KR101209275B1 - 서지 보호 장치 및 그를 이용한 방법 - Google Patents

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Abstract

서지 보호 장치는 양단의 전압차가 설정치 이상인 경우에는 저항이 급감하여 설정된 전압보다 높은 서지 성분을 통과시키는 비선형 소자부, 비선형 소자부를 통과하는 전류에 반응하여 제어 신호를 발생하는 신호 발생부 및 제어 신호에 반응하여 스위칭 상태를 변경하는 스위칭 소자부를 포함한다. 이러한, 서지 보호 장치는 반응속도가 빠른 비선형 소자와 에너지 내량이 큰 스위칭 소자, 그리고 이들을 연동시키는 신호 발생부를 사용함으로써 고전력 서지뿐만 아니라 장시간의 고에너지 서지가 시설 또는 장비로 유입되는 것을 차단할 수 있다.

Description

서지 보호 장치 및 그를 이용한 방법{Surge protection apparatus and method using same}
본 발명은 서지 보호 장치 및 그를 이용한 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 고전력 서지 내지 장시간의 고에너지 서지를 차단하는 서지 보호 장치 및 그를 이용한 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 정격 전압 또는 정격 전류가 넘는 서지가 전기전자 기기에 유입되는 경우 전기전자 기기가 오동작 내지 손상을 일으킬 수 있다. 여기서, 서지란 전압이나 전류가 순간적으로 급격하게 커졌다가 사라지는 펄스이다.
서지는 일반적으로 낙뢰, 급격한 부하 변동 등에 의해 많이 발생하는데, 고도 30km 이상의 핵 폭발 시 생성된 고고도 전자기 펄스(high altitude electro- magnetic pulse, 이하 “HEMP”라고 함)가 전력 케이블이나 통신 케이블 등에 커플링되는 경우에도 발생한다.
도 1은 HEMP 방호 관련 미군 규격 MIL-STD-188-125-1에서 시설간 상용 전력 케이블을 대상으로 한 펄스 전류 주입시험(pulse current injection test, 이하 “PCI 시험”이라고 함) 조건이다.
도 1을 참고하면, 고전력의 짧은 펄스(short pulse) 인가 시에는 부하저항에 10A 이하의 전류가 흘러야 하고, 고에너지의 중간 펄스(intermediate pulse)나 긴 펄스(long pulse) 인가 시에는 성능 열화나 물리적 손상 등이 발생하지 말아야 한다.
통상 서지 유입을 차단하기 위해 특정 회로의 전단에 서지 보호 장치를 설치하고 후단에 필터를 설치함으로써, 우선적으로 설정치 이상의 서지 성분을 서지 보호 장치로 차단하고, 나머지 불필요한 주파수 대역의 잔류 성분은 필터로 제거한다.
종래의 서지 보호 장치는 배리스터(varistor), 가스 방전관(gas discharge tube), 과도 전압 억제 다이오드(transient voltage suppression diode) 등과 같이 양단의 전압차가 설정치 이상일 경우에는 저항이 급감하는 비선형 소자로 구성된다.
이러한 서지 보호 장치는 짧은 펄스와 같은 고전력 서지를 효과적으로 차단할 수 있으나, 중간 펄스 내지 긴 펄스와 같은 장시간의 고에너지 서지에 대해서는 비선형 소자가 과열되거나 전극이 손상되어 성능 열화 또는 물리적 손상을 입을 수 있는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 고전력 서지 내지 장시간의 고에너지 서지를 차단하는 서지 보호 장치 및 그를 이용한 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른, 서지 보호 장치는
양단의 전압차가 설정치 이상인 경우에는 저항이 급감하여 설정된 전압보다 높은 서지 성분을 통과시키는 비선형 소자부; 상기 비선형 소자부를 통과하는 전류에 반응하여 제어 신호를 발생하는 신호 발생부; 및 상기 제어 신호에 반응하여 스위칭 상태를 변경하는 스위칭 소자부를 포함한다.
상기 비선형 소자부는 배리스터, 가스 방전관 및 과도 전압 억제 다이오드 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 신호 발생부는 트랜스포머(transformer)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 신호 발생부는 트랜스포머와 제너 다이오드(zener diode)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 신호 발생부는 트랜스포머, 제너 다이오드와 커패시터(capacitor)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 신호 발생부는 하나 이상의 저항을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 신호 발생부는 하나 이상의 저항과 제너 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 스위칭 소자부는 싸이리스터(thyristor)와 릴레이(relay) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 싸이리스터는 실리콘 제어 정류기(silicon controlled rectifier, 이하 “SCR”이라고 함)인 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른, 서지 보호 방법은
비선형 소자부가 양단의 전압차가 설정치 이상인 경우에는 저항이 급감하여 설정된 전압보다 높은 서지 성분을 통과시키는 단계; 신호 발생부가 상기 비선형 소자부를 통과하는 전류에 반응하여 제어 신호를 발생하는 단계; 및 스위칭 소자부가 상기 제어 신호에 반응하여 스위칭 상태를 변경하는 단계를 포함한다.
상기 제어 신호를 발생하는 단계는 제너 다이오드 또는 커페시터를 이용하여 상기 스위칭 소자부의 허용 범위로 제한되는 제어 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 서지 보호 장치 및 그를 이용한 방법은 반응속도가 빠른 비선형 소자와 에너지 내량이 큰 스위칭 소자, 그리고 이들을 연동시키는 신호 발생부를 사용함으로써 고전력 서지뿐만 아니라 장시간의 고에너지 서지가 시설 또는 장비로 유입되는 것을 차단할 수 있다.
도 1은 HEMP 방호 관련 미군 규격 MIL-STD-188-125-1에서 시설간 상용 전력 케이블을 대상으로 한 펄스 전류 주입시험 조건을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 서지 보호 장치를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 서지 보호 장치가 적용된 회로를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 서지 보호 장치의 동작을 모의 실험하는 모의 실험 회로를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4의 모의 실험 회로의 결과를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 서지 보호 장치의 동작을 모의 실험하는 모의 실험 회로를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6의 모의 실험 회로의 결과를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 서지 보호 장치의 동작을 모의 실험하는 모의 실험 회로를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8의 모의 실험 회로의 결과를 나타내는 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 제4 및 제5 실시예에 따른 서지 보호 장치의 동작을 모의 실험하는 모의 실험 회로를 나타내는 도면이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 제6 및 제 7 실시예에 따른 서지 보호 장치의 동작을 모의 실험하는 모의 실험 회로를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 서지 보호 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 서지 보호 장치 및 그를 이용한 방법에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 서지 보호 장치를 개략적으로 나타내는 구성도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 서지 보호 장치가 적용된 회로를 나타내는 도면이다.
도 2를 참고하면, 서지 보호 장치(100)는 비선형 소자부(110), 신호 발생부(120) 및 스위칭 소자부(130)를 포함한다.
비선형 소자부(110)는 양단의 전압차가 설정치 이하일 경우에는 저항이 매우 크다가 양단의 전압차가 설정치 이상인 경우에는 저항이 급감함으로써 설정된 전압보다 높은 서지 성분을 통과시킨다.
본 발명의 실시예에 따른, 비선형 소자부(110)는 배리스터, 가스 방전관 및 과도 전압 억제 다이오드 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
신호 발생부(120)는 비선형 소자부(110)를 통과하는 전류에 반응하여 스위칭 소자부(130)의 스위칭 상태를 변경하는 제어 신호를 발생한다.
본 발명의 실시예에 따른, 신호 발생부(120)는 트랜스포머를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른, 신호 발생부(120)는 트랜스포머와 제너 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른, 신호 발생부(120)는 트랜스포머, 제너 다이오드와 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른, 신호 발생부(120)는 하나 이상의 저항을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른, 신호 발생부(120)는 하나 이상의 저항과 제너 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
스위칭 소자부(130)는 제어 신호에 반응하여 스위칭 상태를 변경한다.
본 발명의 실시예에 따른, 스위칭 소자부(130)는 싸이리스터와 릴레이 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 싸이리스터는 SCR인 것을 특징으로 한다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 서지 보호 장치(100)의 입력 측에는 도 1의 PCI 시험 조건을 만족하는 펄스를 발생시키는 서지 발생원(10)이 위치하며, 출력 측에는 불필요한 주파수 대역의 잔류 성분을 제거하는 필터(20)가 위치한다. 그리고 최종적으로 부하저항(30)이 위치한다.
구체적으로, 서지 보호 장치(100)는 서지 발생원(10)으로부터 설정치 이상의 서지가 입력되는 경우에 비선형 소자부(110)의 저항이 급감하여 서지 전류가 신호 발생부(120)를 거쳐 접지로 흐른다.
신호 발생부(120)는 비선형 소자부(110)로부터 유입된 서지 전류에 반응하여 제어 신호를 발생함으로써 결과적으로 스위칭 소자부(130)의 스위칭 상태를 오프(off) 상태에서 온(on) 상태로 변경한다. 이때 저항이 급감한 비선형 소자부(110)의 저항보다 온(on) 상태의 스위칭 소자부(130)의 저항이 현격히 작으면 온(on) 상태 이후 서지는 대부분 스위칭 소자부(130)를 통해서 접지로 흘러 나간다.
다음, 서지 보호 장치(100)의 동작을 모의 실험하는 모의 실험 회로 및 결과를 도 4 내지 도 9를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 서지 보호 장치의 동작을 모의 실험하는 모의 실험 회로를 나타내는 도면이고, 도 5는 도 4의 모의 실험 회로의 결과를 나타내는 도면이다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 모의 실험 회로는 도 1의 PCI 시험 조건을 만족하는 짧은 펄스를 발생하는 서지 발생원(40), 서지 보호 장치(100), 고주파 성분을 제거하는 필터(20) 및 부하저항(Load_Z)(30)을 포함한다. 여기서, 필터(20)는 인덕터(506uH)와 커패시터(C1)(30uF)를 포함한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 서지 보호 장치(100)는 클랭핑(clamping) 전압이 375 볼트인 금속산화물 배리스터(metal oxide varistor, 이하 “MOV”라고 함)로 구성된 비선형 소자부(110), 5번 감긴 1차 코일과 70번 감긴 2차 코일이 감긴 도넛형(toroidal)의 트랜스포머로 구성된 신호 발생부(120) 및 온(on) 제어 전압이 2 볼트인 SCR로 구성된 스위칭 소자부(130)를 포함한다.
도 5를 참고하면, 도 1의 PCI 시험 조건을 만족하는 짧은 펄스(상승시간: 20ns, 펄스 반치폭: 550ns, 첨두 전류: 2.5kA임)가 서지 보호 장치(100)에 입력되었을 때 비선형 소자부(110)를 통과한 전류 즉, MOV 통과 전류(501)와, 스위칭 소자부(130)를 통과한 전류 즉, SCR 통과 전류(502)와, 부하저항(30)을 통과한 부하저항 통과 전류(503)를 각각 모의 실험한 결과이다.
구체적으로, 서지 발생원(40)에서 발생된 짧은 펄스에 의해 비선형 소자부(110)의 양단에 설정치(375 볼트) 이상의 전압이 인가되어 비선형 소자부(110)의 저항이 수십 MΩ에서 수 Ω 이하로 급감하면 펄스 전류는 신호 발생부(120) 즉, 트랜스포머의 1차 코일을 거쳐 접지로 흐른다. 다음, 신호 발생부(120)에서는 트랜스포머의 2차 코일에 트랜스포머의 1차 코일 감긴 횟수(5번) 대비 2차 코일 감긴 횟수(70번)에 비례하는 전압이 유도됨으로써, SCR을 온(on) 상태로 변경하는 제어 신호가 발생한다. 이때 SCR의 온(on) 상태 저항이 수 mΩ 정도로 MOV의 저항보다 매우 작으나 오프(off) 상태에서 온(on) 상태로 변경되는 지연시간이 약 1us이기 때문에 짧은 펄스의 하강 말기 부분만이 SCR을 통과하여 접지로 흐른다. 결과적으로 MOV 통과 전류(501)의 첨두치가 약 2.5kA이므로, 짧은 펄스의 대부분이 비선형 소자부(110)에 의해 차단됨을 알 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 서지 보호 장치의 동작을 모의 실험하는 모의 실험 회로를 나타내는 도면이고, 도 7은 도 6의 모의 실험 회로의 결과를 나타내는 도면이다.
도 6을 참고하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 모의 실험 회로는 도 1의 PCI 시험 조건을 만족하는 중간 펄스를 발생하는 서지 발생원(60), 서지 보호 장치(100), 고주파 성분을 제거하는 필터(20) 및 부하저항(Load_Z)(30)을 포함한다. 여기서, 필터(20)는 인덕터(506uH)와 커패시터(C1)(30u)를 포함한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 서지 보호 장치(100)는 제1 실시예와 동일하게, MOV로 구성된 비선형 소자부(110), 트랜스포머로 구성된 신호 발생부(120) 및 SCR로 구성된 스위칭 소자부(130)를 포함한다.
도 7을 참고하면, 도 1의 PCI 시험 조건을 만족하는 중간 펄스(상승시간: 1.5μs, 펄스 반치폭: 3ms, 첨두 전류: 250A임)가 서지 보호 장치(100)에 입력되었을 때 비선형 소자부(110)를 통과한 전류 즉, MOV 통과 전류(701)와, 스위칭 소자부(130)를 통과한 전류 즉, SCR 통과 전류(702)와, 부하저항(30)을 통과한 부하저항 통과 전류(703)에 대한 모의 실험 결과이다.
구체적으로, 서지 발생원(60)에서 발생된 중간 펄스의 초기 상승 구간에서 SCR 즉, 스위칭 소자부(130)가 이미 온(on) 상태이다. 이때, SCR 통과 전류(702)의 첨두치가 약 250A이므로, 중간 펄스의 대부분이 스위칭 소자부(130)에 의해 차단됨을 알 수 있다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 서지 보호 장치의 동작을 모의 실험하는 모의 실험 회로를 나타내는 도면이고, 도 9는 도 8의 모의 실험 회로의 결과를 나타내는 도면이다.
도 8을 참고하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 모의 실험 회로는 도 1의 PCI 시험 조건을 만족하는 긴 펄스를 발생하는 서지 발생원(80), 서지 보호 장치(100), 고주파 성분을 제거하는 필터(20) 및 부하저항(Load_Z)(30)을 포함한다. 여기서, 필터(20)는 인덕터(506uH)와 커패시터(C1)(30u)를 포함한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 서지 보호 장치(100)는 제1 실시예와 동일하게, MOV로 구성된 비선형 소자부(110), 트랜스포머로 구성된 신호 발생부(120) 및 SCR로 구성된 스위칭 소자부(130)를 포함한다.
도 9를 참고하면, 도 1의 PCI 시험 조건을 만족하는 긴 펄스(상승시간: 0.2s, 펄스 반치폭: 23s, 첨두 전류: 1kA임)가 서지 보호 장치(100)에 입력되었을 때 비선형 소자부(110)를 통과한 전류 즉, MOV 통과 전류(901)와, 스위칭 소자부(130)를 통과한 전류 즉, SCR 통과 전류(902)와, 부하저항(30)을 통과한 부하저항 통과 전류(903)에 대한 모의 실험 결과이다.
구체적으로, 긴 펄스가 상승되자마자 SCR 즉, 스위칭 소자부(130)가 온(on) 상태가 된다. 이때, SCR 통과 전류(902)의 첨두치가 1kA에 근접하기 때문에 긴 펄스의 대부분이 스위칭 소자부(130)에 의해 차단됨을 알 수 있다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 제4 및 제5 실시예에 따른 서지 보호 장치의 동작을 모의 실험하는 모의 실험 회로를 나타내는 도면이다.
도 10은 신호 발생부(120)에서 발생된 제어 신호의 전압 크기가 스위칭 소자(130)의 허용 범위를 넘지 못하게 제너 다이오드를 추가한 실시예이다.
또한, 도 11은 신호 발생부(120)에서 발생된 제어 신호의 전압 및 변동 속도가 스위칭 소자(130)의 허용 범위를 넘지 못하게 제너 다이오드와 커패시터를 추가한 실시예이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 제6 및 제7 실시예에 따른 서지 보호 장치의 동작을 모의 실험하는 모의 실험 회로를 나타내는 도면이다.
도 12는 신호 발생부(120)를 직병렬의 R1, R2, R3 저항으로 구현한 실시예이며, 수학식 1에 따라 제어 신호의 전압이 근사적으로 결정된다.
[수학식 1]
제어 전압 = Inld × R1 × R3 ÷(R2 + R3)
수학식 1을 참고하면, R1 << R2 + R3이고, Inld는 비선형 소자부(110)를 통과하는 전류이다.
또한, 도 13은 직병렬의 R1, R2, R3 저항으로 구현한 신호 발생부(120)에 제너 다이오드를 더 추가하여 제어신호의 최대 전압을 제너 다이오드의 항복(breakdown) 전압으로 제한한 실시예이다.
다음, 서지 보호 방법을 도 14를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 서지 보호 방법을 나타내는 흐름도이다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 서지 보호 방법은 비선형 소자부(110), 신호 발생부(120) 및 스위칭 소자부(130)를 포함한다.
도 14를 참고하면, 비선형 소자부(110)는 양단의 전압차가 설정치 이상인 경우에 저항이 급감한다(S100). 구체적으로, 비선형 소자부(110)는 서지 발생원(10)으로부터 입력된 서지에서 설정된 전압보다 높은 서지 성분을 통과시킨다.
본 발명의 실시예에 따른, 비선형 소자부(110)는 배리스터, 가스 방전관 및 과도 전압 억제 다이오드 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
신호 발생부(120)는 비선형 소자부(110)을 통과하는 전류에 반응하여 제어 신호를 발생한다(S200).
본 발명의 실시예에 따른, 신호 발생부(120)는 트랜스포머를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른, 신호 발생부(120)는 트랜스포머와 제너 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른, 신호 발생부(120)는 트랜스포머, 제너 다이오드와 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른, 신호 발생부(120)는 하나 이상의 저항을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른, 신호 발생부(120)는 하나 이상의 저항과 제너 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
스위칭 소자부(130)는 제어 신호에 대응하여 스위칭 상태를 변경한다(S300).
본 발명의 실시예에 따른, 스위칭 소자부(130)는 싸이리스터와 릴레이 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 싸이리스터는 SCR인 것을 특징으로 한다.
이로써, 본 발명의 실시예에 따른 서지 보호 방법은 반응속도가 빠른 비선형 소자와 에너지 내량이 큰 스위칭 소자, 그리고 이들을 연동시키는 신호 발생부를 사용함으로써 고전력 서지뿐만 아니라 장시간의 고에너지 서지가 시설 또는 장비로 유입되는 것을 차단할 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100; 서지 보호 장치
110; 비선형 소자부
120; 신호 발생부
130; 스위칭 소자부
10; 서지 발생원
20; 필터
30; 부하저항
40; 짧은 펄스를 발생하는 서지 발생원
60; 중간 펄스를 발생하는 서지 발생원
80; 긴 펄스를 발생하는 서지 발생원

Claims (11)

  1. 양단의 전압차가 설정치 이상인 경우에는 저항이 급감하여 설정된 전압보다 높은 서지 성분을 통과시키는 비선형 소자부;
    상기 비선형 소자부를 통과하는 전류에 반응하여 제어 신호를 발생하는 신호 발생부; 및
    상기 제어 신호에 반응하여 스위칭 상태를 변경하는 스위칭 소자부
    를 포함하고,
    상기 신호 발생부는
    트랜스포머를 포함하는 것을 특징으로 하는 서지 보호 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 비선형 소자부는
    배리스터, 가스 방전관 및 과도 전압 억제 다이오드 중 적어도 하나이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 서지 보호 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 신호 발생부는 제너 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서지 보호 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 신호 발생부는 제너 다이오드와 커패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서지 보호 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 스위칭 소자부는
    싸이리스터와 릴레이 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 서지 보호 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 싸이리스터는 실리콘 제어 정류기인 것을 특징으로 하는 서지 보호 장치.
  10. 비선형 소자부가 양단의 전압차가 설정치 이상인 경우에는 저항이 급감하여 설정된 전압보다 높은 서지 성분을 통과시키는 단계;
    트랜스포머를 포함하는 신호 발생부가 상기 비선형 소자부를 통과하는 전류에 반응하여 제어 신호를 발생하는 단계; 및
    스위칭 소자부가 상기 제어 신호에 반응하여 스위칭 상태를 변경하는 단계
    를 포함하는 서지 보호 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제어 신호를 발생하는 단계는
    제너 다이오드 또는 커페시터를 이용하여 상기 스위칭 소자부의 허용 범위로 제한되는 제어 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 서지 보호 방법.
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