JP2003116217A - Surge protector - Google Patents
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- JP2003116217A JP2003116217A JP2001311022A JP2001311022A JP2003116217A JP 2003116217 A JP2003116217 A JP 2003116217A JP 2001311022 A JP2001311022 A JP 2001311022A JP 2001311022 A JP2001311022 A JP 2001311022A JP 2003116217 A JP2003116217 A JP 2003116217A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、信号ラインや電源
ラインに侵入する雷サージや静電気等の高電圧から機器
を守るために用いられるサージプロテクタに係り、特に
ＬＡＮ等の高速度通信回線に好適に使用することができ
るサージプロテクタに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surge protector used to protect a device from a high voltage such as lightning surge or static electricity that enters a signal line or a power supply line, and is particularly suitable for a high speed communication line such as LAN. The present invention relates to a surge protector that can be used for.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、信号ラインや電源ラインを通じて
侵入する雷サージや静電気等の高電圧から機器を守るた
めに、電圧非直線特性を有する高抵抗体素子より成るバ
リスタや、放電間隙を気密容器に収容したアレスタや、
これらを組み合わせたサージ吸収素子等が広く使用され
ている。そして、信号ラインが長距離（例えば２ｋｍ程
度）、サージ吸収電圧が１０Ｖ以下、信号周波数が２０
ＫＨｚ程度の通常の低電圧・低速度の信号ラインにあっ
ては、通常のサージ吸収素子がサージ吸収する数十Ｖ以
上という抑制電圧では電圧が大き過ぎ、これ単独を信号
ラインに組み込む使い方ができず、サージ吸収電圧を１
０Ｖ以下にするために、図３に示す回路のごとく、サー
ジ吸収素子１２とコモンモードチョークコイル１３と２
個のツェナーダイオード１４1、１４2とからなるサージ
プロテクタ１１が用いられている。2. Description of the Related Art Conventionally, in order to protect equipment from high voltage such as lightning surge and static electricity that enter through signal lines and power supply lines, a varistor made of a high resistance element having a voltage non-linear characteristic and a discharge gap are hermetically sealed. Arresta housed in
A surge absorbing element or the like that combines these is widely used. The signal line has a long distance (for example, about 2 km), the surge absorption voltage is 10 V or less, and the signal frequency is 20.
In a normal low-voltage / low-speed signal line of approximately KHz, the voltage is too large at a suppression voltage of several tens of volts or more that a normal surge absorbing element absorbs surge, and this can be used alone as a signal line. Without surge absorption voltage 1
In order to reduce the voltage to 0 V or less, as in the circuit shown in FIG. 3, the surge absorbing element 12 and the common mode choke coils 13 and 2
A surge protector 11 including a plurality of Zener diodes 14 1 and 14 2 is used.
【０００３】このサージプロテクタ１１にあっては、例
えば信号ラインＬ1からサージ吸収素子１２の抑制電圧
よりも大きい電圧のサージが侵入すると、まずコモンモ
ードチョークコイル１３→ツェナーダイオード１４1→
接地Ｅへとサージ電流が流れることで、コモンモードチ
ョークコイル１３の両端の電位差とツェナーダイオード
１４1の両端の電位差を加算した電圧がサージ吸収素子
１２・接地Ｅ間に印加されることにより、サージ吸収素
子１２が動作してサージ電流を接地Ｅへと通じるもので
ある。In this surge protector 11, for example, when a surge having a voltage higher than the suppression voltage of the surge absorbing element 12 enters from the signal line L 1 , the common mode choke coil 13 → zener diode 14 1 →
When a surge current flows to the ground E, a voltage obtained by adding the potential difference between both ends of the common mode choke coil 13 and the Zener diode 14 1 is applied between the surge absorbing element 12 and the ground E, so that a surge occurs. The absorption element 12 operates to conduct the surge current to the ground E.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このようなサージプロ
テクタ１１にあっては、ツェナーダイオードのサージ耐
量を小さすると、サージ吸収素子がサージ吸収するまで
の間にツェナーダイオードがサージ電流により損傷して
しまい適切にサージ電流を吸収できなくなることから、
ツェナーダイオードのサージ耐量をある程度大きくする
必要があった。しかしながら、ツェナーダイオードのサ
ージ耐量を大きくすると、これに応じて静電容量も大き
くなってしまい、高速度通信用の回線にあっては図５に
示すオリジナルの矩形波信号が、図４に示すごとく波形
が鈍って変形してしまい、機器の動作不良を招来する恐
れがあった。また、サージ吸収素子の抑制電圧からコモ
ンモードチョークコイルのインピーダンスを設定しよう
としても、サージの周波数は一定でないことから正確な
サージ吸収電圧の設定が困難であった（コモンモードチ
ョークコイルの替わりに抵抗を用いた場合には、信号ラ
イン自体の抵抗が加わり高抵抗となり、信号レベルが大
きくドロップする恐れがあった）。In such a surge protector 11, if the surge resistance of the zener diode is reduced, the zener diode is damaged by the surge current before the surge absorbing element absorbs the surge. Since the surge current cannot be absorbed properly,
It was necessary to increase the surge resistance of the Zener diode to some extent. However, when the surge resistance of the Zener diode is increased, the electrostatic capacity is also increased accordingly, and in the line for high speed communication, the original rectangular wave signal shown in FIG. The waveform may be dull and deformed, which may cause malfunction of the device. Moreover, even if an attempt is made to set the impedance of the common mode choke coil from the suppression voltage of the surge absorbing element, it is difficult to set the surge absorption voltage accurately because the surge frequency is not constant (instead of the common mode choke coil, the resistance is changed). When using, the resistance of the signal line itself becomes high and the resistance becomes high, and the signal level may drop significantly.
【０００５】そこで本発明は、高速度通信用の回線であ
っても信号の波形が鈍ることがなく、かつ適正な抑制電
圧でサージを吸収できるＬＡＮ等の低電圧で高速度通信
用回線に好適に使用することができるサージプロテクタ
の提供を目的とする。Therefore, the present invention is suitable for a high-speed communication line with a low voltage such as a LAN which does not have a blunted signal waveform even in a high-speed communication line and can absorb a surge with an appropriate suppression voltage. The purpose is to provide a surge protector that can be used for.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のサージプロテクタは、ラインに印加する誘
導雷や静電気等のサージを吸収して機器を保守すべくサ
ージプロテクタ本体は、各ラインに直列接続する抵抗
と、該抵抗より機器側のライン間に直列接続する２個の
ツェナーダイオードと、上記抵抗より上流側のライン間
に直列接続した２個のサージ吸収素子とからなり、該サ
ージ吸収素子の抑制電圧及びサージ耐量を前記ツェナー
ダイオードの抑制電圧及びサージ耐量よりも大きくする
とともに、上記２個のツェナーダイオードの共通接続接
点と上記２個のサージ吸収素子の共通接続接点の双方か
らサージ電流を通じる回路構成としたことを特徴とする
ものである。In order to achieve the above object, the surge protector of the present invention has a surge protector main body for each line in order to maintain a device by absorbing surge such as inductive lightning or static electricity applied to the line. A resistor connected in series to the resistor, two Zener diodes connected in series between lines on the device side of the resistor, and two surge absorbing elements connected in series between lines on the upstream side of the resistor. The suppression voltage and surge withstanding capacity of the absorption element are made larger than the suppression voltage and surge withstanding capacity of the Zener diode, and surge is generated from both the common connection contact of the two Zener diodes and the common connection contact of the two surge absorption elements. It is characterized in that it has a circuit configuration that allows current to flow.
【０００７】また、サージ吸収素子の抑制電圧を、サー
ジを通じる際に生じる抵抗とツェナーダイオードの各両
端の電位差を加算した値未満とすることを特徴とするも
のである。Further, the present invention is characterized in that the suppression voltage of the surge absorbing element is less than a value obtained by adding the resistance generated when passing through the surge and the potential difference between both ends of the Zener diode.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】図１は、本発明のサージプロテク
タを示しており、サージプロテクタ１は、ラインＬ1、
Ｌ2のそれぞれに直列接続する４７Ωの抵抗２1、２
2と、この抵抗２1、２2より機器側のラインＴ1、Ｔ2間
に２個直列接続する比較的小さいツェナーダイオード３
1、３2と、抵抗２1、２2より上流の回線側のライン
Ｌ1、Ｌ2間に２個直列接続するアレスタ等のサージ吸収
素子４1、４2とから構成されている。そして、２個のツ
ェナーダイオード３1、３2の共通接続接点と、２個のサ
ージ吸収素子４1、４2の共通接続接点の双方からサージ
電流を接地Ｅに通じて吸収するものである。この場合、
ツェナーダイオード３は、信号周波数が１ＭＨｚ程度の
高速度通信用回線であっても矩形波信号が鈍ることのな
い静電容量が小さいものを選択するが、数十ｐＦ程度で
あっても２個直列接続することで、ラインＬ1、Ｌ2間の
静電容量を２０〜３０ｐＦ程度に低く抑えることができ
る。そして、このサージ吸収素子４1、４2における抑制
電圧（例えば８０Ｖ）及びサージ耐量は、ツェナーダイ
オード３1、３2の抑制電圧（例えば７．５Ｖ）及びサー
ジ耐量よりも大きく設定するものである。FIG. 1 shows a surge protector according to the present invention. The surge protector 1 includes a line L 1 ,
Resistance 47 .OMEGA 2 to be connected in series to each of the L 2 1, 2
2 and a relatively small Zener diode 3 connected in series between the lines T 1 and T 2 on the device side of the resistors 2 1 and 2 2.
1, 3 2 and, and a resistor 2 1, 2 2 from the upstream of the line-side line L 1, the surge absorber element 4 1 arrester for connecting two series between L 2, 4 2 Prefecture. Then, the surge current is absorbed from both the common connection contact of the two Zener diodes 3 1 and 3 2 and the common connection contact of the two surge absorbing elements 4 1 and 4 2 to the ground E. in this case,
For the Zener diode 3, select a low-capacitance device that does not blunt the rectangular wave signal even if it is a high-speed communication line with a signal frequency of about 1 MHz. By connecting them, the capacitance between the lines L 1 and L 2 can be suppressed to a low value of about 20 to 30 pF. Then, the suppression voltage (for example, 80V) and surge withstand amount in the surge absorbing elements 4 1 , 4 2 are set to be larger than the suppression voltage (for example, 7.5V) and surge withstand amount of the Zener diodes 3 1 , 3 2. .
【０００９】このサージプロテクタ１の動作を以下に説
明する。ラインＬ1からサージ吸収素子４の所定抑制電
圧（８０Ｖ）よりも大きい電圧のサージが侵入すると、
まず抵抗２1→ツェナーダイオード３1→接地Ｅへとサー
ジ電流が流れることで、抵抗２1の両端の電位差とツェ
ナーダイオード３1の両端の電位差を加算した電圧がサ
ージ吸収素子４1の両端に印加されることにより、サー
ジ吸収素子４1が動作して接地Ｅへとサージを通じる。
また、ラインＬ1からサージ吸収素子４1の所定抑制電圧
よりも小さい電圧で、かつツェナーダイオード３1の所
定抑制電圧（７．５Ｖ）よりも大きい電圧のサージが侵
入すると、サージ吸収素子４1が動作することなく、ラ
インＬ1→抵抗２1→ツェナーダイオード３1→接地Ｅの
通路でサージが吸収される。The operation of the surge protector 1 will be described below. When a surge having a voltage higher than the predetermined suppression voltage (80V) of the surge absorbing element 4 enters from the line L 1 ,
First resistor 2 1 → Zener diode 3 1 → By to the ground E surge current flows, the resistance 2 1 of the potential difference across the Zener diode 3 1 voltage obtained by adding the potential difference across the surge absorbing element 4 1 across By being applied, the surge absorbing element 4 1 operates to pass the surge to the ground E.
Further, when a surge having a voltage smaller than the predetermined suppression voltage of the surge absorbing element 4 1 and larger than the predetermined suppression voltage (7.5 V) of the Zener diode 3 1 enters from the line L 1 , the surge absorbing element 4 1 Does not operate, and the surge is absorbed in the path of line L 1 → resistance 2 1 → zener diode 3 1 → ground E.
【００１０】次に、ラインＬ2からサージ吸収素子４の
所定抑制電圧よりも大きい電圧のサージが侵入すると、
同じく抵抗２2→ツェナーダイオード３2→接地Ｅへとサ
ージ電流が流れることで、抵抗２2の両端の電位差とツ
ェナーダイオード３2の両端の電位差を加算した電圧が
サージ吸収素子４2の両端に印加されることにより、サ
ージ吸収素子４2が動作して接地Ｅへとサージを通じ
る。また、ラインＬ2からサージ吸収素子４2の所定抑制
電圧よりも小さい電圧で、かつツェナーダイオード３2
の所定抑制電圧よりも大きい電圧のサージが侵入する
と、サージ吸収素子４2が動作することなく、ラインＬ2
→抵抗２2→ツェナーダイオード３2→接地Ｅの通路でサ
ージが吸収される。Next, when a surge having a voltage higher than the predetermined suppression voltage of the surge absorbing element 4 enters from the line L 2 ,
Similarly, when a surge current flows from the resistor 2 2 to the Zener diode 3 2 to the ground E, the voltage obtained by adding the potential difference between both ends of the resistor 2 2 and the Zener diode 3 2 is applied to both ends of the surge absorbing element 4 2 . By being applied, the surge absorbing element 4 2 operates to pass the surge to the ground E. Further, the voltage from the line L 2 is smaller than the predetermined suppression voltage of the surge absorbing element 4 2 and the zener diode 3 2
When a surge having a voltage higher than the predetermined suppression voltage of 1 enters, the surge absorbing element 4 2 does not operate and the line L 2
→ Resistor 2 2 → Zener diode 3 2 → Surge is absorbed in the path of ground E.
【００１１】このように、本発明のサージプロテクタに
あっては、従来のコモンモードチョークコイルの替わり
に抵抗を用いることで、サージの周波数如何に関わらず
正確にサージ吸収電圧を設定することができるととも
に、ツェナーダイオードの抑制電圧を小さくしても抵抗
での電圧降下を利用してツェナーダイオードが損傷する
前にサージ吸収素子によりサージを吸収することができ
る。本実施例は、特に信号ラインが短距離（例えば数十
ｃｍ〜１ｍ）で、ＬＡＮ等の高速度通信用回線において
好適に利用することができる。本発明のサージプロテク
タを用いたＬＡＮにあっては、図５に示すオリジナルの
信号波形は、抵抗２による電圧降下はあるものの、図２
に示すごとく全く鈍ることがなく良好となるものであ
る。As described above, in the surge protector of the present invention, the resistance is used instead of the conventional common mode choke coil, so that the surge absorption voltage can be set accurately regardless of the frequency of the surge. At the same time, even if the suppression voltage of the Zener diode is made small, the surge can be absorbed by the surge absorbing element before the Zener diode is damaged by utilizing the voltage drop in the resistor. This embodiment can be suitably used especially in a high-speed communication line such as a LAN because the signal line has a short distance (for example, several tens of cm to 1 m). In the LAN using the surge protector of the present invention, the original signal waveform shown in FIG. 5 has a voltage drop due to the resistor 2, but FIG.
As shown in (3), there is no dulling at all and it becomes good.
【００１２】[0012]
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明のサージプロ
テクタによれば、低電圧の高速度通信用回線において、
抑制電圧の小さいツェナーダイオードの使用とコモンモ
ードチョークコイルの替わりに抵抗を用いることで静電
容量による信号波形の鈍りが生じる恐れがないととも
に、静電容量でなく抵抗で電圧降下させることによりサ
ージ周波数に依存せずにサージを適正な抑制電圧で好適
に吸収することができるものである。As described above in detail, according to the surge protector of the present invention, in the low voltage high speed communication line,
By using a Zener diode with a small suppression voltage and using a resistor in place of the common mode choke coil, there is no risk of blunting of the signal waveform due to electrostatic capacitance, and the surge frequency is reduced by lowering the voltage with a resistor instead of electrostatic capacitance. The surge can be appropriately absorbed with an appropriate suppression voltage without depending on
【図１】本発明のサージプロテクタの回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a surge protector of the present invention.
【図２】本発明のサージプロテクタを使用した際の信号
波形のグラフ図である。FIG. 2 is a graph of a signal waveform when the surge protector of the present invention is used.
【図３】従来のサージプロテクタの回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional surge protector.
【図４】従来のサージプロテクタを使用した際の信号波
形のグラフ図である。FIG. 4 is a graph of a signal waveform when a conventional surge protector is used.
【図５】オリジナルの信号波形を示すグラフ図である。FIG. 5 is a graph showing an original signal waveform.
１ サージプロテクタ ２ 抵抗 ３ ツェナーダイオード ４ サージ吸収素子 1 Surge protector 2 resistance 3 Zener diode 4 Surge absorption element
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊ヶ崎 明彦 長野県岡谷市天竜町３の20 岡谷電機産業 株式会社長野製作所内 Ｆターム(参考） 5E034 CA08 CB01 CC02 EA07 5G013 AA04 AA05 BA02 CB22 CB23 DA01 DA10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Akihiko Igasaki 20 Okaya Electric Industry, 3 Tenryu Town, Okaya City, Nagano Prefecture Nagano Manufacturing Co., Ltd. F-term (reference) 5E034 CA08 CB01 CC02 EA07 5G013 AA04 AA05 BA02 CB22 CB23 DA01 DA10
Claims (2)
ージを吸収して機器を保守すべくサージプロテクタ本体
は、各ラインに直列接続する抵抗と、該抵抗より機器側
のライン間に直列接続する２個のツェナーダイオード
と、上記抵抗より上流側のライン間に直列接続した２個
のサージ吸収素子とからなり、該サージ吸収素子の抑制
電圧及びサージ耐量を前記ツェナーダイオードの抑制電
圧及びサージ耐量よりも大きくするとともに、上記２個
のツェナーダイオードの共通接続接点と上記２個のサー
ジ吸収素子の共通接続接点の双方からサージ電流を通じ
る回路構成としたことを特徴とするサージプロテクタ。1. A surge protector main body for maintaining equipment by absorbing surges such as induced lightning and static electricity applied to a line, and a surge protector main body is connected in series with a resistor connected in series to each line and a line on the equipment side of the resistor. And two surge absorbing elements connected in series between the lines on the upstream side of the resistance, and the suppression voltage and the surge withstanding capacity of the surge absorbing element are the suppression voltage and the surge withstanding capacity of the Zener diode. A surge protector having a circuit configuration in which a surge current is passed from both the common connection contact of the two Zener diodes and the common connection contact of the two surge absorption elements, while making the circuit larger.
通じる際に生じる抵抗とツェナーダイオードの各両端の
電位差を加算した値未満とすることを特徴とする請求項
１記載のサージプロテクタ。2. The surge protector according to claim 1, wherein the suppression voltage of the surge absorbing element is less than a value obtained by adding a resistance generated when the surge passes through and a potential difference between both ends of the Zener diode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001311022A JP2003116217A (en) | 2001-10-09 | 2001-10-09 | Surge protector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001311022A JP2003116217A (en) | 2001-10-09 | 2001-10-09 | Surge protector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003116217A true JP2003116217A (en) | 2003-04-18 |
Family
ID=19129915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001311022A Pending JP2003116217A (en) | 2001-10-09 | 2001-10-09 | Surge protector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003116217A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008220146A (en) * | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Giga-Byte Technology Co Ltd | Surge protection circuit, connector and electronic equipment using the same |
| JP2015211602A (en) * | 2014-04-30 | 2015-11-24 | 株式会社ホトニクス | Surge protector |
-
2001
- 2001-10-09 JP JP2001311022A patent/JP2003116217A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008220146A (en) * | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Giga-Byte Technology Co Ltd | Surge protection circuit, connector and electronic equipment using the same |
| JP2015211602A (en) * | 2014-04-30 | 2015-11-24 | 株式会社ホトニクス | Surge protector |
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| A02 | Decision of refusal |
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