KR100963944B1 - 통신장비의 낙뢰 방지회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 낙뢰나 서지에 의해 상용전원 입력단을 통해 통신장비의 입력단으로 입력되는 넓은 범위의 과전류를 보다 완벽하게 흡수처리하는 기술에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 외부로부터 상용전원을 입력받아 통신장비에 전달하는 상용전원입력부와; 상기 상용전원입력부를 통해 제1 레벨 이상의 교류전압이 유입될 때, 서지흡수소자를 이용하여 흡수처리하는 제1보호회로부)와; 상기 상용전원입력부를 통해 제2 레벨 이상의 교류전압이 유입될 때, 바리스터를 이용하여 흡수처리하는 제2보호회로부와; 상기 상용전원입력부를 통해 제3 레벨 이상의 교류전압이 유입될 때, 콘덴서를 이용하여 흡수처리하는 제3보호회로부와; 상기 제1-3보호회로부를 통해 상기 상용전원입력부로부터 공급되는 상용전원에 의해 구동되어 유무선통신을 위한 신호전송기능을 수행하는 통신장비에 의해 달성된다.

낙뢰,서지,통신장비

Description

통신장비의 낙뢰 방지회로{CIRCUIT FOR PROTECTING THUNDERBOLT OF COMMUNICATION EQUIPMENT}

본 발명은 낙뢰나 서지에 의해 통신장비가 손상되는 것을 방지하는 기술에 관한 것으로, 특히 낙뢰나 서지에 의해 상용전원 입력단을 통해 통신장비의 입력단으로 과전류가 유입되는 것을 방지할 수 있도록 한 통신장비의 낙뢰 방지회로에 관한 것이다.

근래 들어, 통신기술이 급격히 발전되어 언제 어디에서나 상호간에 통신이 가능하게 되었다.

일반적으로, 각종 통신장비 특히 댁외에 설치되는 기지국과 같은 통신장비의 경우 낙뢰나 서지로부터 보호하기 위해 통신접지 시설을 구비하게 된다. 최근 들어, 낙뢰로부터 통신장비를 보호하기 위한 소자로 바리스터를 많이 이용하고 있다.

그러나, 이와 같이 접지설비와 바리스터를 구비한 통신장비의 경우 다양한 형태로 입력되는 낙뢰나 서지로부터 통신장비를 보호하는데 부족함이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 다양한 형태로 입력되는 낙뢰나 서지에 적절히 대응할 수 있는 낙뢰 보호회로를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상용전원입력부를 통해 통신장비 측으로 제1 레벨 이상의 교류전압이 유입될 때, 서지흡수소자를 이용하여 흡수처리하는 제1보호회로부와; 상기 상용전원입력부를 통해 상기 통신장비측으로 제2 레벨 이상의 교류전압이 유입될 때, 바리스터를 이용하여 흡수처리하는 제2보호회로부와; 상기 상용전원입력부를 통해 상기 통신장비측으로 제3 레벨 이상의 교류전압이 유입될 때, 콘덴서를 이용하여 흡수처리하는 제3보호회로부를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

본 발명은 사용전원입력부와 통신장비 사이에 낙뢰나 서지에 의한 과전류(또는 과전압)을 차단하기 위한 보호회로를 구축함에 있어서, 서지흡수소자, 바리스터 및 콘덴서를 적절히 배치함으로써, 넓은 범위에 걸쳐 입력되는 과전류(또는 과전압)을 보다 완벽하게 흡수처리할 수 있는 효과가 있다.

이에 따라, 어떠한 상황에서도 낙뢰나 서지에 의해 통신장비가 소손되는 것을 확실하게 방지할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 통신장비의 낙뢰 방지회로도로서 이에 도시한 바와 같이, 외부로부터 상용전원(예: AC 220V)을 입력받아 이를 통신장비(30)에 전달하는 상용전원입력부(10)와; 상기 상용전원입력부(10)를 통해 상기 통신장비(30)측으로 제1 레벨 이상의 교류전압이 유입될 때, 서지흡수소자를 이용하여 흡수처리하는 제1보호회로부(21)와; 상기 상용전원입력부(10)를 통해 상기 통신장비(30)측으로 제2 레벨 이상의 교류전압이 유입될 때, 바리스터를 이용하여 흡수처리하는 제2보호회로부(22)와; 상기 상용전원입력부(10)를 통해 상기 통신장비(30)측으로 제3 레벨 이상의 교류전압이 유입될 때, 콘덴서를 이용하여 흡수처리하는 제3보호회로부(23)와; 낙뢰 방지회로에 전원이 공급되어 동작하고 있는 상태 및, 과전류보호용 퓨즈의 개방 여부를 표시하는 표시부(24)와; 상기 제1-3보호회로부(21-23)를 통해 상기 상용전원입력부(10)로부터 공급되는 상용전원(예: AC 220V)에 의해 구동되어 무선통신을 위한 신호전송기능을 수행하는 통신장비(30)로 구성한다.

상기 제1보호회로부(21)는 입력뉴추럴라인(IN_N.LINE)과 입력핫라인(IN_H.LINE)의 사이에 서지흡수소자(ARR1)가 접속되고, 그 입력뉴추럴라인(IN_N.LINE)과 입력프레임그라운드라인(IN_F.G)의 사이에 서지흡수소자(ARR2)가 접속되며, 그 입력핫라인(IN_H.LINE)과 입력프레임그라운드라인(IN_F.G)의 사이에 서지흡수소자(ARR3)가 접속된다.

상기 제2보호회로부(22)는 입력뉴추럴라인(IN_N.LINE)과 입력핫라 인(IN_H.LINE)의 사이에 바리스터(TN1)가 접속되고, 그 입력뉴추럴라인(IN_N.LINE)과 입력프레임그라운드라인(IN_F.G)의 사이에 바리스터(TN2)가 접속되며, 그 입력핫라인(IN_H.LINE)과 입력프레임그라운드라인(IN_F.G)의 사이에 바리스터(TN3)가 접속된다.

상기 제3보호회로부(23)는 입력뉴추럴라인(IN_N.LINE)과 입력핫라인(IN_H.LINE)의 사이에 콘덴서(C1)가 접속되고, 그 입력뉴추럴라인(IN_N.LINE)과 입력프레임그라운드라인(IN_F.G)의 사이에 콘덴서(C2)가 접속되며, 그 입력핫라인(IN_H.LINE)과 입력프레임그라운드라인(IN_F.G)의 사이에 콘덴서(C3)가 접속된다.

상기 표시부(24)는 상기 입력핫라인(IN_H.LINE)이 과전류보호용 퓨즈(FU)를 통한 후 동작표시용 발광다이오드(LED1) 및 저항(R1),다이오드(D1)를 통해 상기 입출력뉴추럴라인(IN_N.LINE),(OUT_N.LINE)에 공통접속되고, 상기 입력핫라인(IN_H.LINE)이 퓨즈경보용 발광다이오드(LED2) 및 다이오드(D2)를 통해 상기 과전류보호용 퓨즈(FU)의 타측에 접속되어 그 접속점이 저항(R2)을 통해 상기 입출력뉴추럴라인(IN_N.LINE),(OUT_N.LINE)에 공통접속된다.

이와 같이 구성한 본 발명의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

일반적으로, 인도어 랙(Indoor Rack)이나 아웃도어 랙(outdoor Rack)에 기지국 등의 통신장비(30)가 설치되고, 그 통신장비(30)는 상용전원입력부(10)를 통해 공급되는 교류전원을 입력받은 후 필요로 하는 레벨의 직류전원으로 변환하여 사용하게 된다.

따라서, 낙뢰나 서지에 의해 다양한 형태로 유입되는 과전압(또는 과전류)을 상기 통신장비(30)의 입력단에서 제거할 필요가 있는데, 이와 같은 처리과정은 다음과 같다.

상용전원입력부(10)로부터 입력핫라인(IN_H.LINE)을 통해 전원이 입력되면, 과전류보호용 퓨즈(FU)를 통해 입력되는 전압이 동작표시용 발광다이오드(LED1)를 통하고, 다시 저항(R1) 및 다이오드(D1)을 통해 출력뉴추럴라인(OUT_N.LINE)측으로 출력된다.

따라서, 이때 상기 동작표시용 발광다이오드(LED1)가 점등되어 낙뢰방지회로에 전원이 공급되어 동작하고 있음을 나타내게 된다.

이와 같은 상태에서, 낙뢰나 서지에 의해 상기 상용전원입력부(10)를 통해 상기 통신장비(30)측으로 유입되는 과전압은 제1-3보호회로부(21),(22),(23) 중에서 적어도 하나 이상을 통해 제거된다.

상기 제1보호회로부(21)는 3개의 서지흡수소자(ARR1,ARR2),(ARR3)로 이루어져 있다. 상기 서지흡수소자(ARR1,ARR2),(ARR3)의 정격전압은 대략적으로 AC 500∼3600V인데, 본 실시예에서는 1000V인 것을 예로 하였다.

상기 제2보호회로부(22)는 3개의 바리스터(TN1,TN2),(TN3)로 이루어져 있다. 상기 바리스터(TN1,TN2),(TN3)의 정격전압은 저압용이 AC 18∼68V이고, 중고압용이 AC 62∼1800V인데, 본 실시예에서는 470V의 바리스터가 적용된 것을 예로 하였다.

상기 제3보호회로부(23)는 3개의 콘덴서(C1,C2),(C3)로 이루어져 있다. 상기 콘덴서(C1,C2),(C3)의 정격전압은 대략적으로 AC 12V∼800V인데, 본 실시예에서는 270V인 것을 예로 하였다.

이와 같은 경우, 낙뢰나 서지에 의해 상기 상용전원입력부(10)를 통해 상기 통신장비(30)측으로 270V 정도의 교류전압이 유입되면 상기 제1-3보호회로부(21),(22),(23) 중에서 제3보호회로부(23)가 다음과 같이 동작하여 그 270V가 제거된다.

입력뉴추럴라인(IN_N.LINE)을 통해 270V 정도의 교류전압이 입력되면, 이는 한편으로 입력뉴추럴라인(IN_N.LINE)과 입력핫라인(IN_H.LINE)사이에 연결된 콘덴서(C1)에 의해 흡수처리됨과 아울러, 다른 한편으로는 입력뉴추럴라인(IN_N.LINE)과 입력프레임그라운드라인(IN_F.G)사이에 연결된 콘덴서(C2)에 의해 흡수처리된 후 나머지가 그 입력프레임그라운드라인(IN_F.G) 측으로 뮤팅된다.

또한, 상기 입력핫라인(IN_H.LINE)을 통해 입력되는 270V 정도의 교류전압은 그 입력핫라인(IN_H.LINE)과 입력프레임그라운드라인(IN_F.G)사이에 연결된 콘덴서(C3)에 의해 흡수처리된다.

낙뢰나 서지에 의해 상기 상용전원입력부(10)를 통해 상기 통신장비(30)측으로 470V 정도의 교류전압이 유입되면 이는 상기 제3보호회로부(23)에 의해 상기와 같이 흡수처리된다.

이와 동시에, 상기 입력뉴추럴라인(IN_N.LINE)을 통해 입력되는 470V 정도의 교류전압이 한편으로 입력뉴추럴라인(IN_N.LINE)과 입력핫라인(IN_H.LINE)사이에 연결된 바리스터(TN1)에 의해 흡수처리됨과 아울러, 다른 한편으로는 입력뉴추럴라인(IN_N.LINE)과 입력프레임그라운드라인(IN_F.G)사이에 연결된 바리스터(TN2)에 의해 흡수처리된 후 그 나머지가 입력프레임그라운드라인(IN_F.G) 측으로 뮤팅된다.

또한, 상기 입력핫라인(IN_H.LINE)을 통해 입력되는 470V 정도의 교류전압은 그 입력핫라인(IN_H.LINE)과 입력프레임그라운드라인(IN_F.G)사이에 연결된 바리스터(TN3)에 의해 흡수처리된다.

낙뢰나 서지에 의해 상기 상용전원입력부(10)를 통해 상기 통신장비(30)측으로 1000V 정도의 교류전압이 유입되면 이는 상기 제2보호회로부(22) 및 제3보호회로부(23)에 의해 상기와 같이 흡수처리된다.

이와 동시에, 상기 입력뉴추럴라인(IN_N.LINE)을 통해 입력되는 1000V 정도의 교류전압이 한편으로 입력뉴추럴라인(IN_N.LINE)과 입력핫라인(IN_H.LINE)사이에 연결된 서지흡수소자(예: DIA SUEGE SERIES)(ARR1)에 의해 흡수처리됨과 아울러, 다른 한편으로는 입력뉴추럴라인(IN_N.LINE)과 입력프레임그라운드라인(IN_F.G)사이에 연결된 서지흡수소자(ARR2)에 의해 흡수처리된 후 그 나머지가 입력프레임그라운드라인(IN_F.G) 측으로 뮤팅된다.

또한, 상기 입력핫라인(IN_H.LINE)을 통해 입력되는 1000V 정도의 교류전압은 그 입력핫라인(IN_H.LINE)과 입력프레임그라운드라인(IN_F.G)사이에 연결된 서지흡수소자(ARR3)에 의해 흡수처리된다.

한편, 어떤 이유로 인하여 상기 입력핫라인(IN_H.LINE)에 연결된 과전류보호용 퓨즈(FU)가 개방(off)되는 경우, 퓨즈경보용 발광다이오드(LED1)의 캐소우드측 전압이 '하이'에서 '로우'로 된다. 이에 따라, 상기 입력핫라인(IN_H.LINE)을 통해 입력되는 전압이 퓨즈경보용 발광다이오드(LED1)를 통하고, 다시 다이오드(D2) 및 저항(R2)을 통해 출력뉴추럴라인(OUT_N.LINE)측으로 출력된다.

따라서, 이때 상기 퓨즈경보용 발광다이오드(LED2)가 점등되어 사용자가 그 사실은 인지한 후 그 과전류보호용 퓨즈(FU)를 새것으로 교체하는 등의 적절한 조치를 취할 수 있게 된다.

상기 설명에서는 상기 제1보호회로부(21)의 정격전압이 AC 1000V이고, 상기 제2보호회로부(22)의 정격전압이 AC 470V이며, 상기 제3보호회로부(23)의 정격전압이 AC 270V인 것을 예로 하여 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아니고 이들의 정격전압을 적절히 선택하여 낙뢰나 서지에 의해 입력되는 소정 영역의 AC 전압을 제거할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 통신장비의 낙뢰 방지회로도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

10 : 상용전원 입력부 21 : 제1보호회로부

22 : 제2보호회로부 23 : 제3보호회로부

24 : 표시부 30 : 통신장비

Claims (9)

1. 외부로부터 상용전원을 입력받아 통신장비에 전달하는 상용전원입력부와;

   상기 상용전원입력부를 통해 제1 레벨 이상의 교류전압이 유입될 때, 서지흡수소자를 이용하여 흡수처리하는 제1보호회로부와;

   상기 상용전원입력부를 통해 제2 레벨 이상의 교류전압이 유입될 때, 바리스터를 이용하여 흡수처리하는 제2보호회로부와;

   상기 상용전원입력부를 통해 제3 레벨 이상의 교류전압이 유입될 때, 콘덴서를 이용하여 흡수처리하는 제3보호회로부와;

   상기 제1-3보호회로부를 통해 상기 상용전원입력부로부터 공급되는 상용전원에 의해 구동되어 통신을 위한 신호전송기능을 수행하는 통신장비와;

   낙뢰 방지회로에 전원이 공급되어 동작하고 있는 상태 및 과전류보호용 퓨즈의 개방 여부를 표시하는 표시부를 포함하되,

   제1보호회로부는 입력뉴추럴라인(IN_N.LINE)과 입력핫라인(IN_H.LINE)의 사이에 서지흡수소자(ARR1)가 접속되고, 상기 입력뉴추럴라인(IN_N.LINE)과 입력프레임그라운드라인(IN_F.G)의 사이에 서지흡수소자(ARR2)가 접속되며, 상기 입력핫라인(IN_H.LINE)과 상기 입력프레임그라운드라인(IN_F.G)의 사이에 서지흡수소자(ARR3)가 접속되어 구성되고,

   제2보호회로부는 상기 입력뉴추럴라인(IN_N.LINE)과 상기 입력핫라인(IN_H.LINE)의 사이에 바리스터(TN1)가 접속되고, 상기 입력뉴추럴라인(IN_N.LINE)과 상기 입력프레임그라운드라인(IN_F.G)의 사이에 바리스터(TN2)가 접속되며, 상기 입력핫라인(IN_H.LINE)과 상기 입력프레임그라운드라인(IN_F.G)의 사이에 바리스터(TN3)가 접속되어 구성되며,

   제3보호회로부는 상기 입력뉴추럴라인(IN_N.LINE)과 상기 입력핫라인(IN_H.LINE)의 사이에 콘덴서(C1)가 접속되고, 상기 입력뉴추럴라인(IN_N.LINE)과 상기 입력프레임그라운드라인(IN_F.G)의 사이에 콘덴서(C2)가 접속되며, 상기 입력핫라인(IN_H.LINE)과 상기 입력프레임그라운드라인(IN_F.G)의 사이에 콘덴서(C3)가 접속되어 구성되고,

   상기 표시부는 상기 입력핫라인(IN_H.LINE)이 과전류보호용 퓨즈(FU)를 통한 후 동작표시용 발광다이오드(LED1) 및 저항(R1),다이오드(D1)를 통해 입출력뉴추럴라인(IN_N.LINE),(OUT_N.LINE)에 공통접속되고, 상기 입력핫라인(IN_H.LINE)이 퓨즈경보용 발광다이오드(LED2) 및 다이오드(D2)를 통해 상기 과전류보호용 퓨즈(FU)의 타측에 접속되어 그 접속점이 저항(R2)을 통해 상기 입출력뉴추럴라인(IN_N.LINE),(OUT_N.LINE)에 공통접속되어 구성된 것을 특징으로 하는 통신장비의 낙뢰 방지회로.
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