KR20180010112A - 책읽고 쓰기 편리한 다용도 전자 책상 - Google Patents

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KR20180010112A
KR20180010112A KR1020160092297A KR20160092297A KR20180010112A KR 20180010112 A KR20180010112 A KR 20180010112A KR 1020160092297 A KR1020160092297 A KR 1020160092297A KR 20160092297 A KR20160092297 A KR 20160092297A KR 20180010112 A KR20180010112 A KR 20180010112A
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오형희
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주식회사 한책협
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 다용도 전자책상에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예는 넓은 판재의 상판과 상판을 지지하는 다리부로 이루어지는 책상 본체를 구비하고, 상기 상판에는 터치 스크린 방식의 엘시디 또는 엘이디 모니터가 수용 및 고정되는 수용부가 구비되며, 상기 수용부와 상기 수용부에 인접하는 상판사이에는 상호간을 힌지결합하여 상기 수용부가 여닫을 수 있도록 하는 힌지부가 구비되고, 상기 수용부에 인접하는 상기 상판의 하부 영역에는 소정의 공간을 가지는 전자필통부가 구비되되, 상기 전자필통부의 상부에는 상기 전자필통부의 개폐를 위한 개인정보입력판과 이를 표시하는 표시판을 포함하는 보안부가 구비되며, 상기 상판의 일측에는 상기 모니터에 입력되는 데이터를 저장하고 있는 USB가 연결될 수 있는 USB인터페이스와, 상기 모니터 및 상기 보안부에 상용전원을 공급하는 상용전원단자와, 내부 기기와의 데이터 입출력을 위한 내부통신단자와, 외부 기기와의 통신을 위한 외부통신단자와, 상기 상용전원의 공급을 제어하는 전원공급제어부와, 상기 상용전원단자와 상기 전원공급제어부 사이에 구비되는 무정전 전원장치부를 포함하는 컨트롤러부가 구비되고, 상기 무정전 전원장치부는 배터리부, 상기 제2 전원으로 상기 배터리부를 충전하기 위한 배터리 충전회로부, 상기 제2 전원을 정류하는 정류부 및 상기 정류부에서 정류된 전원을 교류 전원으로 변환시키는 인버터부를 포함하는 서브 무정전 전원장치부; 상기 서브 무정전 전원장치부에 직렬로 연결된 제 1 스위치; 상기 서브 무정전 전원장치부 및 상기 제 1 스위치에 병렬로 연결되며, 상기 서브 무정전 전원장치부와 동일한 임피던스로 제어되는 가변 임피던스부; 상기 서브 무정전 전원장치부 및 상기 제 1 스위치에 병렬로 연결되어 있으며, 상기 가변 임피던스부와 직렬로 연결되어 있는 제 2 스위치; 및 평상 모드, 정전 모드, 장치 이상 모드에 따라 상기 제 1 스위치와 상기 제2 스위치를 제어하는 제어부를 포함하는 다용도 전자책상을 개시한다.

Description

책읽고 쓰기 편리한 다용도 전자 책상{Electronic desk of multi-use}
본 발명의 일 실시예는 책상에 터치 스크린 등의 입력 장치에서 발생된 데이터를 입력받아 USB 메모리와 같은 저장 장치에 저장하거나, 상기 저장 장치로부터 데이터를 공급받아 터치 스크린에 디스플레이할 수 있도록 하여 데이터 입출력과 저장, 재생이 가능한 다용도 전자책상에 관한 것이다.
일반적으로 책상은 책을 읽거나 글을 쓰는 가구의 일종으로 사용되고 있었으나, 최근에는 이러한 작업을 컴퓨터로 실시함으로써 책상에는 컴퓨터의 모니터, 키보드, 마우스를 함께 올려놓고 사용하게 된다.
그러나 이러한 도구들은 그 부피가 크고 여러 형상과 모양을 이루며 각기 분할되어 있을 뿐만 아니라 많은 면적을 차지하는 문제와 함께 책상은 컴퓨터 사용이 아닌 쓰기나 기타의 업무를 함께 보아야 됨으로써 넓은 상판이 요구될 때 도 있는 것이다.
이에 따라 개선된 종래의 컴퓨터 책상은 모니터를 책상의 상판 밑으로 매설시켜 투명유리를 통해 모니터가 보이도록 함으로서 상판을 보다 효율적으로 사용하고자 개선된 컴퓨터 책상들이 다수의 발명들에 의해 알려진바 있다.
상기와 같이 종래의 컴퓨터 책상 및 이를 기반으로 개선된 책상들은 종래의 책상들은 책 또는 공책, 필기구 등을 놓고 학습에 필요한 내용을 기록하거나, PC 또는 노트북을 이용하여 입력할 수 있는 단순한 받침대의 역할만을 하는 책상일 뿐이다.
그러나 이러한 책상들은 전자 칠판 또는 카메라, 마이크 등의 입력 장치에서 생성되는 데이터를 입력하거나 개인이 작성한 데이터를 USB 메모리와 같은 저장 장치에 저장을 할 수 없는 단점이 있다.
본 발명의 일 실시예는 책상에 터치 스크린 등의 입력 장치에서 발생된 데이터를 입력받아 USB 메모리와 같은 저장 장치에 저장하거나, 상기 저장 장치로부터 데이터를 공급받아 터치 스크린에 디스플레이할 수 있도록 하여 데이터 입출력과 저장, 재생이 가능한 다용도 전자책상을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 다용도 전자책상은 넓은 판재의 상판과 상판을 지지하는 다리부로 이루어지는 책상 본체를 구비하고, 상기 상판에는 터치 스크린 방식의 엘시디 또는 엘이디 모니터가 수용 및 고정되는 수용부가 구비되며, 상기 수용부와 상기 수용부에 인접하는 상판사이에는 상호간을 힌지결합하여 상기 수용부가 여닫을 수 있도록 하는 힌지부가 구비되고, 상기 수용부에 인접하는 상기 상판의 하부 영역에는 소정의 공간을 가지는 전자필통부가 구비되되, 상기 전자필통부의 상부에는 상기 전자필통부의 개폐를 위한 개인정보입력판과 이를 표시하는 표시판을 포함하는 보안부가 구비되며, 상기 상판의 일측에는 상기 모니터에 입력되는 데이터를 저장하고 있는 USB가 연결될 수 있는 USB인터페이스와, 상기 모니터 및 상기 보안부에 상용전원을 공급하는 상용전원 단자와, 내부 기기와의 데이터 입출력을 위한 내부통신단자와, 외부 기기와의 통신을 위한 외부통신단자와, 상기 상용전원의 공급을 제어하는 전원공급제어부와, 상기 상용전원단자와 상기 전원공급제어부 사이에 구비되는 무정전 전원장치부를 포함하는 컨트롤러부가 구비되고, 상기 무정전 전원장치부는 배터리부, 상기 제2 전원으로 상기 배터리부를 충전하기 위한 배터리 충전회로부, 상기 제2 전원을 정류하는 정류부 및 상기 정류부에서 정류된 전원을 교류 전원으로 변환시키는 인버터부를 포함하는 서브 무정전 전원장치부; 상기 서브 무정전 전원장치부에 직렬로 연결된 제 1 스위치; 상기 서브 무정전 전원장치부 및 상기 제 1 스위치에 병렬로 연결되며, 상기 서브 무정전 전원장치부와 동일한 임피던스로 제어되는 가변 임피던스부; 상기 서브 무정전 전원장치부 및 상기 제 1 스위치에 병렬로 연결되어 있으며, 상기 가변 임피던스부와 직렬로 연결되어 있는 제 2 스위치; 및 평상 모드, 정전 모드, 장치 이상 모드에 따라 상기 제 1 스위치와 상기 제2 스위치를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 서브 무정전 전원장치부는 상기 서브 무정전 전원장치부의 보호를 위한 휴즈부; 상기 인버터부의 출력단에 연결되어, 출력 필터의 역할을 하는 LC 필터부; 및 상기 출력단의 교류 전류의 급격한 변화를 막기 위한 리액터부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치를 제어하는 스위치 제어부; 상기 서브 무정전 전원장치부와 상기 가변 임피던스부의 입력단 전압, 전류, 위상을 측정하는 입력단 측정부; 상기 서브 무정전 전원장치부와 상기 가변 임피던스부의 출력단 전압, 전류, 위상을 측정하는 출력단 측정부; 상기 입력단 측정부와 상기 출력단 측정부에서 측정된 값을 토대로 상기 가변 임피던스부의 임피던스 값을 변화시키는 가변 임피던스 제어부;
상기 서브 무정전 전원장치부의 입력단 신호와 출력단 신호를 동기화하기 위한 신호를 발생시키는 PLL 회로부;
및 상기 PLL 회로부의 신호를 토대로 상기 서브 무정전 전원장치부의 상기 인버터부를 제어하는 인버터 제어부;를 포함하되, 상기 제어부는 상기 서브 무정전 전원장치부의 전류 흐름을 감지하여 상기 서브 무정전 전원장치부의 이상을 판단하는 안전 장치부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다용도 전자 책상은 책상에 터치 스크린 등의 입력 장치에서 발생된 데이터를 입력 받아 USB 메모리와 같은 저장 장치에 저장하거나, 상기 저장 장치로부터 데이터를 공급받아 터치 스크린에 디스플레이할 수 있도록 하여 데이터 입출력과 저장, 재생이 가능하도록 설계하여, 사용자에게 다용도의 편리한 전자책상을 제공할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 외부의 상용전원을 공급하는 측에 무정전 전원장치를 설치하여 평상 시에 상용전원의 50%만이 무정전 전원장치를 통과하여 제어부에 도달되도록 함으로써, 전력 전달 손실이 감소되고, 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다용도 전자 책상을 나타내는 외형도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다용도 전자 책상을 상세하게 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다용도 전자 책상에 사용되는 무정전 전원장치를 도시한 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다용도 전자 책상에 사용되는 무정전 전원장치의 서브 무정전 전원장치부를 상세히 도시한 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다용도 전자 책상에 사용되는 무정전 전원장치의 서브 무정전 전원장치부의 일 실시예에 대한 회로도 및 서브 무정전 전원장치부에 대한 제어부의 동작을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다용도 전자 책상에 사용되는 무정전 전원장치의 안전장치부의 일 실시예를 도시한 회로도이다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다용도 전자 책상을 나타내는 외형도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다용도 전자 책상을 상세하게 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다용도 전자 책상은 넓은 판재의 상판(21)과 상판(21)을 지지하는 다리부(22)로 이루어지는 책상본체(20)에 터치 스크린 방식의 엘시디 또는 엘이디 모니터(31), 보안부(40) 및 전자필통부(60) 등의 전자 기기가 구비되고, 그 일측변에 상기 전자기기에 연결되는 컨트롤러부(10)가 구비되는 책상이다.
상기 상판(21)의 하부 방향으로 소정 간격 이격되도록 상기 다리부(22)에 고정설치되어 키보드(32)와 마우스(34)가 배치되는 키보드판(24)이 구비된다.
상기 상판(21)에는 터치 스크린 방식의 엘시디 또는 엘이디 모니터(31)가 수용 및 고정되는 수용부(30)가 구비된다. 즉, 상기 수용부(30)는 책상 본체(20)에 키보드(32)와 마우스(34)가 배치되는 키보드판(24)을 상판(21)에서 일정한 간격을 두고 형성함과 동시에 상기 상판(21)의 중앙부를 일정한 크기로 절단하여 상판(21)에 끼워지도록 구성된다.
또한, 상기 상판(21)에는 상기 터치 스크린 방식의 엘시디 또는 엘이디 모니터(31)가 부착되는 지지판(21a)이 구비된다. 그리고, 상기 지지판(21a)에 모니터(31)를 체결하기 위하여서는 결합판재(미도시)를 부착하고 모니터(31)를 체결하거나 또는 바로 부착할 수 있으며 이러한 체결은 공지의 체결용 스크류, 클램프(clamp), 앵글, 브라킷 등을 이용하여 상판(21) 내측에 또는 상기한 결합판재에 체결시킬 수 있음은 물론이다. 상기 체결수단은 관용되고 또한 그 체결수단이 상기한 바와 같이 여러 종류를 이용 가능하므로 택일된 체결수단의 설명을 생략한다.
상기 수용부(30)와 상기 수용부(30)에 인접하는 상판(21)사이에는 상호간을 힌지결합하여 상기 수용부(30)가 여닫을 수 있도록 하는 힌지부(50)가 구비된다.
보다 구체적으로, 상기 수용부(30)에 여닫이 지지판(21a)을 구성하되, 좌우측 상판(21)의 저면부와 상판(21)에 공지의 구간이송 및 정지가 가능한 힌지부(50)를 체결하여 지지판(21a)이 여닫이 되도록 구성한다. 따라서, 본 발명에서는 상판(21) 내측의 지지판(21a)에 공지의 터치 스크린 방식의 엘시디 또는 엘이디 모니터(31)를 체결함과 이 모니터(31)는 힌지부(50)를 통하여 상하로 이동되도록 할 수 있다. 예를 들어, 학생이 동영상강의를 들을 때는 상기 힌지부(50)를 동작시켜 모니터(31)를 회전시켜 시청이 가능하도록 고정하고, 동영상강의를 듣지 않을 때에는 어수선하지 않도록 모니터(31)를 회전시켜 숨김으로써, 공부에 집중할 수 있게 된다. 이상과 같이 상기 수용부(30)를 열어 세우면 키보드판(20)에 공지의 키보드(32)와 이 키보드(32) 측면에 형성된 잔여 공간에서 마우스(34)의 사용 공간이 형성되어 컴퓨터를 사용 가능하게 된다. 그리고, 상기 키보드(32)는 그 돌출 높이를 줄이고 또는 안전성을 위하여 키보드수용부(미도시)가 구비될 수 있으며 통공을 형성하여 키보드(32) 및 마우스(34)의 케이블(미도시)을 인출 가능하도록 설계할 수 있다.
상기 수용부(30)에 인접하는 상기 상판(21)의 하부 영역에는 소정의 공간을 가지는 전자필통부(60)가 구비된다.
상기 전자필통부(60)의 상부에는 상기 전자필통부(60)의 개폐를 위한 개인정보입력판(42)과 이를 표시하는 표시판(41)을 포함하는 보안부(40)가 구비된다. 즉, 상기 보안부(40)의 개인정보입력판(42)에 비밀번호를 미리 설정하여, 그 후 전자필통부(60)를 사용하고자 하는 경우 설정된 비밀번호를 개인정보입력판(42)에 입력하여 전자필통부(60)를 열어 사용하게 된다.
또한, 상기 상판(21)의 일측에는 상기 전자기기에 연결되는 컨트롤러부(10)가 구비된다. 상기 컨트롤러부(10)는 상기 모니터(31)에 입력되는 데이터를 저장하고 있는 USB가 연결될 수 있는 USB인터페이스(14)와, 상기 모니터(31) 및 상기 보안부(40)에 상용전원을 공급하는 상용전원단자(12)와, 원격의 컴퓨터와 같은 내부 기기와의 데이터 입출력을 위한 내부통신단자(11)와, 통신 서버와 같은 외부 기기와의 통신을 위한 외부통신단자(13)와, 상기 상용전원의 공급을 제어하는 전원공급제어부(15)와, 상기 상용전원단자(12)와 상기 전원공급제어부(15) 사이에 구비되는 무정전 전원장치부(100)를 포함한다. 상기 상용전원단자(12)는 구동을 위한 전원이 필요한 모든 구성요소들에게 전원을 공급하는 역할을 수행한다. 한편, 상기 무정전 전원장치부(100)는 평상 시에 상용전원단자(12)응 통하여 공급되는 상용전원의 50%만을 통과하여 전원공급제어부(15)에 도달되도록 하여, 상기 전원공급제어부(15)로의 전력 전달 손실을 감소시키기 위한 구성으로서, 무정전 전원장치부(100)에 대하여는 도 3 내지 도6에서 보다 상세하게 설명하기로 한다.
한편, 상기 책상 본체(20) 내측에는 컴퓨터 본체(33)를 수용하는 받침판(미도시)을 구성하되, 받침판 전면에는 경첩(미도시)으로 힌지되어 절첩되는 개폐판(25)을 구성시켜 공지의 잠금장치(25a)로 잠금으로써 컴퓨터 본체(33)의 분실 및 타인 사용을 방지할 수 있도록 구성한다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 공지와 같이 공부방의 일측에 구비하여 학생이 컴퓨터와 책읽기 또는 쓰기를 함께 할 수 있어, 학생용 책상 또는 컴퓨터용 및 사무용이나 대단위의 업무용, 일례로 전산실 또는 컴퓨터교육실등 좁은 면적에 많은 사용자를 수용하는 사무실에서 사용된다.
특히 본 발명은 그 구성이 간단하여 소형화됨으로 대단위의 업무용 및 교육실용에 매우 효과적이며 또한 좁은 학생방에 설치함으로서 적은 면적을 보다 효과적으로 이용할 수 있는 특징도 함께 발휘하게 된다.
예컨대 학생이 책을 보거나 쓰기를 할 때에는 책상본체(20)의 상판(21)에 형성된 수용부(30)를 접어 키보드판(20)에 얹혀지도록 하고, 동영상 강의를 시청할 때에는 수용부(30)를 상부로 올리면 상판(21)에 힌지부(50)로 힌지구성된 수용부(30)가 위로 올라가면서 상판(21)이 열리고 소정의 위치에서 측판에 뚫린 다수의 체결공(미도시)에 고정핀(미도시)을 체결시켜 상판(21)이 소정한 각으로 고정설치된다.
이에 따라 상기 수용부(30)는 책상본체(20)에서 비스듬한 대각으로 설치되며 수용부(30)의 지지판(21a)면에 설치된 모니터(31)가 사용자의 눈높이로 형성되게 된다. 이때, 상기 모니터(31)의 설치각은 사용자의 눈높이에 맞춤으로서 눈 피로 방지 및 선명한 화면을 이룰 수 있는 것이다.
상기 상판(21)과 수용부(30) 사이의 힌지부(50)는 각각에서 돌출형성된 힌지부재들(51, 52)에서의 핀과 힌지공에 끼움하는 축 구성과 또는 스톱볼과 스톱홈으로 구성되어 일정 구간씩 이동을 구연하는 공지의 구간회전장치를 적용 할 수 있음은 물론이며 또한 이와 달리하는 간격이송회전장치를 이용할 수 있음은 공지된 기술에 해당되므로, 이에 관한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 상기 책상본체(20)의 상판(21) 하부이고 다리부(22)의 측부에는 서랍(23)을 구성하여, 서랍에 각종 서류및 사무용품을 보관하는 통상의 책상으로 구성되어 사용상의 효과를 높일 수 있게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 다용도 전자 책상에 사용되는 무정전 전원장치를 도시한 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 다용도 전자 책상에 사용되는 무정전 전원장치부(100)는 서브 무정전 전원장치부(120), 제 1 스위치(SW1), 가변 임피던스부(130), 제 2 스위치(SW2) 및 제어부(140)를 포함하여 형성된다.
그리고, 본 발명에 따른 다용도 전자 책상에 사용되는 무정전 전원장치는 입력 필터부(110)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기의 구성들에 의해, 본 무정전 전원장치부(100)는 평상 모드, 정전 모드 및 장치 이상 모드의 세가지 동작을 하게 된다.
상기 입력 필터부(110)는 상용전원단자(12, 이하 상용전원이라 한다.)측에 연결되어 있다. 그리고, 상기 입력필터부(110)는 상용전원(12) 즉, 교류(AC) 전원의 전기적 노이즈를 필터링한다.
상기 서브 무정전 전원장치부(120)는 상용전원(12) 측에 연결되어 있다. 그리고, 상기 서브 무정전 전원장치부(120)에는 입력 필터부(110)를 통과한 전원이 입력될 수 있다. 또한, 상기 서브 무정전 전원장치부(120)는 제 1 스위치(SW1)와 직렬로 연결되어 있다. 또한, 상기 서브 무정전 전원 장치부(120)는 상용전원(12)에 이상이 생겼을 경우, 자체적으로 전원공급제어부(15, 이하 부하기기라 한다.)에 전원을 공급하는 장치로 이에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다.
상기 가변 임피던스부(130)는 서브 무정전 전원장치부(120) 및 제 1 스위치(SW1)에 병렬로 연결되어 있다. 그리고, 상기 가변 임피던스부(130)에는 제 2 스위치(SW2)가 직렬로 연결되어 있다. 또한, 상기 가변 임피던스부(130)는 서브 무정전 전원장치부(120)와 동일한 임피던스로 제어된다.
상기 제어부(140)는 평상 모드, 정전 모드 및 장치 이상 모드에 따라 제1 스위치(SW1) 및 제 2 스위치(SW2)를 제어한다. 이하, 각 모드에 따른 제어부(140)의 제 1 스위치(SW1) 및 제 2 스위치(SW2)의 구체적 제어에 대하여 설명하도록 한다.
상기 평상 모드는 상용전원(12)과 서브 무정전 전원장치부(120) 모두 이상없이 동작할 때의 모드이다. 상기 평상 모드시에는 제어부(140)의 제어에 의하여, 제 1 스위지(SW1)가 닫히고, 제 2 스위치(SW2)도 닫혀 있게 된다.
따라서, 상기 상용전원(12)은 서브 무정전 전원장치부(120)와 가변 임피던스부(130)를 거쳐 부하기기(15)에 전달된다. 상기 서브 무정전 전원장치부(120)와 가변 임피던스부(130)는 임피던스가 같게 유지되므로, 각각에 흐르는 전류(Ia, Ib)는 같게 된다. 그리고, 상기 부하기기에 전달되는 전류(Ic)는 무정전 전원장치(120)를 통과한 전류(Ia)와 가변 임피던스부(130)를 통과한 전류(Ib)의 합이 된다.
상기 정전 모드는 서브 무정전 전원장치부(120)는 정상이고, 상용전원(12)이 공급되지 않는 때의 모드이다. 상기 정전 모드시에는 제어부(140)의 제어에 의하여, 제 1 스위치(SW1)는 닫히고, 제 2 스위치(SW2)는 열리게 된다. 그리고, 상기 서브 무정전 전원장치부(120)의 후술하는 배터리에 저장된 전원이 부하기기(15)에 공급된다.
이에 의하여, 정전 시에도 부하기기(15)는 지속적인 전원의 공급을 받을 수 있다.
상기 장치 이상 모드는 상용전원(12)이 정상적으로 공급되고, 서브 무정전 전원장치부(120)에 이상이 생겼을 때의 동작 모드이다. 상기 장치 이상 모드시에는 제어부(140)의 제어에 의하여, 제 1 스위치(SW1)는 열리고, 제 2 스위치(SW2)는 닫히게 된다. 따라서, 상용전원(12)은 가변 임피던스부(130)를 거쳐 부하기기(15)에 전달된다.
즉, 상기 가변 임피던스부(130)로 흐르는 전류(Ib)와 부하기기에 전달되는 전류(Ic)는 같게 된다.
상기와 같이 제어부(140)의 제어에 의하여 병렬로 연결된 제 1 스위치(SW1) 및 제 2 스위치(SW2)의 제어가 가능하여, 모드 전환 때 절체 시간이 존재하지 않는다. 제어부(140)의 상세한 구성 및 동작에 대해서는 후술하도록 한다.
이하에서는 본 발명에 따른 전력사용을 최소화한 엘이디 점멸등 장치에 사용되는 무정전 전원장치의 서브 무정전 전원장치부의 구성 및 동작에 대하여 자세히 설명하도록 한다.
도 4를 참조하면, 상기 서브 무정전 전원장치부(120)는 정류부(122), 인버터부(123), 배터리 충전회로부(126)및 배터리부(127)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 서브 무정전 전원장치부(120)는 휴즈부(121), LC 필터부(124) 및 리액터부(125)를 더 포함하여 형성될 수 있다.
상기 휴즈부(121)는 휴즈(fuse)로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 휴즈부(121)는 서브 무정전 전원장치부(120)에 이상이 발생되었을 때, 끊어져서 서브 무정전 전원장치부(120)에 더 이상 전원이 공급되지 않게 할 수 있다.
상기 정류부(122)는 입력되는 교류 형태의 상용전원을 직류 전원으로 정류한다.
상기 인버터부(123)는 평상 모드시에는 정류부(122)를 거친 직류 전원을 교류 전원으로 변환한다. 그리고, 상기 인버터부(123)는 정전 모드시에는 배터리부(127)에 축적된 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 부하기기 측으로 전달하게 된다.
상기 LC 필터부(124)는 인버터부(123)와 부하기기 사이에 연결될 수 있다. 그리고, 상기 LC 필터부(124)는 인버터부(123)를 통과한 전원의 노이즈를 제거한 다.
상기 리액터부(125)는 인버터부(123)와 부하기기 사이에 연결될 수 있다.
상기 리액터부(125)는 큰 유도성인 리액턴스를 갖는 리액터로 이루어질 수 있다. 상기 리액터부(125)는 출력단 전류의 급격한 변화를 상쇄하기 위한 것으로, 특히, 서브 무정전 전원장치부(120)를 모듈러 형식으로 병렬 연결하게 될 때 유용할 수 있다.
상기 배터리 충전회로부(126)는 상용전원(12)과 배터리부(127) 사이에 연결된다. 그리고, 상기 배터리 충전회로부(126)는 상용 전원의 공급 중단 등에 대비하여, 상용 전원을 배터리부(127)에 충전하는 회로이다.
상기 배터리부(127)는 다수개의 배터리로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 배터리부(127)에는 상용 전원의 공급중단 등에 대비하여, 배터리 충전회로부(126)를 통해 전원이 충전되어 있다. 정전시에는 배터리부(127)는 인버터부(123)를 통해 부하기기에 전원을 공급하게 된다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 다용도 전자 책상에 사용되는 서브 무정전 전원장치부의 구성 및 본 서브 무정전 전원장치부에 대한 제어부의 동작을 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명에 따른 다용도 전자 책상에 사용되는 무정전 전원장치의 서브 무정전 전원장치부의 일 실시예에 대한 회로도 및 서브 무정전 전원장치부에 대한 제어부의 동작을 설명하기 위한 블럭도이다. 그리고, 도 5는 출력 Line 단자 및 출력 Neutral 단자에 대한 입력 Line 단자 및 입력 Neutral 단자의 서브 무정전 전원장치부의 일 실시예이다. 또한, 도 4의 서브 무정전 전원장치부와 동일 유사한 부분은 동일한 도면 부호를 사용하였으며,
이하에서는 도 4의 서브 무정전 전원장치부와의 차이점에 대하여만 설명한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다용도 전자 책상에 사용되는 서브 무정전 전원장치부(120)는 입력측에 연결되는 휴즈부(121), 휴즈부(121)의 출력측에 연결되는 정류부(122), 정류부(122)의 출력측에 연결되는 인버터부(123), 인버터부(123)의 출력측에 연결되는 LC 필터부(124), LC 필터부(124)의 출력측에 연결되는 리액터부(125)를 포함하여 형성된다. 그리고, 입력 Line 및 입력 Neutral에 연결되며 인버터부(123)의 입력단에 병렬 연결되는 배터리 충전회로(126) 및 배터리(127)를 포함하여 형성된다.
상기 정류부(122)는 제 1 커패시터(C1)와 제 2 커패시터(C2)를 입력 Neutral 단자에 대해 병렬로 연결하고, 제 1 커패시터(C1)과 직렬 연결된 제 1 다이오드(D1) 및 제 2 커패시터(C2)와 직렬 연결된 제 2 다이오드(D2)를 입력 Line단자에 대해 병렬 연결함으로써 형성될 수 있다. 상기와 같은 구조의 정류부(122)에 의해, 입력 전원은 반파 정류된다.
상기 인버터부(123)는 다수개의 직병렬 연결된 스위칭 소자(Q1, Q2, Q3, Q4)들을 포함하여 형성될 수 있다. 그리고, 상기 인버터부(123)는 IGBT에 의한 순시 전압 제어 방식으로 동작할 수 있다. 상기 스위칭 소자(Q1, Q2, Q3, Q4)의 게이트 단자에는 후술하는 제어부(140)의 인버터 제어부(147)의 신호가 전달되어 입력측과 동기화된 교류 출력을 만들어 낼 수 있다.
상기 LC 필터부(124)는 인버터부(123)에 대하여 직렬로 연결된 제 2 인덕터(L2)와 제 2 인덕터(L2)에 대하여 병
렬로 연결된 제 3 커패시터(C3)를 포함하여 형성될 수 있다.
상기 리액터부(125)는 LC 필터부(124)의 제 2 인덕터(L2)와 직렬 연결된 리액터(L3)로 형성될 수 있다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 제어부(140)는 스위치 제어부(141), 입력단 측정부(142), 출력단 측정부(143), 가변 임피던스 제어부(144), 안전 장치부(145), PLL 회로부(146) 및 인버터 제어부(147)를 포함하여 형성될 수 있다. 도 5에서는 상기 제어부(140)가 서브 무정전 전원장치부(120)에 연결되어 있는 것만을 도시하였지만, 상기 제어부(140)는 가변 임피던스부(130)와 제 1 스위치(SW1) 및 제 2 스위치(SW2)에도 연결되어 있다.
상기 스위치 제어부(141)는 후술하는 입력단 측정부(142), 출력부 측정부(143) 및 안전 장치부(145)에서 측정된 값에 따라, 평상 모드, 정전 모드, 장치 이상 모드를 구별하여 제 1 스위치(SW1) 및 제 2 스위치(SW2)의 열고 닫음을 제어한다.
상기 입력단 측정부(142)는 서브 무정전 전원장치부(120)의 입력단과 가변 임피던스부(130)의 입력단에 연결되어 있다. 그리고, 상기 입력단 측정부(142)는 서브 무정전 전원장치부(120)의 입력단과 가변 임피던스부(130)의 입력단의 전압, 전류, 위상을 측정한다.
상기 출력단 측정부(143)는 서브 무정전 전원장치부(120)의 출력단과 가변 임피던스부(130)의 출력단에 연결되어 있다. 그리고, 상기 출력단 측정부(143)는 서브 무정전 전원장치부(120)의 출력단과 가변 임피던스부(130)의 출력단의 전압, 전류, 위상을 측정한다.
상기 입력단 측정부(142) 및 출력단 측정부(143)에서 측정된 값은 상기의 스위치 제어부(141)에 전달되어, 스위치 제어부(141)에서 평상 모드, 정전 모드 및 장치 이상 모드를 구별하게 된다.
상기 가변 임피던스 제어부(144)는 입력단 측정부(142) 및 출력단 측정부(143)에서 측정한 수치를 토대로 서브무정전 전원장치부(120)의 임피던스 값을 계산하고, 가변 임피던스부(130)의 임피던스 값을 서브 무정전 전원장치부(120)의 임피던스 값과 동일하게 제어한다.
상기 안전 장치부(145)는 서브 무정전 전원장치부(120)의 이상을 감지한다. 안전 장치부(145)에 의해 서브 무정전 전원장치부(120)의 이상이 감지되면, 안전장치부(145)는 장치 이상 모드임을 스위치 제어부(141)에 전달하게 된다.
그리고, 상기 스위치 제어부(141)는 제 1 스위치(SW1)를 닫고, 제 2 스위치(SW2)를 열게 된다. 상기 안전 장치부(145)의 회로 구성에 대해서는 도 6과 함께 후술하도록 한다.
상기 PLL 회로부(146)는 입력단 측정부(142)에서 측정된 입력 위상을 기준으로 이에 동기화시킨 인버터 기준 주파수 신호 및 반송파 신호를 발생시킨다.
상기 인버터 제어부(147)는 서브 무정전 전원장치(120)의 입력측과 출력측의 신호의 동기화를 위하여, PLL 회로부(146)에서 발생된 인버터 기준 주파수 신호 및 반송파 신호를 인버터부(123) 스위칭 소자(Q1, Q2, Q3, Q4)의 게이트 단자에 전달한다. 상기의 PLL 회로부(146) 및 인버터 제어부(147)의 동작에 의하여, 입력위상과 출력 위상은 동기화된다. 특히, 본 발명은 PLL 회로부(146) 및 인버터 제어부(147)의 동작에 의하여, 입력 위상과 출력 위상을 정확히 동기화시켜 서브 무정전 전원장치부(120)를 모듈러 형식으로 병렬 연결할 때 유용할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 안전 장치부의 구성 및 동작에 대하여 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명에 따른 다용도 전자 책상에 사용되는 무정전 전원장치의 서브 무정전 전원장치부의 일 실시예에 대한 회로도 및 서브 무정전 전원장치부에 대한 제어부의 동작을 설명하기 위한 블럭도이다. 도 6은 본 발명에 따른 다용도 전자 책상에 사용되는 무정전 전원장치의 안전 장치부의 일 실시예를 도시한 회로도이다. 도 6은 출력 Line 단자 및 출력 Neutral 단자에 대한 입력 Line 단자 및 입력 Neutral 단자의 안전 장치부(145)의 일 실시예이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 안전 장치부(145)는 서브 무정전 전원 장치(120)의 입력단의 일측에 병렬 연결되어 있을 수 있다. 상기 안전 장치부(145)는 서브 무정전 전원장치부(120)에 장애가 발생하여, 서브 무정전 전원 장치부(120)의 내부 회로에서 발생할 수 있는 화재 등의 위험을 예방하는 역할을 한다. 구체적으로, 상기 안전 장치부(145)는 PWM IN 단자에서 스위칭 소자(Qp1)를 단락하도록 신호를 출력한다. 그리고, 상기 스위칭 소자(Qp1)를 통과하여 CT 소자를 통과한 전류를 전류감지 단자에서 검출하게 된다. 상기 평상 모드 즉, 서브 무정전 전원장치부(120)가 정상적으로 작동하는 경우에는 전류감지 단자에서는 전류가 검출되어 서브 무정전 전원장치부(120)의 정상 작동을 확정짓는다. 그리고, 상기 장치 이상 모드 즉, 서브 무정전 전원장치부(120)에 장애가 발생하여 휴즈부(121)가 끊어졌을 경우에는 전류감지 단자에서는 전류가 감지되지 않음을 확인하고, 서브 무정전 전원장치부(120)의 이상을 스위치 제어부(141)에 전달하여, 제 1 스위치 및 제 2 스위치를 제어하게 된다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 다용도 전자책상을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
10: 컨트롤러부 11: 내부통신단자
12: 상용전원단자 13: 외부통신단자
14: USB인터페이스 15: 전원공급제어부
20: 책상본체 21: 상판
21a: 지지판 22: 다리부
23: 서랍 24: 키보드판
25: 개폐판 30: 수용부
31: 모니터 32: 키보드
33: 컴퓨터 본체 34: 마우스
40: 보안부 41: 표시판
42: 개인정보입력판 50: 힌지부
51, 52: 힌지부재들 60: 전자필통부
100: 무정전 전원장치 110: 입력 필터부
120: 서브 무정전 전원장치부 121: 휴즈부
122: 정류부 123: 인버터부
124: LC 필터부 125: 리액터부
126: 배터리 충전회로부 127: 배터리부
130: 가변 임피던스부 140: 제어부
141: 스위치 제어부 142: 입력단 측정부
143: 출력단 측정부 144: 가변 임피던스 제어부
145: 안전 장치부 146: PLL 회로부
147: 인버터 제어부

Claims (3)

  1. 넓은 판재의 상판(21)과 상판(21)을 지지하는 다리부(22)로 이루어지는 책상 본체(20)를 구비하고,
    상기 상판(21)에는 터치 스크린 방식의 엘시디 또는 엘이디 모니터(31)가 수용 및 고정되는 수용부(30)가 구비되며,
    상기 수용부(30)와 상기 수용부(30)에 인접하는 상판(21)사이에는 상호간을 힌지결합하여 상기 수용부(30)가 여닫을 수 있도록 하는 힌지부(50)가 구비되고,
    상기 수용부(30)에 인접하는 상기 상판(21)의 하부 영역에는 소정의 공간을 가지는 전자필통부(60)가 구비되되,
    상기 전자필통부(60)의 상부에는 상기 전자필통부(60)의 개폐를 위한 개인정보입력판(42)과 이를 표시하는 표시판(41)을 포함하는 보안부(40)가 구비되며,
    상기 상판(21)의 일측에는 상기 모니터(31)에 입력되는 데이터를 저장하고 있는 USB가 연결될 수 있는 USB인터페이스(14)와, 상기 모니터(31) 및 상기 보안부(40)에 상용전원을 공급하는 상용전원단자와(12), 내부 기기와의 데이터 입출력을 위한 내부통신단자(11)와, 외부 기기와의 통신을 위한 외부통신단자(13)와, 상기 상용전원의 공급을 제어하는 전원공급제어부(15)와, 상기 상용전원단자(12)와 상기 전원공급제어부(15) 사이에 구비되는 무정전 전원장치부(100)를 포함하는 컨트롤러부가 구비되고,
    상기 무정전 전원장치부(100)는 배터리부(127), 상기 제2 전원으로 상기 배터리부(127)를 충전하기 위한 배터리 충전회로부(126), 상기 제2 전원을 정류하는 정류부(122) 및 상기 정류부(122)에서 정류된 전원을 교류 전원으로 변환시키는 인버터부(123)를 포함하는 서브 무정전 전원장치부(120);
    상기 서브 무정전 전원장치부(120)에 직렬로 연결된 제 1 스위치(SW1);
    상기 서브 무정전 전원장치부(120) 및 상기 제 1 스위치(SW1)에 병렬로 연결되며, 상기 서브 무정전 전원장치부(120)와 동일한 임피던스로 제어되는 가변 임피던스부(130);
    상기 서브 무정전 전원장치부(120) 및 상기 제 1 스위치(SW1)에 병렬로 연결되어 있으며, 상기 가변 임피던스부(130)와 직렬로 연결되어 있는 제 2 스위치(SW2); 및 평상 모드, 정전 모드, 장치 이상 모드에 따라 상기 제 1 스위치(SW1)와 상기 제2 스위치(SW2)를 제어하는 제어부(140)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다용도 전자 책상.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서브 무정전 전원장치부(120)는
    상기 서브 무정전 전원장치부(120)의 보호를 위한 휴즈부(121);
    상기 인버터부(123)의 출력단에 연결되어, 출력 필터의 역할을 하는 LC 필터부(!24); 및
    상기 출력단의 교류 전류의 급격한 변화를 막기 위한 리액터부(125)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다용도 전자 책상.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부(140)는
    상기 제 1 스위치(SW1) 및 상기 제 2 스위치(SW2)를 제어하는 스위치 제어부(141);
    상기 서브 무정전 전원장치부(120)와 상기 가변 임피던스부(130)의 입력단 전압, 전류, 위상을 측정하는 입력단 측정부(142);
    상기 서브 무정전 전원장치부(120)와 상기 가변 임피던스부(130)의 출력단 전압, 전류, 위상을 측정하는 출력단 측정부(143);
    상기 입력단 측정부(142)와 상기 출력단 측정부(143)에서 측정된 값을 토대로 상기 가변 임피던스부(130)의 임피던스 값을 변화시키는 가변 임피던스 제어부(144);
    상기 서브 무정전 전원장치부(120)의 입력단 신호와 출력단 신호를 동기화하기 위한 신호를 발생시키는 PLL 회로부(146); 및
    상기 PLL 회로부(146)의 신호를 토대로 상기 서브 무정전 전원장치부(120)의 상기 인버터부(123)를 제어하는 인버터 제어부(147);를 포함하되,
    상기 제어부(140)는 상기 서브 무정전 전원장치부(120)의 전류 흐름을 감지하여 상기 서브 무정전 전원장치부(120)의 이상을 판단하는 안전 장치부(145)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다용도 전자 책상.
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WO2022032840A1 (zh) * 2020-08-14 2022-02-17 苏州曜恺信息科技有限公司 一种计算机用防盗装置

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