KR102423307B1 - Output voltage variable broadcasting system having power loss reduction device - Google Patents

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KR102423307B1
KR102423307B1 KR1020220017202A KR20220017202A KR102423307B1 KR 102423307 B1 KR102423307 B1 KR 102423307B1 KR 1020220017202 A KR1020220017202 A KR 1020220017202A KR 20220017202 A KR20220017202 A KR 20220017202A KR 102423307 B1 KR102423307 B1 KR 102423307B1
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권우철
안흥식
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아트에이브이(주)
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Abstract

Provided is a variable output voltage broadcasting system equipped with a power loss reduction device, comprising: a power supply unit for supplying power; a control unit which receives an impedance of an external load which outputs an audio signal of the broadcasting system and controls output voltage of the power supply unit to be variable according to the impedance of the external load; a PFC power supply unit which operates a PFC by being controlled by the control unit; a DC-DC power supply unit which converts the DC voltage passing through the PFC power supply unit into output voltage variable according to the impedance of the external load; an output voltage adjusting unit which adjusts the output voltage of the PFC power supply unit and the DC-DC power supply unit according to the impedance of the external load received by the control unit; a constant power supply unit which supplies power to the control unit even when power is off; an AC power input unit which supplies power to the PFC power supply unit and the constant power supply unit; and a power switching unit which receives power from the AC power input unit, and switches the power supplied to the PFC power supply unit to reduce standby power consumption. The control unit controls the constant power supply unit to always receive power and turns off the PFC power supply unit in a standby mode of the broadcasting system, such that only the constant power supply unit is turned on and the remaining circuits are turned off. Therefore, the present invention can reduce energy loss and reduce expenses by preventing power loss.

Description

전력손실 저감장치가 구비된 출력전압 가변형 방송시스템{OUTPUT VOLTAGE VARIABLE BROADCASTING SYSTEM HAVING POWER LOSS REDUCTION DEVICE}Output voltage variable broadcasting system equipped with power loss reduction device {OUTPUT VOLTAGE VARIABLE BROADCASTING SYSTEM HAVING POWER LOSS REDUCTION DEVICE}

본 발명은 전력손실 저감장치가 구비된 출력전압 가변형 방송시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 최소한의 전력 손실이 이루어지도록 개선된 전력손실 저감장치가 구비된 출력전압 가변형 방송시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a variable output voltage broadcasting system provided with a power loss reducing device, and more particularly, to a variable output voltage broadcasting system having an improved power loss reducing device to achieve a minimum power loss.

현재 사용하고 있는 방송시스템은, 전관방송시스템(Public Address(PA) System) 제품군과 전문가용 음향시스템(Commercial 또는 SR(Sound Reinforcement) System) 제품군으로 구분하여 운용되고 있다.Broadcasting systems currently in use are divided into public address (PA) system and professional sound system (Commercial or SR (Sound Reinforcement) System) products.

상기 전관방송시스템의 경우에는, 일반적으로 관공서나 아파트 등의 집합건물의 안내 또는 비상 방송에 활용되고 있다.In the case of the PA system, in general, it is used for information or emergency broadcasting of collective buildings such as government offices or apartments.

그리고 상기 전문가용 음향시스템의 경우에는, 강당, 무대장치, 공연장, 콘서트홀 등 세밀한 음량과 음질을 요구하는 장소에 활용되고 있다.And in the case of the sound system for professionals, it is used in places that require detailed volume and sound quality, such as auditoriums, stage equipment, performance halls, and concert halls.

그런데, 상기한 방송시스템의 전원장치들은 출력장치 또는 외부부하, 예를 스피커장치에 맞는 전압만 출력이 되며, 출력장치의 출력이 바뀌면 출력장치에 맞는 전원장치를 개발하거나 별도로 구매를 해야 하는 불편함이 있었다.However, the power supply devices of the above broadcasting system output only a voltage suitable for the output device or an external load, for example, a speaker device. there was

또한, 상기한 방송시스템의 장비 중 앰프(Amplifier)는 외부부하인 출력장치에 맞추어 선정할 수밖에 없었다. 즉, 상기 출력장치의 출력에 맞는 앰프를 선정해야 하고, 전관방송시스템과 전문가용 음향시스템에 따라 별개의 앰프를 구비해야 했다.In addition, the amplifier (Amplifier) of the equipment of the above-described broadcasting system had to be selected according to the output device that is an external load. That is, it is necessary to select an amplifier suitable for the output of the output device, and to provide a separate amplifier according to the public address system and the professional sound system.

즉, 상기 전관방송시스템 전용 앰프는 하이 임피던스(High Impedance) 앰프로, 앰프의 표준 출력은 70V와 100V로 매칭트랜스 내장형 스피커가 적용되었다. That is, the amplifier for the public address system is a high impedance amplifier, and the standard output of the amplifier is 70V and 100V, and a speaker with a built-in matching transformer is applied.

반면, 상기 전문가용 음향시스템은 로우 임피던스(Low Impedance) 앰프로, 앰프의 표준 출력은 스피커를 4OHM과 8OHM 기준으로 하였다.On the other hand, the professional sound system is a low impedance amplifier, and the standard output of the amplifier is based on 4OHM and 8OHM speakers.

다시 말해서, 상기한 방송시스템 장비 중 앰프 제품군의 경우에 기존의 출력 임피던스(impedance)에 따른 상이한 회로구성으로 인하여 방송시스템의 제품군의 전원부(SMPS) 회로를 구분하여 설계가 이루어져 왔다.In other words, in the case of the amplifier family among the above-described broadcasting system equipment, the design has been made by dividing the power supply unit (SMPS) circuit of the broadcasting system product family due to different circuit configurations according to the existing output impedance.

이에 따라 방송시스템의 종류에 따라 전원부의 회로를 별도로 설계해야 했다.Accordingly, it was necessary to separately design the circuit of the power supply unit according to the type of broadcasting system.

또한, 상기한 바와 같은 기존의 방송시스템의 대기전력 특성은 제어에 의한 외부 신호 발생시 외부부하의 릴레이 구동에 의한 출력장치인 앰프의 신호를 차단하는 방식 또는 전원공급장치의 각 제품으로 연결된 전원부 출력 콘센트를 구동하는 제어부에 의한 릴레이 구동을 위하여 전원부에는 상시전원이 공급되어 많은 전력손실이 발생하였다.In addition, the standby power characteristic of the existing broadcasting system as described above is a method of blocking the signal of the amplifier, which is an output device by driving the relay of an external load, when an external signal is generated by control, or a power supply output outlet connected to each product of the power supply device. In order to drive the relay by the control unit that drives the power supply, constant power was supplied to the power supply, resulting in a lot of power loss.

한편, 후술하는 본 발명과 관련된 선행문헌으로, 등록특허 제10-0725832호(2007년 05월 31일, 등록)의 퍼블릭어드레스 파워앰프 시스템 및 그 전원공급 제어방법과, 등록특허 제10-1169793호(2012년 07월 24일, 등록)의 무신호시 전원 오프 기능을 갖는 디지털 앰프와, 등록특허 제10-1243350호(2013년 03월 07일, 등록)의 디지털 앰프가 있다.On the other hand, as a prior document related to the present invention, which will be described later, a public address power amplifier system and a power supply control method thereof of Registered Patent No. 10-0725832 (May 31, 2007, registered), and Patent No. 10-1169793 (Registered on July 24, 2012), a digital amplifier having a power off function during no signal, and a digital amplifier of Patent Registration No. 10-1243350 (registered on March 07, 2013).

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 방송시스템의 종류에 관계없이 외부부하가 연결될 수 있도록 출력전압을 가변시킬 수 있는 방송시스템이 최소한으로 전력손실이 이루어질 수 있도록 한 전력손실 저감장치가 구비된 출력전압 가변형 방송시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was created to solve the above problems, and reduces power loss so that a broadcasting system capable of varying the output voltage can be connected to an external load regardless of the type of the broadcasting system so that the power loss can be made to a minimum. An object of the present invention is to provide an output voltage variable broadcasting system equipped with an apparatus.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전력손실 저감장치가 구비된 출력전압 가변형 방송시스템은,Output voltage variable broadcasting system provided with the power loss reduction device of the present invention for achieving the above object,

방송시스템에 전원을 인가하는 전원부와;a power supply unit for applying power to the broadcasting system;

상기 방송시스템의 오디오신호를 출력하는 외부부하의 임피던스를 수신하고, 상기 외부부하의 임피던스에 맞게 상기 전원부의 출력전압이 가변되도록 제어하는 제어부와;a control unit for receiving an impedance of an external load that outputs an audio signal of the broadcasting system and controlling an output voltage of the power supply unit to vary according to the impedance of the external load;

상기 제어부에 의해 제어되어 PFC 동작을 하는 PFC전원부와;a PFC power supply unit controlled by the control unit to perform a PFC operation;

상기 PFC전원부를 거친 직류전압을 상기 외부부하에 맞게 출력전압으로 가변하는 DC-DC전원부와;a DC-DC power supply unit for changing the DC voltage passing through the PFC power supply unit into an output voltage suitable for the external load;

상기 제어부로부터 상기 외부부하의 임피던스를 수신하여 상기 외부부하의 임피던스에 맞게 상기 PFC전원부 및 상기 DC-DC전원부의 출력전압을 조절하는 출력전압조절부와;an output voltage control unit receiving the impedance of the external load from the control unit and adjusting the output voltages of the PFC power supply unit and the DC-DC power supply unit to match the impedance of the external load;

전원이 오프(OFF)된 상태에서도 상기 제어부에 전원을 공급하는 상시전원부와;a constant power supply unit for supplying power to the control unit even when the power is turned OFF;

상기 PFC전원부와 상기 상시전원부에 전원을 공급하는 AC전원입력부와;an AC power input unit for supplying power to the PFC power unit and the constant power unit;

상기 AC전원입력부로부터 전원을 공급받되, 상기 PFC전원부로 공급되는 전원을 절체시켜 대기전력 손실을 저감되게 하는 전원절체부;를 포함하되,A power switching unit receiving power from the AC power input unit and switching power supplied to the PFC power unit to reduce standby power loss;

상기 제어부는, The control unit is

상기 상시전원부가 항시 전원이 공급되게 제어하고,Controls the constant power supply so that power is always supplied,

상기 방송시스템의 스탠바이 모드시에 상기 PFC전원부를 오프(OFF)시켜서 상기 상시전원부만 온(ON)시키고 나머지 회로는 오프(OFF)되게 제어하는 것을 그 특징으로 한다.In the standby mode of the broadcasting system, the PFC power supply unit is turned OFF, so that only the constant power unit is ON and the remaining circuits are controlled to be OFF.

본 발명에 있어서, 상기 스탠바이 모드시에 상기 상시전원부는 대기 상태에서 상기 제어부를 구동하기 위해 0.5W 미만의 대기전력이 소비되도록 구비된다.In the present invention, in the standby mode, the constant power unit is provided to consume less than 0.5W of standby power to drive the control unit in a standby state.

본 발명에 있어서, 상기 PFC전원부의 PFC 회로는, SiC FET 또는 GaN FET 중 어느 하나가 적용된다.In the present invention, as the PFC circuit of the PFC power supply, either a SiC FET or a GaN FET is applied.

본 발명에 있어서, 상기 전원절체부는, 상기 AC전원입력부로부터 상기 PFC전원부에 전원이 공급되거나 차단되도록 상기 AC전원입력부와 상기 PFC전원부 사이에 구비된다.In the present invention, the power transfer unit is provided between the AC power input unit and the PFC power unit so that power is supplied or cut off from the AC power input unit to the PFC power unit.

본 발명에 있어서, 상기 DC-DC전원부의 가변된 출력전압이 상기 외부부하에 출력되게 하는 출력장치부를 더 포함하되, 상기 전원절체부에 의해 상기 PFC전원부의 전원 공급이 차단되면, 상기 DC-DC전원부와 상기 출력장치부도 전원 공급이 차단된다.In the present invention, the DC-DC power supply unit further comprises an output device for outputting the variable output voltage to the external load. Power supply is also cut off to the power supply unit and the output device unit.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 방송시스템의 슬립 모드시에 상기 DC-DC전원부가 오프(OFF)되도록 제어하고, 상기 DC-DC전원부가 오프(OFF)되면, 대기전력이 8W 미만으로 관리되도록 제어되고, 상기 상시전원부와 상기 제어부만 작동된다.In the present invention, the control unit controls the DC-DC power supply to be turned off during the sleep mode of the broadcasting system, and when the DC-DC power supply is turned off, the standby power is managed to be less than 8W control so that only the constant power supply unit and the control unit are operated.

본 발명에 있어서, 상기 상시전원부는 항시 대기 상태로 동작하며, 100mW 이하의 전력을 가진 회로로 이루어진다.In the present invention, the constant power supply unit is always operated in a standby state, and consists of a circuit having a power of 100 mW or less.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는 상기 방송시스템에 구비된 조작부의 조작에 의해 작동되되, 상기 제어부(40)는 상기 출력전압조절부를 작동시키고, 제어부(40)가 상시전원부(10d), PFC전원부(10c) 및 DC-DC전원부(10e)를 개별 제어한다.In the present invention, the control unit is operated by the operation of an operation unit provided in the broadcasting system, the control unit 40 operates the output voltage control unit, and the control unit 40 operates the constant power supply unit 10d, the PFC power supply unit ( 10c) and the DC-DC power supply unit 10e are individually controlled.

본 발명의 실시예에 따르면, 방송시스템에 연결된 외부부하의 출력에 맞추어 출력전압을 조절할 수 있어, 외부부하의 출력에 관계없이 방송시스템에 연결이 가능하여 전관방송시스템(PA, 하이 임피던스)과 전문가용 음향시스템(SR, 로우 임피던스)의 제품군에 모두 적용할 수 있는 방송시스템의 출력전압을 0V로 세팅(또는 조정)하면 전력손실을 방지하여 에너지 손실 저감과 비용 절감이 가능하다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to adjust the output voltage according to the output of an external load connected to the broadcasting system, so that it can be connected to the broadcasting system regardless of the output of the external load. By setting (or adjusting) the output voltage of the broadcasting system to 0V, which can be applied to all sound system (SR, low impedance) product groups, it is possible to reduce energy loss and reduce costs by preventing power loss.

또한, GaN FET나 SiC FET를 적용하여 고효율 및 저전력 손실에 의한 낮은 열 손실로 제품의 구성이 간단해지며, 방열판의 크기가 소형화되는 등 전체적인 제품의 규격을 축소할 수 있다.In addition, by applying GaN FET or SiC FET, product configuration is simplified due to high efficiency and low heat loss due to low power loss.

도 1은 본 발명에 따른 전력손실 저감장치가 구비된 출력전압 가변형 방송시스템의 블록 구성도.
도 2는 도 1의 전원부의 전원 공급 및 제어 상태를 나타내 보인 블록 구성도.
도 3은 도 2의 전원부를 조작부가 제어하는 상태를 나타내 보인 블록 구성도.1 is a block diagram of an output voltage variable broadcasting system provided with an apparatus for reducing power loss according to the present invention;
2 is a block diagram illustrating a power supply and control state of the power supply unit of FIG. 1;
3 is a block diagram illustrating a state in which the operation unit controls the power supply unit of FIG. 2;

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에는 본 발명에 따른 전력손실 저감장치가 구비된 출력전압 가변형 방송시스템의 블록 구성도가 도시되어 있다.1 is a block diagram of an output voltage variable broadcasting system provided with an apparatus for reducing power loss according to the present invention.

그리고 도 2에는 도 1의 전원부의 전원 공급 및 제어 상태를 보다 상세하게 나타내 보인 블록 구성도가 도시되어 있다.In addition, FIG. 2 is a block diagram showing the power supply and control state of the power supply unit of FIG. 1 in more detail.

또한, 도 3에는 도 2의 전원부를 조작부가 제어하는 상태를 나타내 보인 블록 구성도가 도시되어 있다.Also, FIG. 3 is a block diagram showing a state in which the operation unit controls the power supply unit of FIG. 2 .

도 1 내지 도 3을 참조하되, 우선, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전력손실 저감장치가 구비된 출력전압 가변형 방송시스템(100)은, 외부부하(스피커)가 방송시스템(100)에 연결되면, 외부부하의 출력에 맞게 방송시스템(100)에서 출력전압을 조정하여 출력할 수 있다.1 to 3, but first, referring to FIG. 1, in the output voltage variable broadcasting system 100 provided with the power loss reduction device according to the present invention, an external load (speaker) is connected to the broadcasting system 100 . When connected, the output voltage may be adjusted and output in the broadcasting system 100 to match the output of the external load.

따라서 본 발명에 따른 전력손실 저감장치가 구비된 출력전압 가변형 방송시스템(100)은, 전관방송시스템(PA System)과 전문가용 음향시스템(SR System) 모두에 적용할 수 있거나 외부부하의 출력에 관계없이 연결 가능하다.Therefore, the output voltage variable broadcasting system 100 provided with the power loss reduction device according to the present invention can be applied to both a PA System and a professional sound system (SR System) or related to the output of an external load. Can be connected without

이를 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 전력손실 저감장치가 구비된 출력전압 가변형 방송시스템(100)은, 상기한 전관방송시스템(PA System)과 전문가용 음향시스템(SR System)의 방송시스템(100)에 전원을 인가하는 전원부(10)와, 방송시스템(100)에서 발생되는 오디오신호를 증폭하는 오디오 증폭부(80)와, 이 오디오 증폭부(80)로부터 증폭된 오디오신호를 수신하여 오디오신호를 외부부하(200)에 출력되게 하는 출력장치부(60)와, 이 출력장치부(60)에 연결되어 외부부하(200)의 임피던스(Impedance)를 측정하는 외부부하측정부(50)와, 이 외부부하측정부(50)에서 측정한 외부부하(200)의 임피던스를 수신하고 외부부하(200)의 임피던스에 맞게 출력전압이 가변되도록 제어하는 제어부(40)와, 이 제어부(40)로부터 외부부하(200)의 임피던스를 수신하여 외부부하(200)의 임피던스에 맞게 전원부(10)의 PFC(Power Factor Corrector)전원부(10c) 및 DC-DC전원부(10e)의 출력전압을 조절하는 출력전압조절부(30)를 포함하여 구성된다.Specifically, the output voltage variable broadcasting system 100 provided with the power loss reduction device according to the present invention is the broadcasting system 100 of the PA System and the SR System for experts. ), a power supply unit 10 for applying power, an audio amplifier unit 80 for amplifying an audio signal generated in the broadcasting system 100, and an audio signal by receiving the amplified audio signal from the audio amplifier unit 80 an output device unit 60 to output the A control unit 40 that receives the impedance of the external load 200 measured by the external load measuring unit 50 and controls the output voltage to be varied according to the impedance of the external load 200, and the external load ( 200) and an output voltage adjusting unit ( 30) is included.

따라서 방송시스템(100)은 외부부하(200)에 맞는 출력전압을 출력장치부(60)를 통해 출력하게 된다.Accordingly, the broadcasting system 100 outputs an output voltage suitable for the external load 200 through the output device unit 60 .

그리고 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전력손실 저감장치가 구비된 출력전압 가변형 방송시스템(100)은, 전원이 오프(OFF)된 상태에서도 제어부(40)에 전원을 공급하는 상시전원부(10d)와, 상기 제어부(40)에 의해 제어되어 PFC 동작을 하는 PFC전원부(10c)와, 이 PFC전원부(10c)와 상시전원부(10d)에 전원을 공급하되 제어부(40)에 의해 전원 공급이 제어되는 AC전원입력부(11)를 포함하여 구성된다.And as shown in FIGS. 2 and 3, the output voltage variable broadcasting system 100 provided with the power loss reduction device according to the present invention supplies power to the control unit 40 even when the power is turned off. A constant power supply unit 10d, which is controlled by the control unit 40, and a PFC power supply unit 10c for PFC operation, and the PFC power supply unit 10c and the constant power supply unit 10d for supplying power to the control unit 40 It is configured to include an AC power input unit 11, the power supply is controlled by the.

또한, 본 발명에 따른 전력손실 저감장치가 구비된 출력전압 가변형 방송시스템(100)에는, 상기 AC전원입력부(11)로부터 전원을 공급받되, AC전원입력부(11)의 전원을 온/오프(ON/OFF) 절체시키고 PFC전원부(10c)로 공급되는 전원을 온/오프(ON/OFF)시켜 대기전력 손실을 저감되게 하는 전원절체부(10b)를 포함하여 구성된다.In addition, in the output voltage variable broadcasting system 100 provided with the power loss reduction device according to the present invention, power is supplied from the AC power input unit 11, and the power of the AC power input unit 11 is turned on/off. /OFF) and is configured to include a power transfer unit 10b to reduce standby power loss by turning on/off the power supplied to the PFC power supply unit 10c.

즉, 상기 전원절체부(10b)의 온(ON)/오프(OFF) 신호에 따라 PFC전원부(10c)의 전원을 단속하여 출력전압조절부(30)에 전원을 공급하거나 차단할 수 있다.That is, according to the ON/OFF signal of the power transfer unit 10b, the power of the PFC power supply unit 10c may be intercepted to supply or cut off power to the output voltage adjusting unit 30 .

이때, 상기 제어부(40)는 상시전원부(10d)가 항시 전원이 공급되게 제어하고, 방송시스템(100)의 스탠바이 모드(Stand-by Mode)시에 상기 PFC전원부(10c)를 오프(OFF)시켜서 상시전원부(10d)만 온(ON)시키고 방송시스템(100)의 나머지 회로는 오프(OFF)되게 제어한다.At this time, the control unit 40 controls the constant power supply unit 10d to always supply power, and turns off the PFC power supply unit 10c in the standby mode of the broadcasting system 100 . Only the constant power supply unit 10d is turned on and the remaining circuits of the broadcasting system 100 are controlled to be turned off.

또한, 상기 상시전원부(10d)는 대기 상태에서 제어부(40)를 구동하기 위해 최대 0.5W 미만의 최소 대기전력이 소비되도록 구비된다.In addition, the constant power supply unit 10d is provided so that the minimum standby power of less than 0.5W is consumed to drive the control unit 40 in the standby state.

즉, 스탠바이 모드(Stand-by Mode)시에 대기전력을 최대 0.5W 미만의 최소 전력이 소비되도록 관리되게 한다. 다시 말해서, 스탠바이 모드시에 제어부(40)에서 PFC전원부(10c)로 공급되는 AC전원입력부(11)의 전원을 오프(OFF)해서 대기전력을 0.5W 이하로 관리한다.That is, in the standby mode (Stand-by Mode), the standby power is managed so that the minimum power of less than the maximum of 0.5W is consumed. In other words, in the standby mode, the control unit 40 turns off the power of the AC power input unit 11 supplied to the PFC power unit 10c to manage standby power to 0.5W or less.

또한, 상기 PFC전원부(10c)의 PFC 회로는, SiC FET 또는 GaN FET 중 어느 하나가 적용된다.In addition, as the PFC circuit of the PFC power supply unit 10c, either a SiC FET or a GaN FET is applied.

특히, 상기 PFC전원부(10c)의 PFC 회로에 적용된 GaN FET은 일반적인 FET에 비해 상대적으로 더 낮은 도통 저항과 빠른 스위칭 속도를 가지며, GaN FET을 사용하여 유도 스위칭 회로에 의한 역회복 손실의 제로(zero)화를 이룰 수 있으며, 스위칭에 의한 손실을 최소화하여 효율을 향상시킨다.In particular, the GaN FET applied to the PFC circuit of the PFC power supply unit 10c has a relatively lower conduction resistance and a faster switching speed than a general FET, and the reverse recovery loss due to the inductive switching circuit using the GaN FET is zero. ) and improve efficiency by minimizing loss due to switching.

그리고 상기 GaN FET을 적용하면 에너지 손실을 최소화하는 PFC 역률 보상 회로를 접목하여 환경폐기물을 줄일 수 있고, 전력소비 감소가 가능하다.In addition, when the GaN FET is applied, it is possible to reduce environmental waste and reduce power consumption by incorporating a PFC power factor correction circuit that minimizes energy loss.

또한, 일정 시간 동안 방송시스템(100)의 오디오 신호가 없는 슬립 모드(Sleep Mode)시에는 상기 DC-DC전원부(10e)를 오프(OFF)시키도록 제어부(40)가 제어하고, 대기전력을 8W 미만으로 관리한다.In addition, in a sleep mode in which there is no audio signal of the broadcasting system 100 for a predetermined time, the control unit 40 controls the DC-DC power supply unit 10e to be turned off, and the standby power is set to 8W. manage less.

이때, 상시전원부(10d), 제어부(40)와 네트워크 통신부(90)만 동작(또는 전원 온(ON))시킨다.At this time, only the constant power supply unit 10d, the control unit 40, and the network communication unit 90 operate (or turn on the power).

또한, 상기 DC-DC전원부(10e)가 오프(OFF)되면, 방송시스템(100)의 파워앰프와 관련된 전원과, 앰프단이 오프(OFF)된다.In addition, when the DC-DC power supply unit 10e is turned off, the power associated with the power amplifier of the broadcasting system 100 and the amplifier stage are turned off.

그리고 상기 슬립 모드(Sleep Mode)에서 외부부하(200)를 측정해서 출력전압조절부(30)를 세팅한다.In the sleep mode, the external load 200 is measured and the output voltage control unit 30 is set.

또한, 상기 전원절체부(10b)는, AC전원입력부(11)로부터 PFC전원부(10c)에 전원이 공급되거나 차단되도록 AC전원입력부(11)와 PFC전원부(10c) 사이에 구비된다.In addition, the power switching unit 10b is provided between the AC power input unit 11 and the PFC power supply unit 10c so that power is supplied or cut off from the AC power input unit 11 to the PFC power supply unit 10c.

그리고 상기 DC-DC전원부(10e)는 PFC전원부(10c)를 거친 직류전압을 상기 외부부하(200)에 맞게 출력전압으로 가변하고, 상기 출력장치부(60)는 DC-DC전원부(10e)의 가변된 출력전압을 외부부하(200)에 출력되게 한다.And the DC-DC power supply unit 10e changes the DC voltage passing through the PFC power supply unit 10c into an output voltage to match the external load 200, and the output device 60 is the DC-DC power supply unit 10e. The variable output voltage is output to the external load 200 .

이러한 DC-DC전원부(10e)와 출력장치부(60)도 PFC전원부(10c)가 전원절체부(10b)의 절체 작동에 의해 전원 공급이 차단되면, 전원 공급이 차단되게 된다.When the power supply of the DC-DC power supply unit 10e and the output device unit 60 is also cut off by the PFC power supply unit 10c by the switching operation of the power transfer unit 10b, the power supply is cut off.

또한, 상기 상시전원부(10d)는 항시 대기 상태로 동작하며, 100mW 이하의 전력을 가진 회로로 이루어진다.In addition, the constant power supply unit 10d is always operated in a standby state, and is composed of a circuit having a power of 100 mW or less.

한편, 도 1 및 도 3에서 설명되지 않은 도면번호 70은 조작부이다.Meanwhile, reference numeral 70, which is not described in FIGS. 1 and 3 , denotes an operation unit.

즉, 본 발명에 따른 방송시스템(100)에는 조작부(70)가 구비되고, 이 조작부(70)의 조작에 의해 제어부(40)가 작동되게 하고, 제어부(40)는 출력전압조절부(30)를 작동시키고, 제어부(40)가 상시전원부(10d), PFC전원부(10c) 및 DC-DC전원부(10e)를 개별 제어하게 함으로써, 전력손실 저감 작동이 가능하게 한다.That is, the broadcasting system 100 according to the present invention is provided with an operation unit 70 , and the control unit 40 is operated by the operation of the operation unit 70 , and the control unit 40 includes the output voltage control unit 30 . is operated, and the control unit 40 individually controls the regular power supply unit 10d, the PFC power supply unit 10c and the DC-DC power supply unit 10e, thereby enabling power loss reduction operation.

또한, 본 발명에 따른 전력손실 저감장치가 구비된 출력전압 가변형 방송시스템(100)에는, 상기 출력전압조절부(30) 등을 방송시스템(100)의 외부에서 우선 또는 무선으로 제어되도록 하는 네트워크 통신부(90)가 더 포함하여 구성된다.In addition, in the output voltage variable broadcasting system 100 provided with the power loss reduction device according to the present invention, a network communication unit for controlling the output voltage adjusting unit 30 and the like from the outside of the broadcasting system 100 preferentially or wirelessly (90) is configured to further include.

다시 말해서, 방송시스템(100)의 네트워크 통신부(90)를 통해 방송시스템(100)의 외부에서 방송시스템(100)을 유선 및 무선 제어장치 중 어느 하나로 제어할 수 있으며, 따라서 출력전압조절부(30) 등의 작동을 제어할 수 있다.In other words, the broadcasting system 100 can be controlled from the outside of the broadcasting system 100 through the network communication unit 90 of the broadcasting system 100 by either a wired or wireless control device, and thus the output voltage adjusting unit 30 ) can be controlled.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 전력손실 저감장치가 구비된 출력전압 가변형 방송시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.The operation of the output voltage variable broadcasting system provided with the apparatus for reducing power loss according to the present invention having the above-described configuration will be described as follows.

설명에 앞서, 종래의 방송시스템의 전원장치들은 외부부하(스피커)에 맞는 전압만 출력이 되며, 외부부하의 출력이 바뀌면 부하에 맞는 전원장치를 개발하거나 별도 구매를 해야 했다.Prior to the description, power devices of the conventional broadcasting system output only a voltage suitable for an external load (speaker), and when the output of the external load changes, a power supply device suitable for the load has to be developed or separately purchased.

특히, 앰프 제품군의 경우에는 기존의 출력 임피던스에 따른 상이한 회로구성으로 인하여 전관방송시스템(PA, 하이 임피던스)과 전문가용 음향시스템(SR, 로우 임피던스)의 제품군의 전원부(SMPS) 회로를 구분하여 설계가 이루어져 왔다.In particular, in the case of the amplifier product group, the power supply (SMPS) circuit of the public address system (PA, high impedance) and professional sound system (SR, low impedance) product groups are separated and designed due to the different circuit configuration according to the existing output impedance. has been made

반면, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전력손실 저감장치가 구비된 출력전압 가변형 방송시스템(100)은, 전관방송시스템(PA, 하이 임피던스)이나 전문가용 음향시스템(SR, 로우 임피던스)에 관계없이 출력전압을 원하는 대로 맞출 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 1 , the output voltage variable broadcasting system 100 provided with the power loss reduction device according to the present invention is a public address system (PA, high impedance) or a professional sound system (SR, low impedance). ), the output voltage can be adjusted as desired.

구체적으로는, 도 1에 도시된 바와 같이, 출력장치부(60)에 연결된 외부부하(스피커, 200)의 임피던스를 외부부하측정부(50)에서 측정하여 제어부(40)로 송신하고, 제어부(40)에서는 외부부하(200)의 임피던스를 수신하여 이를 제어(전관방송시스템(PA)은 하이 임피던스, 전문가용 음향시스템(SR)은 로우 임피던스)하여, 출력전압조절부(30)를 통해 PFC전원부(10c) 및 DC-DC전원부(10e)의 출력전압을 조절한다.Specifically, as shown in FIG. 1 , the impedance of the external load (speaker, 200) connected to the output device unit 60 is measured by the external load measurement unit 50 and transmitted to the control unit 40, and the control unit 40 ) receives the impedance of the external load 200 and controls it (a high-impedance public address system (PA), and a low-impedance system for an expert sound system (SR)), and the PFC power supply unit ( 10c) and the output voltage of the DC-DC power supply unit 10e is adjusted.

따라서 상기 외부부하(200)에 맞추어 기존처럼 방송시스템(100)을 교체하지 않아도 된다.Therefore, it is not necessary to replace the broadcasting system 100 as in the past in accordance with the external load 200 .

한편, 기존의 대기전력 제품의 특성은 제어에 의한 외부 신호 발생시 외부부하의 릴레이 구동에 의한 출력장치인 앰프(Amplifier)의 신호를 차단하는 방식 또는 전원공급장치의 각 제품으로 연결된 전원부 출력 콘센트를 구동하는 제어부에 의한 릴레이 구동을 위하여 전원부에는 상시 전원이 공급되어 많은 전력손실이 발생하였다.On the other hand, the characteristics of the existing standby power products are the method of blocking the signal of the amplifier, which is the output device by driving the relay of the external load, when an external signal is generated by the control, or driving the output outlet of the power supply connected to each product of the power supply device. In order to drive the relay by the control unit, power was always supplied to the power supply, resulting in a lot of power loss.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에 따른 전력손실 저감장치가 구비된 출력전압 가변형 방송시스템(100)은, 대기 상태에서 제어부(40)의 컨트롤러를 구동하기 위한 별도의 최대 0.5W 미만의 최소전력을 소비하는 상시전원부(10d)를 구비하여, 제어부(40)의 컨트롤러에 데이터를 제공하게 되면, PFC전원부(10c)로 입력되는 AC전원입력부(11)의 전원을 온/오프(ON/OFF)시켜 전체 방송시스템(100)의 전력을 공급하게 되어 대기전력 상태에서 최소 소비전력 회로를 구성할 수 있다.In order to solve this problem, the output voltage variable broadcasting system 100 provided with the power loss reduction device according to the present invention provides a separate maximum power of less than 0.5W for driving the controller of the control unit 40 in a standby state. When the consuming constant power supply unit 10d is provided and data is provided to the controller of the control unit 40, the power of the AC power input unit 11 input to the PFC power unit 10c is turned on/off. As the power of the entire broadcasting system 100 is supplied, a minimum power consumption circuit can be configured in a standby power state.

또한, PFC전원부(10c) 및 DC-DC전원부(10e)에는 SiC FET 및 GaN FET를 적용하여, 기존보다 전원의 안정화 및 온도의 상승을 억제하며, 고효율의 출력전압 및 회로설계 공간의 축소가 가능하다.In addition, SiC FET and GaN FET are applied to the PFC power supply unit 10c and the DC-DC power supply unit 10e, stabilizing the power supply and suppressing the temperature rise compared to the existing ones, and it is possible to reduce the output voltage and circuit design space with high efficiency do.

이와 같이 본 발명에 따른 전력손실 저감장치가 구비된 출력전압 가변형 방송시스템(100)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 PFC전원부(10c)의 방송시스템(100) 운용에 따른 전력손실을 줄이기 위하여 제어부(40)로부터 제어 신호를 전송 받아 PFC 동작 제어를 하여 0.5W 미만의 대기전력을 구현한다.As described above, the output voltage variable broadcasting system 100 provided with the power loss reduction device according to the present invention, as shown in FIGS. 2 and 3, is powered by the operation of the broadcasting system 100 of the PFC power supply unit 10c. In order to reduce the loss, it receives a control signal from the control unit 40 and performs PFC operation control to realize standby power of less than 0.5W.

따라서 본 발명은, 기존 방송시스템 제품군에서 10W~20W의 전력이 소비되는 전력손실을 방지하기 위하여, 출력전압을 0V로 조정(또는 세팅)하면 전력손실을 방지하여, 에너지 손실 감소를 줄이며 비용을 절감할 수 있다.Therefore, the present invention prevents power loss by adjusting (or setting) the output voltage to 0V in order to prevent power loss in which 10W to 20W of power is consumed in the existing broadcast system product family, thereby reducing energy loss and reducing costs. can do.

즉, 일정 시간 동안 입력신호가 없으면, PFC전원부(10c)와 출력장치부(60)의 동작이 멈추게 되어, 전력이 소비되는 것을 방지할 수 있다.That is, if there is no input signal for a certain period of time, the operation of the PFC power supply unit 10c and the output device unit 60 is stopped, thereby preventing power consumption.

또한, 회로 구성에 대해 모듈화가 가능하여, 회로기판(PCB) 및 부품의 수량 감소, 에너지 손실 감소로 인하여 비용절감이 가능하며, 환경폐기물이 감소되는 친환경적인 시스템이 구현된다.In addition, it is possible to modularize the circuit configuration, thereby reducing the quantity of circuit boards (PCBs) and parts, reducing energy loss, and implementing an eco-friendly system in which environmental waste is reduced.

상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, but this is merely exemplary, and various modifications and equivalent embodiments are possible therefrom by those skilled in the art. will understand

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Accordingly, the true protection scope of the present invention should be defined only by the appended claims.

10. 전원부
10b. 전원절체부
10c. PFC전원부
10d. 상시전원부
10e. DC-DC전원부
11. AC전원입력부
30. 출력전압조절부
40. 제어부
50. 외부부하측정부
60. 출력장치부
80. 오디오 증폭부
90. 네트워크 통신부
200. 외부부하10. Power
10b. power transfer part
10c. PFC power supply
10d. regular power supply
10e. DC-DC power supply
11. AC power input
30. Output voltage control unit
40. Controls
50. External load measuring unit
60. Output unit
80. Audio Amplifier
90. Network Communications Department
200. External load

Claims (9)

방송시스템에 전원을 인가하는 전원부와;
상기 방송시스템의 오디오신호를 출력하는 외부부하의 임피던스를 수신하고, 상기 외부부하의 임피던스에 맞게 상기 전원부의 출력전압이 가변되도록 제어하는 제어부와;
상기 제어부에 의해 제어되어 PFC 동작을 하는 PFC전원부와;
상기 PFC전원부를 거친 직류전압을 상기 외부부하에 맞게 출력전압으로 가변하는 DC-DC전원부와;
상기 제어부로부터 상기 외부부하의 임피던스를 수신하여 상기 외부부하의 임피던스에 맞게 상기 PFC전원부 및 상기 DC-DC전원부의 출력전압을 조절하는 출력전압조절부와;
전원이 오프(OFF)된 상태에서도 상기 제어부에 전원을 공급하는 상시전원부와;
상기 PFC전원부와 상기 상시전원부에 전원을 공급하는 AC전원입력부와;
상기 AC전원입력부로부터 전원을 공급받되, 상기 PFC전원부로 공급되는 전원을 절체시켜 대기전력 손실을 저감되게 하는 전원절체부;를 포함하되,
상기 제어부는,
상기 상시전원부가 항시 전원이 공급되게 제어하고,
상기 방송시스템의 스탠바이 모드시에 상기 PFC전원부를 오프(OFF)시켜서 상기 상시전원부만 온(ON)시키고 나머지 회로는 오프(OFF)되게 제어하고,
상기 제어부는, 상기 방송시스템의 슬립 모드시에 상기 DC-DC전원부가 오프(OFF)되도록 제어하며,
상기 DC-DC전원부가 오프(OFF)되면, 대기전력이 8W 미만으로 관리되도록 제어되고, 상기 상시전원부와 상기 제어부만 작동되는 것을 특징으로 하는 전력손실 저감장치가 구비된 출력전압 가변형 방송시스템.a power supply unit for applying power to the broadcasting system;
a control unit receiving an impedance of an external load that outputs an audio signal of the broadcasting system and controlling an output voltage of the power supply unit to vary according to the impedance of the external load;
a PFC power supply unit controlled by the control unit to perform a PFC operation;
a DC-DC power supply unit for changing the DC voltage passing through the PFC power supply unit into an output voltage suitable for the external load;
an output voltage control unit receiving the impedance of the external load from the control unit and adjusting output voltages of the PFC power supply unit and the DC-DC power supply unit to match the impedance of the external load;
a constant power supply unit for supplying power to the control unit even when the power is turned OFF;
an AC power input unit for supplying power to the PFC power unit and the constant power unit;
A power switching unit receiving power from the AC power input unit and switching power supplied to the PFC power unit to reduce standby power loss;
The control unit is
Controls the constant power supply so that power is always supplied,
In the standby mode of the broadcasting system, the PFC power supply unit is turned off to turn on only the constant power unit, and the remaining circuits are controlled to be OFF;
The control unit controls the DC-DC power supply to be turned off in the sleep mode of the broadcasting system,
When the DC-DC power supply unit is turned off, the standby power is controlled to be less than 8W, and only the constant power unit and the control unit are operated. 제1항에 있어서,
상기 스탠바이 모드시에 상기 상시전원부는 대기 상태에서 상기 제어부를 구동하기 위해 0.5W 미만의 대기전력이 소비되도록 구비된 것을 특징으로 하는 전력손실 저감장치가 구비된 출력전압 가변형 방송시스템.According to claim 1,
In the standby mode, the constant power supply unit is provided to consume less than 0.5W of standby power to drive the control unit in a standby state. 제1항에 있어서,
상기 PFC전원부의 PFC 회로는, SiC FET 또는 GaN FET 중 어느 하나가 적용된 것을 특징으로 하는 전력손실 저감장치가 구비된 출력전압 가변형 방송시스템.According to claim 1,
The PFC circuit of the PFC power supply unit is an output voltage variable broadcasting system with a power loss reduction device, characterized in that either a SiC FET or a GaN FET is applied. 제1항에 있어서,
상기 전원절체부는,
상기 AC전원입력부로부터 상기 PFC전원부에 전원이 공급되거나 차단되도록 상기 AC전원입력부와 상기 PFC전원부 사이에 구비된 것을 특징으로 하는 전력손실 저감장치가 구비된 출력전압 가변형 방송시스템.According to claim 1,
The power transfer unit,
An output voltage variable broadcasting system provided with a power loss reduction device, characterized in that it is provided between the AC power input unit and the PFC power unit so that power is supplied or cut off from the AC power input unit to the PFC power unit. 제1항에 있어서,
상기 DC-DC전원부의 가변된 출력전압이 상기 외부부하에 출력되게 하는 출력장치부를 더 포함하되,
상기 전원절체부에 의해 상기 PFC전원부의 전원 공급이 차단되면, 상기 DC-DC전원부와 상기 출력장치부도 전원 공급이 차단되는 것을 특징으로 하는 전력손실 저감장치가 구비된 출력전압 가변형 방송시스템.According to claim 1,
Further comprising an output device for outputting the output voltage varied from the DC-DC power supply to the external load,
When the power supply of the PFC power unit is cut off by the power transfer unit, the DC-DC power supply unit and the output device unit are also cut off from power supply. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 상시전원부는 항시 대기 상태로 동작하며, 100mW 이하의 전력을 가진 회로로 이루어진 것을 특징으로 하는 전력손실 저감장치가 구비된 출력전압 가변형 방송시스템.According to claim 1,
The constant power supply unit always operates in a standby state, and the output voltage variable broadcasting system with a power loss reduction device, characterized in that it consists of a circuit having a power of 100 mW or less. 제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 방송시스템에 구비된 조작부의 조작에 의해 작동되되, 상기 제어부는 상기 출력전압조절부를 작동시키고, 상기 제어부가 상기 상시전원부, 상기 PFC전원부 및 상기 DC-DC전원부를 개별 제어하는 것을 특징으로 하는 전력손실 저감장치가 구비된 출력전압 가변형 방송시스템.According to claim 1,
The control unit is operated by manipulation of a manipulation unit provided in the broadcasting system, wherein the control unit operates the output voltage control unit, and the control unit individually controls the constant power unit, the PFC power unit, and the DC-DC power unit An output voltage variable broadcasting system equipped with a power loss reduction device.
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