KR0137921Y1 - 서지 보호기 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 고안이 속한 기술분야

서지 보호기.

2. 고안이 해결하려고 하는 기술적 과제

종래 기술에서 서지시 이를 제거하지 못하고 임시방편으로 전원을 오프하는데 발생하는 잦은 조작의 불편함 및 휴즈 소트시 이를 교체해야하는 경제적인 손실을 해결하고자 한 것임.

3. 고안의 해결방법의 요지

비바전(+)측 출력전압의 이상유무를 검출하는 제1제너다이오드와(Z1); 상기 제1제너다이오드(Z1)에 의해 과전압이 검출되면 도통되어 그 과전압을 출력시키는 제1사이리스터(T1)와; 바전(-)측 출력전압의 이상유무를 검출하는 제2제너다이오드(Z2)와; 상기 제2제너다이오드(Z2)에 의해 과전압이 검출되면 도통되어 그 과전압을 출력시키는 제2사이리스터(T2)와; 상기 제1 및 제2사이리스터(T1)(T2)에서 각각 출력되는 과전압을 방전시켜 서지전압에 의해 후단 기기가 파손되는 것을 방지하는 피뢰기(ARR)로 이루어짐을 특징으로 한 것이다.

4. 고안의 중요한 용도

출력 전압의 서지시 후단 기기를 보호하는데 적용되는 것임.

Description

서지 보호기

일반적으로, 유도성 부하를 갖는 회로망에 임의의 순간 전원을 공급하게 되면 회로 특성에 의해 전이 상태가 발생하고 일정 시간이 지나야 정상 상태가 된다.

이것은 전지,전자 이론으로 널리 알려진 사실로서, 상기와 같은 전이 상태에서 소비 전력이 큰 유도성 부하인 경우, 대단히 높은 이상 전류, 즉 서지 전류가 발생하게 된다.

상기와 같은 서지 전류는 전원에 영향을 주게되며, 또한 여러 회로소자를 포함하는 경우 심각한 악영향을 주게된다.

예를 들어 가정용 전기,전자 제품으로 세탁기, 전자 렌지, 대형 선풍기 등의 소비 전력이 높고 유도성 부하인 제품을 사용하는 경우, 스위치를 통해 전원을 공급하게 되면 상술하는 바와 같이 높은 서지 전류가 발생한다.

이때 전기 안정 장치의 일종으로 과전류가 흐를 때 가정의 모든 전원을 오프시키는 전류 차단기를 채용하고 있다면 상기한 전류에 의해 집안의 정전이 자주 발생하게 되어 컴퓨터 등의 사용에 심각한 어려움과 번거로움을 주게되며 여러 회로 소자에도 악영향을 주게되는 문제가 있다.

한편, 서지에 대한 대책으로 휴즈를 두어 과전압이나 서지시 쇼트됨을로써 입력 전압이 출력단으로 전달되는 것을 차단하는 방법이나, 전류 차단기를 이용하여 과전압시 모든 전원을 오프시키는 방법이 사용되고 있다.

그러나 첫 번째 방법인 휴즈의 사용은 과전압이나 서지로 인해 휴즈가 쇼트되면 다시 휴즈를 갈아 끼워야하므로 경제적인 손실과 불편함이 따르며, 더불어 휴즈를 갈아 끼우기전까지는 후단기기가 동작을 못하는 문제점이 있었다.

또한, 전류 차단기를 사용할 경우에는 서지시 모든 전원을 자동으로 차단하므로써 안정적인 측면이 있으나, 반면 서지시마다 모든 전원을 차단하므로 사용자가 자주 수동조작으로 전원을 재투입해야하는 번거로운 문제점이 있었다.

특히, 상기와 같은 두가지 방법은 서지 발생된 서지를 제거하는 것이 아니라 전원을 오프시켜 발생된 서지가 회로에 공급되지 못하도록 하는 임시방편의 기술이기 때문에 근본적인 대책이라고는 더욱 말할수 없다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 고안의 목적은 단시간 내에 급격히 상승하는 비동기적인 전압, 전류, 전력, 전하 등의 과도파형(過渡波形)이 후단기기로 유입되는 것을 안정적으로 차단하여 후단의 기기나 장치의 파손을 미연에 방지하도록 한 서지 보호기를 제공하는데 있다.

이러한 본 고안의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단은, 비반전(+)측 출력전압의 이상유무를 검출하는 제1제너다이오드와; 상기 제1제너다이오드에 의해 과전압이 검출되면 도통되어 그 과전압을 출력시키는 제1사이리스터와; 반전(-)측 출력전압의 이상유무를 검출하는 제2제너다이오드와; 상기 제2제너다이오드에 의해 과전압이 검출되면 도통되어 그 과전압을 출력시키는 제2사이리스터와; 상기 제1 및 제2사이리스터에서 각각 출력되는 과전압을 방전시켜 서지에 의해 후단 기기가 파손되는 것을 방지하는 피뢰기로 이루어진다.

이하, 본 고안을 첨부한 도면에서 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 고안에 의한 서지(SURGE) 보호기의 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

Z1,Z2 : 제1 및 제2제너다이오드 T1,T2 : 제1 및 제2사이리스터

ARR : 피뢰기 R : 저항

제1도는 본 고안에 의한 서지 보호기의 회로도이다.

도시된 바와같이, 비반전(+)측 출력전압의 이상유무를 검출하는 제1제너다이오드와(Z1); 상기 제1제너다이오드(Z1)에 의해 과전압이 검출되면 도통되어 그 과전압을 출력시키는 제1사이리스터(T1)와; 반전(-)측 출력전압의 이상유무를 검출하는 제2제너다이오드(Z2)와; 상기 제2제너다이오드(Z2)에 의해 과전압이 검출되면 도통되어 그 과전압을 출력시키는 제2사이리스터(T2)와; 상기 제1 및 제2사이리스터(T1)(T2)에서 각각 출력되는 과전압을 방전시켜 서지에 의해 후단 기기가 파손되는 것을 방지하는 피뢰기(ARR)로 구성 되었다.

도면중 미설명부호 R은 저항이다.

이와같이 구성된 본 고안에 의한 서지 보호기의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상용교류전원(AC110V/AC220V)은 입력단에 연결되는 전압공급부(도면에는 미도시)에 의해 라인 잡음이 제거되고 전압이 제어되어 임의의 전압 형태로 후단의 기기로 전달된다.

이때, 후단 기기의 전단에 형성된 본 고안에 의한 서지 보호기가 후단 기기로 전달되는 출력 전압을 검출하여 서지시 이를 제거하게 된다.

즉, 제1도에 도시된 바와 같이, 출력되는 전원중 +측 전원은 제1제너다이오드(Z1)에서 기설정된 제너전압과 비교되고, 그 +측 출력전압이 제너전압보다 작을 경우(정상적인 상태)에는 제1사이리스터(T1)가 오프되어 +측 출력전압은 후단 기기로 전달된다.

아울러 출력되는 전원중 -측 전원은 제2제너다이오드(Z2)에서 기설정된 제너전압과 비교되고, 그 -측 출력전압이 설정된 제너전압보다 작을 경우(정상적인 상태)에는 제2사이리스터(T2)가 오프되어 -측 출력전압도 정상적인 후단 기기로 전달된다.

다음으로, 상기 출력되는 +,-측 전압이 제1 및 제2제어다이오드(Z1)(Z2)에 각각 설정된 제너전압보다 상대적으로 클 경우(서지시)에는 제1 및 제2사이리스터(T1)(T2)가 도통된다.

상기한 제1 및 제2사이리스터(T1)(T2)의 도통에 의해 후단 기기로 출력되는 +,-측 출력전압은 도통된 제1 및 제2사이리스터(T1)(T2)를 각각 통해 피뢰기(ARR)에 입력된다.

그러면 피뢰기(ARR)는 방전을 하여 서지 전압이 후단 기기로 유입되는 것을 차단하게 되며, 이러한 원리에 의해 서지시 후단 기기의 파손을 방지하게 되는 것이다.

여기서, 피뢰기는 주지한 바와 같이 벼락, 송배전선의 지락(地絡), 전력선과 통신선의 접촉 또는 유도에 의한 충격전압, 그밖에 이상 고전압이 걸렸을 때 선로, 통신기기, 건물, 인명 등을 전기적 위해로부터 보호하기 위한 소자를 말하며 다음과 같이 여러 가지가 있다.

1) 탄소 피뢰기; 2장의 탄소판 사이에 얇은 운모 등의 절연물을 끼우고 그 사이에서 이상전압이 방전되도록 한 피뢰기로서 탄소판의 표면이 다수의 뾰족한 끝들로 이루어져 있으므로 쉽게 방전이 되며 또 잘 용해하지 않는 점을 이용한 것이다.

2) 진공 피뢰기; 2장의 전극 사이를 진공으로 한 유리관내에 수 mmHg 정도의 비활성 가스(아르곤, 네온 등)와 함께 봉합하고 전극갭 사이에서 방전시키는 피뢰기를 말하며, 방전 전압이 균일하고 방전 개시 전압도 용도에 따라 여러 종류가 있다.

3) 피뢰관; 진공 피뢰기의 1종으로 특히 서지전압에 의한 IC 등을 사용한 기기의 보호에 쓰인다.

4) 자복(自復) 피뢰기; 2장의 극판(그 중 1장은 바이메탈)이 있는 가스들이 방전관에서 방전할 때 바이메탈 기구로 전극이 보호되며, 수10회의 반복 방전에 견딜 수 있도록 한 피뢰기를 말한다.

따라서 본 고안에서 상기한 피뢰기중 후단 기기의 특성에 맞게 알맞은 피뢰기를 선정하여 적용토록 한다.

이상에서와 같이 본 고안은 서지시 이를 방전시켜 후단 기기로 서지전압이 유입되는 것을 미연에 차단시킴으로써 후단 기기의 손상이나 오동작을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 서지가 제거되면 자동으로 전원을 후단기기로 재투입함으로써 사용의 편리함도 도모하는 효과가 있다.

본 고안은 서지(SURGE) 보호기에 관한 것으로, 특히 단시간 내에 급격히 상승하는 비동기적인 전압, 전류, 전력, 전하 등의 과도파형(過渡波形)이 후단기기로 유입되는 것을 안정적으로 차단하여 후단 기기의 파손을 미연에 방지하도록 한 서지 보호기에 관한 것이다.

Claims (1)

1. 서지시 후단 기기를 보호하기 위한 서지 보호기에 있어서, 비반전(+)측 출력전압의 이상유무를 검출하는 제1제너다이오드와(Z1); 상기 제1제너다이오드(Z1)에 의해 과전압이 검출되면 도통되어 그 과전압을 출력시키는 제1사이리스터(T1)와; 반전(-)측 출력전압의 이상유무를 검출하는 제2제너다이오드(Z2)와; 상기 제2제너다이오드(Z2)에 의해 과전압이 검출되면 도통되어 그 과전압을 출력시키는 제2사이리스터(T2)와; 상기 제1 및 제2 사이리스터(T1)(T2)에서 각각 출력되는 과전압을 방전시켜 서지에 의해 후단 기기가 파손되는 것을 방지하는 피뢰기(ARR)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 서지 보호기.