KR101085467B1

KR101085467B1 - 서지 보호 회로, 로컬 영역 네트워크 커넥터 및 네트워크 모듈

Info

Publication number: KR101085467B1
Application number: KR1020090122683A
Authority: KR
Inventors: 웨이-춘 짜오; 위-시앙 리
Original assignee: 유니한 코포레이션
Priority date: 2008-12-10
Filing date: 2009-12-10
Publication date: 2011-11-22
Also published as: TWI376130B; JP4800417B2; KR20100067070A; US8179654B2; US20100142106A1; TW201023568A; JP2010142107A

Abstract

로컬 영역 네트워크 (LAN) 커넥터의 서지 보호 회로는 상기 로컬 영역 네트워크 커넥터 내에 배치된 복수의 변압기들에 연결되기에 적합하다. 상기 서지 보호 회로는 공액 코일 모듈과 서지 흡수 엘리먼트를 포함한다. 상기 공액 코일 모듈은 적어도 하나의 공액 코일을 구비한다. 그 공액 코일은 제1 입력 단자, 제2 입력 단자, 제1 출력 단자 및 제2 출력 단자를 구비한다. 상기 공액 코일의 상기 제1 입력 단자와 제2 입력 단자는 개별 변압기의 중앙 태핑된 단자에 각각 연결된다. 서지 흡수 엘리먼트의 제1 단자는 그라운드에 연결되며, 제2 단자는 제1 출력 단자들과 제2 출력 단자들에 연결된다.

Description

서지 보호 회로, 로컬 영역 네트워크 커넥터 및 네트워크 모듈 {Surge preventing circuit, local area network connector, and network module}

관련된 출원에 대한 상호 참조

이 정식 출원은 2008.12.10.에 자유 중국 대만에서 출원된 특허출원번호 097148081 의 출원에 대한 우선권을 주장하며, 상기 출원은 그 전체가 본원에 참조로서 편입된다.

기술분야

본 발명은 서지 (surge) 보호 회로에 관한 것이며, 더 상세하게는, 서지 보호 회로, 그 서지 보호 회로를 사용한 로컬 영역 네트워크 (local area network (LAN)) 커넥터 및 상기 커넥터를 사용한 네트워크 모듈에 관한 것이다.

서지 발생은 전력 전송 회로나 그라운드 (ground) 경로를 통해서 컴퓨터나 모바일 전화기 등과 같은 제품에 영향을 미치며, 그 서지의 영향은 침입 경로나 침 입 에너지에 따라 변할 수 있을 것이다. 상기 서지가 상기 제품의 내부로 직접 돌진하면, 그 제품에 가해진 손해는 가장 커진다. 번개가 쳐서 큰 서지가 발생되면, 그 낙뢰 에너지를 방전으로 능동적으로 인도하기 위해서 피뢰침이 사용된다. 낙뢰로부터 발생된 전기적인 흐름은 그라운드 (ground) 저항에서의 급작스러운 전압의 상승을 일으킬 수 있을 것이며, 그 전기 흐름은 그라운드에 내장된 커플링 회로를 통해서 상기 제품으로 전달될 수 있을 것이며, 상기 제품의 내부 엘리먼트들에 손해를 일으키거나 그 제품의 어떤 기능을 파괴하는 결과를 가져온다. 그러므로, 서지 보호 기기는 회로에서는 필요한 기기이다.

전통적인 서지 보호 기기에 따르면, 제품 회로 내에 변압기가 배치되며, 그 변압기는 고전압을 감소시키기 위해서 사용된다. 다른 방법으로, 제너 다이오드 또는 금속 산화물 배리스터 (metal oxide varistor (MOV)) 와 같은 서지 흡수 엘리먼트가 사용된다. 제너 다이오드는 예로서 들은 것이다. 보통의 회로 전압 하에서, 서지 흡수 엘리먼트는 동작하지 않는다. 서지가 발생되어 전압의 급격한 상승을 불러일으키면, 상기 서지 흡수 엘리먼트의 외부 전압이 그 회로의 항복 (breakdown) 전압을 초과하기 때문에, 그 순간에, 전압의 급격한 상승에 의해 발생된 전류의 일부는 상기 서지 흡수 엘리먼트에 의해 흡수될 수 있을 것이며, 다른 일부는 그 서지 흡수 엘리먼트를 통해서 그라운드 단자로 전달될 수 있을 것이다. 그러므로, 후단 (back-end)의 회로는 그 고전압 흐름에 의해 손상을 받는 것으로부터 보호될 수 있다.

도 1은 종래 기술의 서지 보호 회로를 구비한 로컬 영역 네트워크 (local area network (LAN))를 보여주는 회로 도면이다. 도 1을 참조한다. 전통적인 로컬 영역 네트워크 모듈 (100)은 로컬 영역 네트워크 커넥터 (102)와 서지 보호 회로 (104)를 구비한다. 상기 서지 보호 회로 (104)는 세 개의 서지 흡수 엘리먼트들 (104a, 104b, 104c)과 두 개의 저항들 (R1, R2)을 포함한다. 상기 로컬 영역 네트워크 (102)의 일 측면은 전송 단자 TX, 중앙 태핑된 (center tapped) 전송 단자 TXCT, 수신 단자 RX 및 중앙 태핑된 수신 단자 RXCT를 구비한다. 상기 전송 단자 TX 및 수신 단자 RX는 네트워크 (도시되지 않음)에 각각 연결된다. 상기 중앙 태핑된 전송 단자 (TXCT)는 서지 흡수 엘리먼트 (104b)의 제2 단자 (2), 상기 저항 R2의 제1 단자 (1) 및 상기 서지 흡수 엘리먼트 (104c)의 제1 단자 (1)에 연결된다. 상기 중앙 태핑된 수신 단자 (RXCT)는 상기 서지 흡수 엘리먼트 (104a)의 제1 단자 (1), 저항 R1의 제1 단자 (1) 및 상기 서지 흡수 엘리먼트 (104b)의 제1 단자 (1)에 연결된다. 추가로, 상기 저항들 (R1, R2)과 서지 흡수 엘리먼트들 (104a, 104c)의 제2 단자들 (2)은 그라운드로 연결된다. 상기 저항들 (R1, R2)은 커패시터 C1을 통해서 그라운드로 연결된다. 상기 저항들 (R1, R2)은 커패시터 (C1)을 통해서 그라운드로 연결될 수 있다.

서지가 발생할 때에, 도 1에서, 전압이 갑자기 올라서 엘리먼트 내에서 전류의 급격한 상승을 일으키게 한다. 상기 중앙 태핑된 수신 단자 RXCT를 통해서 흐르는 상기 갑자기 상승된 전류가 노드 A로 흐르면, 그 전류의 일부는 상기 서지 흡수 엘리먼트 (104b)에 의해 흡수될 수 있을 것이며 또는 상기 서지 흡수 엘리먼트 (104a)를 통해서 그라운드 단자로 흐를 수 있을 것이다. 동일한 방식으로, 상기 중 앙 태핑된 전송 단자 (TXCT)을 통해서 흐르는 상기 갑자기 상승된 전류가 노드 B로 흘러가면, 그 전류의 일부는 상기 서지 흡수 엘리먼트 (104b)에 의해 흡수될 수 있을 것이며 또는 상기 서지 흡수 엘리먼트 (104c)를 통해서 그라운드 단자로 흐를 수 있을 것이다. 상기 서지 흡수 엘리먼트들 (104a, 104b, 104c)을 통해서, 상기 전압의 급격한 상승에 의해 발생된 전류는 그라운드로 인도될 수 있으며, 그럼으로써 후단의 회로가 상기 고압의 전류에 의해서 손해를 입는 것을 방지할 수 있다.

그러나, 서지 흡수 엘리먼트가 상기 회로를 방어하기 위해서 사용되기는 하지만, 그 단가는 높고, 서지 흡수 엘리먼트의 개수는 변압기의 개수가 따라서 증가한다.

본 발명의 목적은 서지 보호 회로를 제공하는 것이다. 본 발명에서, 회로 엘리먼트가 손해를 입지 않도록 서지를 효과적으로 방지하기 위해서 단일의 서지 흡수 엘리먼트가 사용된다.

본 발명의 실시예는 서지 보호 회로를 포함하는 로컬 영역 네트워크 (local area network (LAN)) 커넥터를 제공한다.

본 발명의 실시예는 상기 로컬 영역 네트워크 커넥터를 포함하는 네트워크 모듈을 제공한다.

본 발명의 실시예는 로컬 영역 네트워크 커넥터의 서지 보호 회로를 제공하 며, 상기 서지 보호 회로는 상기 로컬 영역 네트워크 커넥터에 배치된 복수의 변압기들에 연결된다. 상기 서지 보호 회로는 공액 코일 모듈과 서지 흡수 엘리먼트를 포함한다. 상기 공액 코일 모듈은 적어도 하나의 공액 코일을 구비한다. 상기 공액 코일은 제1 입력 단자, 제2 입력 단자, 제1 출력 단자 및 제2 출력 단자를 구비한다. 상기 공액 코일의 상기 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자는 상기 각 변압기의 중앙 태핑된 (tapped) 단자에 각각 연결된다. 상기 서지 흡수 엘리먼트는 제1 단자와 제2 단자를 구비한다. 상기 서지 흡수 엘리먼트의 상기 제1 단자는 그라운드 (ground)로 연결되며, 상기 제2 단자는 상기 제1 출력 단자들 및 상기 제2 출력 단자들에 연결된다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 서지 흡수 엘리먼트는, 세라믹 가스 튜브, 과도 전압 억제기 (transient voltage suppressor (TVS)) 다이오드, 스파크 갭 (gap) 또는 금속 산화물 배리스터 (metal oxide varistor (MOV)) 서지 흡수기를 포함한다.

본 발명의 실시예는 복수의 변압기들, 공액 코일 모듈 및 서지 흡수 엘리먼트를 포함한 로컬 영역 네트워크 커넥터를 제공한다. 상기 변압기들 각각의 2차 측 (secondary side)은 제1 단자 포인트, 제2 단자 포인트 및 중앙 태핑된 단자를 포함한다. 상기 공액 코일 모듈은 적어도 하나의 제1 공액 코일을 구비하며, 상기 제1 공액 코일은 상기 각 변압기의 상기 중앙 태핑된 단자에 각각 연결되는 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자를 구비한다. 상기 제1 공액 코일은 제1 출력 단자 및 제2 출력 단자를 또한 구비한다. 상기 서지 흡수 엘리먼트는 제1 단자와 제2 단자를 구 비한다. 상기 제1 단자는 그라운드로 연결되며, 상기 제2 단자는 상기 제1 공액 코일의 상기 제1 출력 단자 및 상기 제2 출력 단자에 연결된다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 로컬 영역 네트워크 커넥터는 복수의 저항들을 더 포함할 수 있을 것이다. 상기 저항들의 제1 단자들은 그라운드로 연결될 수 있을 것이며, 상기 저항들의 제2 단자들은 상기 각 변압기의 상기 중앙 태핑된 단자에 각각 연결될 수 있을 것이다. 상기 저항들의 상기 제1 단자들은 커패시터를 통해서 그라운드로 연결될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 서지 흡수 엘리먼트는, 세라믹 가스 튜브, 과도 전압 억제기 (transient voltage suppressor (TVS)) 다이오드, 스파크 갭 (gap) 또는 금속 산화물 배리스터 (metal oxide varistor (MOV)) 서지 흡수기를 포함할 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 변압기들의 상기 2차 측들의 일부의 상기 제1 단자 포인트 및 제2 단자 포인트는 상기 로컬 영역 네트워크 커넥터의 데이터 전송 단자 그룹으로서 사용될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 변압기들의 상기 2차 측들의 일부의 상기 제1 단자 포인트 및 제2 단자 포인트는 상기 로컬 영역 네트워크 커넥터의 데이터 수신 단자 그룹으로서 사용될 수 있을 것이다.

다른 모습에서, 본 발명의 실시예는, 프로세싱 유닛, 네트워크 커넥터 및 서지 흡수 엘리먼트를 포함하는 네트워크 모듈을 제공한다. 상기 프로세싱 유닛은 데이터 전송이나 수신을 제어하기 위해서 사용된다. 상기 네트워크 커넥터는 네트워 크 및 상기 프로세싱 유닛에 연결되어 데이터를 수신하거나 전송한다. 상기 네트워크 커넥터는 복수의 변압기들, 공액 코일 모듈 및 서지 흡수 엘리먼트를 포함한다. 상기 변압기들 각각의 2차 측 (secondary side)은 제1 단자 포인트, 제2 단자 포인트 및 중앙 태핑된 단자를 포함한다. 상기 공액 코일 모듈은 적어도 하나의 제1 공액 코일을 구비하며, 상기 제1 공액 코일은, 상기 각 변압기의 상기 중앙 태핑된 단자에 각각 연결되는 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자를 구비한다. 상기 제1 공액 코일은 제1 출력 단자 및 제2 출력 단자를 또한 구비한다. 상기 서지 흡수 엘리먼트는 제1 단자와 제2 단자를 구비한다. 상기 제1 단자는 그라운드로 연결되며, 상기 제2 단자는 상기 제1 공액 코일의 상기 제1 출력 단자 및 상기 제2 출력 단자에 연결된다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 로컬 영역 네트워크 커넥터는 복수의 저항들을 더 포함할 수 있을 것이다. 상기 저항들의 제1 단자들은 그라운드로 연결되며, 상기 저항들의 제2 단자들은 상기 각 변압기의 상기 중앙 태핑된 단자에 각각 연결될 수 있을 것이다. 상기 저항들의 상기 제1 단자들은 커패시터를 통해서 그라운드로 연결될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 변압기들의 상기 2차 측들의 일부의 상기 제 1 단자 포인트 및 제2 단자 포인트는 상기 네트워크 커넥터의 데이터 전송 단자 그룹으로서 사용될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 변압기들의 상기 2차 측들의 일부의 상기 제1 단자 포인트 및 제2 단자 포인트는 상기 네트워크 커넥터의 데이터 수신 단자 그룹으로서 사용될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 네트워크 모듈은 복수의 제2 공액 코일들을 더 포함할 수 있을 것이다. 상기 제2 공액 코일들 각각은, 상기 변압기들 중의 하나의 2차 측의 제1 단자 포인트 및 제2 단자 포인트와 대응하여 연결되는 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자를 구비할 수 있을 것이다. 상기 제2 공액 코일들 각각은 네트워크로 연결되는 제1 출력 단자 및 제2 출력 단자를 더 구비할 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 공액 코일 모듈의 제1 공액 코일의 개수는 상기 변압기들의 개수에 의해 결정될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 변압기들의 개수는 상기 공액 코일 모듈의 제1 공액 코일 개수의 2배일 수 있을 것이다.

본 발명의 서지 보호 회로에 따라서, 상기 변압기들의 중앙 태핑된 단자들 각각은 상기 공액 코일 모듈의 제1 공액 코일에 대응하여 연결되며, 상기 제1 공액 코일의 출력 단자들은 서로 전기적으로 연결되며 서지 흡수 엘리먼트에 연결되어 접지된다. 그러므로, 어떤 중앙 태핑된 단자에서 고전압 전류가 발생하면, 그 전류의 일부는 단일의 서지 흡수 엘리먼트를 통해서 그라운드 단자로 인도될 수 있으 며, 그럼으로써 상기 회로가 보호된다. 또한, 본 발명에서의 상기 서지 보호 회로는 회로를 보호하기 위해 단일의 서지 흡수 엘리먼트만을 사용하기 때문에, 상기 회로 엘리먼트의 가격이 감소된다. 추가로, 유사한 기술이 로컬 영역 네트워크 커넥터와 네트워크 모듈에 적용될 수 있다.

본 발명의 이와 같은 그리고 다른 특징, 모습들 및 이점들은 다음의 설명, 첨부된 청구범위 및 동반된 도면들을 참조하면 더 잘 이해될 것이다.

본 발명의 실시예들은 이하에서 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다. 추가로, 다음의 실시예들과 도면들에서, 설명을 간략하게 하기 위해서 동일한 또는 유사한 참조 번호들은 동일하거나 유사한 엘리먼트들을 가리키기 위해서 사용된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 시스템을 보여주는 블록 도면이다. 도 2를 참조한다. 컴퓨터 시스템은 중앙 처리 유닛 (central processing unit (CPU)) (210), 칩셋 (220), 운영 시스템 (operating system (OS) (230), 네트워크 모듈 (240) 및 네트워크 (250)를 포함한다. 상기 네트워크 모듈 (240)은 프로세싱 유닛 (242)과 네트워크 커넥터 (244)를 더 포함한다.

상기 중앙 처리 유닛 (210)은 연산 로직 유닛, 제어 유닛 및 저장 유닛을 일반적으로 포함한다. 상기 칩셋 (220)은 전체 컴퓨터 시스템의 제어 센터이며 상기 중앙 처리 유닛 (210)과 (운영 시스템 (230)이나 프로세싱 유닛 (242)과 같은) 다른 주변 기기들의 동작을 연결시키기 위해 사용된다. 상기 운영 시스템 (230)은 컴퓨터 하드웨어와 소프트웨어 자원을 관리하기 위한 프로그램이며, 메모리 관리와 배치, 시스템 자원 공급의 우선 순위 결정, 입력 출력 기기들 제어, 네트워크 운영 및 파일 시스템 관리 등을 위해서 사용될 수 있다. 또한, 상기 운영 시스템 (230)은 사용자가 상기 시스템과 대화하기 (interact) 위한 인터페이스를 제공할 수도 있다.

상기 네트워크 모듈 (240)의 상기 프로세싱 유닛 (242)은 데이터 전송이나 수신을 제어하기 위해 사용되며, 그리고 그것은 상기 네트워크 커넥터 (244)에 연결된다. 그러므로, 상기 네트워크 커넥터 (244)는 상기 프로세싱 유닛 (242)으로부터 수신한 데이터를 상기 네트워크 (250)로 전송할 수 있다.

상기 네트워크 모듈은 본 발명의 실시예에 따라서 도면과 함께 이하에서 상세하게 설명된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 모듈을 보여주는 회로 도면이다. 도 3에서, 네트워크 모듈 (300)은 프로세싱 유닛 (310)과 네트워크 커넥터 (320)를 포함한다. 상기 네트워크 커넥터 (320)는 복수의 변압기들 (321), 복수의 제2 공액 코일들 (323) (4개의 변압기들 및 4개의 제2 공액 코일들만이 도 3에서 도시된다) 및 서지 보호 회로 (325)를 구비한다. 상기 네트워크 커넥터 (320)는 로컬 영역 네트워크 (LAN) 커텍터일 수 있다. 추가로, 이 실시예에서, 상기 네트워크 모듈 (300)은 복수의 저항들 (R)을 더 포함할 수 있다 (도 3에는 4개의 저항들만이 도시되어 있다). 상기 저항들 (R)의 각각은 제1 단자 (1) 및 제2 단자 (2)를 구비한다. 상기 저항들 (R)의 제1 단자들은 그라운드에 연결되며, 상기 제2 단자들 (2)은 변압기들 (321)과 서지 보호 회로 (325)에 연결된다. 상기 저항들 (R)의 제1 단자들 (1)은 커패시터 (C1)을 통해서 그라운드로 연결된다.

상기 변압기들 (321) 각각의 2차 측 (secondary side)은 제1 단자 포인트 (a), 제2차 단자 포인트 (b) 및 중앙 태핑된 단자 (c)를 포함한다. 중앙 태핑된 단자들 (c)의 각각은 저항 (R) 각각의 제2 단자 (2)에 대응하여 연결되며, 상기 2차 측들의 일부의 제1 단자 포인트 (a)와 제2 단자 포인트 (b)는 상기 로컬 영역 네트워크 커넥터의 데이터 전송 단자 그룹이나 데이터 수신 단자 그룹으로서 사용될 수 있다. 상기 제2 공액 코일들 (323)의 각각은 제1 입력 단자 (a₁), 제2 입력 단자 (a₂), 제1 출력 단자 (b₁) 및 제2 출력 단자 (b₂)를 구비한다. 상기 제2 공액 코일들 (323) 각각의 제1 입력 단자 (a₁)와 제2 입력 단자 (a₂)는 상기 각 변압기 (321)의 상기 2차 측의 제1 단자 포인트 (a)와 제2 단자 포인트 (b)에 대응하여 연결되며, 상기 제1 출력 단자 (b₁)와 제2 출력 단자 (b₂)는 각각 (도 2의 네트워크 (250)와 같은) 네트워크에 연결된다.

상기 서지 보호 회로 (325)는 공액 코일 모듈 (326)과 서지 흡수 엘리먼트 (329)를 포함한다. 상기 서지 흡수 엘리먼트 (329)는 제1 단자 (1)와 제2 단자 (2)를 구비하며, 상기 제1 단자 (1)는 그라운드에 연결된다. 추가로, 상기 서지 흡수 엘리먼트 (329)는 세라믹 가스 튜브, 과도 전압 억제기 (transient voltage suppressor (TVS)) 다이오드, 스파크 갭 (gap) 또는 금속 산화물 배리스터 (metal oxide varistor (MOV)) 서지 흡수기일 수 있다. 상기 공액 코일 모듈 (326)은 적어도 하나의 제1 공액 코일 (328)을 구비하며 (도 3에는 두 개의 제1 공액 코일들만 이 도시된다), 상기 제1 공액 코일 (328)은 제1 입력 단자 (a₁), 제2 입력 단자 (a₂), 제2 출력 단자 (b₁) 및 제2 출력 단자 (b₂)를 구비한다. 상기 제1 입력 단자 (a₁)와 제2 입력 단자 (a₂)는 상기 개별 변압기 (321)의 제2 측의 중앙 태핑된 단자 (c)에 대응하여 연결되며, 그것들은 동시에 개별 저항 (R)의 제2 단자 (2)에 대응하여 연결된다. 제1 출력 단자 (b₁)와 제2 출력 단자 (b₂) 모두는 서로 전기적으로 연결되며 그리고 상기 서지 흡수 엘리먼트 (329)의 제2 단자 (2)에 연결된다.

추가로, 상기 제1 공액 코일 (328)의 개수는 상기 변압기 (321)의 개수에 의해 결정된다. 예를 들면, 상기 변압기 (321)의 개수가 2로 줄어들면, 단지 하나의 제1 공액 코일 (328)만이 필요하다. 상기 변압기 (321)의 개수가 6으로 증가하면, 상기 제1 공액 코일 (328)의 개수는 3으로 증가한다. 즉, 두 변압기들 (321) 모두의 상기 중앙 태핑된 단자들 (c)은 상기 제1 공액 코일 (328)의 제1 입력 단자 (a₁) 및 제2 입력 단자 (a₂) 각각에 대응하여 연결될 수 있다.

상기 네트워크 모듈 (300)의 회로 설계가 위에서의 내용에 따라서 설명된다. 그 동작은 상기 실시예에 따라서 이하에서 더 설명된다.

도 3에 따라서, 전압의 급격한 상승을 일으키도록 서지가 발생하면 (예를 들면, 낙뢰가 발생하면), 엘리먼트 내에서의 전류가 갑자기 상승한다. 중앙 태핑된 단자 (c)에서 상기 변압기들 (321) 중의 어느 하나에 의해서 발생된 고전압 전류가 전류 접속 모드에 따라서 노드들 (A, B, C 또는 D)을 통해서 흐르면, 그 전류의 일 부는 저항들 (R)을 통해서 그라운드로 전송될 수 있을 것이며, 그 전류의 일부는 상기 제1 공액 코일 (328)로 분기되어 상기 서지 흡수 엘리먼트 (329)에 의해 그라운드 단자로 인도될 수 있을 것이다. 그러므로, 상기 서지 흡수 엘리먼트 (329)를 포함하는 상기 서지 보호 회로 (325)는 상기 갑자기 상승된 에너지를 버퍼링하거나 소비할 수 있으며 나머지 에너지를 그라운드 단자로 인도할 수 있으며, 그럼으로써 원래의 회로에 의해 겪어지는 충격을 크게 줄인다.

상기 네트워크 모듈 (300)은 복수의 네트워크 커넥터들 (320)을 또한 포함할 수 있다. 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 네트워크 모듈을 도시한 부분적인 회로 도면이다. 도 3과 도 4를 함께 참조한다. 이 실시예에서, 네트워크 모듈 (400)은 4개의 네트워크 커넥터들 (410), 4개의 RJ45 커넥터들 (420) 및 서지 흡수 엘리먼트 (329)를 포함한다. 상기 네트워크 커넥트들 (410) 각각은 4개의 변압기들 (321), 4개의 제2 공액 코일들 (323) 및 공액 코일 모듈 (326)을 포함한다. 상기 공액 코일 모듈 (326)은 두 개의 1차 공액 코일들 (도시되지 않음)을 포함하며, 상기 공액 코일의 내부 회로 연결은 도 3에서의 것과 동일하다. 추가로, 상기 네트워크 커넥터들 (410)의 상기 공액 모듈들 (326)은 케이블 (430)을 통해서 서로 전기적으로 연결되며 그리고 상기 서지 흡수 엘리먼트 (329)로 연결된다. 그래서, 상기 네트워크 커넥터들 (410)의 어느 하나의 전류가 갑자기 증가하면, 상기 전류의 일부는 상기 케이블 (420)을 통해서 상기 공액 코일 모듈 (326)로부터 상기 서지 흡수 엘리먼트 (329)로 흘러서 상기 그라운드 단자로 인도될 수 있다. 그러므로, 상기 네트워크 커넥터 (410)의 개수가 증가하면, 본 발명의 이 실시예에서의 상기 네트워크 모듈 (400)은 전체 회로를 보호하기 위해서 오직 하나의 서지 흡수 엘리먼트 (329)만을 여전히 사용할 수 있다.

요약하면, 본 발명의 실시예들에 따라서, 전통적인 서지 보호 회로가 다시 설계된다. 변압기들 각각은 상기 공액 코일 모듈의 제1 공액 코일에 대응하여 연결되며, 그리고 상기 제1 공액 코일들의 출력 단자들은 서로 전기적으로 연결되며, 서지 흡수 엘리먼트를 통해서 그라운드로 연결된다. 그러므로, 상기 변압기들의 어떤 하나의 전류가 갑자기 증가하면 상기 전류의 일부는 상기 서지 흡수 엘리먼트를 통해서 그라운드 단자로 인도될 수 있으며, 그럼으로써 상기 회로를 보호한다. 또한, 본 발명의 실시예들에서의 서지 보호 회로는 상기 회로를 보호하기 위해 단일의 서지 흡수 엘리먼트를 사용하기 때문에, 그 회로 엘리먼트의 가격이 줄어든다. 추가로, 그 서지 보호 회로는 다른 회로 모듈들에 추가로 병합될 수 있으며 응용을 위해서 특정한 범용성을 가진다.

비록 본 발명이 특정 바람직한 실시예들을 참조하여 아주 상세하게 설명되었지만, 그런 개시는 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다. 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자들은 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않으면서도 다양한 변형과 변화를 만들 수 있을 것이다. 그러므로, 첨부된 청구항들의 범위는 여기에서 설명된 바람직한 실시예에 대한 설명으로 제한되어서는 안된다.

본 발명은 서지 보호 회로에 관한 것으로, 서지 보호 회로, 그 서지 보호 회로를 사용한 로컬 영역 네트워크 (local area network (LAN)) 커넥터 및 상기 커넥 터를 사용한 네트워크 모듈에 사용될 수 있다.

도 1은 종래 기술에서의 서지 보호 회로를 구비한 로컬 영역 네트워크 (LAN)을 보여주는 회로 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 시스템을 보여주는 블록 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 모듈을 보여주는 회로 도면이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 네트워크 모듈을 보여주는 부분적인 회로 도면이다.

Claims

로컬 영역 네트워크 (local area network (LAN)) 커넥터에 배치된 복수의 변압기들에 연결되는 로컬 영역 네트워크 커넥터의 서지 (surge) 보호 회로로서,

적어도 하나의 공액 (conjugate) 코일을 구비한 공액 코일 모듈로, 상기 공액 코일은 제1 입력 단자, 제2 입력 단자, 제1 출력 단자 및 제2 출력 단자를 구비하며, 상기 공액 코일의 상기 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자는 상기 각 변압기의 중앙 태핑된 (tapped) 단자에 각각 연결되는, 공액 코일 모듈; 및

제1 단자와 제2 단자를 구비한 서지 흡수 엘리먼트로, 상기 제1 단자는 그라운드 (ground)로 연결되며, 상기 제2 단자는 상기 제1 출력 단자들 및 상기 제2 출력 단자들에 연결되는, 서지 흡수 엘리먼트를 포함하는, 서지 보호 회로.
제1항에 있어서, 상기 서지 흡수 엘리먼트는,

세라믹 가스 튜브, 과도 전압 억제기 (transient voltage suppressor (TVS)) 다이오드, 스파크 갭 (gap) 또는 금속 산화물 배리스터 (metal oxide varistor (MOV)) 서지 흡수기를 포함하는, 서지 보호 회로.
복수의 변압기들로, 상기 변압기들 각각의 2차 측 (secondary side)은 제1 단자 포인트, 제2 단자 포인트 및 중앙 태핑된 단자를 포함하는, 복수의 변압기들;

적어도 하나의 제1 공액 코일을 구비한 공액 코일 모듈로서, 상기 제1 공액 코일은 상기 각 변압기의 상기 중앙 태핑된 단자에 각각 연결되는 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자를 구비하며, 상기 제1 공액 코일은 제1 출력 단자 및 제2 출력 단자를 또한 구비하는, 공액 코일 모듈; 및

제1 단자와 제2 단자를 구비한 서지 흡수 엘리먼트로, 상기 제1 단자는 그라운드로 연결되며, 상기 제2 단자는 상기 제1 공액 코일의 상기 제1 출력 단자 및 상기 제2 출력 단자에 연결되는, 서지 흡수 엘리먼트를 포함하는, 로컬 영역 네트워크 커넥터.
제3항에 있어서, 상기 로컬 영역 네트워크 커넥터는,

복수의 저항들을 더 포함하며,

상기 저항들 각각은 제1 단자 및 제2 단자를 포함하며,

상기 제1 단자들은 그라운드로 연결되며, 상기 제2 단자들은 상기 각 변압기의 상기 중앙 태핑된 단자에 각각 연결되는, 로컬 영역 네트워크 커넥터.
제4항에 있어서,

상기 저항들의 상기 제1 단자들은 적어도 하나의 커패시터를 통해서 그라운드로 연결되는, 로컬 영역 네트워크 커넥터.
제3항에 있어서, 상기 서지 흡수 엘리먼트는,

세라믹 가스 튜브, 과도 전압 억제기 (transient voltage suppressor (TVS)) 다이오드, 스파크 갭 (gap) 또는 금속 산화물 배리스터 (metal oxide varistor (MOV)) 서지 흡수기를 포함하는, 로컬 영역 네트워크 커넥터.
제3항에 있어서,

상기 변압기들의 상기 2차 측들의 일부의 상기 제1 단자 포인트 및 제2 단자 포인트는 상기 로컬 영역 네트워크 커넥터의 데이터 전송 단자 그룹으로서 사용되는, 로컬 영역 네트워크 커넥터.
제3항에 있어서,

상기 변압기들의 상기 2차 측들의 일부의 상기 제1 단자 포인트 및 제2 단자 포인트는 상기 로컬 영역 네트워크 커넥터의 데이터 수신 단자 그룹으로서 사용되는, 로컬 영역 네트워크 커넥터.
제3항에 있어서,

상기 로컬 영역 네트워크 커넥터는 복수의 제2 공액 코일들을 더 포함하며,

상기 제2 공액 코일들 각각은, 상기 변압기들 중의 하나의 2차 측의 제1 단자 포인트 및 제2 단자 포인트와 대응하여 연결되는 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자를 구비하며,

상기 제2 공액 코일들 각각은 네트워크로 연결되는 제1 출력 단자 및 제2 출 력 단자를 더 구비하는, 로컬 영역 네트워크 커넥터.
제3항에 있어서,

상기 공액 코일 모듈의 제1 공액 코일의 개수는 상기 변압기들의 개수에 의해 결정되는, 로컬 영역 네트워크 커넥터.
제10항에 있어서,

상기 변압기들의 개수는 상기 공액 코일 모듈의 제1 공액 코일 개수의 2배인, 로컬 영역 네트워크 커넥터.
네트워크 모듈로서,

데이터 전송이나 수신을 제어하기 위한 프로세싱 유닛; 및

네트워크 및 상기 프로세싱 유닛에 연결되어, 데이터를 수신하거나 전송하는 네트워크 커넥터를 포함하며,

상기 네트워크 커넥터는,

복수의 변압기들로서, 상기 변압기들 각각의 2차 측 (secondary side)은 제1 단자 포인트, 제2 단자 포인트 및 중앙 태핑된 단자를 포함하는, 복수의 변압기들;

적어도 하나의 제1 공액 코일을 구비한 공액 코일 모듈로서, 상기 제1 공액 코일은, 상기 각 변압기의 상기 중앙 태핑된 단자에 각각 연결되는 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자를 구비하며, 상기 제1 공액 코일은 제1 출력 단자 및 제2 출력 단자를 또한 구비하는, 공액 코일 모듈; 및

제1 단자와 제2 단자를 구비한 서지 흡수 엘리먼트로서, 상기 제1 단자는 그라운드로 연결되며, 상기 제2 단자는 상기 제1 공액 코일의 상기 제1 출력 단자 및 상기 제2 출력 단자에 연결되는, 서지 흡수 엘리먼트를 포함하는, 네트워크 모듈.
제12항에 있어서,

복수의 저항들을 더 포함하며,

상기 저항들 각각은 제1 단자 및 제2 단자를 구비하며,

상기 제1 단자들은 그라운드로 연결되며, 상기 제2 단자들은 상기 각 변압기의 상기 중앙 태핑된 단자에 각각 연결되는, 네트워크 모듈.
제13항에 있어서,

상기 저항들의 상기 제1 단자들은 적어도 하나의 커패시터를 통해서 그라운드로 연결되는, 네트워크 모듈.
제12항에 있어서, 상기 서지 흡수 엘리먼트는,

세라믹 가스 튜브, 과도 전압 억제기 (transient voltage suppressor (TVS)) 다이오드, 스파크 갭 (gap) 또는 금속 산화물 배리스터 (metal oxide varistor (MOV)) 서지 흡수기를 포함하는, 네트워크 모듈.
제12항에 있어서,

상기 변압기들의 상기 2차 측들의 일부의 상기 제1 단자 포인트 및 제2 단자 포인트는 상기 네트워크 커넥터의 데이터 전송 단자 그룹으로서 사용되는, 네트워크 모듈.
제12항에 있어서,

상기 변압기들의 상기 2차 측들의 일부의 상기 제1 단자 포인트 및 제2 단자 포인트는 상기 네트워크 커넥터의 데이터 수신 단자 그룹으로서 사용되는, 네트워크 모듈.
제12항에 있어서,

복수의 제2 공액 코일들을 더 포함하며,

상기 제2 공액 코일들 각각은, 상기 변압기들 중의 하나의 2차 측의 제1 단자 포인트 및 제2 단자 포인트와 대응하여 연결되는 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자를 구비하며,

상기 제2 공액 코일들 각각은 네트워크로 연결되는 제1 출력 단자 및 제2 출력 단자를 더 구비하는, 네트워크 모듈.
제12항에 있어서,

상기 공액 코일 모듈의 제1 공액 코일의 개수는 상기 변압기들의 개수에 의 해 결정되는, 네트워크 모듈.
제12항에 있어서,

상기 변압기들의 개수는 상기 공액 코일 모듈의 제1 공액 코일 개수의 2배인, 네트워크 모듈.