KR102607677B1 - 교류(ac) / 직류(dc) 동시 능동 공급 및 제어가 가능한 구내 방송용 전원공급장치 - Google Patents

교류(ac) / 직류(dc) 동시 능동 공급 및 제어가 가능한 구내 방송용 전원공급장치 Download PDF

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Abstract

본원발명은 전원공급효율을 향상시키고, 비상시에도 끊김없이 방송을 할 수 있는 구내방송장치에 관한 것이다. 이를 위하여, 본 발명은 교류전원을 공급하는 전원입력부; 상기 전원입력부에 의해 교류전원을 공급받아 오디오를 증폭하여 송출하는 앰프부; 상기 전원입력부의 교류전원을 직류로 변환하여 충전하는 예비충전부; 상기 전원입력부 및 앰프부의 전압 및 전류를 측정하는 센서부; 상기 센서부에 의한 데이터에 기초하여 상기 예비충전부로 전원을 변경하는 비상전환부; 상기 비상전환부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 구내방송장치를 제공한다.
따라서, 본 발명은 정전시에도 끊김없이 안정적으로 구동할 수 있는 구내방송장치를 제공할 수 있으며, 부하이상시 관리자가 신속하게 대처할 수 있고 커스터마이징된 장비의 안정성 여부를 확인할 수 있는 이점이 있다.

Description

교류(AC) / 직류(DC) 동시 능동 공급 및 제어가 가능한 구내 방송용 전원공급장치{Power supply for broadcasting with simultaneous active supply and control of AC and DC power}
본원발명은 교류(AC) / 직류(DC) 동시 능동 공급 및 제어가 가능한 구내 방송용 전원공급장치에 관한 것이며, 구체적으로 전원공급효율을 향상시키고, 비상시에도 끊김없이 방송을 할 수 있는 교류(AC) / 직류(DC) 동시 능동 공급 및 제어가 가능한 구내 방송용 전원공급장치에 관한 것이다.
구내방송장치는 호텔, 학교, 관공서, 아파트 등에서 안내 방송이나 배경음악 등을 제공하기 위한 음향시스템이다. 이러한 음향시스템은 적절한 음량의 범위를 일그러짐없이 확성할 수 있어야 하고, 전체 공간에 최대한 고른 크기와 음색의 소리를 전달할 수 있어야 한다.
이러한 음향시스템은 음을 수음하여 전송하는 필요한 전력을 공급하여 주는 전원분배기(Power Distributor), 마이크, 입력신호를 수신하여 임피던스 매칭을 통해 믹서에 전송하는 다이렉트 박스, 주파수 특성을 제어하는 이퀄라이저, 오디오신호를 스프커 구동용 전력으로 증폭하는 앰프, 스피커 등을 포함하여 구성된다.
상기 전원분배기는 교류전류(AC)를 직류전류(DC)로 변환한 후, 각 장비로 전력을 공급하여 주는데, 이때 교류전류(AC)를 직류전류(DC)로 변환하는 과정에서 발열이 되고 전력효율이 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 이러한 음향시스템에 이상부하가 걸리게 되면 장비에 문제가 생길 수 있으며 방송 자체가 불가능하게 될 우려가 있어 이러한 장애를 회피할 수 있는 기술이 필요하다.
종래기술인 등록특허 제10-1414711호에 의하면, 구내방송장치앰프출력측과 연결되는 배선선로 포함 확성기부하의 이상부하분석 처리방법에 있어서; 각 개별의 확성기부하 측마다 이상분석 실시초기의 개별부하량값과, 사용 실시간 개별부하량값을 비교 분석하는 단계; 상기 비교 분석단계에서, 단락에 해당하는 배선선로 포함 확성기부하만을 구내방송장치엠프출력측과 전기적으로 분리하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 구내방송장치용 이상부하분석 처리방법을 개시하고 있다.
이러한 방법은 이상부하만을 구내방송장치 출력앰프로부터 전기적으로 분리 또는 표식 및 조치할 수 있는 이점이 있으나, 전원분배기의 효율저하의 문제는 해결할 수 없으며, 전력이 아예 끊기는 정전과 같은 상황에 대비할 수 있는 방법은 제시되어 있지 않다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것이며, 구체적으로 정전시에도 끊김없이 안정적으로 구동할 수 있는 구내방송장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 부하이상시 관리자가 신속하게 대처할 수 있고 커스터마이징된 장비의 안정성 여부를 확인할 수 있는 구내방송장치를 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 교류전원을 공급하는 전원입력부; 상기 전원입력부에 의해 교류전원을 공급받아 오디오를 증폭하여 송출하는 앰프부; 상기 전원입력부의 교류전원을 직류로 변환하여 충전하는 예비충전부; 상기 전원입력부 및 앰프부의 전압 및 전류를 측정하는 센서부; 상기 센서부에 의한 데이터에 기초하여 상기 예비충전부로 전원을 변경하는 비상전환부; 상기 비상전환부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 구내방송장치를 제공한다.
상기 구내방송장치는 상기 센서부에 의해 측정된 데이터를 표시하여 주는 상태표시부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제어부는 상기 센서부를 통해 전원입력부에 연결된 앰프부의 총전력량을 계산하고, 상기 총전력량과 기준전력량을 비교하여 설정범위를 벗어난 경우 비상전환부에 의해 예비충전부로 전원을 변경하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 또한, 교류전원을 공급하는 전원입력부; 상기 전원입력부의 교류전원을 직류로 변환하여 충전하는 예비충전부; 상기 전원입력부의 전압 및 전류를 측정하는 센서부; 상기 센서부에 의한 데이터에 기초하여 상기 예비충전부로 전원을 변경하는 비상전환부; 상기 비상전환부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 구내방송용 전원분배기를 제공한다.
본 발명은 정전시에도 끊김없이 안정적으로 구동할 수 있는 구내방송장치를 제공할 수 있으며, 부하이상시 관리자가 신속하게 대처할 수 있고 커스터마이징된 장비의 안정성 여부를 확인할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 구내방송장치의 구성을 나타내는 구성도;
도 2는 도 1에서 전원분배기의 구성을 나타내는 구성도;
도 3은 본 발명에 의한 구내방송장치의 전원공급방법을 설명하기 위한 설명도.
본 발명에 의한 구체적인 실시예의 구성 및 작용에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명에 의한 구내방송장치는 전원분배기(10), 믹싱부(200), 앰프부(300), 상태표시부(800)를 포함하여 구성되며, 상기 전원분배기(10)는 전원입력부(100), 전원분배부(190), 센서부(400), 예비충전부(500), 비상전환부(600), 제어부(700)를 포함한다.
상기 전원입력부(100)는 각 장비에 전원을 적절히 분배하여 공급하여 주는 역할을 하며, 본 실시예에서 상기 전원입력부는 전력망에서 공급받는 교류(AC)를 그대로 각 장비에 공급하여 준다.
상기 전원분배부(190)는 교류(AC)전원을 특정 그룹별로 나눠서 분배하는 역할을 한다.
상기 믹싱부(200)는 복수의 입력단자로부터 들어오는 오디오데이터를 하나의 오디오데이터로 믹싱하여 오디오분배기를 통해 앰프부로 전달할 수 있다.
상기 앰프부(300)는 복수의 앰프를 포함할 수 있으며, 오디오신호를 설정된 출력값으로 증폭하여 송출한다. 상기 앰프부(300)는 복수개의 채널을 지원할 수 있으며, 각 앰프의 동작상태는 실시간으로 센서부(400)에 의해 측정되어 진다. 또한, 상기 각 앰프에는 복수개의 스피커가 전기적으로 연결되어 증폭된 오디오데이터를 출력할 수 있다.
상기 센서부(400)는 전원입력부(100), 믹싱부(200), 앰프부(300) 등 각 장비의 상태를 측정하는 역할을 한다.
구체적으로, 상기 센서부(400)는 전압을 측정하는 전압센서, 전류를 측정하는 전류센서, 온도를 측정하는 온도센서 등을 포함할 수 있으며, 각 장비들의 전압, 전류 및 온도 등을 측정하고, 측정된 데이터들은 별도의 데이터베이스가 구비된 저장부에 저장되거나 제어부로 송신될 수 있다.
상기 예비충전부(500)는 평상시 전력을 충전하며, 비상시에는 전원입력부를 대신하여 각 장비에 전원을 공급하여 주는 역할을 한다.
도 3을 참조하면, 상기 예비충전부(500)는 적어도 두 개의 인버터를 포함하며, 제1인버터(510)는 전원입력부에서 공급되는 교류(AC)를 직류(DC)로 변환하여 예비충전부에 구비되는 충전지에 공급하여 준다. 예를 들어, 상기 제1인버터(510)는 AC 220V를 DC 24V로 변환하여 줄 수 있다.
또한, 상기 제2인버터(520)는 비상시 상기 충전지에서 출력되는 직류(DC)를 교류(AC)로 변환하여 비상전환부(600)로 공급하여 준다. 예를 들어, 상기 제2인버터(520)는 DC 24V를 AC 220V로 변환하여 줄 수 있다.
상기 비상전환부(600)는 일종의 스위치 형태로 구비되어 제어부(700)의 제어신호에 따라 전원공급방향을 변경하는 역할을 한다. 즉, 평소에는 전원입력부(100)에서 전원을 공급받아 각 장비에 전송하여 주며, 제어부로부터 변경신호를 수신받으면 전원입력부와의 전기적인 연결을 끊고 예비충전부(500)로부터 전원을 공급받아 각 장비로 전송하여 준다.
상기 상태표시부(800)는 LCD 또는 OLED 등의 디스플레이부를 포할할 수 있으며, 전원입력부, 믹싱부, 앰프부 등 각 장비의 상태를 표시하여 주는 역할을 한다.
즉, 상기 상태표시부(800)는 센서부(400)에서 측정된 전압, 전류, 온도 등의 데이터가 실시간으로 표시될 수 있으며, 이상이 있다고 판단될 경우 자체 스피커나 디스플레이부를 통해 알람을 표시하여 줄 수 있다.
다음으로, 본 실시예에 의한 구내방송장치의 작동방법에 대해 설명한다.
전원입력부는 한전에서 공급되는 교류전원을 공급받아 설정된 전압으로 변경하여 비상전환부를 통해 각 장비로 전원을 공급하여 준다. 종래와 달리 본 실시예에 의한 전원입력부는 교류를 직류로 변경하는 과정이 없으므로 변환과정에서 발생되는 효율저하 및 열손실 등의 문제가 발생하지 않으며, 이에 따라 내구성이 향상되는 이점이 있다.
예비충전부에서는 상시적으로 전원입력부로부터 전원을 공급받아 충전상태를 유지한다. 이때, 예비충전부에서는 제1인버터에 의해 전원입력부로부터 공급되는 교류를 직류로 변환하여 충전한다. 상기 예비충전부에 구비되는 충전지는 복수개 구비될 수 있다.
한편, 제어부에서는 비상상황으로 판단되면 비상전환부를 제어하여 전원공급을 전원입력부에서 예비충전부로 변경시킨다. 상기 비상전환부는 복수 개 구비될 수 있으며, 제어부에서는 상기 비상전환부 각각에 대하여 비상상황 여부를 판단한 후, 일부만 비상상황으로 판단된 경우 해당 비상전환부만 전원공급을 전원입력부에서 예비충전부로 변경시킬 수 있다. 이러한 비상전환부는 반도체칩으로 구성될 수 있다.
예를 들어, 정전이나 고장으로 인해 전원입력부로부터의 전원이 공급되지 않는 경우, 센서부에서는 전원입력부의 출력전압 및 출력전류를 측정하여 기준전압 및 기준전류와 비교하여 적정범위를 벗어난 것으로 계측되면 제어부에서는 비상상황으로 판단할 수 있다.
비상상황으로 판단되면, 상기 예비충전부의 제2인버터에서는 충전기에서 출력되는 직류를 교류로 변환시켜 비상전환부를 통해 앰프부로 전류를 공급한다. 이때, 전원공급부에서 공급되던 교류가 동일하게 예비충전부로부터 교류로 공급되므로 전원공급원의 변경과정에서 딜레이가 최소화되어 청취자들은 방송 끊김현상을 느끼지 못하게 된다.
또 다른 예로서, 사용자가 새로운 앰프를 추가하거나 교체하는 경우 비상상황이 발생할 수 있다.
구체적으로, 각 앰프에 설치된 센서를 통해 앰프에서 출력되는 전압, 전류 및 온도 등을 측정할 수 있으며, 제어부에서는 이러한 센서데이터에 기초하여 전력량을 계산할 수 있다.
또한, 하나의 전원입력부에 연결된 앰프의 전력량을 모두 합하여 총전력량을 계산할 수 있으며, 제어부에서는 상기 총전력량을 저장부에 저장된 기준전력량과 비교하여 총전력량이 설정범위를 벗어나 더 큰 경우 비상상황으로 판단할 수 있다.
이때, 제어부는 상태표시부를 통하여 앰프의 상태가 적절하지 않음을 알리는 알람을 발생시킬 수 있으며, 상기 전원입력부에 연결된 앰프 중 가장 큰 전력을 출력하는 앰프에 연결된 비상전환부를 제어하여 해당 비상전환부로 공급되는 전원을 끊고 예비충전부로부터 전원을 공급받을 수 있다.
저장부에는 전원입력부 및 각 앰프의 전압, 전류 및 온도 등의 센서데이터가 저장될 수 있으며, 변동하는 데이터의 평균값인 평균저장값이 저장될 수 있다. 또한, 제어부에서는 센서부에 의한 실시간 센서데이터와 상기 평균저장값을 비교하여 일정범위를 벗어난 경우 상태표시부를 통해 해당 장비에 대한 알람을 표시할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 전원입력부 200 : 믹싱부
300 ; 앰프부 400 : 센서부
500 : 예비충전부 510 : 제1인버터
520 : 제2인버터 600 : 비상전환부
700 : 제어부 800 : 상태표시부

Claims (4)

  1. 교류전원을 공급하는 전원입력부;
    상기 전원입력부에 의해 교류전원을 공급받아 오디오를 증폭하여 송출하는 앰프부;
    상기 전원입력부의 교류전원을 직류로 변환하여 충전하는 예비충전부;
    상기 전원입력부 및 앰프부의 전압 및 전류를 측정하는 센서부;
    상기 센서부에 의한 데이터에 기초하여 비상상황으로 판단되면 상기 예비충전부로 전원을 변경하는 비상전환부;
    상기 비상전환부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되며,
    상기 예비충전부는
    전력이 충전되는 충전지;
    상기 전원입력부와 충전지 상이에 구비되어 전원입력부로부터 공급되는 교류를 직류로 변환하여 충전하는 제1인버터; 및
    상기 충전지와 비상전환부 사이에 구비되어 비상전환부에 의해 전원이 변경된 경우 충전지에서 출력되는 직류를 교류로 변환하여 상기 비상전환부로 공급하여 주는 제2인버터를 포함하는 구내방송장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구내방송장치는 상기 센서부에 의해 측정된 데이터를 표시하여 주는 상태표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구내방송장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 센서부를 통해 전원입력부에 연결된 앰프부의 총전력량을 계산하고, 상기 총전력량과 기준전력량을 비교하여 설정범위를 벗어난 경우 비상전환부에 의해 예비충전부로 전원을 변경하는 것을 특징으로 하는 구내방송장치.
  4. 교류전원을 공급하는 전원입력부;
    상기 전원입력부의 교류전원을 직류로 변환하여 충전하는 예비충전부;
    상기 전원입력부의 전압 및 전류를 측정하는 센서부;
    상기 센서부에 의한 데이터에 기초하여 비상상황으로 판단되면 상기 예비충전부로 전원을 변경하는 비상전환부;
    상기 비상전환부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되며,
    상기 예비충전부는
    전력이 충전되는 충전지;
    상기 전원입력부와 충전지 상이에 구비되어 전원입력부로부터 공급되는 교류를 직류로 변환하여 충전하는 제1인버터; 및
    상기 충전지와 비상전환부 사이에 구비되어 비상전환부에 의해 전원이 변경된 경우 충전지에서 출력되는 직류를 교류로 변환하여 상기 비상전환부로 공급하여 주는 제2인버터를 포함하는 구내방송용 전원분배기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101202526B1 (ko) * 2011-12-15 2012-11-16 백화자 전관 방송 시스템에서의 전원 관리 장치
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