlling the light source by remote control via power line carrier transmission

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

일 실시예는, 미리 정해진 규정 높이 이상에 해당되는 구조물의 상부에 배치되어 항공기로 경고를 표시하는 항공장애등을 구동하는 장치에 있어서, 상기 구조물의 하부에 배치되고, 저항성분을 포함하는 전력선을 통해 상기 항공장애등과 연결되며, 적어도 하나의 인덕터 및 적어도 둘 이상의 스위칭소자를 포함하고, 상기 적어도 둘 이상의 스위칭소자의 온오프(ON/OFF)동작에 의해 제어된 출력전류 및 출력전압을 상기 전력선으로 주기적으로 제공하는 파워스테이지; 및 상기 출력전류에 대응되는 전류센서값과 전류설정값의 차이에 대응되는 전류에러앰프값을 생성하고, 상기 전류에러앰프값에 연동시켜 전압설정값을 생성하고, 상기 출력전압에 대응되는 전압센서값과 상기 전압설정값의 차이에 대응되는 전압에러앰프값을 생성하고, 상기 전류에러앰프값 및 상기 전압에러앰프값이 작아지도록 상기 적어도 둘 이상의 스위칭소자 중 제1스위칭소자의 듀티를 제어하는 제어부를 포함하는 구동장치를 제공한다.

Description

항공장애등 구동장치 및 방법, 그리고, 항공장애등 시스템{APPARATUS AND METHOD FOR DRIVING AIRCRAFT WARNING LIGHT, AND AIRCRAFT WARNING LIGHT SYSTEM}
본 실시예는 항공장애등을 구동하는 기술에 관한 것이다.
법령에서 규정된 높이 이상에 해당되는 구조물-예를 들어, 철탑, 빌딩 등-에는 항공기로 경고를 표시할 수 있는 항공장애등이 필수적으로 설치되어야 한다.
이러한 항공장애등은 주기적으로 발산하는 섬광을 발생시키기 위해 구동장치와 연결되는데, 빌딩의 경우, 상부에 전력공급원이 배치되어 있어서, 항공장애등과 근접위치에 구동장치가 위치할 수 있다. 그런데, 철탑과 같이 항공장애등이 배치되는 상부에 별도의 전력공급원이 없는 경우에는, 구동장치가 구조물의 하부에 배치되게 된다. 이러한 구동장치는 구조물의 하부로 연결되는 전력망을 통해 전력을 공급받고, 이러한 전력을 변환처리하여 상부의 항공장애등으로 공급하게 된다.
한편, 구조물의 하부에 구동장치가 배치되는 경우, 구동장치에서 공급되는 전력은 저항성분을 포함하는 전력선을 거치면서 전압강하되게 된다. 일반적으로 전력선에는 저항성분이 포함되는데, 구동장치와 항공장애등이 근접하여 위치하는 경우, 전력선에 의한 전압강하의 정도가 미미하기 때문에 문제가 되지 않으나, 구동장치와 항공장애등이 멀리 떨어져 있는 경우, 전력선에 의한 전압강하의 정도가 커서 문제가 될 수 있다.
일반적으로, 구동장치는 전압제어를 통해 일정한 전압을 항공장애등으로 공급할 수 있는데, 전력선에 의한 전압강하가 큰 경우, 항공장애등이 적정 수준의 밝기를 유지하기 어렵게 될 수 있다.
항공장애등의 밝기를 적정 수준으로 유지하기 위해서는 구동장치의 출력전압이 전력선의 전압강하를 고려하여 설계되어야 하는데, 이때, 전력선의 저항이 일정하지 않은 경우-설치되는 구조물의 높이에 따라 전력선의 저항은 변할 수 있음-, 구동장치의 출력전압을 매번 조정해야 하는 번거로움이 있다.
이러한 배경에서, 본 실시예의 목적은, 전력선에 의한 전압강하를 반영하여 항공장애등을 구동하는 기술을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 실시예는, 미리 정해진 규정 높이 이상에 해당되는 구조물의 상부에 배치되어 항공기로 경고를 표시하는 항공장애등을 구동하는 장치에 있어서, 상기 구조물의 하부에 배치되고, 저항성분을 포함하는 전력선을 통해 상기 항공장애등과 연결되며, 적어도 하나의 인덕터 및 적어도 둘 이상의 스위칭소자를 포함하고, 상기 적어도 둘 이상의 스위칭소자의 온오프(ON/OFF)동작에 의해 제어된 출력전류 및 출력전압을 상기 전력선으로 주기적으로 제공하는 파워스테이지; 및 상기 출력전류에 대응되는 전류센서값과 전류설정값의 차이에 대응되는 전류에러앰프값을 생성하고, 상기 전류에러앰프값에 연동시켜 전압설정값을 생성하고, 상기 출력전압에 대응되는 전압센서값과 상기 전압설정값의 차이에 대응되는 전압에러앰프값을 생성하고, 상기 전류에러앰프값 및 상기 전압에러앰프값이 작아지도록 상기 적어도 둘 이상의 스위칭소자 중 제1스위칭소자의 듀티를 제어하는 제어부를 포함하는 구동장치를 제공한다.
상기 파워스테이지는 부스트타입(boost-type)으로 작동되고, 상기 적어도 둘 이상의 스위칭소자 중 상기 제1스위칭소자는 게이트신호에 의해 온오프가 제어되고 제2스위칭소자는 전력용 다이오드일 수 있다.
상기 제어부는, 상기 전류에러앰프값이 커지면 상기 전압설정값을 증가시키고, 상기 전류에러앰프값이 작아지면 상기 전압설정값을 감소시킬 수 있다.
상기 제어부는, 상기 전류에러앰프값에 일정 게인을 곱하고 옵셋을 더해 상기 전압설정값을 생성할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 전류에러앰프값을 필터링처리하고 필터링처리된 상기 전류에러앰프값을 이용하여 상기 전압설정값을 생성할 수 있다.
상기 파워스테이지는 상기 전력선과의 연결을 제어하는 제3스위칭소자를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제3스위칭소자를 주기적으로 온오프제어할 수 있다.
상기 제어부는, 이전 주기의 상기 전압설정값을 초기값으로 하여 현 주기의 전압설정값이 생성되도록 할 수 있다.
상기 전류설정값은 디밍신호에 의해 값이 조정될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 전류에러앰프값 및 일정 비율로 조정된 상기 전압에러앰프값을 더해 에러앰프값을 생성하고, 상기 에러앰프값이 작아지도록 상기 제1스위칭소자의 듀티를 제어할 수 있다.
다른 실시예는, 미리 정해진 규정 높이 이상에 해당되는 구조물의 상부에 배치되어 항공기로 경고를 표시하는 항공장애등을 구동하는 방법으로서, 상기 구조물의 하부에 배치되고, 저항성분을 포함하는 전력선을 통해 상기 항공장애등과 연결되며, 적어도 하나의 인덕터 및 적어도 둘 이상의 스위칭소자를 포함하고, 상기 적어도 둘 이상의 스위칭소자의 온오프(ON/OFF)동작에 의해 제어된 출력전류 및 출력전압을 상기 전력선으로 주기적으로 제공하는 파워스테이지를 이용하여 상기 항공장애등을 구동하는 방법이고, 상기 출력전류에 대응되는 전류센서값과 전류설정값의 차이에 대응되는 전류에러앰프값을 생성하는 단계; 제1주기의 턴온구간에서, 전압설정초기값과 상기 전류에러앰프값에 따라 전압설정값을 조정하고, 상기 출력전압에 대응되는 전압센서값과 상기 전압설정값의 차이에 대응되는 전압에러앰프값이 작아지도록 상기 적어도 둘 이상의 스위칭소자 중 제1스위칭소자의 듀티를 제어하는 단계; 상기 제1주기의 턴오프구간에서 상기 전압설정값을 일정 수준으로 유지시키는 단계; 및 상기 제1주기에 후속되는 제2주기의 턴온구간에서, 상기 제1주기의 최종 전압설정값과 상기 전류에러앰프값에 따라 상기 전압설정값을 조정하고, 상기 출력전압에 대응되는 상기 전압센서값과 상기 전압설정값의 차이에 대응되는 상기 전압에러앰프값이 작아지도록 상기 제1스위칭소자의 듀티를 제어하는 단계를 포함하는 구동방법을 제공한다.
상기 제1주기의 턴온구간에서, 소프트스타트제어에 따라 상기 전류에러앰프값은 일정 시지연을 가지면서 생성될 수 있다.
상기 전압설정값은 일 캐패시터에 저장될 수 있다.
상기 구동방법은 아날로그디밍신호를 수신하고, 상기 아날로그디밍신호에 따라 상기 전류설정값을 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시예는, 미리 정해진 규정 높이 이상에 해당되는 구조물의 상부에 배치되어 항공기로 경고를 표시하는 복수의 항공장애등; 상기 구조물의 하부에 배치되고, 저항성분을 포함하는 전력선을 통해 각각 상기 항공장애등과 연결되며, 전력설정값과 출력전압의 차이가 작아지도록 전력변환처리를 수행하여 상기 전력선으로 상기 출력전압을 제공하는 복수의 전력변환기; 및 서로 다른 시점에서 상기 전력변환기의 출력전류 및 상기 출력전압을 센싱하고, 상기 서로 다른 시점에서의 상기 출력전류의 변동분과 상기 출력전압의 변동분을 이용하여 상기 전력설정값을 생성한 후 각각의 상기 전력변환기로 송신하는 중앙제어장치를 포함하는 항공장애등 시스템을 제공한다.
상기 중앙제어장치는, 상기 출력전류의 변동분과 상기 출력전압의 변동분을 이용하여 상기 전력선의 상기 저항성분을 추정하고, 상기 저항성분이 반영되도록 상기 전압설정값을 생성할 수 있다.
상기 중앙제어장치는, 상기 출력전류와 상기 저항성분이 곱해진 값을 이용하여 상기 전압설정값을 생성할 수 있다.
상기 전력변환기는 전류제어루프와 전압제어루프를 포함하고, 상기 전류제어루프의 제어다이나믹이 상기 전압제어루프의 제어다이나믹보다 빠를 수 있다.
상기 전력변환기는 상기 전력선과 직렬로 연결되는 센싱저항을 포함하고, 상기 출력전류는 상기 센싱저항의 양단전압을 통해 센싱되고, 상기 출력전압은 상기 센싱저항의 일단전압을 통해 센싱될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 전력선에 의한 전압강하를 반영하여 항공장애등을 구동할 수 있게 된다.
도 1은 일 실시예에 따른 항공장애등 시스템의 구성도이다.
도 2는 항공장애등의 온오프 주기 및 턴온시간을 나타내는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 구동장치 및 그 주변 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 출력전류와 출력전압과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 제어부의 구성도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 항공장애등의 구동방법의 흐름도이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 항공장애등 시스템의 구성도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 항공장애등 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 시스템(100)은 구동장치(110), 항공장애등(120) 및 전력선(130) 등을 포함할 수 있다.
미리 정해진 규정 높이 이상에 해당되는 구조물(10)의 상부에는 항공장애등(120)이 배치될 수 있다. 항공장애등(120)은 주기적으로 섬광을 발산함으로써 항공기로 경고를 표시할 수 있다.
항공장애등(120)은 여러 가지의 발광원으로 구성될 수 있는데, 아래에서는 항공장애등(120)의 발광원이 엘이디(LED: Light Emitting Diode)로 구성되는 실시예에 대해 설명한다.
엘이디로 구성된 항공장애등(120)은 전류 혹은 전압의 크기로 밝기가 제어될 수 있다. 항공장애등(120)의 밝기를 증가시키기 위해서는 제공되는 전류 혹은 전압의 크기를 증가시킬 필요가 있다. 항공장애등(120)의 밝기는 시간대에 따라 서로 다르게 제어되도록 규정되어 있는데, 예를 들어, 항공장애등(120)의 밝기는 주간, 야간, 박명(새벽)으로 구분되는 시간대별로 서로 다른 밝기를 가지도록 규정되는데, 가장 밝은 밝기를 가지는 주간의 밝기는 야간의 밝기보다 대략 100정도 밝을 수 있다.
항공장애등(120)으로 구동전력을 공급하는 구동장치(110)는 구조물(10)의 하부에 배치되고 구동장치(110)와 항공장애등(120) 사이에는 구동전력을 전달하는 전력선(130)이 배치될 수 있다.
전력선(130)은 저항성분을 가질 수 있다. 그리고, 이러한 전력선(130)의 저항성분에 의해 구동장치(110)에서 공급한 전압은 전압강하되어 항공장애등(120)으로 공급될 수 있다.
이러한 전압강하를 방지하기 위해, 구동장치(110)는 항공장애등(120)의 양단에 공급되는 전압(부하전압)보다 높은 출력전압을 형성할 수 있다. 그리고, 이러한 출력전압은 모드별-예를 들어, 주간모드, 야간모드, 박명모드 등-로 서로 다르게 형성될 수 있다. 구동장치(120)는 구동전력이 높은 경우, 출력전압을 높게 형성하고, 구동전력이 낮은 경우, 출력전압을 낮게 형성할 수 있다.
구동장치(120)는 출력전류 혹은 출력전류에 대응되는 전류센서값을 이용하여 출력전압을 자동적으로 조정할 수 있다. 예를 들어, 구동장치(120)는 출력전류가 높아지면 출력전압이 높아지도록 제어하고, 출력전류가 낮아지면 출력전압이 낮아지도록 제어할 수 있다.
한편, 구동장치(120)는 일정 주기마다 항공장애등(120)의 온오프를 제어할 수 있다. 이러한 주기 및 턴온시간은 법령 등에 미리 규정되어 있을 수 있다.
도 2는 항공장애등의 온오프 주기 및 턴온시간을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 항공장애등은 일정 주기(T)로 턴온과 턴오프를 반복할 수 있다. 이때, 주기(T), 턴온시간(T1) 및 턴오프시간(T2)은 법령에 미리 규정되어 있을 수 있다.
도 2에 도시된 것과 같이 항공장애등은 일정 주기(T)로 턴온과 턴오프를 반복하기 때문에 상대적으로 빠른 제어다이나믹을 가지고 있어야 한다. 항공장애등은 턴온과 턴오프를 반복하면서도 턴온시간(T1)을 통해 일정 수준의 밝기를 출력해야하기 때문에 턴온될 때, 정상 상태에 이르는 속도가 빨라야하는데, 이를 위해 빠른 제어다이나믹을 가질 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 구동장치 및 그 주변 구성을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 구동장치(110)는 파워스테이지(310) 및 제어부(320)를 포함할 수 있다.
파워스테이지(310)는 항공장애등(120)이 배치되는 구조물의 하부에 배치될 수 있다. 그리고, 파워스테이지(310)는 저항성분을 포함하는 전력선(130)을 통해 항공장애등(120)과 연결될 수 있다.
파워스테이지(310)는 적어도 하나의 인덕터(312) 및 적어도 둘 이상의 스위칭소자(314, 316)를 포함할 수 있다. 파워스테이지(310)는 제1스위칭소자(314)를 통해 인덕터(312)에 전류를 빌드업하고, 제2스위칭소자(316)를 통해 빌드업된 전류를 다른 경로-예를 들어, 출력단자(No)-로 전달하는 방식으로 전력변환을 수행할 수 있다.
파워스테이지(310)는 적어도 둘 이상의 스위칭소자(314, 316)의 온오프(ON/OFF)동작에 의해 제어된 출력전류 및 출력전압을 전력선(130)으로 주기적으로 제공할 수 있다. 여기서, 제1스위칭소자(314)는 게이트신호에 의해 온오프가 제어되는 전력반도체-예를 들어, MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), IGBT(Insulated Gate Bipolar mode Transistor) 등-일 수 있고, 제2스위칭소자(316)는 전력용 다이오드일 수 있다.
파워스테이지(310)는 여러 타입의 전력변환회로로 구성될 수 있다. 예를 들어, 파워스테이지(310)는 벅타입(buck-type)의 전력변환회로로 구성될 수 있고, 부스트타입(boost-type)의 전력변환회로로 구성될 수 있으며, 벅-부스트타입(buck-boost-type)의 전력변환회로로 구성될 수 있다. 도 3에서는 일 예시로 파워스테이지(310)가 부스트타입의 전력변환회로로 작동되는 것이 도시되고 있다.
파워스테이지(310)의 입력단자(Ni)로는 입력전압(Vi)이 공급되는데, 이러한 입력전압(Vi)은 배터리전압일 수 있고, PFC(Power Factor Correction)회로의 출력전압일 수도 있다.
파워스테이지(310)는 입력단자(Ni)로 공급되는 입력전압(Vi)을 챠핑(chopping)하여 출력전압(Vo)을 형성하고, 출력전압(Vo)을 출력단자(No)로 공급할 수 있다.
구동장치(110)는 파워스테이지(310)의 내부 혹은 외부에서 전력선(130)과 직렬로 연결되는 반도체소자(390)-예를 들어, MOSFET-를 더 포함할 수 있다. 이러한 반도체소자(390)는 온오프(ON/OFF)제어에 의해 전력선(130)으로의 전력의 공급과 차단을 제어할 수 있다. 또한, 반도체소자(390)는 리니어영역에서의 레귤레이션제어를 통해 전력선(130)으로 흐르는 전류의 양을 제어할 수 있다.
제어부(320)는 출력단자(No)로 출력되는 출력전류(Io) 및 출력전압(Vo)을 센싱하고, 출력전류(Io) 및 출력전압(Vo)을 이용하여 제1스위칭소자(314)에 대한 게이트신호(GS)를 생성할 수 있다.
제어부(320)는 출력전류(Io)를 직접 센싱하지 않고, 다른 전류를 이용하여 출력전류(Io)를 대체할 수 있다. 예를 들어, 제어부(320)는 인덕터(312)에 흐르는 전류를 센싱하여 출력전류(Io)를 대체할 수 있고, 제1스위치소자(314)로 흐르는 전류를 센싱하여 출력전류(Io)를 대체할 수도 있다.
한편, 제어부(320)는 출력전류에 대응되는 전류센서값과 전류설정값의 차이가 작아지도록 제어를 수행할 수 있고, 출력전압에 대응되는 전압센서값과 전압설정값의 차이가 작아지도록 제어를 수행할 수 있다. 전류센서값과 전류설정값의 차이가 작아지도록 제어하는 부분의 제어루프를 전류제어루프라고 부르기도 한다. 그리고, 전압센서값과 전압설정값의 차이가 작아지도록 제어하는 부분의 제어루프를 전압제어루프라고 부르기도 한다. 제어부(320)는 이러한 전류제어루프와 전압제어루프를 모두 가질 수 있다.
제어부(320)는 항공장애등(120)의 일 단자(Ne)에 형성되는 전압(구동전압(Ve))이 일정 전압이 되도록 파워스테이지(310)를 제어할 수 있다. 이때, 출력단자(No)와 항공장애등(120)의 일 단자(Ne) 사이에는 전력선(130)의 저항성분(Rc)이 존재할 수 있는데, 이러한 저항성분(Rc)에 의해 전압강하가 발생하기 때문에 제어부(320)는 출력전압(Vo)을 구동전압(Ve)보다 높게 형성할 수 있다. 그리고, 제어부(320)는 구동전압(Ve)을 일정 전압으로 유지시키기 위해 출력전류(Io)에 따라 출력전압(Vo)을 다르게 형성할 수 있다.
도 4는 출력전류와 출력전압과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 제어부에 의해 제어된 출력전압(Vo)은 출력전류(Io)에 비례적으로 증가하는 특성을 가질 수 있다. 이는, 제어부가 전력선의 저항성분(Rc)에 의한 전압강하를 반영하여 출력전압(Vo)을 설정했기 때문이다.
수식적으로 보면, 출력전압(Vo) = 구동전압(Ve) + 저항성분(Rc) * 출력전류(Io)의 관계를 가질 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 제어부의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 제어부(320)는 전류비교부(510), 전압비교부(520), 에러앰프생성부(530) 및 게이트신호생성부(540) 등을 포함할 수 있다.
전류비교부(510)는 출력전류(Io)에 대응되는 전류센서값과 전류설정값(Ir)의 차이에 대응되는 전류에러앰프값(ΔIo)을 생성할 수 있다.
전류설정값(Ir)은 전류설정값생성부(512)에 의해 생성될 수 있는데, 전류설정값생성부(512)는 아날로그디밍신호(Md)에 따라 전류설정값(Ir)을 조정할 수 있다. 예를 들어, 아날로그디밍신호(Md)가 90%를 지시하는 경우, 전류설정값생성부(512)는 기준전류설정값의 90%에 해당되는 값을 전류설정값(Ir)으로 생성할 수 있다.
출력전류(Io)에 대응되는 전류센서값과 전류설정값(Ir)은 전류비교앰프(514)에 의해 비교되고 전류비교앰프(514)는 그 차이에 대응되는 전류에러앰프값(ΔIo)을 출력할 수 있다.
전압비교부(520)는 출력전압(Vo)에 대응되는 전압센서값과 전압설정값(Vr)의 차이에 대응되는 전압에러앰프값(ΔVo)을 생성할 수 있다.
전압설정값(Vr)은 전압설정값생성부(522)에 의해 생성될 수 있는데, 전압설정값생성부(522)는 전류에러앰프값(ΔIo)에 연동시켜 전압설정값(Vr)을 생성할 수 있다.
예를 들어, 전압설정값생성부(522)는 전류에러앰프값(ΔIo)이 커지면 전압설정값(Vr)을 증가시키고, 전류에러앰프값(ΔIo)이 작아지면 전압설정값(Vr)을 감소시킬 수 있다.
다른 예로서, 전압설정값생성부(522)는 전류에러앰프값(ΔIo)에 일정 게인을 곱하고 옵셋을 더해 전압설정값(Vr)을 생성할 수 있다.
출력전압(Vo)에 대응되는 전압센서값과 전압설정값(Vr)은 전압비교앰프(524)에 의해 비교되고 전압비교앰프(524)는 그 차이에 대응되는 전압에러앰프값(ΔVo)을 출력할 수 있다.
에러앰프생성부(530)는 전류에러앰프값(ΔIo)과 전압에러앰프값(ΔVo)을 조합하여 에러앰프값(ΔEr)을 생성할 수 있다. 그리고, 게이트신호생성부(540)는 에러앰프값(ΔEr)이 작아지도록 게이트신호(GS)를 생성할 수 있다. 게이트신호생성부(540)는 실질적으로 에러앰프값(ΔEr)이 작아지도록 제1스위칭소자의 듀티를 제어하고 그 듀티에 따라 게이트신호(GS)를 생성할 수 있다.
에러앰프생성부(530)는 전류에러앰프값(ΔIo)과 전압에러앰프값(ΔVo)을 더해서 에러앰프값(ΔEr)을 생성할 수 있다. 또는, 에러앰프생성부(530)는 전류에러앰프값(ΔIo)과 일정 비율로 조정된 전압에러앰프값(ΔVo)을 더해서 에러앰프값(ΔEr)을 생성할 수 있다.
초기 기동에서의 높은 전류에러앰프값(ΔIo)이 전류설정값(Vr)을 과도하게 크게 하는 것을 방지하기 위해 제어부(320)는 전류에러앰프값(ΔIo)을 필터링처리하고 필터링처리된 전류에러앰프값(ΔIo)을 이용하여 전압설정값(Vr)을 생성할 수 있다. 이때, 필터링처리는 캐패시터를 포함하는 아날로그회로일 수 있다.
제어부(320)-예를 들어, 전압설정값생성부(522)는 이전 주기의 전압설정값을 초기값으로 하여 현 주기의 전압설정값(Vr)이 생성되도록 할 수 있다. 필터링처리에 의해 전압설정값(Vr)이 생성되는 다이나믹이 느려질 수 있는데, 이때, 초기값을 이전 주기의 전압설정값으로 하면, 전압설정값(Vr)이 빠르게 결정될 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 항공장애등의 구동방법의 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 구동장치는 제1주기를 시작할 수 있다(S600).
구동장치는 제1주기의 턴온구간에서 출력전류에 대응되는 전류센서값과 전류설정값의 차이에 대응되는 전류에러앰프값(ΔIo)을 생성할 수 있다. 그리고, 구동장치는 제1주기의 턴온구간에서, 전압설정초기값과 전류에러앰프값(ΔIo)에 따라 전압설정값(Vr)을 조정할 수 있다(S602).
그리고, 구동장치는 출력전압에 대응되는 전압센서값과 전압설정값의 차이에 대응되는 전압에러앰프값이 작아지도록 제1스위칭소자를 제어할 수 있다(S604).
구동장치는 제1주기의 턴오프구간에서, 전압설정값(Vr)을 저장할 수 있다(S606). 전압설정값(Vr)을 캐패시터에 저장하면 누설에 의해 전압설정값(Vr)이 다소 변할 수 있는데, 이를 고려할 때, 구동장치는 제1주기의 턴오프구간에서 전압설정값(Vr)을 일정 수준으로 유지시킬 수 있다.
구동장치는 제1주기에 후속되는 제2주기를 시작할 수 있다(S608).
그리고, 구동장치는 제2주기의 턴온구간에서 출력전류에 대응되는 전류센서값과 전류설정값의 차이에 대응되는 전류에러앰프값(ΔIo)을 생성할 수 있다. 그리고, 구동장치는 제2주기의 턴온구간에서, 제1주기의 최종 전압설정값과 전류에러앰프값(ΔIo)에 따라 전압설정값(Vr)을 조정할 수 있다(S610).
그리고, 구동장치는 출력전압에 대응되는 전압센서값과 전압설정값의 차이에 대응되는 전압에러앰프값이 작아지도록 제1스위칭소자를 제어할 수 있다(S612).
구동장치는 제2주기의 턴오프구간에서, 전압설정값(Vr)을 저장할 수 있다(S614).
제1주기의 턴온구간에서, 소프트스타트제어에 따라 전류에러앰프값은 일정 시지연을 가지면서 생성될 수 있다. 그리고, 각 주기에서 전압설정값은 일 캐패시터에 저장될 수 있다.
그리고, 구동장치는 아날로그디밍신호를 수신하고, 아날로그디밍신호에 따라 전류설정값을 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 7은 다른 실시예에 따른 항공장애등 시스템의 구성도이다.
도 7을 참조하면, 시스템(700)은 복수의 항공장애등(120), 복수의 전력변환기(710) 및 중앙제어장치(720)를 포함할 수 있다.
항공장애등(120)은 미리 정해진 규정 높이 이상에 해당되는 구조물의 상부에 배치되어 항공기로 경고를 표시할 수 있다.
전력변환기(710)는 구조물의 하부에 배치되고, 저항성분(Rc)을 포함하는 전력선(130)을 통해 항공장애등(120)과 연결되며, 전력설정값과 출력전압의 차이가 작아지도록 전력변환처리를 수행하여 전력선(130)으로 출력전류(Io) 및 출력전압(Vo)을 제공할 수 있다.
중앙제어장치(720)는 서로 다른 시점에서 전력변환기(710)의 출력전류(Io) 및 출력전압(Vo)을 센싱하고, 서로 다른 시점에서의 출력전류(Io)의 변동분과 출력전압(Vo)의 변동분을 이용하여 전력설정값(Vr)을 생성한 후 각각의 전력변환기(710)로 송신할 수 있다.
중앙제어장치(720)는 출력전류(Io)의 변동분과 출력전압(Vo)의 변동분을 이용하여 전력선(130)의 저항성분(Rc)을 추정하고, 저항성분(Rc)이 반영되도록 전압설정값(Vr)을 생성할 수 있다.
중앙제어장치(720)는 출력전류(Io)와 저항성분(Rc)이 곱해진 값을 이용하여 전압설정값(Vr)을 생성할 수 있다.
전력변환기(710)는 전류제어루프와 전압제어루프를 포함하고, 전류제어루프의 제어다이나믹이 전압제어루프의 제어다이나믹보다 빠를 수 있다.
전력변환기(710)는 전력선(130)과 직렬로 연결되는 센싱저항을 포함하고, 출력전류(Io)는 센싱저항의 양단전압을 통해 센싱되고, 출력전압(Vo)은 센싱저항의 일단전압을 통해 센싱될 수 있다.
전력변환기(710)는 전력선(130)과의 연결을 제어하는 스위칭소자를 포함하고, 이러한 스위칭소자를 주기적으로 온오프하여 각 주기의 턴온시간과 턴오프시간을 제어할 수 있다.
이상에서 본 발명의 몇 가지 실시예에 대해 설명하였는데, 이러한 실시예에 의하면, 전력선에 의한 전압강하를 반영하여 항공장애등을 구동할 수 있게 된다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (18)

  1. 미리 정해진 규정 높이 이상에 해당되는 구조물의 상부에 배치되어 항공기로 경고를 표시하는 항공장애등을 구동하는 장치에 있어서,
    상기 구조물의 하부에 배치되고, 저항성분을 포함하는 전력선을 통해 상기 항공장애등과 연결되며, 적어도 하나의 인덕터 및 적어도 둘 이상의 스위칭소자를 포함하고, 상기 적어도 둘 이상의 스위칭소자의 온오프(ON/OFF)동작에 의해 제어된 출력전류 및 출력전압을 상기 전력선으로 주기적으로 제공하는 파워스테이지; 및
    상기 출력전류에 대응되는 전류센서값과 전류설정값의 차이에 대응되는 전류에러앰프값을 생성하고, 상기 전류에러앰프값에 연동시켜 전압설정값을 생성하고, 상기 출력전압에 대응되는 전압센서값과 상기 전압설정값의 차이에 대응되는 전압에러앰프값을 생성하고, 상기 전류에러앰프값 및 상기 전압에러앰프값이 작아지도록 상기 적어도 둘 이상의 스위칭소자 중 제1스위칭소자의 듀티를 제어하는 제어부
    를 포함하는 구동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파워스테이지는 부스트타입(boost-type)으로 작동되고, 상기 적어도 둘 이상의 스위칭소자 중 상기 제1스위칭소자는 게이트신호에 의해 온오프가 제어되고 제2스위칭소자는 전력용 다이오드인 구동장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전류에러앰프값이 커지면 상기 전압설정값을 증가시키고, 상기 전류에러앰프값이 작아지면 상기 전압설정값을 감소시키는 구동장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전류에러앰프값에 일정 게인을 곱하고 옵셋을 더해 상기 전압설정값을 생성하는 구동장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전류에러앰프값을 필터링처리하고 필터링처리된 상기 전류에러앰프값을 이용하여 상기 전압설정값을 생성하는 구동장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 파워스테이지는 상기 전력선과의 연결을 제어하는 제3스위칭소자를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 제3스위칭소자를 주기적으로 온오프제어하는 구동장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    이전 주기의 상기 전압설정값을 초기값으로 하여 현 주기의 전압설정값이 생성되도록 하는 구동장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전류설정값은 디밍신호에 의해 값이 조정되는 구동장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전류에러앰프값 및 일정 비율로 조정된 상기 전압에러앰프값을 더해 에러앰프값을 생성하고, 상기 에러앰프값이 작아지도록 상기 제1스위칭소자의 듀티를 제어하는 구동장치.
  10. 미리 정해진 규정 높이 이상에 해당되는 구조물의 상부에 배치되어 항공기로 경고를 표시하는 항공장애등을 구동하는 방법으로서,
    상기 구조물의 하부에 배치되고, 저항성분을 포함하는 전력선을 통해 상기 항공장애등과 연결되며, 적어도 하나의 인덕터 및 적어도 둘 이상의 스위칭소자를 포함하고, 상기 적어도 둘 이상의 스위칭소자의 온오프(ON/OFF)동작에 의해 제어된 출력전류 및 출력전압을 상기 전력선으로 주기적으로 제공하는 파워스테이지를 이용하여 상기 항공장애등을 구동하는 방법이고,
    상기 출력전류에 대응되는 전류센서값과 전류설정값의 차이에 대응되는 전류에러앰프값을 생성하는 단계;
    제1주기의 턴온구간에서, 전압설정초기값과 상기 전류에러앰프값에 따라 전압설정값을 조정하고, 상기 출력전압에 대응되는 전압센서값과 상기 전압설정값의 차이에 대응되는 전압에러앰프값이 작아지도록 상기 적어도 둘 이상의 스위칭소자 중 제1스위칭소자의 듀티를 제어하는 단계;
    상기 제1주기의 턴오프구간에서 상기 전압설정값을 일정 수준으로 유지시키는 단계; 및
    상기 제1주기에 후속되는 제2주기의 턴온구간에서, 상기 제1주기의 최종 전압설정값과 상기 전류에러앰프값에 따라 상기 전압설정값을 조정하고, 상기 출력전압에 대응되는 상기 전압센서값과 상기 전압설정값의 차이에 대응되는 상기 전압에러앰프값이 작아지도록 상기 제1스위칭소자의 듀티를 제어하는 단계
    를 포함하는 구동방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1주기의 턴온구간에서, 소프트스타트제어에 따라 상기 전류에러앰프값은 일정 시지연을 가지면서 생성되는 구동방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 전압설정값은 일 캐패시터에 저장되는 구동방법.
  13. 제10항에 있어서,
    아날로그디밍신호를 수신하고, 상기 아날로그디밍신호에 따라 상기 전류설정값을 조정하는 단계를 더 포함하는 구동방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
KR1020180009717A 2018-01-26 2018-01-26 항공장애등 구동장치 및 방법, 그리고, 항공장애등 시스템 KR102075077B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180009717A KR102075077B1 (ko) 2018-01-26 2018-01-26 항공장애등 구동장치 및 방법, 그리고, 항공장애등 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180009717A KR102075077B1 (ko) 2018-01-26 2018-01-26 항공장애등 구동장치 및 방법, 그리고, 항공장애등 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190090932A KR20190090932A (ko) 2019-08-05
KR102075077B1 true KR102075077B1 (ko) 2020-02-10

Family

ID=67616074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180009717A KR102075077B1 (ko) 2018-01-26 2018-01-26 항공장애등 구동장치 및 방법, 그리고, 항공장애등 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102075077B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200243687Y1 (ko) * 2001-05-19 2001-10-29 주식회사 신성일렉스 항공장애물 표시등용 전원공급 제어장치
KR101390791B1 (ko) * 2013-09-12 2014-05-02 (주)골든칩스 Led 조명용 전력 절감 장치 및 방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090064687A (ko) * 2007-12-17 2009-06-22 한국항공우주연구원 전력선간 전압강하 보상장치 및 그 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200243687Y1 (ko) * 2001-05-19 2001-10-29 주식회사 신성일렉스 항공장애물 표시등용 전원공급 제어장치
KR101390791B1 (ko) * 2013-09-12 2014-05-02 (주)골든칩스 Led 조명용 전력 절감 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190090932A (ko) 2019-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9265109B2 (en) Light source control device
US8994287B2 (en) Light source control device
US9131577B2 (en) Light emitting element drive device
US9866117B2 (en) Power supply with adaptive-controlled output voltage
JP5174061B2 (ja) 電源装置及び照明器具
JP6030922B2 (ja) 光源制御装置
US8766540B2 (en) Lighting device, headlamp lighting device, and headlamp unit and vehicle having same
US10362644B1 (en) Flyback converter with load condition control circuit
US20150289325A1 (en) Boost then floating buck mode converter for led driver using common switch control signal
JP6775189B2 (ja) 点灯装置及び車両
JP6152736B2 (ja) 点灯装置及び照明器具
US9706615B2 (en) Lighting device and illumination apparatus
US9210748B2 (en) Systems and methods of driving multiple outputs
JP5220235B2 (ja) 電源装置及び照明器具
JP6134312B2 (ja) ダウンコンバータの制御回路および車両用灯具
JP5220234B2 (ja) 電源装置及び照明器具
JP2016051525A (ja) 点灯装置、該点灯装置を用いた照明器具、並びに、該照明器具を用いた照明システム
JP2018019025A (ja) 電圧変換回路、ｌｅｄ駆動回路及び電圧変換回路の制御方法
KR102075077B1 (ko) 항공장애등 구동장치 및 방법, 그리고, 항공장애등 시스템
JP6245506B2 (ja) 点灯装置
US20160079863A1 (en) Power converter and driving method for the same
JP5220233B2 (ja) 電源装置及び照明器具
KR101854693B1 (ko) 백라이트 유닛
JP7086830B2 (ja) 光照射システム及び電源装置
CN112369124B (zh) 光源驱动装置及其方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant