KR100241902B1 - 키폰시스템에서 일반전화기로 정전류가 공급되도록 하는가입자회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 키폰시스템의 가입자회로에 관한 것이다. 본 발명에 따른 가입자회로는 키폰시스템에서 가입자선로를 통해 일반전화기와 연결되며 이 가입자선로를 통해 정전류가 흐르도록 하여 상기 일반전화기측으로 항상 정전류가 공급되도록 하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라 가입자선로의 단락이나 일반전화기와 키폰시스템간의 거리가 먼 경우에도 안정되고 일정한 전압을 공급해 줌으로써 시스템의 안정화를 도모할 수 있다.

Description

키폰시스템에서 일반전화기로 정전류가 공급되도록 하는 가입자회로

본 발명은 키폰시스템의 가입자회로에 관한 것으로, 특히 가입자회로에 연결되는 일반전화기에 정전류가 공급되도록 제어하는 회로에 관한 것이다.

일반적으로 키폰시스템(Key-Telephone System)은 사무실과 같은 환경하에 설치되어 이용되고 있다. 이러한 키폰시스템의 내부에는 공중전화망(Public Switched Telephone Network)과의 연결을 위한 국선회로(Central Office Line Interface Circuit)와 일반전화기 또는 키폰전화기와 같은 전화기와의 연결을 위한 가입자회로(Subscriber Line Interface Circuit)가 구비된다.

키폰시스템의 가입자회로는 도 1에 도시된 바와 같이 구성되어 일반전화기가 연결될 수 있도록 하는데, 이때 이러한 구성에 의해 가입자회로로부터의 직류전압이 일반전화기로 공급(DC feeding)된다. 그런데, 상기 도 1에 도시된 바와 같은 가입자회로는 TIP단자와 RING단자간의 루프저항(loop resistance)이 변화함에 따라 전원공급의 비례적인 변화가 발생하게 된다. 즉 가입자 선로가 길고 짧음에 따라 가입자회로로부터 일반전화기로 공급되는 전원이 비례적으로 변화하게 된다. 이러한 현상이 발생하면, 시스템이 불안정하게 될 뿐만 아니라 각종 가입자 카드의 신호 검출 레벨의 변화로 오동작이 일어날 가능성이 커지게 된다.

보다 구체적으로 말하면, TIP단자와 RING단자가 단락(short)된 경우에는 과전류가 발생되고 이 발생된 과전류가 일반전화기로 흐르게 되어 많은 양의 전력이 공급된다. 이에 따라 키폰시스템에 많은 전력손실이 발생하게 되고 소자 부품의 수명이 단축되는 단점이 있다. 이러한 과전류의 발생에 따른 영향을 최소화하기 위한 방법으로는 도 1에 도시된 바와 같이 TIP단자와 트랜지스터 Q1의 사이 및 RING단자와 트랜지스터 Q2의 사이에 저항 R1 및 R2를 접속시키고, 큰 용량의 소자들(예; 저항 R1∼R4의 경우는 230Ω/2W를 사용하고, 다이오드 D1∼D3을 구비시킴)을 가지도록 하는 방법이 있다. 그러나 이러한 방법은 가입자회로의 보드내 공간부족을 야기하여 보드내 부품실장의 여유를 가지지지 못하도록 한다는 단점이 있다.

또한 가입자회로로부터 일반전화기가 멀리 떨어져서 롱루프(long loop)를 형성하는 경우에는 전원이 급격하게 강하되므로 전원이 안정적으로 먼거리까지 공급되지 못한다. 이에 따라 일반전화기로부터 송출되는 다이얼펄스의 정확한 검출을 어렵게 하며, 결과적으로 시스템의 오동작을 불러일으킬 수 있는 단점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 키폰시스템에서 일반전화기로 과전류가 흐르는 것을 방지하는 가입자회로를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 키폰시스템에서 과전류의 발생에 따라 많은 전력손실이 발생함을 방지하는 가입자회로를 제공함에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 키폰시스템에서 가입자회로의 소자 및 부품의 수명을 연장시키는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 키폰시스템에서 가입자선로의 루프길이가 변화하는 경우에도 안정적인 레벨의 전원이 공급되도록 하는 가입자회로를 제공함에 있다.

이러한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 키폰시스템에서 가입자선로를 통해 일반전화기와 연결되며 이 가입자선로를 통해 정전류가 흐르도록 하여 상기 일반전화기측으로 항상 정전류가 공급되도록 하는 가입자회로를 제안한다.

본 발명에 따른 가입자회로는, 상기 일반전화기의 팁(TIP)단자와의 연결을 제1단자와, 상기 일반전화기의 링(RING)단자와의 연결을 위한 제2단자와, 전원전압 공급단과, 접지단과, 상기 제1단자에 접속되는 컬렉터단자와, 상기 접지단에 접속되는 이미터단자와, 베이스단자를 구비하여 상기 제1단자로 전원전압을 공급하기 위한 제1피디용 파워트랜지스터(Q11)와, 상기 전원공급단과 상기 제1피딩용 파워트랜지스터의 이미터단자의 사이에 접속되는 제1저항(R13)과, 상기 제1피딩용 트랜지스터의 컬렉터단자와 베이스단자의 사이에 접속되는 제2저항(R5)과, 상기 제1피딩용 트랜지스터의 베이스단자와 상기 전원공급단의 사이에 접속되어 상기 제1저항의 양단에 일정한 전압이 걸리도록 하는 제1정전압제공소자와, 상기 제2단자에 접속되는 컬렉터단자와, 상기 접지단에 접속되는 이미터단자와, 베이스단자를 구비하여 상기 제2단자로 전원전압을 공급하기 위한 제2피디용 파워트랜지스터(Q12)와, 상기 접지단과 상기 제2피딩용 파워트랜지스터의 이미터단자의 사이에 접속되는 제3저항(R14)과, 상기 제2피딩용 트랜지스터의 컬렉터단자와 베이스단자의 사이에 접속되는 제4저항(R6)과, 상기 제2피딩용 트랜지스터의 베이스단자와 상기 접지단의 사이에 접속되어 상기 제2저항의 양단에 일정한 전압이 걸리도록 하는 제2정전압제공소자와, 상기 제1피딩용 트랜지스터의 베이스단자와 상기 제2피딩용 트랜지스터의 베이스단자의 사이에 접속되어 상기 베이스단자들을 교류적으로 접지화시키는 캐패시터(C1)를 적어도 포함하여 이루어진다.

상기 제1정전압제공소자와 상기 제2정전압제공소자는 각각 상기 제1피딩용 트랜지스터의 베이스단자와 접지단의 사이 및 상기 제2피딩용 트랜지스터의 베이스단자와 접지단의 사이에 역방향으로 접속되는 제너다이오드(ZD1,ZD2)로 구현된다.

도 1은 종래 기술에 따른 가입자회로의 구성을 보여주는 도면.

도 2는 본 발명에 따라 일반전화기로 정전류가 공급되도록 제어하는 가입자회로의 구성을 보여주는 도면.

도 3은 도 2에 도시된 가입자회로의 정전류 공급 동작을 설명하기 위한 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 하기 설명에서는 구체적인 회로의 구성 소자 등과 같은 많은 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게는 자명하다할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 가입자회로의 구성을 보여주는 도면으로, 이 회로는 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 가입자회로에 비해 구성이 간단화되었음을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 가입자회로에는 다이오드 D1∼D3과, 저항 R1,R2가 제거되었다. 또한 상기 가입자회로에 구비된 저항 R13,R14는 도 1에 도시된 저항 R3,R4의 용량값(270Ω/1W)에 비해 적은 용량값(270Ω/1W)을 가지며, 도 1에 도시된 트랜지스터 Q1,Q2(FZT857,FZT957) 대신에 비해 적은 용량을 가지는 트랜지스터 Q11,Q12(MPSA27,MPSA77)가 구비된다.

이러한 본 발명에 따른 가입자회로는 일반전화기의 팁(TIP)단자 및 링(RING)단자에 연결되어 항상 정전류가 흐르도록 제어하는 것을 특징으로 한다. 보다 구체적으로 말하면, 상기 가입자회로는 TIP단자와 RING단자가 서로 단락되거나, 일반전화기의 TIP단자와 RING단자 사이까지의 가입자선로의 길이가 변화하는 경우에도 정전류가 흐르도록 한다. 이러한 동작은 후술하는 도 3의 설명으로부터 명확하게 이해될 것이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 가입자회로는 일반전화기의 TIP단자 및 RING단자와 트랜스포머 T의 사이에 연결되며, 상기 트랜스포머 T를 통해 하이브리드회로 10 및 코덱 20에 연결된다. 상기 가입자회로는 한쌍의 트랜지스터 Q11, 저항 R5,R13, 제너다이오드 ZD1과, 다른 한쌍의 트랜지스터 Q12, 저항 R6,R14, 제너다이오드 ZD2를 포함하여 이루어진다. 또한 상기 가입자회로는 가변저항 VAR과, 캐패시터 C1,C2를 더 포함하여 이루어진다.

상기 트랜지스터 Q11,Q12과 저항 R13,R14는 일반전화기의 TIP단자와 RING단자에 각각 -56V의 전원을 공급해주기 위한 피딩용 전력트랜지스터(feeding power transistor) 및 피딩용 저항(feeding wattage resistor)이다. 트랜지스터 Q11,Q12의 컬렉터단자는 TIP단자와 RING단자에 각각 접속되고, 각각의 이미터단자는 저항 R13,R14의 일측에 접속되고 이 저항 R13의 다른 일측으로는 -56V의 전원이 공급되고, 저항 R14의 다른 일측은 접지단에 접속된다.

트랜지스터 Q11의 컬렉터단자와 베이스단자의 사이에는 저항 R5가 접속되고, 베이스단자와 이미터단자의 사이에는 제너다이오드 ZD1이 역방향으로 접속된다. 트랜지스터 Q12의 컬렉터단자와 베이스단자의 사이에는 저항 R6이 접속되고, 베이스단자와 이미터단자의 사이에는 제너다이오드 ZD2가 역방향으로 접속된다. 상기 제너다이오드 ZD1,ZD2는 트랜지스터 Q11,Q12에 각각 일정한 제너전압을 걸어주게 된다. 상기 저항 R5,R6은 트랜지스터 Q11,Q12의 베이스전류를 흘려주기 위한 경로를 형성한다.

상기 트랜지스터 Q11,Q12의 베이스단자 사이에는 캐패시터 C1이 접속되어 있는데, 이는 각 트랜지스터의 베이스단자를 교류(AC)적으로 접지단(GND)으로 만들어줌으로써 음성신호의 손실(voice signal loss)을 없애기 위한 것이다. 그리고 트랜스포머 T의 일측과 TIP단자의 사이에는 캐패시터 C2가 접속되어 있는데, 이는 DC 커플링 캐패시터(Coupling Capacitor)로서 동작한다.

이러한 구성을 가지는 본 발명에 따른 가입자회로는 전술한 바와 같이 도 1에 도시된 가입자회로에 비해 저용량값을 가지는 소자들(트랜지스터 Q11,Q12와, 저항 R13,R14)로 이루어진다. 또한 도 1에 도시된 가입자회로에 구비되었던 저항 R1,R2 및 다이오드 D1∼D3를 사용하지 않고 구현된다. 물론 본 발명에 따른 가입자회로는 새로운 구성요소들인 가변저항 VAR과, 제너다이오드 ZD1,ZD2를 부가적으로 포함하고 있다. 그러나 이러한 구성요소들을 부가하고, 저용량값을 가지는 소자들을 사용함으로써 본 발명은 가입자회로의 전체 실장면적을 줄일 수 있으므로 부품실장의 여유를 확보할 수 있게 된다.

한편 도 2에 도시된 바와 같은 가입자회로는 TIP단자와 RING단자 사이의 가입자선로가 단락되거나 그 가입자선로의 길이가 변화하는 경우에도 일정한 정전류가 가입자회로로부터 일반전화기로 흐르도록 하는 동작을 특징적으로 수행한다. 이러한 동작은 도 3의 설명으로부터 명확해질 것이다.

도 3을 참조하면, 제너다이오드 ZD1의 양단에 걸리는 전압 Vz는 〈수학식 1〉과 같이 결정되며, 트랜지스터 Q11의 컬렉터단자를 흐르는 전류 Ic는 〈수학식 2〉와 같이 결정된다. 하기에서 R13은 저항 R13의 저항값이고, V_BE는 트랜지스터 Q11의 베이스단자와 이미터단자 양단의 도통전압인 0.7V이다.

Vz ＝ V_BE＋ Ic×R13

Ic ＝ { Vz － V_BE} ÷ R13

상기 〈수학식 2〉를 참조하면, 저항 R13의 저항값과 제너전압 Vz를 고정시키면 트랜지스터 Q11의 컬렉터전류는 일정하게 흐른다는 사실을 알 수 있다. 예를 들어, 270Ω의 저항 R13을 채택하고, 10V을 제너전압을 가지는 제너다이오드 ZD1을 채택하면, 트랜지스터 Q11의 컬렉터에는 33mA의 전류가 흐르게 될 것이다. 이 33mA의 전류는 가입자선로를 통해서 흐르는 루프전류이다. 그러므로 TIP단자와 RING단자의 사이가 단락되더라도 루프전류는 33mA를 유지하며, 트랜지스터 Q11의 컬렉터-이미터 전압이 상승하여 보상된다. 또한 가입자선로의 루프가 길어져 로드가 증가할 경우 제너전압 이상에서는 저항 R13에 항상 일정한 전압(제너전압)이 걸리게 된다. 그러므로 가입자선로의 루프가 길어지더라도 가입자회로의 저항 R13에는 일정한 레벨의 전압이 검출되므로 일반전화기로부터 다이얼펄스가 송출되더라도 그 다이얼펄스를 정확하게 검출할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 가입자선로의 단락이나 일반전화기와 키폰시스템간의 거리가 먼 경우에도 안정되고 일정한 전압을 공급해 줌으로써 시스템의 안정화를 도모할 수 있는 이점이 있다. 또한 용량이 작은 소자를 사용함으로써 가입자회로 보드내의 집적도를 향상시킬 수 있으며, 또한 가입자회로 보드의 열발산도 감소시킬 수 있는 이점이 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 않되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (2)

1. 키폰시스템에서 가입자선로를 통해 일반전화기와 연결되는 가입자회로에 있어서,

   상기 일반전화기의 팁(TIP)단자와의 연결을 제1단자와,

   상기 일반전화기의 링(RING)단자와의 연결을 위한 제2단자와,

   전원전압 공급단과,

   접지단과,

   상기 제1단자에 접속되는 컬렉터단자와, 상기 접지단에 접속되는 이미터단자와, 베이스단자를 구비하여 상기 제1단자로 전원전압을 공급하기 위한 제1피디용 파워트랜지스터와,

   상기 전원공급단과 상기 제1피딩용 파워트랜지스터의 이미터단자의 사이에 접속되는 제1저항과,

   상기 제1피딩용 트랜지스터의 컬렉터단자와 베이스단자의 사이에 접속되는 제2저항과,

   상기 제1피딩용 트랜지스터의 베이스단자와 상기 전원공급단의 사이에 접속되어 상기 제1저항의 양단에 일정한 전압이 걸리도록 하는 제1정전압제공소자와,

   상기 제2단자에 접속되는 컬렉터단자와, 상기 접지단에 접속되는 이미터단자와, 베이스단자를 구비하여 상기 제2단자로 전원전압을 공급하기 위한 제2피디용 파워트랜지스터와,

   상기 접지단과 상기 제2피딩용 파워트랜지스터의 이미터단자의 사이에 접속되는 제3저항과,

   상기 제2피딩용 트랜지스터의 컬렉터단자와 베이스단자의 사이에 접속되는 제4저항과,

   상기 제2피딩용 트랜지스터의 베이스단자와 상기 접지단의 사이에 접속되어 상기 제2저항의 양단에 일정한 전압이 걸리도록 하는 제2정전압제공소자와,

   상기 제1피딩용 트랜지스터의 베이스단자와 상기 제2피딩용 트랜지스터의 베이스단자의 사이에 접속되어 상기 베이스단자들을 교류적으로 접지화시키는 캐패시터를 적어도 포함하여 이루어지며,

   상기 가입자선로를 통해 상기 일반전화기측으로 정전류가 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 회로.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1정전압제공소자와 상기 제2정전압제공소자는 각각 상기 제1피딩용 트랜지스터의 베이스단자와 접지단의 사이 및 상기 제2피딩용 트랜지스터의 베이스단자와 접지단의 사이에 역방향으로 접속되는 제너다이오드로 구현됨을 특징으로 하는 가입자회로.

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