KR100846626B1 - 과전압 보호 시스템 및 이를 구현하기 위한 과전압 보호장치 - Google Patents

과전압 보호 시스템 및 이를 구현하기 위한 과전압 보호장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100846626B1
KR100846626B1 KR1020060080378A KR20060080378A KR100846626B1 KR 100846626 B1 KR100846626 B1 KR 100846626B1 KR 1020060080378 A KR1020060080378 A KR 1020060080378A KR 20060080378 A KR20060080378 A KR 20060080378A KR 100846626 B1 KR100846626 B1 KR 100846626B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
overvoltage
input
line
voltage
terminal
Prior art date
Application number
KR1020060080378A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20080020718A (ko
Inventor
진현태
고영재
Original Assignee
주식회사 에스원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에스원 filed Critical 주식회사 에스원
Priority to KR1020060080378A priority Critical patent/KR100846626B1/ko
Publication of KR20080020718A publication Critical patent/KR20080020718A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100846626B1 publication Critical patent/KR100846626B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02—Details
    • H01H85/04—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
    • H01H85/041—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges characterised by the type
    • H01H85/048—Fuse resistors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02—Details
    • H01H85/04—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
    • H01H85/041—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges characterised by the type
    • H01H85/048—Fuse resistors
    • H01H2085/0486—Fuse resistors with voltage dependent resistor, e.g. varistor

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 과전압 보호 시스템 및 이를 구현하기 위한 과전압 보호 장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은, AC 전원을 통해 입력되는 전압 중 과전압 성분을 제거하여 전자 장치로 전달하는 제1 과전압 입력 방지 장치, 통신 회선을 통해 입력되는 신호 중 과전압 성분을 제거하여 전자장치로 전달하는 제2 과전압 입력 방지 장치 및 제1 및 제2 과전압 입력 방지 장치에 공통으로 연결되는 공통 접지를 포함하는 과전압 보호 시스템을 제공한다.
본 발명에 의하면, 과전압 보호 장치의 구동 시 접지 저항의 전위차를 해소하고, 접지 환경이 양호하지 않거나 접지를 구성할 수 없는 경우에도 안정적으로 장비를 보호할 수 있다.
Figure R1020060080378
써지, 접지, 보호

Description

과전압 보호 시스템 및 이를 구현하기 위한 과전압 보호 장치{SYSTEM AND DEVICE FOR SURGE PROTECTION}
도 1은 일반적인 AC 전원 또는 통신 회선으로 입력되는 써지로부터 전자 장치를 보호하기 위한 과전압 보호 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 AC 전원 또는 통신 회선을 통해 입력되는 써지로부터 전자 장치를 보호하기 위한 과전압 보호 시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 AC 전원 또는 통신 회선으로 입력되는 써지로부터 전자 장치를 보호하기 위한 과전압 보호 시스템을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 과전압 보호 장치를 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 과전압 보호 시스템에 포함되는 전압 보호 장치의 AC 전원 입력단에 인가한 전압 파형과 AC 전원 출력단으로 출력되는 전압 파형을 도시한 파형도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 과전압 보호 시스템에 포함되는 과전압 보호 장치의 통신 회선 입력단에 인가한 전압 파형과 통신 회선 출력단으로 출력되는 전압 파형을 도시한 파형도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 과전압 보호 시스템에 포함되는 전압 보호 장치의 AC 전원 입력단에 인가한 전압 파형과 AC 전원 출력단으로 출력되는 전압 파형을 도시한 파형도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 과전압 보호 시스템에 포함되는 과전압 보호 장치의 통신 회선 입력단에 인가한 전압 파형과 통신 회선 출력단으로 출력되는 전압 파형을 도시한 파형도이다.
본 발명은 과전압 보호 시스템 및 이를 구현하기 위한 과전압 보호 장치에 관한 것이다.
과전압 보호 장치는 써지(Surge)로 인해 유입되는 과전압으로부터 통신 모뎀이나 전화기와 같은 전자 장치를 보호하기 위한 것이다. 써지는 주로 번개나 낙뢰와 같은 자연현상이나 유도성 부하 스위칭(Inductive Load Switching) 등을 원인으로 수 천 분의 일초에서 수 억 분의 일 초 동안의 매우 짧은 기간 내에 수 백 볼트에서 수 천 볼트까지 급상승하였다가 사라지는 전압 임펄스(Impulse)를 말한다.
근래, 데이터 통신 기술의 발달로 인해 외부 통신 회선과 직접 연결되어 데이터를 송수신하는 전자 장치들이 급증하였다. 이로 인해, 전자 장치의 구동 전원을 공급하는 AC 전원은 물론, 통신 회선으로부터 입력되는 써지의 영향으로 인한 전자 장치의 고장을 방지하는 과전압 보호 장치의 필요성이 크게 대두되었다. 이를 위한 일반적인 과전압 보호 시스템을 도 1로 나타내었다.
도 1은 일반적인 AC 전원 또는 통신 회선을 통해 입력되는 써지로부터 전자 장치를 보호하기 위한 과전압 보호 시스템을 도시한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 일반적인 과전압 보호 시스템은 써지로 인해 전자 장치(30)로 과전압이 인가되는 것을 방지하기 위해 과전압 보호 장치(10, 20)를 AC 전원 측과 통신 회선 측에 별도로 구비한다. 여기에서, 제1 과전압 보호 장치(10)는 AC 전원 입력단(31)과 연결되어 AC 전원을 통해 전자 장치(30)로 과전압이 유입되는 것을 방지하기 위한 것이고, 제2 과전압 보호 장치(20)는 통신 회선 입력단(32)과 연결되어 통신 회선을 통해 전자 장치(30)로 과전압이 유입되는 것을 방지하기 위한 것이다.
제1 과전압 보호 장치(10)는 AC 전원을 통해 일정 전압 이상의 과전압이 유입되면, 과전압 성분을 접지 저항을 통해 접지로 흘려 보내고, 과전압 성분을 제거한 전압만 A 지점을 지나 전자 장치(30)로 인가되도록 한다. 마찬가지로, 제2 과전압 보호 장치(20)는 통신 회선을 통해 일정 전압 이상의 과전압이 유입되면 과전압 성분을 접지 저항을 통해 접지로 흘려 보내고, 과전압 성분을 제거한 전압만 A 지점을 지나 전자 장치(30)로 인가되도록 한다.
그러나, 도 1로 나타낸 일반적인 과전압 보호 시스템은 AC 전원 측 또는 통신 회선 측 중 어느 한 쪽으로 써지가 유입되어 제1 과전압 보호 장치(10) 또는 제2 과전압 보호 장치(20) 중 하나만 동작하면, 접지 저항에 의해 A 또는 B 지점에 높은 전압이 형성되고, 전자 장치(30) 양단의 큰 전위차로 인해 전자 장치(30)의 고장 또는 파손을 유발시키는 문제점이 있었다.
또한, 접지 환경이 양호하지 않거나 접지를 구성할 수 없는 경우, 상술한 접 지 전위차에 의한 문제가 더욱 커지게 됨은 물론, 과전압 보호 장치의 동작을 보장할 수 없게 되므로 전자 장치로 써지가 유입되는 것을 방지하는 과전압 보호 장치가 제 역할을 하기 힘들다는 문제점이 있었다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 과전압 보호 장치의 구동 시 접지 저항에 의한 전위차를 해소하고, 접지 환경이 양호하지 않거나 접지를 구성할 수 없는 경우에도 안정적으로 장비를 보호할 수 있는 과전압 보호 시스템 및 이를 구현하기 위한 과전압 보호 장치를 제공한다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 써지 입력 시 과전압 성분을 제거하여 전자 장치를 보호하는 과전압 보호 시스템을 제공한다. 이 과전압 보호 시스템은, AC 전원을 통해 입력되는 전압 중 상기 과전압 성분을 제거하여 상기 전자 장치로 전달하는 제1 과전압 입력 방지 장치, 통신 회선을 통해 입력되는 신호 중 상기 과전압 성분을 제거하여 상기 전자장치로 전달하는 제2 과전압 입력 방지 장치 및 상기 제1 및 제2 과전압 입력 방지 장치에 공통으로 연결되는 공통 접지를 포함한다.
또한, 제2의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 써지 입력시 과전압 성분을 제거하여 전자 장치를 보호하는 과전압 보호 시스템을 제공한다. 이 과전압 보호 시스템은, AC 전원의 핫 라인 및 중립 라인과 연결되는 AC 전원 입력단을 포함하고, 상기 AC 전원 입력단을 통해 입력되는 전압 중 상기 과전압 성분을 제거 하여 상기 전자 장치로 전달하는 제1 과전압 입력 방지 장치 및 통신 회선의 팁 라인 및 링 라인과 연결되는 통신 회선 입력단을 포함하고, 상기 통신 회선 입력단을 통해 입력되는 신호 중 상기 과전압 성분을 제거하여 상기 전자장치로 전달하는 제2 과전압 입력 방지 장치를 포함하고, 상기 제1 과전압 입력 방지 장치 및 상기 제2 과전압 입력 방지 장치로 선 대 지간 써지가 입력되면, 상기 제1 과전압 입력 방지 장치로 입력된 상기 과전압 성분을 상기 제2 과전압 입력 방지 장치를 통해 제거하고, 상기 제2 과전압 입력 방지 장치로 입력된 상기 과전압 성분을 상기 제1 과전압 입력 방지 장치를 통해 제거한다.
또한, 제3의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 써지 입력시 과전압 성분을 제거하여 전자 장치를 보호하는 과전압 보호 장치를 제공한다. 이 과전압 보호 장치는, AC 전원의 입출력을 위한 AC 전원 입출력단, 통신 데이터의 입출력을 위한 통신 회선 입출력단, 복수의 과전압 입력 방지 소자를 포함하고, 상기 AC 전원 입력단 입력 전압 중 상기 과전압 성분을 제거한 전압을 상기 AC 전원 출력단을 통해 상기 전자 장치로 출력하는 제1 과전압 입력 방지부 및 복수의 과전압 입력 방지 소자를 포함하고, 상기 통신 회선 입력단 입력 신호 중 상기 과전압 성분을 제거한 신호를 상기 통신 회선 출력단을 통해 상기 전자 장치로 출력하는 제2 과전압 입력 방지부를 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기 에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 ”포함“한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 과전압 보호 시스템 및 이를 구현하기 위한 과전압 보호 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 AC 전원 또는 통신 회선을 통해 입력되는 써지로부터 전자 장치를 보호하기 위한 과전압 보호 시스템을 도시한 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 과전압 보호 시스템(1000)은 AC 전원 측 과전압 입력 방지 장치와 통신 회선 측 과전압 입력 방지 장치를 하나의 과전압 보호 장치(100)로 구현한 것으로, AC 전원 측과 통신 회선 측에 공통으로 연결된다.
본 발명의 실시예에 따른 과전압 보호 장치(100)는 AC 전원 또는 통신 회선을 통해 과전압이 입력되면, 과전압 성분은 접지 저항을 통해 접지로 흘려주고, 입력 전압 중 과전압 성분을 제거한 전압을 전자 장치(200)로 전달한다. 본 발명의 실시예에 따른 과전압 보호 장치(100)는 AC 전원 측과 통신 회선 측에 별도로 구비되는 것이 아니라 양 측에 공통으로 하나의 접지 저항과 접지단을 이용하도록 구현되므로 AC 전원 또는 통신 회선 중 어느 쪽을 한 쪽을 통해 과전압이 입력되더라도 전위차에 의한 전자 장치(200)의 고장 또는 파손은 발생하지 않는다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 AC 전원 또는 통신 회선으로 입력되는 써지로부터 전자 장치를 보호하기 위한 과전압 보호 시스템을 도시한 도면이다.
도 3에 도시한 본 발명의 다른 실시예에 따른 과전압 보호 시스템(2000)은 접지 환경이 양호하지 않거나 접지를 구성할 수 없는 경우에 유용한 것이다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 과전압 보호 시스템(2000)은 AC 전원 측과 통신 회선 측에 공통으로 연결되고, AC 전원 측 과전압 입력 방지 장치와 통신 회선 측 과전압 입력 방지 장치를 하나의 과전압 보호 장치(100)로 구현한 것으로, 이는 도 2에 도시한 본 발명의 일 실시예에 따른 과전압 보호 시스템(1000)과 같다. 도 3에 도시한 과전압 보호 시스템(2000)은 접지가 구성되지 않은 경우에도 AC 전원 또는 통신 회선을 통해 전자 장치(200)로 과전압이 입력되는 것을 방지하기 위한 것으로, 이때 본 발명의 실시예에 따른 과전압 보호 장치(100)는 일종의 바이패스(Bypass) 회로와 같이 동작한다. 도 3에 도시한 과전압 보호 시스템(2000)은 공통 접지를 쓰지는 않으나, 접지단과 전자 장치와의 거리가 도 1의 일반적인 과전압 보호 시스템에 비해 상대적으로 거리가 매우 멀게 구현되므로, AC 전원 또는 통신 회선 중 어느 한 쪽을 통해 과전압이 입력되더라도 전위차에 의한 전자 장치(200)의 고장 또는 파손은 발생하지 않는다.
본 발명의 실시예에 따른 과전압 보호 장치(100)는 AC 전원을 통해 과전압이 입력되면, 과전압 성분을 통신 회선을 통해 건물 외부의 전신주에 설치된 통신 단자를 통해 접지로 흘려 보내고, 과전압 성분을 제거한 전압만 전자 장치(200)로 인 가되도록 한다. 이와는 반대로, 통신 회선을 통해 과전압이 입력되면, 본 발명의 실시예에 따른 과전압 보호 장치(100)는 과전압 성분을 AC 전원 선로를 통해 건물 외부의 전신주에 설치된 주상 변압기로 통해 접지로 흘려 보내고, 과전압 성분을 제거한 전압만 전자 장치(200)로 인가되도록 한다.
이하, 도 2와 도 3에 도시한 본 발명의 실시예에 따른 과전압 보호 시스템(1000, 2000)에 공통적으로 사용되는 과전압 보호 장치를 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 과전압 보호 장치를 도시한 블록도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 과전압 보호 장치(100)는 AC 전원 측 과전압 입력 방지 장치(110) 및 통신 회선 측 과전압 입력 방지 장치(120)를 포함한다.
먼저 AC 전원 입력단(AC IN)과 통신 회선 입력단(TEL IN)은 각각 AC 전원측과 통신 회선 측으로부터 AC 전원 및 통신 데이터를 입력 받아 써지 입력 시 AC 전원 측 과전압 입력 방지 장치(110) 및 통신 회선 측 과전압 입력 방지 장치(120)를 통해 과전압 성분을 제거한 후, AC 전원 출력단(AC OUT)과 통신 회선 출력단(TEL OUT)을 통해 전자 장치(200)로 전달하기 위한 것이다.
한편, 접지단은 AC 전원 측 과전압 입력 방지 장치(110)와 통신 회선 측 과전압 입력 방지 장치(120)의 접점에 연결된다. 여기서, 접지단과의 연결선을 점선으로 나타낸 것은 본 발명의 실시예에 따른 과전압 보호 장치(100)를 이용하여 접지 환경이 양호한 경우, 도 2에 도시한 것과 같이 접지단을 포함하는 과전압 보호 장치(1000)를 구현할 수도 있고, 접지가 양호하지 않거나 접지를 구성할 수 없는 경우, 도 3에 도시한 것과 같이 접지단을 포함하지 않는 과전압 보호 장치(2000)를 구현할 수도 있음을 나타낸 것이다.
AC 전원 측 과전압 입력 방지 장치(110)는 일단이 AC 전원의 핫(Hot) 라인에 연결되고, 타단이 AC 전원의 중립(Neutral) 라인에 연결되는 바리스터(Varister, TNR1), 일단이 AC 전원의 중립 라인에 연결되고, 타단이 어레스터(Arrester, AR1)의 일단에 연결되는 바리스터(TNR2), 일단이 AC 전원의 핫 라인에 연결되고, 타단이 어레스터(AR1)와 바리스터(TNR2)의 접점에 연결되는 바리스터(TNR3) 및 일단이 바리스터(TNR2)와 바리스터(TNR3)의 접점에 연결되고, 타단이 통신 회선 측 과전압 입력 방지 장치(120)의 TVS 다이오드(TVS 2), TVS 다이오드(TVS3) 및 3 단자 어레스터(AR2)의 제3 단자의 접점과 연결되는 어레스터(AR1)를 포함한다.
통신 회선 측 과전압 입력 방지 장치(120)는 제1 단자가 통신 회선의 팁(Tip) 라인과 연결되고, 제2 단자가 통신 회선의 링(Ring) 라인과 연결되며, 제3 단자가 TVS 다이오드(TVS2)와 TVS 다이오드(TVS3)의 접점에 연결되는 3 단자 어레스터(AR2), 일단이 3 단자 어레스터(AR2)의 제1 단자와 연결되고, 타단이 TVS 다이오드(TVS1)의 일단에 연결되는 저항 소자(R1), 일단이 3 단자 어레스터(AR2)의 제2 단자와 연결되고, 타단이 TVS 다이오드(TVS1)의 타단에 연결되는 저항 소자(R2), 저항 소자(R1)의 타단과 저항 소자(R2)의 타단에 연결되는 TVS 다이오드(TVS1), 일단이 통신 회선의 팁 라인과 연결되고, 타단이 3 단자 어레스터(AR2)의 제3 단자와 TVS 다이오드(TVS2)의 접점에 연결되는 TVS 다이오드(TVS2), 일단이 TVS 다이오 드(TVS1)와 저항 소자(R2)의 접점에 연결되고, 타단이 3 단자 어레스터(AR2)의 제3 단자, TVS 다이오드(TVS2) 및 AC 전원 측 과전압 입력 방지 장치(110)의 어레스터(AR1)의 접점에 연결되는 TVS 다이오드(TVS3)를 포함한다.
한편, AC 전원 측 과전압 입력 방지 장치(110)에 포함되는 바리스터(TNR1)와 통신 회선 측 과전압 입력 방지 장치(120)에 포함되는 어레스터(AR2), 저항 소자(R1), 저항 소자(R2) 및 TVS 다이오드(TVS1)은 노멀 모드 써지(Normal Mode Surge)를 방지하기 위한 것이다. 여기에서, 노멀 모드 써지(Normal Mode Surge)는 AC 전원 입력단의 핫 라인과 중립 라인 사이 또는 통신 회선 입력단의 팁 라인과 링 라인 사이에 과전압이 유입됨으로써 발생하는 선간 써지(Line to Line Surge)를 의미한다.
또한, AC 전원 측 과전압 입력 방지 장치(110)에 포함되는 바리스터(TNR2), 바리스터(TNR3) 및 어레스터(AR1)와 통신 회선 측 과전압 입력 방지 장치(120)에 포함되는 어레스터(AR2), 저항 소자(R1), 저항 소자(R2), TVS 다이오드(TVS2) 및 TVS 다이오드(TVS3)는 커먼 모드 써지(Common Mode Surge)를 방지하기 위한 것이다. 여기에서, 커먼 모드 써지(Common Mode Surge)는 AC 전원 입력단의 핫 라인과 접지단 또는 중립 라인과 접지단 사이에 과전압이 유입되거나, 통신 회선 입력단의 팁 라인과 접지단 또는 링 라인과 접지단 사이에 과전압이 유입됨으로써 발생하는 선 대 지간 써지(Line to Earth Surge)를 의미한다.
한편, AC 전원 측 과전압 입력 방지 장치(110)와 통신 회선 측 과전압 입력 방지 장치(120)에 포함되는 바리스터(TNR1, TNR2, TNR3), 어레스터(AR1, AR2) 및 TVS 다이오드(TVS1, TVS2, TVS3) 각각은 몇 볼트(Volt) 전압 이상이 인가될 때에 과전압 유입 방지 동작을 수행할 것인지를 결정하는 동작 개시 전압을 갖는다. 또한, 바리스터(TNR1, TNR2, TNR3), 어레스터(AR1, AR2) 및 TVS 다이오드(TVS1, TVS2, TVS3)는 동작 개시 전압 미만의 전압이 인가되면, 개방(Open) 상태를 유지하고, 이때 AC 전원 입력단 또는 통신 회선 입력단으로 입력되는 AC 전원 또는 통신 데이터는 AC 전원 출력단 또는 통신 회선 출력단을 통해 그대로 전자 장치(200)로 전달된다. 반대로, 바리스터(TNR1, TNR2, TNR3), 어레스터(AR1, AR2) 및 TVS 다이오드(TVS1, TVS2, TVS3)는 동작 개시 전압 이상의 전압이 인가되면, 단락(Short) 상태로 전환되고, 이로 인해 AC 전원 측 과전압 입력 방지 장치(110) 또는 통신 회선 측 과전압 입력 방지 장치(120)의 과전압 제거 동작이 수행된다.
여기에서, AC 전원 측 과전압 입력 방지 장치(110)와 통신 회선 측 과전압 입력 방지 장치(120)에 포함되는 소자들이 서로 다른 이유는 다음과 같다.
AC 전원 측 과전압 입력 방지 장치(110)는 바리스터(TNR1), 바리스터(TNR2), 및 바리스터(TNR3)의 세 개의 바리스터(Varister)와 어레스터(AR1)를 포함하는데, 바리스터(Varister)는 큰 기생 용량으로 인해, 일정 속도 이상의 데이터 송수신을 구현하기 어려우므로 통신 회선 측 과전압 입력 방지 장치(120)에는 사용할 수 없다. 또한, 바리스터(Varister)는 소자 고장 시 항상 단락 상태로 유지되고, 어레스터(Arrester)는 구동시 임피던스(Impedance)가 거의 제로에 가깝게 급격히 떨어지므로, 바리스터 또는 어레스터 만으로 AC 전원 측 과전압 입력 방지 장치(110)를 구성하는 경우, 도 3에 도시한 과전압 방지 시스템(2000)을 구현할 수 없다. 만 약, 바리스터 만으로 AC 전원 측 과전압 입력 방지 장치(110)를 구성하면, 소자 고장 시 AC 전원이 그대로 통신 회선 측으로 전달되고, 어레스터 만으로 AC 전원 측 과전압 입력 방지 장치(110)를 구성하면, 과전압뿐 아니라 AC 전원이 어레스터를 통해 지속적으로 흐르게 되어 어레스터가 원래의 높은 임피던스 상태로 복귀하지 못하고 고장을 일으키게 되기 때문이다.
한편, TVS 다이오드는 바리스터 또는 어레스터에 비해 과전압 입력에 대한 반응 속도는 빠르나 전류 내량, 즉 소자를 통해 흐를 수 있는 전류의 양이 적어 AC 전원 입력단 또는 통신 회선 입력단에 직접 연결되도록 배치할 수 없다. 또한, 동일한 이유로 AC 전원 측 과전압 입력 방지 장치(110)에 포함되는 어레스터(AR1)를 대신할 수도 없다.
한편, 통신 회선 측 과전압 입력 방지 장치(120)는 3 단자 어레스터(AR2)를 통신 회선 입력단에 가장 인접하게 배치한다. 이는 비록 어레스터가 TVS 다이오드나 바리스터에 비해 과전압 입력에 대한 반응 속도는 느리나, 바리스터와 달리 기생 용량이 작아 고속 통신 데이터 수신에 적합하고, TVS 다이오드에 비해 전류 내량이 크기 때문이다. 통신 회선 측 과전압 입력 방지 장치(120)는 3 단자 어레스터(AR2)와 TVS 다이오드(TVS1, TVS2, TVS3) 사이에 저항 소자(R1, R2)를 포함한다. TVS 다이오드(TVS1, TVS2, TVS3)는 3 단자 어레스터(AR2)에 비해 과전압 입력에 대한 반응 속도가 빠르므로, 저항 소자(R1, R2)를 3 단자 어레스터(AR2)와 TVS 다이오드(TVS1, TVS2, TVS3) 사이에 배치한다. 저항 소자(R1, R2)는 TVS 다이오드(TVS1, TVS2, TVS3)로 인가되는 경로의 임피던스를 높여 주어 3단자 어레스 터(AR2)가 TVS 다이오드(TVS1, TVS2, TVS3)보다 빨리 구동할 수 있도록 하는 역할을 한다. 여기에서, 저항 소자(R1, R2)는 코일로 대체될 수 있다.
또한, 통신 회선 입력단의 팁 라인과 링 라인 간의 선 간 써지는 어레스터(AR2)와 TVS 다이오드(TVS1)을 통해 방지할 수 있으나 팁 라인과 접지단 또는 링 라인과 접지단 간의 선 대 지간 써지는 작은 전류 내량 때문에 TVS 다이오드(TVS2, TVS3) 만으로 방지할 수 없으므로, 선 대 지간 써지 시 3 단자 어레스터(AR2)를 이용하여 전류 내량을 증가시킨다.
이제, AC 전원 측 과전압 입력 방지 장치(110)의 선간 써지 유입 방지 동작을 설명한다.
AC 전원 입력단의 핫 라인과 중립 라인 간의 전압 차가 바리스터(TNR1)의 동작 개시 전압 이상이 되면, 바리스터(TNR1)가 단락(Short)되고, 이로 인해 AC 전원 입력단의 핫 라인과 중립 라인 중 상대적으로 전압이 낮은 라인을 통해 AC 입력 측으로 과전류가 흐르게 되어 과전압이 제거된다. 이때, 바리스터(TNR2), 바리스터(TNR3) 및 어레스터(AR1)는 개방 상태로 유지되고, AC 전원 입력단으로 입력된 전압 중 바리스터(TNR1)를 통해 제거된 과전압 성분을 뺀 전압이 AC 전원 출력단을 통해 전자 장치(200)로 인가된다.
다음, 통신 회선 측 과전압 입력 방지 장치(120)의 선간 써지 유입 방지 동작을 설명한다.
통신 회선 입력단의 팁 라인과 링 라인 간의 전압 차가 3 단자 어레스터(AR2)의 동작 개시 전압 이상이 되면, 3 단자 어레스터(AR2)가 단락되고, 이후 TVS 다이오드(TVS1)가 단락된다. 이로 인해 통신 회선 입력단의 팁 라인과 링 라인 중 상대적으로 전압이 낮은 라인을 통해 통신 회선 측으로 과전류가 흐르게 되어 과전압이 제거된다. 이때, TVS 다이오드(TVS2)와 TVS 다이오드(TVS3)는 개방 상태로 유지되고, 통신 회선 입력단으로 입력된 신호 중 3 단자 어레스터(AR2)와 TVS 다이오드(TVS1)를 통해 제거된 과전압 성분을 뺀 통신 데이터가 통신 회선 출력단을 통해 전자 장치(200)로 전달된다.
한편, 과전압 보호 장치(100)가 접지단을 포함하느냐 포함하지 않으냐에 따라 본 발명의 실시예에 따른 선 대 지간 써지 유입 방지 동작이 달라진다. 이중 도 2로 도시한 본 발명의 일 실시예에 따른 과전압 방지 장치(1000)의 선 대 지간 써지 유입 방지 동작을 설명한다.
먼저, AC 전원 측 과전압 입력 방지 장치(110)의 선 대 지간 써지 유입 방지 동작을 설명한다.
AC 전원 입력단의 핫 라인과 접지단 간의 전압 차가 바리스터(TNR3)와 어레스터(AR1) 중 동작 개시 전압이 큰 소자의 동작 개시 전압 이상이면, 바리스터(TNR3)와 어레스터(AR1)가 단락되고, 이로 인해 전류가 핫 라인으로부터 바리스터(TNR3) 및 어레스터(AR1)를 통해 접지단으로 흘러 과전압이 제거된다. 이때, 바리스터(TNR1)와 바리스터(TNR2)는 개방 상태로 유지되고, AC 전원 입력단으로 입력된 전압 중 바리스터(TNR3)와 어레스터(AR1)를 통해 제거된 과전압 성분을 뺀 전압이 AC 전원 출력단을 통해 전자 장치(200)로 인가된다.
반대로, AC 전원 입력단의 중립 라인과 접지단 간의 전압 차가 바리스 터(TNR2)와 어레스터(AR1) 중 동작 개시 전압이 큰 소자의 동작 개시 전압 이상이면, 바리스터(TNR2)와 어레스터(AR1)가 단락되고, 이로 인해 전류가 중립 라인으로부터 바리스터(TNR2) 및 어레스터(AR1)를 통해 접지단으로 흘러 과전압이 제거된다. 이때, 바리스터(TNR1)와 바리스터(TNR3)는 개방 상태로 유지되고, AC 전원 입력단으로 입력된 전압 중 바리스터(TNR2)와 어레스터(AR1)를 통해 제거된 과전압 성분을 뺀 전압이 AC 전원 출력단을 통해 전자 장치(200)로 인가된다.
다음, 통신 회선 측 과전압 입력 방지 장치(120)의 선 대 지간 써지 유입 방지 동작을 설명한다.
통신 회선 입력단의 팁 라인과 접지단 간의 전압 차가 3 단자 어레스터(AR2)와 TVS 다이오드(TVS2) 중 동작 개시 전압이 큰 소자의 동작 개시 전압 이상이면, 3 단자 어레스터(AR2)와 TVS 다이오드(TVS2)가 단락되고, 이로 인해 전류가 팁 라인으로부터 어레스터(AR2)의 제1 단자에서 제3 단자를 거치는 경로 및 팁 라인으로부터 TVS 다이오드(TVS2)를 거치는 경로를 통해 접지로 흘러 과전압이 제거된다. 이때, TVS 다이오드(TVS1)와 TVS 다이오드(TVS3)는 개방 상태로 유지되고, 통신 회선 입력단으로 입력된 신호 중 3 단자 어레스터(AR2)와 TVS 다이오드(TVS2)를 통해 제거된 과전압 성분을 뺀 신호가 통신 회선 출력단을 통해 전자 장치(200)로 전달된다.
반대로, 통신 회선 입력단의 링 라인과 접지단 간의 전압 차가 3 단자 어레스터(AR2)와 TVS 다이오드(TVS3) 중 동작 개시 전압이 큰 소자의 동작 개시 전압 이상이면, 3 단자 어레스터(AR2)와 TVS 다이오드(TVS3)가 단락되고, 이로 인해 전 류가 링 라인으로부터 어레스터(AR2)의 제2 단자에서 제3 단자를 거치는 경로 및 링 라인으로부터 TVS 다이오드(TVS3)를 거치는 경로를 통해 접지로 흘러 과전압이 제거된다. 이때, TVS 다이오드(TVS1)와 TVS 다이오드(TVS2)는 개방 상태로 유지되고, 통신 회선 입력단으로 입력된 신호 중 3 단자 어레스터(AR2)와 TVS 다이오드(TVS3)를 통해 제거된 과전압 성분을 뺀 신호가 통신 회선 출력단을 통해 전자 장치(200)로 전달된다.
이제, 도 3에 도시한 본 발명의 다른 실시예에 따른 과전압 방지 장치(2000)의 선 대 지간 써지 유입 방지 동작을 설명한다.
먼저, AC 전원 입력단에 선 대 지간 써지가 유입되는 경우를 설명한다.
AC 전원 입력단의 핫 라인에 입력되는 과전압으로 인한 과전류가 통신 회선 입력단에 연결되는 외부 전신주 통신 단자의 접지단으로 흘러가는 경로는 바리스터(TNR3), 어레스터(AR1) 및 TVS 다이오드(TVS2)를 거치는 제1 경로, 바리스터(TNR3), 어레스터(AR1) 및 TVS 다이오드(TVS3)를 거치는 제2 경로, 바리스터(TNR3), 어레스터(AR1) 및 어레스터(AR2)를 거치는 제3 경로가 존재한다. 이 세 경로 중 하나의 경로에 포함되는 소자들 중 동작 개시 전압이 가장 높은 소자의 동작 개시 전압보다 핫 라인에 입력되는 전압이 높으면, 그 경로를 통해 전류가 전신주 통신 단자의 접지단으로 흘러 과전압이 제거된다. 이때, 핫 라인 입력 전압에 따라 세 경로 중 하나의 경로로 전류가 흐를 수도 있고, 세 경로 모두를 통해 전류가 흐를 수도 있다. 이때, 과전압 제거와는 관계없는 바리스터(TNR1)와 바리스터(TNR2) 및 TVS 다이오드(TVS1)는 항상 개방 상태로 유지되고, AC 전원 입력단으 로 입력된 전압 중 제거된 과전압 성분을 뺀 전압이 AC 전원 출력단을 통해 전자 장치(200)로 인가된다.
반대로, AC 전원 입력단의 중립 라인에 입력되는 과전압으로 인한 과전류가 통신 회선 입력단에 연결되는 외부 전신주 통신 단자의 접지단으로 흘러가는 경로는 바리스터(TNR2), 어레스터(AR1) 및 TVS 다이오드(TVS2)를 거치는 제4 경로, 바리스터(TNR2), 어레스터(AR1) 및 TVS 다이오드(TVS3)를 거치는 제5 경로, 바리스터(TNR2), 어레스터(AR1) 및 어레스터(AR2)를 거치는 제6 경로가 존재한다. 이 세 경로 중 하나의 경로에 포함되는 소자들 중 동작 개시 전압이 가장 높은 소자의 동작 개시 전압보다 중립 라인에 입력되는 전압이 높으면, 그 경로를 통해 전류가 전신주 통신 단자의 접지단으로 흘러 과전압이 제거된다. 이때, 핫 라인 입력 전압에 따라 세 경로 중 하나의 경로로 전류가 흐를 수도 있고, 세 경로 모두를 통해 전류가 흐를 수도 있다. 이때, 과전압 제거와는 관계없는 바리스터(TNR1)와 바리스터(TNR3) 및 TVS 다이오드(TVS1)는 항상 개방 상태로 유지되고, AC 전원 입력단으로 입력된 전압 중 제거된 과전압 성분을 뺀 전압이 AC 전원 출력단을 통해 전자 장치(200)로 인가된다.
다음, 통신 회선 입력단에 선 대 지간 써지가 유입되는 경우를 설명한다.
통신 회선 입력단의 팁 라인에 입력되는 과전압으로 인한 과전류가 AC 전원 입력단에 연결되는 외부 전신주 주상 변압기의 접지단으로 흘러가는 경로는 3 단자 어레스터(AR2), 어레스터(AR1) 및 바리스터(TNR2)를 거치는 제7 경로, 3단자 어레스터(AR2), 어레스터(AR1) 및 바리스터(TNR3)를 거치는 제8 경로, TVS 다이오 드(TVS2), 어레스터(AR1) 및 바리스터(TNR2)를 거치는 제9 경로, TVS 다이오드(TVS2), 어레스터(AR1) 및 바리스터(TNR3)를 거치는 제10 경로가 존재한다. 이 네 경로 중 하나의 경로에 포함되는 소자들 중 동작 개시 전압이 가장 높은 소자의 동작 개시 전압보다 팁 라인에 입력되는 전압이 높으면, 그 경로를 통해 전류가 전신주 통신 단자의 접지단으로 흘러 과전압이 제거된다. 이때, 핫 라인 입력 전압에 따라 네 경로 중 하나의 경로로 전류가 흐를 수도 있고, 네 경로 모두를 통해 전류가 흐를 수도 있다. 이때, 과전압 제거와는 관계없는 TVS 다이오드(TVS1), TVS 다이오드(TVS3) 및 바리스터(TNR1)는 항상 개방 상태로 유지되고, 통신 회선 입력단으로 입력된 신호 중 제거된 과전압 성분을 뺀 신호가 통신 회선 출력단을 통해 전자 장치(200)로 인가된다.
반대로, 통신 회선 입력단의 링 라인에 입력되는 과전압으로 인한 과전류가 AC 전원 입력단에 연결되는 외부 전신주 주상 변압기의 접지단으로 흘러가는 경로는 앞서 언급한 3 단자 어레스터(AR2), 어레스터(AR1) 및 바리스터(TNR2)를 거치는 제7 경로 및 3단자 어레스터(AR2), 어레스터(AR1) 및 바리스터(TNR3)를 거치는 제8 경로와 TVS 다이오드(TVS3), 어레스터(AR1) 및 바리스터(TNR2)를 거치는 제11 경로, TVS 다이오드(TVS3), 어레스터(AR1) 및 바리스터(TNR3)를 거치는 제12 경로가 존재한다. 이 네 경로 중 하나의 경로에 포함되는 소자들 중 동작 개시 전압이 가장 높은 소자의 동작 개시 전압보다 링 라인에 입력되는 전압이 높으면, 그 경로를 통해 전류가 전신주 통신 단자의 접지단으로 흘러 과전압이 제거된다. 이때, 핫 라인 입력 전압에 따라 네 경로 중 하나의 경로로 전류가 흐를 수도 있고, 네 경로 모두를 통해 전류가 흐를 수도 있다. 이때, 과전압 제거와는 관계없는 TVS 다이오드(TVS1), TVS 다이오드(TVS2) 및 바리스터(TNR1)는 항상 개방 상태로 유지되고, 통신 회선 입력단으로 입력된 신호 중 제거된 과전압 성분을 뺀 신호가 통신 회선 출력단을 통해 전자 장치(200)로 인가된다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 과전압 보호 장치를 이용함으로써 얻을 수 있는 AC 전원 측 써지 입력 및 통신 회선 측 써지 입력에 대한 과전압 방지 효과를 도 5 내지 도 8로 나타낸 실측 자료를 참조로 설명한다.
참고로, 도 5 내지 도 8은 써지 내성 시험 국제 규격인 IEC 61004-4-5에 근거하여 실시한 실측 결과를 나타낸 것이다. 이때, 도 5 내지 도 8 각각에, (a)로 나타낸 파형은 인가 파형이고, (b)로 나타낸 파형은 출력 파형이다. 여기에서, AC 전원 측 써지 입력과 통신 회선 측 써지 입력은 각각 IEC 61004-4-5 규격에 따라 1.2/50 ㎲ 형태의 컴비네이션(Combination) 파형을 갖는 4 KV 전압과 10/700 ㎲ 형태의 컴비네이션 파형을 갖는 4 KV 전압을 이용하였다. 이때, AC 전원 측에 입력되는 컴비네이션 파형은 써지 입력으로 인해 전압이 써지 전압, 즉 4 KV의 90%까지 전압이 상승하는 시간이 1.2 ㎲이고, 써지 입력으로 인해 전압이 써지 전압까지 상승하였다가 써지 전압의 50% 까지 하강하는 시간이 50 ㎲ 인 파형이다. 마찬가지로, 통신 회선 측에 입력되는 컴비네이션 파형은 써지 입력으로 인해 전압이 써지 전압, 즉 4 KV의 90%까지 전압이 상승하는 시간이 10 ㎲이고, 써지 입력으로 인해 전압이 써지 전압까지 상승하였다가 써지 전압의 50% 까지 하강하는 시간이 700 ㎲ 인 파형이다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따라 접지단이 구성된 과전압 보호 장치를 포함하는 과전압 보호 시스템(1000)에 대한 실험 결과를 도 5와 도6을 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 과전압 보호 시스템에 포함되는 전압 보호 장치의 AC 전원 입력단에 인가한 전압 파형과 AC 전원 출력단으로 출력되는 전압 파형을 도시한 파형도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 과전압 보호 시스템에 포함되는 과전압 보호 장치의 통신 회선 입력단에 인가한 전압 파형과 통신 회선 출력단으로 출력되는 전압 파형을 도시한 파형도이다.
도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, AC 전원 입력단에 1.2/50 ㎲ 형태의 컴비네이션 파형을 갖는 4 KV 써지 인가 시 AC 전원 출력단으로 출력되는 전압은 780 V이고, 통신 회선 입력단에 10/700 ㎲ 형태의 컴비네이션 파형을 갖는 4 KV 써지 인가 시 통신 회선 출력단으로 출력되는 전압은 440 V이다.
이 실험 결과, 본 발명의 실시예에 따른 과전압 보호 시스템(1000)은 써지 인가 시 충분한 감쇄 효과를 가짐을 알 수 있다.
이제, 본 발명의 다른 실시에에 따라 접지단을 구성하지 못한 과전압 보호 장치를 포함하는 과전압 보호 시스템(2000)에 대한 실험 결과를 도 7과 도 8을 참조하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 과전압 보호 시스템에 포함되는 전압 보호 장치의 AC 전원 입력단에 인가한 전압 파형과 AC 전원 출력단으로 출력되는 전압 파형을 도시한 파형도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 과전압 보호 시스템에 포함되는 과전압 보호 장치의 통신 회선 입력단에 인가한 전압 파형과 통신 회선 출력단으로 출력되는 전압 파형을 도시한 파형도이다.
도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, AC 전원 입력단에 1.2/50 ㎲ 형태의 컴비네이션 파형을 갖는 4 KV 써지 인가 시 AC 전원 출력단으로 출력되는 전압은 2.5 KV이고, 통신 회선 입력단에 10/700 ㎲ 형태의 컴비네이션 파형을 갖는 4 KV 써지 인가 시 통신 회선 출력단으로 출력되는 전압은 1.2 KV이다.
이 실험 결과, 본 발명의 실시예에 따른 과전압 보호 시스템(2000) 또한 써지 인가 시 충분한 감쇄 효과를 가짐을 알 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 특징에 따르면, AC 전원 측 과전압 입력 방지 장치 및 통신 회선측 과전압 입력 방지 장치를 하나의 과전압 보호 장치로 구 현하고, 단일 접지를 이용하여 공통 접지시킴으로써 접지 저항에 의해 발생하는 전위차로 인한 전자 장치의 파손 또는 오동작을 방지할 수 있다.
또한, 과전압 보호 장치를 바이패스 회로로 이용하여 입력된 과전압 성분을 외부 전신주의 주상 변압기 또는 통신 단자를 통한 접지를 구현함으로써 접지 환경이 양호하지 않거나 접지를 구성할 수 없는 경우에도 안정적으로 장비를 보호할 수 있다.

Claims (28)

  1. 삭제
  2. 써지 입력 시 과전압 성분을 제거하여 전자 장치를 보호하는 과전압 보호 시스템에 있어서,
    AC 전원 입력단의 핫 라인과 중립 라인 중 적어도 하나의 라인에 각각 연결되어 있는 복수의 바리스터, 그리고 상기 복수의 바리스터 중 적어도 하나의 바리스터에 연결되어 있는 제1 어레스터를 포함하며, 상기 복수의 바리스터와 상기 제1 어레스터를 이용하여 상기 AC 전원 입력단을 통해 입력되는 전압 중 상기 과전압 성분을 제거하여 상기 전자 장치로 전달하는 제1 과전압 입력 방지 장치; 및
    통신 회선 입력단의 팁 라인과 링 라인 중 적어도 하나의 라인에 각각 연결되어 있는 복수의 TVS 다이오드, 그리고 상기 팁 라인과 상기 링 라인 사이에 연결되어 있는 제2 어레스터를 포함하며, 상기 복수의 TVS 다이오드와 상기 제2 어레스터를 이용하여 상기 통신 회선 입력단을 통해 입력되는 신호 중 상기 과전압 성분을 제거하여 상기 전자장치로 전달하는 제2 과전압 입력 방지 장치를 포함하며,
    상기 제1 및 제2 과전압 입력 방지 장치 중 어느 하나로 입력되는 상기 과전압 성분을 제거하기 위해 상기 제1 및 제2 과전압 입력 방지 장치가 공통으로 접지되어 있으며,
    상기 제1 과전압 입력 방지 장치는,
    상기 AC 전원의 핫 라인 및 중립 라인과 연결되는 AC 전원 입력단을 구비하고, 상기 AC 전원 입력단을 통해 상기 핫 라인과 상기 공통 접지 또는 상기 중립 라인과 상기 공통 접지 사이에 써지가 입력되면, 상기 과전압 성분을 상기 공통 접지를 통해 제거하는 과전압 보호 시스템.
  3. 써지 입력 시 과전압 성분을 제거하여 전자 장치를 보호하는 과전압 보호 시스템에 있어서,
    AC 전원 입력단의 핫 라인과 중립 라인 중 적어도 하나의 라인에 각각 연결되어 있는 복수의 바리스터, 그리고 상기 복수의 바리스터 중 적어도 하나의 바리스터에 연결되어 있는 제1 어레스터를 포함하며, 상기 복수의 바리스터와 상기 제1 어레스터를 이용하여 상기 AC 전원 입력단을 통해 입력되는 전압 중 상기 과전압 성분을 제거하여 상기 전자 장치로 전달하는 제1 과전압 입력 방지 장치; 및
    통신 회선 입력단의 팁 라인과 링 라인 중 적어도 하나의 라인에 각각 연결되어 있는 복수의 TVS 다이오드, 그리고 상기 팁 라인과 상기 링 라인 사이에 연결되어 있는 제2 어레스터를 포함하며, 상기 복수의 TVS 다이오드와 상기 제2 어레스터를 이용하여 상기 통신 회선 입력단을 통해 입력되는 신호 중 상기 과전압 성분을 제거하여 상기 전자장치로 전달하는 제2 과전압 입력 방지 장치를 포함하며,
    상기 제1 및 제2 과전압 입력 방지 장치 중 어느 하나로 입력되는 상기 과전압 성분을 제거하기 위해 상기 제1 및 제2 과전압 입력 방지 장치가 공통으로 접지되어 있으며,
    상기 제2 과전압 입력 방지 장치는,
    상기 통신 회선의 팁 라인 및 링 라인과 연결되는 통신 회선 입력단을 구비하고, 상기 통신 회선 입력단을 통해 상기 팁 라인과 상기 공통 접지 또는 상기 링 라인과 상기 공통 접지 사이에 써지가 입력되면, 상기 과전압 성분을 상기 공통 접지를 통해 제거하는 과전압 보호 시스템.
  4. 써지 입력시 과전압 성분을 제거하여 전자 장치를 보호하는 과전압 보호 시스템에 있어서,
    AC 전원 입력단의 핫 라인과 중립 라인 중 적어도 하나의 라인에 각각 연결되어 있는 복수의 바리스터, 그리고 상기 복수의 바리스터 중 적어도 하나의 바리스터에 연결되어 있는 제1 어레스터를 포함하며, 상기 복수의 바리스터와 상기 제1 어레스터를 이용하여 상기 AC 전원 입력단을 통해 입력되는 전압 중 상기 과전압 성분을 제거하여 상기 전자 장치로 전달하는 제1 과전압 입력 방지 장치; 및
    통신 회선 입력단의 팁 라인과 링 라인 중 적어도 하나의 라인에 각각 연결되어 있는 복수의 TVS 다이오드, 그리고 상기 팁 라인과 상기 링 라인 사이에 연결되어 있는 제2 어레스터를 포함하며, 상기 복수의 TVS 다이오드와 상기 제2 어레스터를 이용하여 상기 통신 회선 입력단을 통해 입력되는 신호 중 상기 과전압 성분을 제거하여 상기 전자장치로 전달하는 제2 과전압 입력 방지 장치를 포함하고,
    상기 제1 과전압 입력 방지 장치 및 상기 제2 과전압 입력 방지 장치로 선 대 지간 써지가 입력되면, 상기 제1 과전압 입력 방지 장치로 입력된 상기 과전압 성분을 상기 제2 과전압 입력 방지 장치를 통해 상기 통신 회선에 연결되는 제1 외부 접지로 출력시켜 제거하고, 상기 제2 과전압 입력 방지 장치로 입력된 상기 과전압 성분을 상기 제1 과전압 입력 방지 장치를 통해 상기 AC 전원에 연결되는 제2 외부 접지로 출력시켜 제거하는 과전압 보호 시스템.
  5. 제2항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제1 과전압 입력 방지 장치는,
    상기 핫 라인과 상기 중립 라인 사이에 써지가 입력되면, 상기 핫 라인과 상기 중립 라인을 단락시켜, 상기 핫 라인과 상기 중립 라인 중 상대적으로 전압이 낮은 라인을 통해 상기 써지로 인한 상기 과전압 성분을 출력시키는 과전압 보호 시스템.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제2 과전압 입력 방지 장치는,
    상기 팁 라인과 상기 링 라인 사이에 써지가 입력되면, 상기 팁 라인과 상기 링 라인을 단락시켜, 상기 팁 라인과 상기 링 라인 중 상대적으로 전압이 낮은 라인을 통해 상기 써지로 인한 상기 과전압 성분을 출력시키는 과전압 보호 시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 선 대 지간 써지는,
    상기 핫 라인 또는 상기 중립 라인과 상기 제1 외부 접지 사이에 상기 써지가 입력되거나, 상기 팁 라인 또는 상기 링 라인과 상기 제2 외부 접지 사이에 상기 써지가 입력됨에 따른 과전압 보호 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 외부 접지는 상기 통신 회선에 연결되는 외부 통신단자의 접지이고, 상기 제2 외부 접지는 상기 AC 전원선에 연결되는 외부 주상 변압기의 접지인 과전압 보호 시스템.
  9. 써지 입력시 과전압 성분을 제거하여 전자 장치를 보호하는 과전압 보호 장치에 있어서,
    AC 전원의 입출력을 위한 AC 전원 입출력단;
    통신 데이터의 입출력을 위한 통신 회선 입출력단;
    복수의 과전압 입력 방지 소자를 포함하고, 상기 AC 전원 입력단 입력 전압이 상기 복수의 과전압 입력 방지 소자 중 동작 개시 전압이 가장 낮은 소자의 동작 개시 전압 이상이면, 상기 복수의 과전압 입력 방지 소자를 이용하여 상기 AC 전원 입력단 입력 전압 중 상기 과전압 성분을 제거하고, 상기 과전압 성분을 제거한 전압을 상기 AC 전원 출력단을 통해 상기 전자 장치로 출력하는 제1 과전압 입력 방지부; 및
    복수의 과전압 입력 방지 소자를 포함하고, 상기 통신 회선 입출력단 입력 전압이 상기 복수의 과전압 입력 방지 소자 중 동작 개시 전압이 가장 낮은 소자의 동작 개시 전압 이상이면, 상기 복수의 과전압 입력 방지 소자를 이용하여 상기 통신 회선 입력단 입력 신호 중 상기 과전압 성분을 제거한 신호를 상기 통신 회선 출력단을 통해 상기 전자 장치로 출력하는 제2 과전압 입력 방지부
    를 포함하는 과전압 보호 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1 과전압 입력 방지부는,
    제1단이 상기 AC 전원 입력단의 핫 라인에 연결되고, 제2단이 상기 AC 전원 입력단의 중립 라인에 연결되는 제1 과전압 입력 방지 소자;
    제1단이 상기 핫 라인에 연결되는 제2 과전압 입력 방지 소자;
    제1단이 상기 중립 라인에 연결되고, 제2단이 상기 제2 과전압 입력 방지 소자의 제2단에 연결되는 제3 과전압 입력 방지 소자; 및
    제1단이 상기 제2 과전압 입력 방지 소자와 상기 제3 과전압 입력 방지 소자의 접점에 연결되는 제4 과전압 입력 방지 소자
    를 포함하는 과전압 보호 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 과전압 입력 방지부는,
    제1단이 상기 통신 회선 입력단의 팁 라인에 연결되고, 제2단이 상기 통신 회선 입력단의 링 라인에 연결되는 제5 과전압 입력 방지 소자;
    제1단이 상기 제5 과전압 입력 방지 소자의 제1단과 연결되고, 제2단이 상기 제5 과전압 입력 방지 소자의 제2단에 연결되는 제6 과전압 입력 방지 소자;
    제1단이 상기 팁 라인과 연결되고, 제2단이 상기 제5 과전압 입력 방지 소자의 제3단과 연결되는 제7 과전압 입력 방지 소자;
    제1단이 상기 링 라인과 연결되고, 제2 단이 상기 제5 과전압 입력 방지 소자와 상기 제7 과전압 입력 방지 소자의 접점인 제1 지점에 연결되는 제8 과전압 입력 방지 소자
    를 포함하는 과전압 보호 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 과전압 입력 방지부는,
    일단이 상기 제5 과전압 입력 방지 소자의 제1단에 연결되고, 타단이 상기 제6 과전압 입력 방지 소자의 제1단에 연결되는 제9 과전압 입력 방지 소자; 및
    일단이 상기 제5 과전압 입력 방지 소자의 제2단에 연결되고, 타단이 상기 제6 과전압 입력 방지 소자의 제2단에 연결되는 제10 과전압 입력 방지 소자
    를 더 포함하는 과전압 보호 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 지점이 상기 제4 과전압 입력 방지 소자의 제2단에 연결되는 과전 압 보호 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제1 지점이 상기 제4 과전압 입력 방지 소자의 제2단 및 접지에 병렬로 연결되는 과전압 보호 장치.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 제1 내지 제8 과전압 입력 방지 소자는 상기 동작 개시 전압 이하의 전압 입력 시 개방 상태를 유지하고, 상기 동작 개시 전압 이상의 전압이 입력되면 단락 상태로 변화하는 과전압 보호 장치.
  18. 14항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 과전압 입력 방지 소자는 바리스터, 상기 제4 과전압 입력 방지 소자는 2 단자 어레스터, 상기 제5 과전압 입력 방지 소자는 3 단자 어레스터, 상기 제6 내지 제8 과전압 입력 방지 소자는 TVS 다이오드, 상기 제9 및 제10 과전압 입력 방지 소자는 저항 또는 코일인 과전압 보호 장치.
  19. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 핫 라인과 상기 중립 라인 간의 전압차가 상기 제1 과전압 입력 방지 소자의 동작 개시 전압 이상이면, 상기 제1 과전압 입력 방지 소자가 단락되어 상 기 핫 라인과 상기 중립 라인 중 상대적으로 전압이 낮은 라인을 통해 상기 과전압 성분을 제거하는 과전압 보호 장치.
  20. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 팁 라인과 상기 링 라인 간의 전압차가 상기 제5 또는 제6 과전압 입력 방지 소자 중 동작 개시 전압이 낮은 소자의 동작 개시 전압 이상이면, 상기 제5 또는 제6 과전압 입력 방지 소자가 단락되어 상기 팁 라인과 상기 링 라인 중 상대적으로 전압이 낮은 라인을 통해 상기 과전압 성분을 제거하는 과전압 보호 장치.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 핫 라인에서 상기 제2 과전압 입력 방지부의 통신 회선 입력단과 연결되는 제1 외부 접지로의 전류 경로는,
    상기 제2, 제4 및 제5 과전압 입력 방지 소자를 통한 제1 경로, 상기 제2, 제4 및 제7 과전압 입력 방지 소자를 통한 제2 경로, 상기 제2, 제4 및 제8 과전압 입력 방지 소자를 통한 제3 경로를 포함하고,
    상기 제1 내지 제3 경로의 각 경로에 대하여,
    상기 각 경로에 포함되는 상기 소자들 중 동작 개시 전압이 가장 높은 소자의 동작 개시 전압이 상기 핫 라인과 상기 제1 외부 접지 간의 전압차보다 작으면, 상기 각 경로를 통해 상기 핫 라인을 통해 입력되는 상기 과전압으로 인한 과전류 를 상기 제1 외부 접지로 흘려주어 상기 과전압 성분을 제거하는 과전압 보호 장치.
  22. 제15항에 있어서,
    상기 중립 라인에서 상기 제2 과전압 입력 방지부의 통신 회선 입력단과 연결되는 제1 외부 접지로의 전류 경로는,
    상기 제3, 제4 및 제5 과전압 입력 방지 소자를 통한 제4 경로, 상기 제3, 제4 및 제7 과전압 입력 방지 소자를 통한 제5 경로, 상기 제3, 제4 및 제8 과전압 입력 방지 소자를 통한 제6 경로를 포함하고,
    상기 제4 내지 제6 경로의 각 경로에 대하여,
    상기 각 경로에 포함되는 상기 소자들 중 동작 개시 전압이 가장 높은 소자의 동작 개시 전압이 상기 중립 라인과 상기 제1 외부 접지 간의 전압차보다 작으면, 상기 각 경로를 통해 상기 중립 라인을 통해 입력되는 상기 과전압으로 인한 과전류를 상기 제1 외부 접지로 흘려주어 상기 과전압 성분을 제거하는 과전압 보호 장치.
  23. 제15항에 있어서,
    상기 팁 라인에서 상기 제1 과전압 입력 방지부의 통신 회선 입력단과 연결되는 제2 외부 접지로의 전류 경로는,
    상기 제5, 제4 및 제2 과전압 입력 방지 소자를 통한 제7 경로, 상기 제5, 제4 및 제3 과전압 입력 방지 소자를 통한 제8 경로, 상기 제7, 제4 및 제2 과전압 입력 방지 소자를 통한 제9 경로 및 상기 제7, 제4 및 제3 과전압 입력 방지 소자를 통한 제10 경로를 포함하고,
    상기 제7 내지 제10 경로의 각 경로에 대하여,
    상기 각 경로에 포함되는 상기 소자들 중 동작 개시 전압이 가장 높은 소자의 동작 개시 전압이 상기 팁 라인과 상기 제2 외부 접지 간의 전압차보다 작으면, 상기 각 경로를 통해 상기 팁 라인을 통해 입력되는 상기 과전압으로 인한 과전류를 상기 제2 외부 접지로 흘려주어 상기 과전압 성분을 제거하는 과전압 보호 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 링 라인에서 상기 제1 과전압 입력 방지부의 통신 회선 입력단과 연결되는 제2 외부 접지로의 전류 경로는,
    상기 제7 경로, 상기 제8 경로, 상기 제8, 제4 및 제2 과전압 입력 방지 소자를 통한 제11 경로 및 상기 제8, 제4 및 제3 과전압 입력 방지 소자를 통한 제12 경로를 포함하고,
    상기 제7, 제8, 제11 및 제12 경로의 각 경로에 대하여,
    상기 각 경로에 포함되는 상기 소자들 중 동작 개시 전압이 가장 높은 소자의 동작 개시 전압이 상기 링 라인과 상기 제2 외부 접지 간의 전압차보다 작으면, 상기 각 경로를 통해 상기 링 라인을 통해 입력되는 상기 과전압으로 인한 과전류 를 상기 제2 외부 접지로 흘려주어 상기 과전압 성분을 제거하는 과전압 보호 장치.
  25. 제16항에 있어서,
    상기 핫 라인과 상기 접지 간의 전압차가 상기 제2 및 제4 과전압 입력 방지 소자 중 동작 개시 전압이 높은 소자의 동작 개시 전압보다 크면, 상기 제2 및 제4 과전압 입력 방지 소자가 단락되어 상기 과전압으로 인한 과전류를 상기 접지로 흘려주어 상기 과전압 성분을 제거하는 과전압 보호 장치.
  26. 제16항에 있어서,
    상기 중립 라인과 상기 접지 간의 전압차가 상기 제3 및 제4 과전압 입력 방지 소자 중 동작 개시 전압이 높은 소자의 동작 개시 전압보다 크면, 상기 제3 및 제4 과전압 입력 방지 소자가 단락되어 상기 과전압으로 인한 과전류를 상기 접지로 흘려주어 상기 과전압 성분을 제거하는 과전압 보호 장치.
  27. 제16항에 있어서,
    상기 팁 라인과 상기 접지 간의 전압차가
    상기 제5 및 제7 과전압 입력 방지 소자 중 동작 개시 전압이 높은 소자의 동작 개시 전압보다 크면, 상기 제5 및 제7 과전압 입력 방지 소자가 단락되어 상기 과전압으로 인한 과전류를 상기 접지로 흘려주어 상기 과전압 성분을 제거하는 과전압 보호 장치.
  28. 제16항에 있어서,
    상기 링 라인과 상기 접지 간의 전압차가 상기 제5 및 제8 과전압 입력 방지 소자 중 동작 개시 전압이 높은 소자의 동작 개시 전압보다 크면, 상기 제5 및 제8 과전압 입력 방지 소자가 단락되어 상기 과전압으로 인한 과전류를 상기 접지로 흘려주어 상기 과전압 성분을 제거하는 과전압 보호 장치.
KR1020060080378A 2006-08-24 2006-08-24 과전압 보호 시스템 및 이를 구현하기 위한 과전압 보호장치 KR100846626B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060080378A KR100846626B1 (ko) 2006-08-24 2006-08-24 과전압 보호 시스템 및 이를 구현하기 위한 과전압 보호장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060080378A KR100846626B1 (ko) 2006-08-24 2006-08-24 과전압 보호 시스템 및 이를 구현하기 위한 과전압 보호장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080020718A KR20080020718A (ko) 2008-03-06
KR100846626B1 true KR100846626B1 (ko) 2008-07-16

Family

ID=39395496

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060080378A KR100846626B1 (ko) 2006-08-24 2006-08-24 과전압 보호 시스템 및 이를 구현하기 위한 과전압 보호장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100846626B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100988946B1 (ko) 2009-10-30 2010-12-13 주식회사 한국서지연구소 서지 보호 장치 및 이를 포함하는 전력 공급 보호 장치
KR101179675B1 (ko) 2011-08-26 2012-09-04 제너럴지앤씨테크놀러지스 주식회사 가스 정압 시설을 원격 모니터링하는 원격 모니터링 장치

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100966643B1 (ko) * 2008-05-21 2010-06-29 이동명 소방용 수신기의 과도현상 보호장치
IN2014CN00421A (ko) 2011-07-13 2015-04-03 Koninkl Philips Nv
KR101456569B1 (ko) * 2014-05-09 2014-11-13 진화전기통신주식회사 서지 보호 장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000004634U (ko) * 1998-08-12 2000-03-06 이계철 정보 통신 단말기용 서지 보호 장치
KR20000067532A (ko) * 1999-04-29 2000-11-25 윤종용 전송시스템내 전송선 서지 보호 회로
KR20050009027A (ko) * 2003-07-15 2005-01-24 주식회사 두원 보호회로가 내장된 전화접속구
JP2005117767A (ja) 2003-10-07 2005-04-28 Totsu Soken:Kk 住宅用雷防護方法
KR20050121170A (ko) * 2004-06-21 2005-12-26 김동림 데이터 통신 회선용 써지 보호장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000004634U (ko) * 1998-08-12 2000-03-06 이계철 정보 통신 단말기용 서지 보호 장치
KR20000067532A (ko) * 1999-04-29 2000-11-25 윤종용 전송시스템내 전송선 서지 보호 회로
KR20050009027A (ko) * 2003-07-15 2005-01-24 주식회사 두원 보호회로가 내장된 전화접속구
JP2005117767A (ja) 2003-10-07 2005-04-28 Totsu Soken:Kk 住宅用雷防護方法
KR20050121170A (ko) * 2004-06-21 2005-12-26 김동림 데이터 통신 회선용 써지 보호장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100988946B1 (ko) 2009-10-30 2010-12-13 주식회사 한국서지연구소 서지 보호 장치 및 이를 포함하는 전력 공급 보호 장치
KR101179675B1 (ko) 2011-08-26 2012-09-04 제너럴지앤씨테크놀러지스 주식회사 가스 정압 시설을 원격 모니터링하는 원격 모니터링 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080020718A (ko) 2008-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4571656A (en) Electrical circuit for protection against surge overvoltage of transients
US4849846A (en) Telephone protection circuit
US7768761B2 (en) Surge protection device
KR100846626B1 (ko) 과전압 보호 시스템 및 이를 구현하기 위한 과전압 보호장치
KR101171228B1 (ko) Ｈｅｍｐ 대책용 전원선로 방호장치
US6680839B2 (en) Apparatus and method for reducing and balancing the capacitance of overvoltage protector in high frequency transmissions
EP0649584A1 (en) Remotely actuated switch and protection circuit
US7974061B2 (en) Common gate connected high voltage transient blocking unit
IL106193A (en) Switching arrangement for a communication channel
CN202713356U (zh) 可实现过压和过流保护的接口电路及电子设备
US7375942B1 (en) Flexible secondary overcurrent protection
US6377434B1 (en) Individual secondary protection device
KR100972004B1 (ko) 직류용 피뢰기의 누설전류 측정장치
KR101426469B1 (ko) 개별 통신 기능이 부여된 서지 보호기를 이용한 서지 전압 관리 시스템
CA1307315C (en) Telephone protection circuit
CN107017612A (zh) 一种千兆以太网口的雷电浪涌防护电路及其实施方法
KR20070098150A (ko) 데이터/신호용 서지보호기
KR101456569B1 (ko) 서지 보호 장치
KR100962351B1 (ko) 이상 전압 검출 제어 장치
Durham et al. TVSS designs
KR200425160Y1 (ko) 통신회선용 서지 보호장치
JP4917875B2 (ja) 保安器
KR100342240B1 (ko) 데이터 보호용 피뢰기
KR100794211B1 (ko) 감시카메라용 다중 보호기능 일체형 보호장치
KR20100025267A (ko) 데이터 통신장비용 서지보호장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130702

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140630

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160701

Year of fee payment: 9