KR20070041014A - 핫 플러그인 보호 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 과전류로부터 시스템을 보호하기 위한 보호 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디지털가입자모듈 등을 구비한 키폰 시스템 등의 전자장치에서 시스템에 전원인 인가된 상태에서 모듈의 착탈을 위한 핫 플러그인 시 과전류를 발생을 방지하기 위한 핫 플러그인 보호장치에 관한 것이다.

상술한 본원 발명은 외부 입력전원을 공급받아서 안정적인 라인 피딩 전원의 공급을 위한 스위칭 신호와 라인피딩 전원을 출력하는 전류제한부와; 상기 전류제한부와 병렬로 구성되어 외부의 고전압의 입력을 방전시키는 스파크제거부와; 상기 스위칭 신호에 의해 온되어 상기 라인디딩 전원을 출력하는 스위치부;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

핫 플러그인, 키폰시스템, 디지털라인모듈, ISDN 모듈, 보호 회로

Description

핫 플러그인 보호 장치{Hot plug in protection apparatus}

도 1은 종래기술의 키폰 시스템의 블록 구성도이고,

도 2는 상술한 구성을 가지는 키폰시스템에서 디지털가입자모듈이 자신에 접속된 디지털전화기로의 라인피딩(line feeding) 전원을 공급하는 것을 나타내는 도면이며,

도 3은 상술한 바와 같은 전원 공급을 위한 디지털가입자모듈의 전원공급회로를 나타내는 도면이고,

도 4는 본원 발명에 따라는 핫 플러그인 보호장치의 일 실시 예를 나타내는 도면이며,

도 5는 본원 발명의 일 실시 예에 따르는 핫 플러그인 보호 장치를 구비한 키폰시스템에서의 라인 인터페이스 카드의 라인피딩(line feeding) 전원 공급의 일 예를 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *

1: 주제어모듈

2: 전원모듈(PCU: Power Supply Unit)

3: 디지털라인모듈(DSM:Digital Subscriber Module)

4: ISDN 모듈

5: 국선정합모듈(CTM: Central office Trunk Module)

6: 아날로그가입자모듈(Analog Subscriber Module)

7: 전용선정합모듈(UTM: Universal Trunk Module)

30: 트랜스포머(30)

100: 핫 플러그인 보호 장치

110: 전류제한부 120: 스파크제거부

130: 스위치부

본 발명은 과전류로부터 시스템을 보호하기 위한 보호 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디지털가입자모듈 등을 구비한 키폰 시스템 등의 전자장치에서 시스템에 전원인 인가된 상태에서 모듈의 착탈을 위한 핫 플러그인 시 과전류를 발생을 방지하기 위한 핫 플러그인 보호장치에 관한 것이다.

과전류에 대한 보호 장치를 필요로 하는 전자장치는 대표적으로 기능별 카드(모듈)를 구비하여 시스템에 전원이 인가된 상태에서 카드를 탈착할 수 있는 키폰시스템, 교환기 등의 장치를 들 수 있다.

상술한 전자장치 중 키폰시스템을 예로 들어 설명하면, 일반적으로 키폰시스템은 주장치, 단말기, 기타 주변장치로 구성되어 국선, 내선, 전용선 등을 수용하고, 국선/내선의 비율은 임의로 가변 가능한 디지탈 시스템이다.

도 1은 종래기술의 키폰 시스템의 블록 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 키폰 시스템은 시스템 전체를 제어함과 더불어 통화관련 하드웨어 및 모듈(카드)삽입 커넥터가 탑재된 주제어모듈(1)과, 시스템에 전원을 공급하기 위한 전원모듈(PSU)과, 키폰(디지탈 전화기)과의 정합을 위한 디지털가입자모듈(DSM)(Digital Subscriber Module)(3) 또는 ISDN 모듈(S/T 모드)(4)과, 국선정합을 위한 국선정합모듈(CTM: Central office Trunk Module)(5), 일반 전화기 정합을 위한 아날로그가입자모듈(ASM: Analog Subscriber Module)(6), 전용선 정합을 위한 전용선정합모듈(UTM: Universal Trunk Module)(7) 등의 모듈을 구비하여 구성된다.

상술한 구성을 가지는 각 모듈들 중 디지털가입자모듈(3)과 ISDN모듈(4) 등은 전원모듈(2)로부터 전원을 공급받는 시스템으로부터 30V의 전원을 공급받아서 키폰(디지털 전화기) 또는 ISDN 전화기와 직접 연결되는 라인에 피딩(Feeding) 전압(라인피딩(line feeding) 전원)을 공급하도록 동작한다.

도 2는 상술한 구성을 가지는 키폰시스템에서 디지털가입자모듈(3)이 자신에 접속된 디지털전화기(키폰)로의 전원 공급을 나타내는 도면으로서, 전원모듈(2)에서 디지털가입자모듈(3)로 전원이 공급되면 디지털가입자모듈(3)은 각 디지털전화기로 ±30V 이상의 큰 전압을 공급하게 된다. 이러한 전압 공급은 상술한 바와 같이 ISDN 모듈(4) 등을 포함한 다른 모듈들에서도 동일하다.

도 3은 상술한 바와 같은 전원 공급을 위한 디지털가입자모듈(3)의 전원공급회로를 나타내는 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이 디지털가입자모듈(3)에는 전송신호를 입력받은 신호레벨을 디지털전화기와 정합하기 위한 트랜스포머(30)를 포함하여 구성된다.상기와 같이 구성되는 종래의 디지탈라인모듈(3)에 있어서는 주장치로부터 인가되는 신호가 트랜스포머(30)를 통해 소정의 레벨신호, 즉 키폰(디지털전화기)에 적합한 신호레벨로 변환되는데, 이러한 신호레벨의 변환은 레귤레이터로부터 출력된 일정전압에 의해 실행되도록 되어 있다.

그리고, 이때 상기 레귤레이터는 전원모듈(2)로부터 출력되는 동작전원의 순간적인 변동을 보상하여 상기 트랜스포머(30)로 항상 일정한 동작전압을 공급하게 된다.

그런데, 상술한 도 3의 회로를 가지는 디지탈라인모듈(3)에 있어서, 상기 레귤레이터는 그 출력전압을 일정하게 유지하는 반면에 출력전류는 입력전류에 비례하여 변동하게 된다. 따라서, 예컨대 키폰(디지털전화기)과 정합되는 팁(TIP:A)단자와 링(RING:B)단자간에 단락이 발생하거나 전원모듈(2)의 이상 등에 의하여 레귤레이터를 통해 지속적으로 과전류가 공급되는 경우에는 그 과전류에 의해 레귤레이터가 파손됨은 물론이고, 이에 따라 디지털라인모듈(3)에 장애가 발생될 수 있으며, 이로 인해 전체 시스템에 장애가 발생할 수 있는 문제점을 가진다.

또한, 디지털라인모듈(3)의 모든 포트에 디지털전화기(키폰)가 연결되어 있을 경우에 시스템에 전원이 인가되어 있는 상태에서 상기 보드를 착탈하는 경우에 시스템 전원 쪽에서 바라보았을 때 시스템의 마더보드와 디지털라인모듈(3)의 커넥터 접촉면에서 큰 부하의 변동이 발생하게 되므로 급격한 과전류에 의한 스파크가 발생하게 되어 잠재적인 디지털라인모듈(3) 또는 시스템 등의 부품 파손의 원인이 되는 문제점을 가진다.

따라서, 본원 발명은 종래기술에서의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 종래기술의 키폰시스템, 사설교환기 시스템 등의 모듈 착탈식 전자장치에서 시스템 전원이 인가된 상태에서 디지털라인모듈 또는 ISDN 모듈 등의 모듈을 시스템에서 탈부착하는 경우에 급격한 전압차에 의해 발생하는 과전류를 적절하게 방전시킴으로써 스파크의 발생을 방지하여 상기 디지털라인모듈 또는 ISDN모듈 등의 모듈을 보호함은 물로 상기 전체 전자장치의 시스템을 과전류에 의한 장애로부터 보호할 수 있도록 하는 핫 플러그인 보호 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본원 발명의 핫 플러그인(Hot plug in) 보호장치는, 외부 입력전원을 공급받아서 안정적인 라인 피딩 전원의 공급을 위한 스위칭 신호와 라인피딩 전원을 출력하는 전류제한부와; 상기 전류제한부와 병렬로 구성되어 외부의 고전압의 입력을 방전시키는 스파크제거부와; 상기 스위칭 신호에 의해 온되어 상기 라인디딩 전원을 출력하는 스위치부;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 전류제한부는, 상기 외부 입력전원을 입력받고 출력단에는 상기 스위치부의 제 3 트랜지스터의 컬렉터 단자와 제 2 트랜지스터의 베이스단자에 접속되는 제 1 저항과; 상기 제 1 저항의 출력단이 베이스단자에 연결되고, 상기 외부 입력전원이 컬렉터에 입력되며, 이미터는 상기 스위치부의 제 3 트랜지스터의 베이스로 입력되는 제 2 트랜지스터;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 스파크제거부는, 상기 외부입력 전원을 캐소드 측에서 입력받는 캐패시터와; 상기 캐패시터의 애노드 측과 상기 스위치부의 제 3 트랜지스터의 베이스와 상기 제 2 트랜지스터의 이미터에 일단이 접속되고 타단은 접지되는 제 2 저항;으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 스위치부는, 상기 전류제한부의 제 1저항의 출력단이 컬렉터에 접속되고, 상기 제 2 트랜지스터의 컬렉터와 상기 스파크제거부의 캐패시터의 애노드와 상기 제 2 저항의 입력측이 접속되는 제 3 트랜지스터로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본원 발명을 더욱 상세히 설명한다.

도 4는 본원 발명의 일 실시 예에 따르는 핫 플러그인(Hot plug in) 보호 장치의 회로도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본원 발명의 일 실시 예에 따르는 핫 플러그인(Hot plug in) 보호 장치는(100), 전류제한부(110)와, 스파크제거부(120)와, 스위치부(130)로 구성된다.

상기 전류제한부(110)는 시스템부의 출력전압 Vo를 입력받고 출력단에는 스위치부(130)의 트랜지스터 Q3의 컬렉터 단자와 트랜지스터 Q2의 베이스단자에 접속되는 저항 R1과, 상기 저항 R1의 출력단이 베이스단자에 연결되고, 시스템부의 출력전압 Vo가 컬렉터에 입력되며, 이미터는 스위치부(130)의 트래지스터 Q3의 베이스로 입력되도록 구성되는 트랜지스터 Q2로 구성된다.

상술한 구성을 가지는 전류제한부(110)는 시스템부의 출력전압 Vo가 정상상태이면 저항 R1에 전압강하가 발생하게 되어 트랜지스터 Q2의 베이스에 전압이 인가되어 트랜지스터 Q2가 온되고 이로 인해 스위치부(130)를 이루는 트랜지스터 Q3의 베이스로 전압을 인가하여 트랜지스터 Q3를 온시킨다. 이에 의해 트랜지스터 Q3를 통해 디지털라인모듈(3)로 안정화된 전원 Vo'을 공급한다.

상기 스파크제거부(120)는 캐패시터 시스템부에서 입력되는 Vo를 캐소드 측에서 입력받는 캐패시터 C1과 상기 캐패시터 C1의 애노드 측과 상기 스위치부(130)의 트랜지스터 Q3의 베이스 및 전류제한부(110)의 트랜지스터 Q2의 이미터에 일단이 접속되고 타단은 접지되는 저항 R2로 구성된다.

상술한 구성을 가지는 스파크제거부(120)는 시스템부의 주기판에 디지털라인모듈(3) 등의 모듈을 시스템부에 전원인 인가된 상태에서 탈착하거나 장착하는 경우 발생하는 고전압을 캐패시터 C1과 저항 R2를 통해 순간적으로 방전시킴으로써 스파크를 제거한다.

상기 전류제한부의 저항 R1의 출력단이 컬렉터에 접속되고, 상기 전류제한부의 트랜지스터 Q2의 컬렉터와 상기 스파크제거부의 캐패시터 C1의 애노드와 상기 저항 R2의 입력측이 접속되는 트랜지스터 Q3로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 스위치부(130)는 전류제한부(110)의 저항 R1의 출력단이 컬렉터에 접속되고, 상기 전류제한부의 트랜지스터 Q2의 컬렉터와 상기 스파크제거부의 캐패시터 C1의 애노드와 상기 저항 R2의 입력측이 접속되는 트랜시스터 Q3로 구성된다.

상술한 구성을 가지는 스위치부(130)의 트랜지스터 Q3는 시스템의 출력 전압 Vo가 정상상태인 경우 전류제한부의 저항 R1에 전압강하가 발생하게 되어 트랜지스터 Q2가 온되어 트랜지스터 Q3의 베이스로 전압이 인가되면 온되어 도5에서와 같이 디지털라인모듈(3)로 안정화된 전원 Vo'를 공급한다.

도 5는 상기 도 4의 핫 플러그인(Hot plug in) 보호 장치가 키폰 시스템 중 디지털라인모듈(3)에 적용된 것을 나타낸다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 도 4의 핫 플러글인 보호장치(100)는 전원모듈(2)에 의해 전원을 공급받는 시스템부(a)와 디지털라인모듈부(b)를 이루는 디지털라인모듈(3)의 사이에 구비된다. 상술한 바와 같이 구성된 핫 플러그인(Hot plug in) 보호 장치(100)는 시스템부(a)로부터 Vo의 신호를 인가 받은 후 디지털라인모듈부(b) 핫 플러그인 보호 장치(100)가 일정한 전압을 가지는 출력전압(Vo')을 출력하게 된다. 또한, 시스템부(a)로부터 입력되는 갑작스런 부하의 변동에 따른 급격한 전류의 흐름을 흡수하여 스파크가 발생하는 것을 차단하도록 동작된다.

따라서, 종래기술에서 처럼 디지털라인모듈(3) 등의 모듈로 직접 시스템부(a)의 전원을 공급하지 않고, 핫 플러그인(Hot plug in) 보호 장치(100)를 통해 디지털라인모듈(3) 등의 모듈로 공급함으로써, 시스템부(a)에 전원이 공급된 상태에서 모듈을 탈착하는 경우 스파크가 발생하는 것을 차단하고, 또한 디지털라인모듈(3)의 본원 발명에 따르는 핫 플러그인 보호 장치(100)에 의해 안정화된 전원 Vo'를 공급받게 되므로 디지털전화기(키폰)로 안정화된 라인피딩(line feedig) 전원을 공급하고, 또한 과전류를 원활히 방전시킴으로써 모듈의 착탈시 스파크 발생을 방지하여 키폰 시스템, 사설교환기 시스템 등의 전자장치의 파손을 방지하게 된다.

상술한 본원발명은 시스템의 범용 슬롯에 설치되는 디지털라인모듈, ISDN 모듈 등의 옵션카드들이 시스템에 전원이 인가된 상태에서 시스템에서 탈장착되는 경우 급속한 부하의 차이로 인한 스파크 발생을 제거하여 시스템 및 옵션카드들의 오동작 및 파손을 방지하는 효과를 제공한다.

상술한 본원발명은 또한 디지털라인모듈 등의 모듈에서 단락이 발생된 경우 전류 제한 회로가 동작되어 과전류를 방전시킴으로써 과전류에 의한 시스템 또는 각 모듈의 파손을 방지할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

Claims (4)

1. 외부 입력전원을 공급받아서 안정적인 라인 피딩 전원의 공급을 위한 스위칭 신호와 라인피딩 전원을 출력하는 전류제한부와;

   상기 전류제한부와 병렬로 구성되어 외부의 고전압의 입력을 방전시키는 스파크제거부와;

   상기 스위칭 신호에 의해 온되어 상기 라인피딩(line feeding) 전원을 출력하는 스위치부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 핫 플러그인 보호 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 전류제한부는,

   상기 외부 입력 전원을 입력받고 출력단에는 상기 스위치부의 제 3 트랜지스터의 컬렉터 단자와 제 2 트랜지스터의 베이스단자에 접속되는 제 1 저항과;

   상기 제 1 저항의 출력단이 베이스단자에 연결되고, 상기 외부 입력전원이 컬렉터에 입력되며, 이미터는 상기 스위치부의 제 3 트랜지스터의 베이스로 입력되는 제 2 트랜지스터;로 구성되는 것을 특징으로 하는 핫 플러그인 보호 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 스파크제거부는,

   상기 외부입력 전원을 캐소드 측에서 입력받는 캐패시터와;

   상기 캐패시터의 애노드 측과 상기 스위치부의 제 3 트랜지스터의 베이스와 상기 제 2 트랜지스터의 이미터에 일단이 접속되고 타단은 접지되는 제 2 저항;으 로 구성되는 것을 특징으로 하는 핫 플러그인 보호 장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 스위치부는,

   상기 전류제한부의 제 1저항의 출력단이 컬렉터에 접속되고, 상기 제 2 트랜지스터의 컬렉터와 상기 스파크제거부의 캐패시터의 애노드와 상기 제 2 저항의 입력측이 접속되는 제 3 트랜지스터로 구성되는 것을 특징으로 하는 핫 플러그인 보호 장치.

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