KR930006987Y1 - 무선 전화기 고정장치의 전원 공급 회로 - Google Patents

무선 전화기 고정장치의 전원 공급 회로 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

무선 전화기 고정장치의 전원 공급 회로
제1도는 무선전화기의 블록 구성도.
제2도는 제1도중 고정장치의 전원공급부에 대한 구체회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 고정장치 200 : 휴대장치
110 : 전화기 접속부 120, 220 : 로직 및 오디오부
130, 230 : 무선부 140 : 전원공급부
150, 210 : 배터리팩 4 : 제1동작전원발생부
5 : 정류부 6 : 배터리 삽입감지부
7 : 충전부 8 : 이상감지부
9 : 절환부
본 고안은 무선전화기의 전원 공급 회로에 관한 것으로, 특히 무선전화기의 고정장치에 배터리를 내장하여 AC전원 이상시 배터리 전원을 시스템 전원으로 자동절환 할 수 있는 고정장치의 전원 공급회로에 관한 것이다.
일반적으로 무선전화기는 고정장치(base unit)와 휴대장치(hand unit)로 구성되어 있으며, 교환국과 고정장치간에는 유선통화를 수행하고 고정장치와 휴대장치간에는 무선통신을 수행한다. 그러므로 고정장치와 휴대장치의 사용 전원은 별도의 전원을 사용하게 되는데, 고정장치는 AC전원을 정류하여 사용하고 휴대장치는 배터리 팩(battery pack)을 사용하게 된다. 상기 휴대장치의 배터리 팩은 충전이 가능한 배터리로서, 통화를 수행하지 않을시 고정장치로 부터 출력되는 전원에 의해 충전 동작을 수행하거나 또는 별도의 충전기를 이용하여 충전동작을 수행한다.
그러나 상기와 같은 종래의 무선전화기에서 고정장치는 AC전원을 사용하게 되므로, 정전등에 의해 상기 AC전원에 이상이 발생되면 고정장치는 동작할 수 없게된다. 그러므로 상기와 같이 고정장치가 AC전원을 사용하는 무선전화기에서는 상기 고정장치로 공급되는 AC전원이 단절되면 휴대장치의 전원 상태에 관계없이 통화가 불가능해지는 문제점이 있었다.
따라서 본 고안의 목적은 AC전원을 정류하여 동작전원으로 사용하는 무선전화기의 고정장치에 예비 배터리팩을 내장시키고, 상기 AC전원에 이상상태 발생시 상기 예비 배터리팩으로 자동 절환시켜 고정장치의 동작 전원으로 공급할 수 있는 회로를 제공함에 있다.
이하 본 고안을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1도는 고정장치(100) 및 휴대장치(200)의 구성블럭도이다.
상기 고정장치(100)의 구성을 살펴보면, 교환국과 전화라인으로 연결되어 교환국과 유선 인터페이싱 동작을 수행하는 전화기접속부(110)와, 고정장치의 동작을 제어하는 동시에 오디오 신호를 처리하는 로직 및 오디오부(120)와, 상기 로직 및 오디오부(120)의 제어하에 휴대장치(200)과 무선통신을 수행하는 무선부(130)와, 제2동작전원을 발생하는 충전가능한 배터리팩(150)과, AC전원단 및 사이 배터리팩(150)과 연결되며, 상기 AC전원을 레귤레이팅(regulating)하여 제1동작전원을 발생하여 상기 고정장치(100)의 구성요소인 전화기 접속부(110), 로직 및 오디오부(120) 및 무선부(130)에 동작전원 VT로 공급하는 동시에 상기 배터리팩(150)의 충전 전원으로 공급하고, 상기 AC전원 이상시 스위칭되어 상기 배터리 팩(150)으로 부터 출력되는 제2동작전원을 동작전원 VT로 공급하는 전원공급부(140)으로 이루어진다.
상기 휴대장치(200)의 구성을 살펴보면, 휴대장치(200)의 전반적인 동작 및 오디오 신호를 처리하는 로직 및 오디오부(220)와, 상기 로직 및 오디오부(220)의 제어 하에 고정장치(100)와 무선통신을 수행하는 무선부(230)와, 휴대장치(200)의 각 구성부로 동작 전원을 공급하는 배터리팩(210)으로 이루어진다.
상기 고정장치(100) 및 휴대장치(200)간의 통화 기능을 구현하기 위한 구성 및 동작은 종래의 무선전화기와 동일하다. 그러나 상기 무선전화기의 고정장치(100)에는 AC전원 이상시 고정장치(100)의 동작 전원을 공급하기 위하여 배터리팩(150)을 내장시킨다. 이때 상기 배터리팩(150)은 재충전이 가능한 배터리로서, 규격 및 외관은 휴대장치(200)의 배터리팩(210)과 동일하게 구성하여 서로 교체가 용이하도록 한다. 상기 고정장치(100)은 평상시 전원공급부(140)에서 AC전원을 직류의 일전 전압으로 정격화한 후 고정장치(100)의 각 구성요소들에 동작전원 VT로 공급하며, 상기 AC전원에 이상이 발생하면 예비 전원인 배터리팩(150)의 전원으로 절환하여 동작 전원 VT로 공급한다.
제2도는 AC전원 이상시 고정장치(100)의 동작전원 VT를 배터리팩(150)의 전원으로 절환하는 본 고안의 구체 회로도로서, 상기 제1도의 전원공급부(140) 구성이 된다. 먼저 상기 전원공급부(140)은 배터리팩(150) 및 AC전원의 출력단과 연결되며, 로직 및 오디오부(120)의 제어부의 제어하에 스위칭 제어되어 해당하는 상태에 따른 동작전원 VT를 선택하여 전화기접속부(110), 로직 및 오디오부(120) 및 무선부(130)으로 출력한다. 여기서 상기 전화기접속부(110), 로직 및 오디오부(120) 및 무선부(130)은 동작전원을 공급받는 고정장치(100)의 각 부 구성이 된다. 또한 상기 배터리팩(150)은 상기 전원공급부(140)으로 부터 출력되는 전원을 충전 전원으로 수신하며, 상기 배터리팩(150)으로 부터 출력되는 전원은 제2동작전원이 된다. 로직 및 오디오부(120)은 제어부를 구비하며, 고정장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 그리고 상기 로직 및 오디오부(120)의 제어부는 본 고안에 따라 동작전원 VT의 공급을 선택하기 위하여, 제1포트를 통해 상기 배터리팩(150)의 연결유무를 감지하며, 제2포트B를 통해 상기 AC전원의 상태를 감지하고, 제3포트C를 통해 상기 배터리팩(150)의 충전경로를 선택하기 위한 제어신호를 출력한다.
상기 전원공급부(140)의 구성을 살펴보면, 정류부(5)는 트랜스(55) 및 브리지 다이오드(51)로 구성되어 AC전원을 변압한 후 정류하여 직류전원으로 변환한다. 제1동작전원 발생부(4)는 상기 정류부(5)의 출력을 정격화(regulating)하여 제1동작전원을 발생하며, 이를 상기 전화기접속부(110), 로직 및 오디오부(120) 및 무선부(130)에 동작 전원 VT로 출력한다. 여기서 상기 제1동작전원 발생부(4)는 레귤레이터(regulator)를 사용할 수 있다. 배터리삽입감지부(6)은 저항(21, 22)으로 구성되며, 상기 로직 및 오디오부(120)의 제어부의 제1포트A에 연결된다. 상기 배터리삽입감지부(6)은 상기 배터리팩(150)이 연결된 시 상기 배터리팩(150)의 전압을 분압하여 상기 로직 및 오디오부(120)의 제어부와 연결되는 제1포트A에 출력하여 상기 배터리팩(150)의 접속 유무를 나타내는 신호로 인가한다. 충전부(7)은 트랜지스터(14, 15), 저항(29-32), 캐패시터(42) 및 다이오드(52)로 구성되며, 제1충전경로 및 제2충전경로를 구비한다. 그리고 상기 충전부(7)은 입력단이 상기 정류부(5)의 출력단에 연결되는 동시에 출력단이 상기 배터리팩(150)에 연결되고, 상기 로직 및 오디오부(120)의 제어부와 연결되는 제3포트C로부터 제어신호를 수신한다. 따라서 상기 충전부(7)은 상기 로직 및 오디오부(120)의 제어부가 제3포트C를 통해 충전제어신호를 온 시키는 경우 상기 트랜지스터(15,14)가 턴온되므로서 상기 제2충전통로를 형성하여 금속충전전류를 발생하고, 상기 충전제어신호 오프시키는 경우 상기 트랜지스터(15,14)가 턴오프 되므로서 상기 제2충전통로를 차단하는 동시에 제1충전통로로 정상충전전류를 발생한다. 이상 감지부(8)은 트랜지스터(13), 저항(27, 28) 및 제너다이오드(54)로 구성되며, 입력단이 상기 정류부(5)의 출력단과 연결되는 동시에 출력단이 상기 로직 및 오디오부(120)의 제어부의 제2포트B에 연결된다. 상기 이상감지부(8)은 상기 정류부(5)로부터 출력되는 AC전원의 상태를 감지하며, 일정 전압 이하로 감지될시 스위칭되어 상기 로직 및 오디오부(120)의 제어부의 제2포트B에 AC전원이상신호를 출력한다. 절환부(9)는 트랜지스터(11, 12), 저항(23-26) 및 캐패시터(41)로 구성되며, 입력단이 상기 배터리팩(150)의 출력단에 연결되는 동시에 출력단이 상기 전화기접속부(110), 로직 및 오디오부(120) 및 무선부(130)의 전원단에 연결되며, 제어단이상기 이상감지부(8)의 출력단에 연결된다. 상기 절환부(9)는 상기 이상감지부(8)에서 전원이상신호 발생시 스위칭 되어 상기 배터리팩(150)으로부터 출력되는 제2동작전원을 상기 전화기 접속부(110), 로직 및 오디오부(120) 및 무선부(130)에 동작전원 VT로 공급한다.
상술한 제1도 및 제2도의 구성에 의거 본 고안을 상세히 설명한다.
먼저 상기 AC전원이 정상적으로 공급되는 경우, 고정장치에 동작전원 VT가 공급되는 과정을 살펴본다.
AC전원이 트랜스(55)의 1차측에 인가되면, 상기 트랜스(55)는 수신되는 AC전원을 소정의 전원 레벨로 변합하여 2차측으로 출력한다. 그러면 상기 트랜스(55)의 2차측과 연결되는 브리지다이오드(51)은 수신되는 상기 AC전원을 정류하여 12V의 DC전원으로 변환 출력한다. 상기 브리지다이오드(51)의 출력은 다이오드(52)를 통해 제너다이오드(54) 및 제1동작전원발생부(4)로 동시에 인가된다. 그러면 상기 제1동작전원발생부(4)는 상기 브리지다이오드(51)를 출력하는 12V의 직류전원을 동작전원 VT레벨인 6V로 정격화하여 제1동작전원으로 발생하며, 상기 AC전원이 정상적으로 공급되는 상황에서 상기 제1동작전원은 상기 전화기접속부(110), 로직 및 오디오부(120) 및 무선부(130)에 동작전원 VT로 공급된다.
상술한 제1도 및 제2도의 구성에 의거 본 고안을 상세히 설명한다.
먼저 상기 AC 전원이 정상적으로 공급되는 경우, 고정장치에 동작전원 VT가 공급되는 과정을 살펴본다.
AC 전원이 트랜스(55)의 1차측에 인가되면, 상기 트랜스(55)는 수신되는 AC 전원을 소정의 전원 레벨로 변압하여 2차측으로 출력한다. 그러면 상기 트랜스(55)의 2차측과 연결되는 브리지다이오드(51)은 수신되는 상기 AC 전원을 정류하여 12V의 DC 전원으로 변환 출력한다. 상기 브리지다이오드(51)의 출력은 다이오드(52)를 통해 제너다이오드(54) 및 제1동작전원발생부(4)로 동시에 인가된다. 그러면 상기 제1동작전원발생부(4)는 상기 브리지다이오드(51)를 출력하는 12V의 직류전원을 동작전원 VT 레벨인 6V로 정격화하여 제1동작전원으로 발생하며, 상기 AC 전원이 정삭적으로 공급되는 상황에서 상기 제1동작전원은 상기 전화기 접속부(110), 로직 및 오디오부(120) 및 무선부(130)에 동작전원 VT로 공급된다.
그리고 상기 제너다이오드(54)는 AC전원의 이상 상태 유무를 감지하는 기능을 수행한다. 이를 위하여 상기 제너다이오드(54)는 브리지다이오드(51)의 출력이 설정된 전압 이하로 떨어지는 상태를 감지할 수 있어야한다. 본 고안에서는 상기 브리지다이오드(51)의 출력이 8V 이하로 떨어지는 상태를 상기 AC 전원의 이상 상태로 가정한다. 따라서 상기 제너다이오드(54)의 턴온 전압은 상기 AC 전원의 이상상태를 감지할 수 있도록 하기 위하여 8.2V로 설정한다. 그러므로 상기 AC 전원이 정상적인 경우, 브리지다이오드(51)의 출력전압은 12V이므로 상기 재너다이오드(54)의 애노드 측으로 일정 전압(약 3.8V=12V - 8.2V)이 발생되며, 이로 인해 트랜지스터(13)은 턴온 상태를 유지한다. 그러면 로직 및 오디오부(120)의 제어부는 제2포트B로 로우신호를 감지하게 되어 AC 전원이 정상 상태임을 감지한다. 또한 상기 AC 전원이 정상 상태이면 상기 트랜지스터(13)이 턴온 상태가 되고, 이로 인해 NPN트랜지스터(12)가 턴 오프 상태가 되므로 PNP트랜지스터(11)로 턴오프 상태가 된다. 따라서 상기 배터리팩(150)의 제2동작전원은 상기 PNP트랜지스터(11)의 턴 오프에 의해 상기 전화기접속부(110), 로직 및 오디오부(120) 및 무선부(130)측에 공급되지 않는다.
상기와 같이 AC 전원이 정상인 상태에서는 상기 AC 전원이 제1동작전원발생부(4)에 의해 정격화된 제1동작 전원이 상기 전화기 접속부(110), 로직 및 오디오부(120) 및 무선부(130)에 동작전원 VT로 공급되며, 이때 상기 배터리팩(150)은 충전 동작을 수행하게 된다. 상긱 배터리팩(150)의 충전 동작을 살펴보면, 상기 브리지다이오드(51)의 출력은 다이오드(52) 및 저항(29)를 통해 배터리팩(150)에 인가된다.
이때에는 미세한 전류를 흘려주게 되므로 제1 충전통로가 형성되어 배터리팩(150)은 노말 충전(normal charge) 과정을 수행하게 된다. 그러나 사용자가 고정장치(100)의 외부에 장착된 금속 충전키를 누르게 되며, 로직 및 오디오부(120)의 제어부가 이를 인지하고 제3포트C에 하이 신호를 출력한다. 그러면 NPN트랜지스터(15)가 턴온되며 이로 인해 제2충전통로인 PNP트랜지스터(14)가 턴온되므로, 브리지다이오드(51)의 출력은 PNP트랜지스터(14) 및 저항(30)을 통해 배터리팩(150)으로 많은 전류를 흘려주게 된다. 따라서 상기 배터리팩(150)은 급속 충전(Quick charge)을 하게 된다. 여기서 상기 제1충전경로로 통해 흐르는 전류는 저항(29)의 저항값을 적정하게 설정하여 약 50mA로 하고, 제2충전경로를 통해 흐르는 전류는 저항(30)의 저항값을 적정하게 설정하여 약 500mA로 한다.
두번째로 AC 전원에 이상이 발생되어 배터리팩(150)의 전원을 동작전원 VT로 절환하여 공급하는 과정을 살펴본다.
상기 배터리팩(150)이 고정장치(100)에 삽입되면, 저항(21,22)에 의해 배터리팩(150)의 전압이 분압되어 로직 및 오디오부(120)의 제어부의 제1포트A에 하이신호를 출력하게 되며, 로직 및 오디오부(120)의 제어부는 배터리팩(150)이 삽입되었음을 인지하게 된다. 이때 상기 AC 전원에 이상이 발생되면, 상기 브리지다이오드(51)의 출력은 캐패시터(42)의 방전시간에 의해 소정 지연되면서 12V에서 떨어지기 시작한다. 이때 상기 브리지다이오드(51)의 출력이 8.2V까지 떨어지면 상기 제너다이오드(54)의 애노드 측 전압 레벨도 제로 상태가 된다. 상기 제너다이오드(54)가 턴오프되면 상기 트랜지스터(13)이 턴오프되며, 이로 인해 상기 로직 및 오디오부(120)의 제어부의 제2포트B에 하이신호가 인가된다. 그러면 상기 로직 및 오디오부(120)의 제어부는 제2포트B로부터 하이신호를 수신하는 경우 AC 전원에 이상이 발생됐음을 인지한다.
또한 상기 트랜지스터(13)이 턴오프되면, 상기 NPN트랜지스터(12)의 베이스로 하이신호가 공급되므로 NPN트랜지스터(12)가 턴온된다. 그리고 상기 NPN트랜지스터(12)가 턴온되면 PNP트랜지스터(11)이 턴온되어, 배터리팩(150)과 전화기접속부(110), 로직 및 오디오부(120) 및 무선부(130)의 전원단들이 연결된다. 따라서 상기 배터리팩(150)의 충전 전원이 PNP트랜지스터(11)을 통해 전화기 접속부(110), 로직 및 오디오부(120) 및 무선부(130)의 전원단에 동작전원 VT로 공급된다. 그러므로 상기 AC 전원에 이상 상태가 발생되면 자동으로 상기 전화기 접속부(110), 로직 및 오디오부(120) 및 무선부(130)에 공급되는 동작 전원 VT가 상기 배터리팩(150)의 출력으로 대체된다.
세번째로 상기 AC 전원에 이상이 발생된 상태에서 상기 배터리팩(150)이 삽입된 경우의 동작을 살펴본다. 이때에는 동작 전원 VT가 공급되어 있지 않는 상태이므로, 전체 회로의 동작은 정지되어 있는 상태가 된다. 이러한 상태에서 상기 배터리팩(150)을 삽입하면, 배터리팩(150)으로부터 출력되는 제2동작전원은 저항(23) 및 캐패시터(41)를 통해 상기 NPN트랜지스터(12)를 턴온시키게 된다. 그러면 상기 PNP트랜지스터(11)로 턴온되며, 이로 인해 상기 배터리팩(150)과 전화기접속부(110), 로직 및 오디오부(120) 및 무선부(130)의 전원단간에 전원통로가 형성된다. 상기와 같이 전원통로가 형성되면, 상기 배터리팩(150)을 출력하는 제2동작전원이 전화기접속부(110), 로직 및 오디오부(120) 및 무선부(130)에 동작전원 VT로 공급되며, 무선전화기의 고정장치(100)은 초기화되어 다시 전화 기능을 수행할 수 있게 된다.
이때 상기 저항(23) 및 캐패시터(41)을 통하는 통로는 초기에 순시 전압만 발생하게되므로, 상기 NPN트랜지스터(12)는 상기 순시 전압에 의해 턴온된후, PNP트랜지스터(11)의 컬렉터를 통한 전압이 저항(26,25)에 의해 궤환되어 인가되므로 턴온 상태로 유지할 수 있게 된다. 상기 캐패시터(41)은 제2포트B의 전위가 제1포트A의 전위에 영향을 주지 않도록 하기 위하여 사용하였다. 즉, 상기 캐패시터(41)이 없는 경우에는 배터리팩(150)이 삽입되어 있지 않을시에도 제1동작전원발생부(4)의 출력이 저항(26,25,23)을 거쳐 제1포트A에 하이전위로 발생되므로, 로직 및 오디오부(120)의 에어부는 배터리팩(150)이 삽입되어 있는 것으로 감지하게 된다. 따라서 캐패시터(41)은 AC전원이 정상적으로 공급되는 경우 제1동작전원발생부(4)에 의해 궤환되는 전원을 블록킹시켜 상기 제1포트A의 전위가 배터리팩(150)이 삽입되어 있을 시에만 하이 전위를 유지하도록 한다.
상술한 바와 같이 고정장치에 예비 전원용 배터리를 장착하고 AC전원 이상시 배터리 전원으로 자동 절환 시킴으로서, AC 전원 이상 시에도 지속적인 통화를 보장할 수 있으며, 예비 배터리와 휴대장치의 배터리 구성 및 외관이 동일하므로 휴대장치의 배터리가 방전되는 경우 고정장치의 예비 배터리로 대체할 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

  1. 무선전화기 고정장치의 전원 공급회로에 있어서, 제2동작전원을 발생하는 배터리팩과, AC 전원단과 연결되며, 상기 수신되는 AC 전원을 정류하는 정류부와, 상기 정류부와 고정장치의 각 구성요소들 사이에 연결되며, 상기 정류신호를 정격화하여 발생하는 제1동작전원을 상기 고정장치의 각 구성요소에 공급하는 제1동작 전원발생부와, 상기 정류부와 배터리팩의 사이에 연결되며, 상기 정류부의 출력을 상기 배터리의 충전전원으로 인가하는 충전부와, 상기 정류부와 연결되며, 상기 정류부의 출력 전압 레벨을 설정레벨과 비교하면, 설정레벨 이하일시 전원이상신호를 발생하는 이상감지부와, 상기 배터리팩과 연결되고 제어단이 상기 이상감지부의 출력단과 연결되고 출력단이 고정장치의 각 구성요소들과 연결되며, 상기 전원이상신호 수신시 스위칭되어 상기 배터리의 제2동작전원을 상기 고정장치의 각 구성요소에 공급하는 절환부로 구성된 것을 특징으로 하는 무선 전화기 고정장치의 전원공급회로.
  2. 제1항에 있어서, 이상감지부가, 상기 정류부와 연결되고 전원이상레벨을 턴온전압으로 설정하며, 상기 정류부의 출력전압이 상기 설정된 턴온전압 이하일시 전원이상상태로 감지하는 제너다이오드와, 상기 제너다이오드와 연결되며, 상기 제너다이오드에서 전원이상상태 감지시 스위칭되어 전원이상신호를 발생하는 스위칭 소자로 구성된 것을 특징으로 하는 무선전화기 고정장치의 전원공급회로.
  3. 제2항에 있어서, 절환부가, 상기 이상감지부의 출력단에 제어단이 연결되며, 상기 전원이상신호 수신시 스위칭되는 제1스위칭소자와, 상기 배터리와 연결되는 동시에 제어단이 상기 제1스위칭소자와 연결되어 상기 제1스위칭소자가 스위칭 동작을 수행할 시 상기 배터리의 출력통로를 형성하여 동작전원을 절환하는 제2스위칭소자와, 상기 제2스위칭소자의 출력단과 상기 제1스위칭소자의 제어단 사이에 연결되며, 상기 제1스위칭소자의 출력을 분압하여 상기 제1스위칭소자가 계속 구동될 수 있도록 하는 수단과, 상기 배터리의 출력단과 상기 제1스위칭소자의 제어단 사이에 연결되며, 전원이상상태에서 상기 배터리 삽입시 순시전압을 발생하여 상기 제1스위칭소자를 순간적으로 구동하는 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 무선전화기 고정장치의 전원 공급회로.
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