KR101196009B1

KR101196009B1 - 서지보호장치

Info

Publication number: KR101196009B1
Application number: KR1020120017953A
Authority: KR
Inventors: 김정수; 한연수
Original assignee: 삼현씨앤에스 주식회사
Priority date: 2012-02-22
Filing date: 2012-02-22
Publication date: 2012-10-30

Abstract

본 발명은 서지보호기가 소손된 경우, 이를 주회로로부터 간단하게 분리시켜줄 수 있도록 하되, 상기 서지보호기의 분리시에도 주전원이 계속하여 부하에 공급되도록 하여 줌으로써, 손상된 서지보호기를 교체 시까지 부하 기기를 정상적으로 이용할 수 있도록 한 서지보호장치에 관한 것으로, 서지보호기능을 내장한 서지보호부와, 상기 서지보호부에 탈착되도록 구성되는 베이스부를 포함하고; 상기 서지보호부는 상부에 서지보호회로가 설계된 제1PCB가 장착되는 하단부와, 상기 하단부와 제1PCB를 수용하도록 설치되는 본체부를 포함하며, 상기 하단부는 저면으로 돌출된 제1접속구 내지 제5접속구를 포함하되, 상기 제1접속구 내지 제5접속구는 절연부재인 홀더를 통해 단자부를 형성하고, 상기 제1접속구 내지 제4접속구는 상기 홀더의 일측을 개방하여 상기 단자부의 일측이 노출되도록 구성되며, 상기 제5접속구는 단자부의 양측이 모두 개방되도록 구성되고; 상기 베이스부는 몸체부와, 상기 몸체부를 커버하는 덮개부를 포함하며, 상기 몸체부는 상부에 배선패턴인 2개의 전원선과 접지선이 형성된 PCB가 장착되고, 상기 2개의 전원선에는 제1연결구 내지 제4연결구가 개재 접속되며, 상기 접지선에는 제5연결구가 개재 접속되고, 상기 PCB의 양측에는 상기 전원선 및 접지선이 각각 연결되는 입력단자부 및 출력단자부가 형성되고, 상기 제1연결구 내지 제5연결구는 원통형의 베이스와, 상기 베이스에 삽입되어 내측의 탄성부재에 의해 신축 가능하도록 상하 동작되는 하우징과, 상기 하우징의 상단에 장착된 U자형의 연결단자와, 상기 하우징의 양측 전원선에 각각 일측이 연결되고 타측이 절곡 형성되어 상기 연결단자에 접촉되도록 설치되는 제1단자 및 제2단자를 포함하며, 상기 덮개부는 상기 몸체부의 제1연결구 내지 제5연결구의 위치에 대응되는 십자형태의 제1연결공 내지 제5연결공이 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

서지보호장치{Surge protection device}

본 발명은 서지보호장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서지보호기가 소손된 경우, 이를 주회로로부터 간단하게 분리시켜줄 수 있도록 하되, 상기 서지보호기의 분리시에도 주전원이 계속하여 부하에 공급되도록 하여 줌으로써, 손상된 서지보호기를 교체 시까지 부하 기기를 정상적으로 이용할 수 있도록 한 서지보호장치에 관한 것이다.

주지한 바와 같은 서지보호기는 전선 또는 전기 회로를 통해 유입되는 서지신호를 차단하여 부하 기기의 주요부품의 파손 등을 보호하기 위한 장치이다.

종래에도, 서지보호기가 채용된 제품은 많이 있으나, 통상 전원입력단에 설치되는 서지보호기가 소손된 경우, 고장난 서지보호기를 수리 또는 교체하지 않는 한 부하 제품을 사용하지 못하게 되는 문제점이 있어왔다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 서지보호기가 소손된 경우, 이를 주회로로부터 간단하게 분리시켜줄 수 있도록 하되, 상기 서지보호기의 분리시에도 주전원이 계속하여 부하에 공급되도록 하여 줌으로써, 손상된 서지보호기를 교체 시까지 부하 기기를 정상적으로 이용할 수 있도록 한 서지보호장치를 제공하는 것에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 서지보호기능을 내장한 서지보호부와, 상기 서지보호부에 탈착되도록 구성되는 베이스부를 포함하고;

상기 서지보호부는 상부에 서지보호회로가 설계된 제1PCB가 장착되는 하단부와, 상기 하단부와 제1PCB를 수용하도록 설치되는 본체부를 포함하며,

상기 하단부는 저면으로 돌출된 제1접속구 내지 제5접속구를 포함하되, 상기 제1접속구 내지 제5접속구는 절연부재인 홀더를 통해 단자부를 형성하고, 상기 제1접속구 내지 제4접속구는 상기 홀더의 일측을 개방하여 상기 단자부의 일측이 노출되도록 구성되며, 상기 제5접속구는 단자부의 양측이 모두 개방되도록 구성되고;

상기 베이스부는 몸체부와, 상기 몸체부를 커버하는 덮개부를 포함하며,

상기 몸체부는 상부에 배선패턴인 2개의 전원선과 접지선이 형성된 PCB가 장착되고, 상기 2개의 전원선에는 제1연결구 내지 제4연결구가 개재 접속되며, 상기 접지선에는 제5연결구가 개재 접속되고, 상기 PCB의 양측에는 상기 전원선 및 접지선이 각각 연결되는 입력단자부 및 출력단자부가 형성되고,

상기 제1연결구 내지 제5연결구는 원통형의 베이스와, 상기 베이스에 삽입되어 내측의 탄성부재에 의해 신축 가능하도록 상하 동작되는 하우징과, 상기 하우징의 상단에 장착된 U자형의 연결단자와, 상기 하우징의 양측 전원선에 각각 일측이 연결되고 타측이 절곡 형성되어 상기 연결단자에 접촉되도록 설치되는 제1단자 및 제2단자를 포함하며,

상기 덮개부는 상기 몸체부의 제1연결구 내지 제5연결구의 위치에 대응되는 십자형태의 제1연결공 내지 제5연결공이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 상기 제1연결구 내지 제5연결구는 베이스의 양측에 걸림턱이 더 형성되고, 상기 하우징의 양측에는 상기 베이스의 걸림턱이 삽입되어 안내되는 가이드홈이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 상기 베이스부의 덮개부 양측면에는 본체부의 안착돌기가 안착되는 안착홈이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 서지보호부의 본체부에는 안착공이 더 형성되고, 상기 안착공에는 카운터가 삽입 장착되는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명은, 서지보호기가 소손된 경우, 이를 주 회로로부터 간단하게 분리시켜줄 수 있도록 하되, 상기 서지보호기의 분리시에도 주전원이 계속하여 부하에 공급되도록 하여 줌으로써, 손상된 서지보호기를 교체 시까지 부하 기기를 정상적으로 이용할 수 있도록 한 장점을 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 서지보호장치의 결합 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 서지보호장치의 분리 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 서지보호부의 분해 사시도,
도 4는 상기 도 3의 하단부의 상세 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 베이스부의 분해 사시도,
도 6a는 상기 도 5의 연결구의 사시도,
도 6b는 상기 도 5의 연결구의 부분 분해 사시도,
도 7은 상기 도 5의 연결구의 동작 상태도,
도 8 및 도 9는 본 발명에 적용되는 서지보호회로도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 서지보호장치의 결합 구성도, 도 2는 본 발명에 따른 서지보호장치의 분리 구성도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명 서지보호장치(100)는 서지보호기능을 내장한 서지보호부(200)와, 상기 서지보호부(200)에 탈착되도록 구성되는 베이스부(300)를 포함한다.

상기 서지보호부(200)는 통상 상기 베이스부(300)에 결합된 상태를 유지하나, 상기 서지보호부(200)가 소손된 경우, 도 2에서와 같이 상기 베이스부(300)로부터 분리시킬 수 있도록 구성된다.

상기 서지보호부(200)의 구성을 도 3 및 도 4를 참조하여 보다 상세히 살펴본다.

상기 서지보호부(200)는 상부에 제1PCB(216)와 제2PCB(217)가 장착되는 하단부(210)와, 상기 하단부(210)와 제1 및 제2PCB(216)(217)를 수용하도록 설치되는 본체부(220)와, 상기 본체부(220)의 안착공(221) 내부로 삽입 장착되는 카운터(230)를 포함한다.

또한 상기 하단부(210)는 도 4에서와 같이 저면으로 돌출된 제1접속구 내지 제5접속구(211~215)를 포함한다.

상기 제1접속구(211)는 절연부재인 홀더(211a)를 통해 단자부(211b)가 형성되되, 상기 홀더(211a)의 일측을 개방하여 상기 단자부(211b)가 노출되도록 구성된다.

같은 구성으로, 상기 제2접속구 내지 제5접속구(215)도 홀더(212a~215a) 및 단자부(212b~215b)를 구비하며, 단지 상기 제1접속구(211) 및 제3접속구(213)와, 상기 제2접속구(212) 및 제4접속구(214)에 구성된 단자부의 개방위치가 서로 다르도록 구성되고, 상기 제5접속구(215)에는 단자부의 양측이 모두 개방되도록 구성된다.

또한, 상기 제1PCB(216)에 형성되는 회로는 서지보호회로로서, 도 8에 도시된 회로와 같다.

상기 서지보호회로는 전원입력단(INPUT1,INPUT2)과 부하측으로 전원을 공급하는 출력단(OUTPUT1,OUTPUT2) 사이에 과전류에 용단되는 퓨즈(F1)와, 과열에 용단되는 퓨즈(F2)가 직렬 연결되는 구조이며, 상기 전원 입력단(INPUT1,INPUT2)을 통해 서지 신호 유입 시 가스방전관(GDT1)(Gas Discharge Tube) →가스방전관(GDT2)→다이오드(T1,T2,T3)의 순서로 순차적으로 서지를 억압하여 효율적이며 안전한 서지보호기능을 수행하게 된다.

또한 상기 제2PCB(217)에 형성된 회로는 서지신호 카운터 회로로서, 도 9에 도시된 회로와 같다.

상기 서지신호 카운터 회로는 서지신호 유입되면, 스파이럴 인덕터(SI)에 자장이 형성되어 전압이 생성되고, 이 전압을 브리지다이오드(BD)를 이용하여 정류시켜 포토커플러(PC)를 통해 카운터(230)를 동작시키게 된다.

따라서 도 3의 카운터(230)의 표시부(231)에는 유입된 서지 신호 횟수만큼 카운트된 숫자가 표시된다.

이와 같은 구성을 가지는 서지보호부(200)는,

상기 하단부(210)의 상기 제1접속구(211) 및 제2접속구(212)는 제1PCB(216)의 전원 입력단(INPUT1,INPUT2)이 되며, 상기 제3접속구(213) 및 제4접속구(214)는 부하 출력단(OUTPUT1,OUTPUT2)이 되고, 상기 제5접속구(215)는 접지단(GND)이 되는 구성을 가지게 된다.

한편, 상기 베이스부(300)의 구성을 도 5를 참조하여 상세히 살펴본다.

상기 베이스부(300)는 몸체부(310)와, 상기 몸체부(310)를 커버하는 덮개부(320)를 포함한다.

상기 몸체부(310)는 상부에 배선패턴인 2개의 전원선(331,332)과 접지선(333)이 형성된 PCB(330)가 장착되고, 상기 2개의 전원선(331,332)에는 제1연결구 내지 제4연결구(311~314)가 개재 접속되며, 상기 접지선(333)에는 제5연결구(315)가 개재 접속되고, 상기 PCB(330)의 양측에는 상기 전원선(331,332) 및 접지선(333)이 각각 연결되는 입력단자부(316) 및 출력단자부(317)가 형성된다.

여기서 상기 제1연결구 내지 제5연결구(311~315)는 동일한 구성으로, 상기 제1연결구(311)를 도 6a 및 6b를 참조하여 상세히 설명한다.

상기 제1연결구(311)는 원통형의 베이스(311b)와, 상기 베이스(311b)에 삽입되어 내측의 탄성부재(311d)에 의해 신축 가능하도록 상하 동작되는 하우징(311e)과, 상기 하우징(311e)의 상단에 장착된 U자형의 연결단자(311f)와, 상기 하우징(311e)의 양측 전원선(331)에 각각 일측이 연결되고 타측이 절곡 형성되어 상기 연결단자(311f)에 접촉되도록 설치되는 제1단자(311g) 및 제2단자(311h)로 구성된다.

또한, 상기 베이스(311b)의 양측에는 걸림턱(311a)이 형성되고, 상기 하우징(311e)의 양측에는 상기 베이스(311b)의 걸림턱(311a)이 삽입되어 안내되는 가이드홈(311c)이 더 형성된다.

이와 같이 구성되는 제1연결구(311)는 상기 제1단자(311g)와 제2단자(311h) 사이의 간격부(311i)에 이에 대응되는 서지보호부(200)의 제1접속구(211)가 삽입되거나 해제되게 되는데, 도 7에서와 같이 제1접속구(211)가 제1연결구(311)의 간격부(311i)에 삽입되면 연결단자(311f)가 눌리면서 상기 연결단자(311f)와 제1단자(311g) 및 제2단자(311h)는 비접촉상태가 된다. 동시에 제1단자(311g)의 단부는 제1접속구(211)의 단자부(211b)와 접촉되고 제2단자(311h)의 단부는 제1접속구(211)의 홀더(211a)에 접촉되어 결과적으로 제1단자(311g)와 제2단자(311h)는 회로적으로 단선(open) 되어 전원선(331)은 단선상태가 된다.

또한 상기 덮개부(320)는 상기 몸체부(310)에 고정 결합되는 커버체로 상기 제1연결구 내지 제5연결구(331~335)의 위치에 대응되는 십자형태의 제1연결공 내지 제5연결공(321~325)이 형성되고, 양측면에는 본체부(220)의 안착돌기(222)(223)가 안착되는 안착홈(326)(327)이 형성된다.

이와 같은 구성의 베이스부(300)는,

상기 서지부호부(200)의 제1 내지 제5 접속구(211~215)가 덮개부(320)의 제1연결공 내지 제5연결공(321~325)을 통해 그 내부의 제1연결구 내지 제5연결구(331~335)에 삽입 연결되거나 이탈 해제되는 구성을 가지게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명 서지보호장치(100)의 전체 동작을 이하 상세히 설명한다.

먼저, 서지보호기능을 수행하기 위하여, 베이스부(300)에 서지부호부(200)를 삽입 장착한다.

그리고 베이스부(300)의 입력단자부(316)에는 전원선과 접지선을, 출력단자부(317)에는 부하기기의 전원입력선과 접지선을 연결하여 준다.

이와 같은 상태가 되면, 도 7에서와 같이 서지보호부(200)의 제1 내지 제5 접속구(211~215)가 이에 대응되는 베이스부(300)의 제1 및 제5연결구(311~315)의 간격부(311i)에 삽입된다.

이때 전원선(331)에 개재된 제1연결구(311)의 제1단자(311g)는 제1접속구(211)의 단자부(211b)에 접촉되고, 제3연결구(313)의 제2단자는 제3접속구(213)의 단자부(213b)에 접촉된다.

또한 전원선(332)에 개재된 제2연결구(312)의 제1단자는 제2접속구(212)의 단자부(212b)에 접촉되고, 제4연결구(314)의 제2단자는 제4접속구(214)의 단자부(214b)에 접촉된다.

또한 접지선(315)에 개재된 제5연결구(315)의 제1단자 및 제2단자는 제5접속구(215)의 단자부(215b)에 모두 접촉된다.(도 4, 도 5 참조)

따라서 상기 베이스부(300)의 입력단자부(316)를 통해 입력된 전원은,

전원선(331)→제1연결구(311)→제1접속구(211)→제1PCB(216) 입력단(INPUT1)→서지보호회로→제1PCB(216) 출력단(OUTPUT1)→제3접속구(213)→제3연결구(313)→전원선(331)을 거치고 출력단자부(317)를 통해 부하기기로 입력된다.

또한, 전원선(332)은 제2연결구(312)→제2접속구(212)→제1PCB(216) 입력단(INPUT2)→서지보호회로→제1PCB(216) 출력단(OUTPUT2)→제4접속구(214)→제4연결구(314)→전원선(332)을 거치고 출력단자부(317)를 통해 부하기기로 입력된다.

또한, 접지선(333)은 제5연결구(315)→제5접속구(215)을 통해 제1PCB(216)의 접지단(GND)단과 연결됨과 동시에 출력단자부(317)를 통해 부하기기의 접지단에 연결된다.

결국, 상기 베이스부(300)에 서지보호부(200)가 장착되면, 입력전원은 상기 서지보호부(200)의 제1PCB(216)를 경유하여 부하기기로 입력됨으로써, 정상적인 서지보호기능을 수행하게 된다.

이와 같은 구동에 있어서, 상기 서지보호부(200)가 용량의 초과하는 큰 서지신호에 의해 소손되면, 즉 제1PCB(216)의 퓨즈(F1)(F2) 등이 단선되면, 전원선(331)(332)이 단선되어 입력전원이 차단된다.

이때 서지보호부(200)를 베이스부(300)로부터 이탈시키면,

상기 서지보호부(200)의 제1 내지 제5 접속구(211~215)가 베이스부(300)의 제1 및 제5연결구(311~315)의 간격부에서 이탈되어진다.

이때 전원선(311)에 개재된 제1연결구(311) 내지 제5연결구(315)의 하우징(311e)이 탄성부재(311d)에 의해 상승되면서 각 연결단자가 제1단자 및 제2단자에 접촉된다.

따라서 전원은 베이스부(200)의 몸체부(310)의 입력단자부(316)→전원선(331)→제1연결구(311)→전원선→제3연결구(313)→출력단자부(317),

전원선(332)→제2연결구(312)→전원선→제4연결구(314)→출력단자부(317),

접지선(333)→제5연결구(311)→접지선→출력단자부(317)를 통해 부하기기로 전송되어 부하 기기는 정상동작하게 된다.

결국, 상기 서지보호부(200)가 소손된 경우, 이를 교체하는 동안에도 부하기기를 정상적으로 사용할 수 있게 되는 것이다.

추후, 교체된 서지보호부(200)를 다시 베이스부(300)에 삽입 장착하면, 서지보호기능이 포함된 부하기기를 다시 이용할 수 있게 되는 것이다.

100: 서지보호장치 200: 서지보호부
210: 하단부 220: 본체부
230: 카운터 211~215: 제1 내지 제5접속구
300: 베이스부 310: 몸체부
311~315: 제1 내지 제5연결구 320: 덮개부
321~315: 제1 내지 제5연결공

Claims

서지보호기능을 내장한 서지보호부와, 상기 서지보호부에 탈착되도록 구성되는 베이스부를 포함하고;
상기 서지보호부는 상부에 서지보호회로가 설계된 제1PCB가 장착되는 하단부와, 상기 하단부와 제1PCB를 수용하도록 설치되는 본체부를 포함하며,
상기 하단부는 저면으로 돌출된 제1접속구 내지 제5접속구를 포함하되, 상기 제1접속구 내지 제5접속구는 절연부재인 홀더를 통해 단자부를 형성하고, 상기 제1접속구 내지 제4접속구는 상기 홀더의 일측을 개방하여 상기 단자부의 일측이 노출되도록 구성되며, 상기 제5접속구는 단자부의 양측이 모두 개방되도록 구성되고;
상기 베이스부는 몸체부와, 상기 몸체부를 커버하는 덮개부를 포함하며,
상기 몸체부는 상부에 배선패턴인 2개의 전원선과 접지선이 형성된 PCB가 장착되고, 상기 2개의 전원선에는 제1연결구 내지 제4연결구가 개재 접속되며, 상기 접지선에는 제5연결구가 개재 접속되고, 상기 PCB의 양측에는 상기 전원선 및 접지선이 각각 연결되는 입력단자부 및 출력단자부가 형성되고,
상기 제1연결구 내지 제5연결구는 원통형의 베이스와, 상기 베이스에 삽입되어 내측의 탄성부재에 의해 신축 가능하도록 상하 동작되는 하우징과, 상기 하우징의 상단에 장착된 U자형의 연결단자와, 상기 하우징의 양측 전원선에 각각 일측이 연결되고 타측이 절곡 형성되어 상기 연결단자에 접촉되도록 설치되는 제1단자 및 제2단자를 포함하며,
상기 덮개부는 상기 몸체부의 제1연결구 내지 제5연결구의 위치에 대응되는 십자형태의 제1연결공 내지 제5연결공이 형성되는 것을 특징으로 하는 서지보호장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1연결구 내지 제5연결구는 베이스의 양측에 걸림턱이 더 형성되고, 상기 하우징의 양측에는 상기 베이스의 걸림턱이 삽입되어 안내되는 가이드홈이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 서지보호장치.
제 1 항에 있어서,
상기 베이스부의 덮개부 양측면에는 본체부의 안착돌기가 안착되는 안착홈이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 서지보호장치.
제 1 항에 있어서,
상기 서지보호부의 본체부에는 안착공이 더 형성되고, 상기 안착공에는 카운터가 삽입 장착되는 것을 특징으로 하는 서지보호장치.