KR101222926B1 - 바리스터 모듈 - Google Patents

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Abstract

바리스터 모듈의 입력단자 및 출력단자의 연결 방향에 관계없이 항상 보호소자를 바리스터 소체의 전단에 위치하도록 하는 바리스터 모듈이 제시된다. 제시된 바리스터 모듈은, 입력단자 및 출력단자로 동작하는 단자부; 단자부의 상부에 적층되는 바리스터부; 바리스터부의 상부면에 적층되는 전극부; 및 전극부의 상부에 적층되는 소자 보호부를 포함한다.

Description

바리스터 모듈{Varistor module}
본 발명은 자동차, 전자제품 등에 사용되는 바리스터 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 과열, 과전류에 의한 바리스터의 파손을 방지하는 바리스터 모듈에 관한 것이다.
최근 반도체 산업의 급격한 발전은 단위소자의 소형화 및 고성능화를 위한 초고집적화 시대를 가속시키고 있다. 이에 따라 전자 기기 등의 동작전압은 점점 낮아지는 추세에 있는 반면에, 서지(surge)전압의 유입으로 전자부품 등을 태울 정도의 큰 열에너지를 발산하여 반도체의 에너지 수용능력이 급속히 떨어지게 되어 서지에 대한 대처능력이 현격히 떨어지게 되었다.
따라서, 반도체소자를 내장한 장비들은 과도전압에 매우 약해 수십 ms의 짧은 과도전압 유입시에도 소자를 파괴시키거나 열화시켜 수명 단축, 기능 저하 등을 초래하고 있기 때문에, 미소전압에서 동작하는 바리스터의 개발이 중요한 과제라 할 수 있다.
바리스터란 높은 비선형 전류-전압 특성을 가진 반도체 소자로서, 전기적 특성은 정전압 특성인 제너다이오드의 동작과 유사하나 보다 큰 전류와 에너지 용량을 가진 복합 세라믹 장치이다.
바리스터의 비선형 특성은 낮은 전압에서 매우 큰 전기저항을 가지고 있으며, 이 저항은 소자의 미세구조와 크기에 의존하는 어떤 영역의 전압(threshold voltage) 이상에서는 급격히 떨어지는 비선형 특성을 나타내는 그레인(grain) 경계현상을 갖는다. 비선형 저항 동작은 그레인 경계에서 발생하는 과정에 의해 제어되는데, 맞접속(back-to-back) 제너다이오드에서 관찰되는 항복(break down) 현상과 유사하나 보다 큰 에너지를 흡수하는 능력이 있다.
일반적으로, 바리스터는 과열, 과전류 등에 의한 파손을 방지하기 위해 PTC(Positive Temperature Ccefficient) 서미스터 소체(이하, PTC)를 포함하여 하나의 바리스터 모듈로 구성된다. 이때, PTC는 바리스터로 전달되는 과열, 과전류 등을 차단하기 위해 입력단자 측에 배치된다. 즉, PTC가 입력단자를 통해 외부에서 입력되는 과열, 과전류를 차단하여 바리스터로 전달되는 것을 방지한다. 이때, PTC는 바리스터의 온도가 높아지게 되면 저항값이 올라가게 되어 바리스터의 부하를 줄여서 바리스터가 과열되는 것을 방지한다.
그런데, 종래의 바리스터 모듈은 입력단자와 출력단자가 바뀌어 연결되면 바리스터를 과열로부터 보호하기 위한 등가 회로 상 PTC가 바리스터의 후단에 위치하게 된다. 그리하면, 종래의 바리스터 모듈은 바리스터의 과열로 인한 출력단자에 외부의 과열, 과전류가 입력되면 PTC에서 과열, 과전류를 차단하지 못하여 바리스터가 파손되는 문제점이 있다.
그런데, 종래의 바리스터 모듈은 입력단자와 출력단자가 바뀌어 연결되면 출력단자를 통해 외부에서 입력되는 과열 그대로 바리스터로 전달되어 방폭이 발생하는 문제점이 있다. 즉, 종래의 바리스터 모듈은 출력단자를 통해 전류가 공급됨으로 바리스터를 통해 PTC로 전류가 공급된다. 이때, 바리스터에 과열이 발생하여 PTC의 저항값이 상승해도 바리스터로 공급되는 전류는 그대로 유지되기 때문에 바리스터의 온도는 계속 상승하여 파손(즉, 방폭)된다.
또한, 종래의 바리스터 모듈이 자동차용으로 사용되는 경우 자동차의 로드 덤프(Load Dupm), 급속 재시동(Jump start) 등에 의해 발생하는 도립전류(즉, 과전류)를 차단하지 못하여 바리스터가 파손되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 그 목적은 바리스터 모듈의 입력단자 및 출력단자의 연결 방향에 관계없이 항상 보호소자를 바리스터 소체의 전단에 위치하도록 하는 바리스터 모듈을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 입력단자 및 출력단자의 연결 방향에 관계없이 보호소자를 바리스터 소체의 전단에 위치하도록 하여 도립전류(즉, 과전류)에 의한 바리스터 소체의 파손을 방지하도록 하는 바리스터 모듈을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 바리스터 모듈은, 입력단자 및 출력단자로 동작하는 단자부; 단자부의 상부에 적층되는 바리스터부; 바리스터부의 상부면에 적층되는 전극부; 및 전극부의 상부에 적층되는 소자 보호부를 포함한다.
단자부는 상호 이격되어 입력단자 및 출력단자로 동작하는 한 쌍의 단자 패턴을 포함한다.
전극부는 바리스터부의 상면에 상호 이격되어 적층되는 한 쌍의 전극 패턴을 포함한다.
소자 보호부는 PTC 서미스터로 형성된다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 바리스터 모듈은, 입력단자와 출력단자 및 접지단자 중에 적어도 하나로 동작하는 제1단자부; 제1단자부의 상부에 적층되는 제1바리스터부; 제1바리스터부의 상부에 적층되는 제1전극부; 제1전극부의 상부에 적층되는 소자 보호부; 소자 보호부의 상부에 적층되는 제2전극부; 제2전극부의 상부에 적층되는 제2바리스터부; 및 제2바리스터부의 상부에 적층되어 입력단자 및 출력단자 중에 적어도 하나로 동작하는 제2단자부를 포함한다.
제1단자부는, 입력단자 또는 출력단자로 동작하는 제1단자 패턴; 및 제1단자 패턴과 이격되어 형성되어 접지단자로 동작하는 제2단자 패턴을 포함한다.
제1전극부는 상호 이격되어 적층되는 한 쌍의 전극 패턴을 포함한다.
제2전극부는 상호 이격되어 적층되는 한 쌍의 전극 패턴을 포함한다.
제2단자부는 상호 이격되어 입력단자 또는 출력단자로 동작하는 한 쌍의 단자 패턴을 포함한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 바리스터 모듈은, 입력단자 및 출력단자 중에 적어도 하나로 동작하는 제1단자부; 제1단자부의 상부에 적층되는 제1소자 보호부; 제1소자 보호부의 상부에 적층되는 제1전극부; 제1전극부의 상부에 적층되는 바리스터부; 바리스터부의 상부에 적층되는 제2전극부; 제2전극부의 상부에 적층되는 제2소자 보호부; 및 제2소자 보호부의 상부에 적층되어 입력단자 및 출력단자 중에 적어도 하나로 동작하는 제2단자부를 포함한다.
제1단자부는 상호 이격되어 입력단자 또는 출력단자로 동작하는 한 쌍의 단자 패턴을 포함한다.
제1소자 보호부는 PCT 서미스터 또는 NTC 서미스터로 구성된다.
제2단자부는 상호 이격되어 입력단자 또는 출력단자로 동작하는 한 쌍의 단자 패턴을 포함한다.
본 발명에 따른 바리스터 모듈은 단자부, 바리스터부, 전극부, 소자 보호부를 적층하여 형성함으로써, 입력단자와 출력단자의 위치와 관계없이 바리스터의 전단에 소자 보호부가 위치하게 되어 방향성이 없는 바리스터 모듈의 구현이 가능한 효과가 있다.
또한, 바리스터 모듈은 입력단자와 출력단자의 위치와 관계없이 바리스터 소체의 전단에 소자 보호부가 위치함으로써, 바리스터 모듈의 온도가 상승하면 바리스터 소체로의 전류 공급을 감소시켜 바리스터 모듈의 과열로 인한 파손(즉, 방폭)을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 바리스터 모듈은 바리스터의 상부에 PTC를 배치하고 하부에 NTC를 적층하여 형성됨으로써, 도립전류 및 노이즈성 서지 전류 등의 과전류에 의한 바리스터 모듈의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 바리스터 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 바리스터 모듈의 등가 회로를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 바리스터 모듈의 적용예를 설명하기 위한 도면.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 바리스터 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 바리스터 모듈의 등가 회로를 설명하기 위한 도면.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 바리스터 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 바리스터 모듈의 등가 회로를 설명하기 위한 도면.
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 바리스터 모듈의 적용예를 설명하기 위한 도면.
도 12 및 도 13은 본 발명의 제4실시예에 따른 바리스터 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 14는 본 발명의 제4실시예에 따른 바리스터 모듈의 등가 회로를 설명하기 위한 도면.
도 15는 본 발명의 제3실시예에 따른 바리스터 모듈의 적용예를 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
(제1실시예)
이하에서는, 본 발명의 제1실시예에 따른 바리스터 모듈을 첨부된 도면을 참조하여 자세하게 설명하면 아래와 같다. 도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 바리스터 모듈을 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 바리스터 모듈의 등가 회로를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 바리스터 모듈의 적용예를 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 바리스터 모듈(100)은 단자부(110), 바리스터부(120), 전극부(130), 소자 보호부(140)를 포함하여 구성된다. 이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 바리스터 모듈(100)은 최하단에 단자부(110)가 위치하며, 단자부(110)의 상면에 바리스터부(120), 전극부(130), 소자 보호부(140)가 순차적으로 적층되어 형성된다.
단자부(110)는 바리스터 모듈(100)의 입력단자 및 출력단자로 동작한다. 즉, 단자부(110)는 후술할 바리스터부(120)의 입력단자 및 출력단자로 동작한다. 이를 위해, 단자부(110)는 상호 이격되어 입력단자 및 출력단자로 동작하는 한 쌍의 단자 패턴을 포함한다. 즉, 단자부(110)는 입력단자 또는 출력단자로 동작하는 제1단자 패턴(110a)과, 입력단자 또는 출력단자로 동작하는 제2단자 패턴(110b)을 포함하여 구성된다. 예를 들어, 제1단자 패턴(110a)이 입력단자로 동작하면 제2단자 패턴(110b)은 출력단자로 동작한다. 물론, 제1단자 패턴(110a)은 출력단자로 동작하고, 제2단자 패턴(110b)이 입력단자로 동작할 수도 있다.
바리스터부(120)는 단자부(110)의 상부에 적층된다. 즉, 바리스터부(120)는 바리스터 소체로 구성되어 한 쌍의 단자 패턴의 상부면에 적층된다.
전극부(130)는 바리스터부(120)의 상부면에 적층된다. 이때, 전극부(130)는 바리스터부(120)의 상면에 상호 이격되어 적층되는 한 쌍의 전극 패턴(130a, 130b)을 포함한다.
소자 보호부(140)는 전극부(130)의 상부에 적층된다. 이때, 소자 보호부(140)는 과열로 인한 바리스터 소체의 파손을 방지하기 위해서 온도가 상승하면 저항값이 올라가는 PTC( Positive Temperature Ccefficient) 서미스터 소체(이하, PTC)로 이루어진다.
도 3에 도시된 바와 같이, 바리스터 모듈(100)은 최하단에 한 쌍의 단자 패턴(110a, 110b)으로 구성되는 단자부(110)가 위치한다. 이때, 한 쌍의 단자 패턴(110a, 110b)은 입력단자 또는 출력단자로 동작한다.
바리스터 모듈(100)은 단자부(110)의 상면에 바리스터부(120), 전극부(130), 소자 보호부(140)가 순차적으로 적층되어 형성된다. 이때, 소자 보호부(140)는 PTC로 이루어지며 전극부(130)의 상부에 적층됨으로써 등가 회로 상 입력단자와 출력단자의 위치와 관계없이 바리스터부(120)의 전단에 위치하게 된다. 그에 따라, 방향성이 없는 바리스터 모듈(100)의 구현이 가능해진다.
소자 보호부(140)는 바리스터부(120)의 온도가 상승하게 되면 저항값이 상승한다. 소자 보호부(140)의 저항값이 상승하면 바리스터부(120)로 전달되는 전류량이 감소하여 바리스터부(120)에서의 열 발생 요인을 차단하게 된다. 따라서, 소자 보호부(140)는 바리스터부(120)의 부하를 줄여서 발화 가능성을 없애준다.
이러한, 본 발명의 제1실시예에 따른 바리스터 모듈(100)은 SMD(Surface Mount Device) 바리스터 모듈(100)로, 도 3에 도시된 바와 같이, 자동차 전장품 자동검사기(ETACS UNIT)의 입력회로(더욱 상세하게는, 마이컴 전단)에 배치된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 바리스터 모듈(100)은 최하단에 단자부(110)가 위치하며, 단자부(110)의 상면에 바리스터부(120), 전극부(130), 소자 보호부(140)를 순차적으로 적층하여 형성함으로써, 입력단자와 출력단자의 위치와 관계없이 바리스터의 전단에 소자 보호부(140)가 위치하게 되어 방향성이 없는 바리스터 모듈(100)의 구현이 가능한 효과가 있다.
이와 함께, 본 발명의 제1실시예에 따른 바리스터 모듈(100)은 입력단자와 출력단자의 위치와 관계없이 바리스터 소체의 전단에 소자 보호부(140)가 위치함으로써, 바리스터 모듈(100)의 온도가 상승하면 바리스터 소체로의 전류 공급을 감소시켜 바리스터 모듈(100)의 과열로 인한 파손(즉, 방폭)을 방지하고, 과전류가 바리스터 모듈로 전달되어 모듈이 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
(제2실시예)
이하에서는, 본 발명의 제2실시예에 따른 바리스터 모듈을 첨부된 도면을 참조하여 자세하게 설명하면 아래와 같다. 도 5 및 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 바리스터 모듈을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 바리스터 모듈의 등가 회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 바리스터 모듈(200)은 제1단자부(210), 제1바리스터부(220), 제1전극부(230), 소자 보호부(240), 제2전극부(250), 제2바리스터부(260), 제2단자부(270)를 포함하여 구성된다. 이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 바리스터 모듈(200)은 최하단부에 제1단자부(210)가 배치되고, 제1바리스터부(220), 제1전극부(230), 소자 보호부(240), 제2전극부(250), 제2바리스터부(260), 제2단자부(270)가 순차적으로 적층되어 형성된다.
제1단자부(210)는 입력단자와 출력단자 및 접지단자 중에 적어도 하나로 동작한다. 제1단자부(210)는 후술할 제1바리스터부(220) 및 제2바리스터부(260)의 입력단자 및 출력단자 중에 하나와, 접지단자로 동작한다. 이를 위해, 제1단자부(210)는 상호 이격되어 형성되는 한 쌍의 단자 패턴(210a, 210b)으로 구성된다. 즉, 제1단자부(210)는 입력단자 또는 출력단자로 동작하는 제1단자 패턴(210a)과, 제1단자 패턴(210a)과 이격되어 형성되어 접지단자로 동작하는 제2단자 패턴(210b)을 포함하여 구성된다. 물론, 제1단자부(210)는 접지단자로 동작하는 제1단자 패턴(210a)과, 제1단자 패턴(210a)과 이격되어 형성되어 입력단자 또는 출력단자로 동작하는 제2단자 패턴(210b)을 포함하여 구성될 수도 있다.
제1바리스터부(220)는 바리스터 소체로 구성되어 제1단자부(210)의 상부에 적층된다.
제1전극부(230)는 제1바리스터부(220)의 상부에 적층된다. 이때, 제1전극부(230)는 제1바리스터부(220)의 상면에 상호 이격되어 적층되는 한 쌍의 전극 패턴(230a, 230b)을 포함한다.
소자 보호부(240)는 제1전극부(230)의 상부에 적층된다. 이때, 소자 보호부(240)는 과열로 인한 제1바리스터부(220) 및 후술할 제2바리스터부(260)의 파손을 방지하기 위해서 온도가 상승하면 저항값이 올라가는 PTC로 이루어진다.
제2전극부(250)는 소자 보호부(240)의 상부에 적층된다. 이때, 제2전극부(250)는 소자 보호부(240)의 상면에 상호 이격되어 적층되는 한 쌍의 전극 패턴(250a, 250b)을 포함한다.
제2바리스터부(260)는 바리스터 소체로 구성되어 제2전극부(250)의 상부에 적층된다.
제2단자부(270)는 제2바리스터부(260)의 상부에 적층되어 입력단자 및 출력단자 중에 적어도 하나로 동작한다. 제2단자부(270)는 상호 이격되어 입력단자 또는 출력단자로 동작하는 한 쌍의 단자 패턴(270a, 270b)을 포함한다. 즉, 제2단자부(270)는 상술할 제1바리스터부(220) 및 제2바리스터부(260)의 입력단자 및 출력단자로 동작한다. 이를 위해, 제2단자부(270)는 상호 이격되어 형성되는 한 쌍의 단자 패턴(270a, 270b)으로 구성된다. 즉, 제2단자부(270)는 입력단자 또는 출력단자로 동작하는 제3단자 패턴(270a)과, 제3단자 패턴(270a)과 이격되어 형성되어 입력단자로 동작하는 제4단자 패턴(270b)을 포함하여 구성된다. 물론, 제2단자부(270)는 제3단자 패턴(270a)이 입력단자로 동작하고, 제4단자 패턴(270b)이 출력단자로 동작할 수도 있다. 제2단자부(270)는 제3단자 패턴(270a) 및 제4단자 패턴(270b)이 모두 입력단자로 동작하거나, 출력단자로 동작할 수도 있다.
이러한, 본 발명의 제2실시예에 따른 바리스터 모듈(200)은 SMD(Surface Mount Device) 바리스터로, 도 7에 도시된 바와 같이, AC/DC 단상 회로(도 7의 (a)) 또는 AC/DC 3상 회로(도 7의 (b))로 구성되는 AC/DC 변환회로에 교류라인의 보호를 위해 보호 대상 장치의 전단에 배치된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 바리스터 모듈(200)은 최하단부에 제1단자부(210)가 배치되고, 제1바리스터부(220), 제1전극부(230), 소자 보호부(240), 제2전극부(250), 제2바리스터부(260), 제2단자부(270)가 순차적으로 적층하여 형성함으로써, 입력단자와 출력단자의 위치와 관계없이 바리스터의 전단에 소자 보호부(240)가 위치하게 되어 방향성이 없는 바리스터 모듈(200)의 구현이 가능한 효과가 있다.
이와 함께, 본 발명의 제2실시예에 따른 바리스터 모듈(200)은 입력단자와 출력단자의 위치와 관계없이 바리스터 소체의 전단에 소자 보호부(240)가 위치함으로써, 바리스터 모듈(200)의 온도가 상승하면 바리스터 소체로의 전류 공급을 감소시켜 바리스터 모듈(200)의 과열로 인한 파손(즉, 방폭)을 방지하고, 과전류가 바리스터 모듈(200)로 전달되어 모듈이 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
(제3실시예)
이하에서는, 본 발명의 제3실시예에 따른 바리스터 모듈을 첨부된 도면을 참조하여 자세하게 설명하면 아래와 같다. 도 8 및 도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 바리스터 모듈을 설명하기 위한 도면이다. 도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 바리스터 모듈의 등가 회로를 설명하기 위한 도면이고, 도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 바리스터 모듈의 적용예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 바리스터 모듈(300)은 제1단자부(310), 제1소자 보호부(320), 제1전극부(330), 바리스터부(340), 제2전극부(350), 제2소자 보호부(360), 제2단자부(370)를 포함하여 구성된다. 이때, 도 9에 도시된 바와 같이, 바리스터 모듈(300)은 최하단부에 제1단자부(310)가 배치되고, 제1소자 보호부(320), 제1전극부(330), 바리스터부(340), 제2전극부(350), 제2소자 보호부(360), 제2단자부(370)가 순차적으로 적층되어 형성된다.
제1단자부(310)는 입력단자 및 출력단자 중에 적어도 하나로 동작한다. 즉, 제1단자부(310)는 후술할 바리스터부(340)의 입력단자 및 출력단자로 동작한다. 이를 위해, 제1단자부(310)는 상호 이격되어 입력단자 및 출력단자로 동작하는 한 쌍의 단자 패턴(310a, 310b)을 포함한다. 즉, 제1단자부(310)는 입력단자 또는 출력단자로 동작하는 제1단자 패턴(310a)과, 입력단자 또는 출력단자로 동작하는 제2단자 패턴(310b)을 포함하여 구성된다. 예를 들어, 제1단자 패턴(310a)이 입력단자로 동작하면 제2단자 패턴(310b)은 출력단자로 동작한다. 물론, 제1단자 패턴(310a)은 출력단자로 동작하고, 제2단자 패턴(310b)이 입력단자로 동작할 수도 있다. 제1단자부(310)는 제1단자 패턴(310a) 및 제2단자 패턴(310b)이 모두 입력단자로 동작하거나, 출력단자로 동작할 수도 있다.
제1소자 보호부(320)는 제1단자부(310)의 상부에 적층된다. 이때, 제1소자 보호부(320)는 과열로 인한 바리스터 소체의 파손을 방지하기 위해서 온도가 상승하면 저항값이 올라가는 PTC로 이루어진다.
제1전극부(330)는 제1소자 보호부(320)의 상부에 적층된다. 이때, 제1전극부(330)는 하나의 전극 패턴으로 구성되어 제1소자 보호부(320)의 상부에 적층된다.
바리스터부(340)는 제1전극부(330)의 상부에 적층된다. 즉 바리스터부(340)는 바리스터 소체로 구성되어 제1전극부(330)의 전극 패턴 상부면에 적층된다.
제2전극부(350)는 바리스터부(340)의 상부에 적층된다. 이때, 제2전극부(350)는 하나의 전극 패턴으로 구성되어 바리스터부(340)의 상부에 적층된다.
제2소자 보호부(360)는 제2전극부(350)의 상부에 적층된다. 이때, 제2소자 보호부(360)는 과열로 인한 바리스터 소체의 파손을 방지하기 위해서 온도가 상승하면 저항값이 올라가는 PTC로 이루어진다.
제2단자부(370)는 제2소자 보호부(360)의 상부에 적층되어 입력단자 및 출력단자 중에 적어도 하나로 동작한다. 즉, 제1단자부(310)는 상술한 바리스터부(340)의 입력단자 및 출력단자로 동작한다. 이를 위해, 제2단자부(370)는 상호 이격되어 입력단자 및 출력단자로 동작하는 한 쌍의 단자 패턴(370a, 370b)을 포함한다. 즉, 제2단자부(370)는 입력단자 또는 출력단자로 동작하는 제3단자 패턴(370a)과, 입력단자 또는 출력단자로 동작하는 제4단자 패턴(370b)을 포함하여 구성된다. 예를 들어, 제3단자 패턴(370a)이 입력단자로 동작하면 제4단자 패턴(370b)은 출력단자로 동작한다. 물론, 제3단자 패턴(370a)은 출력단자로 동작하고, 제4단자 패턴(370b)이 입력단자로 동작할 수도 있다. 제2단자부(370)는 제3단자 패턴(370a) 및 제4단자 패턴(370b)이 모두 입력단자로 동작하거나, 출력단자로 동작할 수도 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 바리스터 모듈(300)의 등가 회로를 살펴보면, 중심에 바리스터부(340)가 배치되고, 바리스터부(340)의 양측 단자에 제1소자 보호부(320) 및 제2소자 보호부(360)가 각각 연결된다. 이때, 제1소자 보호부(320)는 제1단자 패턴(310a) 및 제2단자패턴(310b)과 연결된다. 제2소자 보호부(360)는 제3단자 패턴(370c) 및 제4단자 패턴(370b)과 연결된다. 이때, 제1소자 보호부(320) 및 제2소자 보호부(360)는 PTC로 이루어지며 등가 회로 상 입력단자와 출력단자의 위치와 관계없이 바리스터부(340)의 전단에 위치하게 된다. 그에 따라, 방향성이 없는 바리스터 모듈(300)의 구현이 가능해진다.
또한, 제1소자 보호부(320)는 바리스터부(340)의 온도가 상승하게 되면 저항값이 상승한다. 제1소자 보호부(320)의 저항값이 상승하면 제1단자부(310)로부터 바리스터부(340)로 전달되는 전류량이 감소시켜 바리스터부(340)에서의 열 발생 요인을 차단하게 된다. 제2소자 보호부(360)의 저항값이 상승하면 제2단자부(370)로부터 바리스터부(340)로 전달되는 전류량이 감소시켜 바리스터부(340)에서의 열 발생 요인을 차단하게 된다. 따라서, 제1소자 보호부(320) 및 제2소자 보호부(360)는 바리스터부(340)의 부하를 줄여서 발화 가능성을 없애준다.
이러한, 본 발명의 제3실시예에 따른 바리스터 모듈(300)은 리드 형 바리스터 모듈(300)로, 도 11에 도시된 바와 같이, 자동차에 내장되는 회로에 사용된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 바리스터 모듈(300)은 바리스터부(340)의 상부면 및 하부면 소자 보호부를 형성함으로써, 입력단자와 출력단자의 위치와 관계없이 바리스터의 전단에 소자 보호부가 위치하게 되어 방향성이 없는 바리스터 모듈(300)의 구현이 가능한 효과가 있다.
또한, 바리스터 모듈(300)은 입력단자와 출력단자의 위치와 관계없이 바리스터 소체의 전단에 소자 보호부가 위치함으로써, 바리스터 모듈(300)의 온도가 상승하면 바리스터 소체로의 전류 공급을 감소시켜 바리스터 모듈(300)의 과열로 인한 파손(즉, 방폭)을 방지하고, 과전류가 바리스터 모듈(300)로 전달되어 모듈이 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
(제4실시예)
이하에서는, 본 발명의 제4실시예에 따른 바리스터 모듈을 첨부된 도면을 참조하여 자세하게 설명하면 아래와 같다. 도 12 및 도 13은 본 발명의 제4실시예에 따른 바리스터 모듈을 설명하기 위한 도면이다. 도 14는 본 발명의 제4실시예에 따른 바리스터 모듈의 등가 회로를 설명하기 위한 도면이고, 도 15는 본 발명의 제3실시예에 따른 바리스터 모듈의 적용예를 설명하기 위한 도면이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 바리스터 모듈은 제1단자부, 제1소자 보호부, 제1전극부, 바리스터부, 제2전극부, 제2소자 보호부, 제2단자부를 포함하여 구성된다. 이때, 도 13에 도시된 바와 같이, 바리스터 모듈은 최하단부에 제1단자부가 배치되고, 제1소자 보호부, 제1전극부, 바리스터부, 제2전극부, 제2소자 보호부, 제2단자부가 순차적으로 적층되어 형성된다.
제1단자부(410)는 입력단자 및 출력단자 중에 적어도 하나로 동작한다. 즉, 제1단자부(410)는 후술할 바리스터부(440)의 입력단자 및 출력단자로 동작한다. 이를 위해, 제1단자부(410)는 상호 이격되어 입력단자 및 출력단자로 동작하는 한 쌍의 단자 패턴(410a, 310b)을 포함한다. 즉, 제1단자부(410)는 입력단자 또는 출력단자로 동작하는 제1단자 패턴(410a)과, 입력단자 또는 출력단자로 동작하는 제2단자 패턴(410b)을 포함하여 구성된다. 예를 들어, 제1단자 패턴(410a)이 입력단자로 동작하면 제2단자 패턴(410b)은 출력단자로 동작한다. 물론, 제1단자 패턴(410a)은 출력단자로 동작하고, 제2단자 패턴(410b)이 입력단자로 동작할 수도 있다. 제1단자부(410)는 제1단자 패턴(410a) 및 제2단자 패턴(410b)이 모두 입력단자로 동작하거나, 출력단자로 동작할 수도 있다.
제1소자 보호부(420)는 제1단자부(410)의 상부에 적층된다. 이때, 제1소자 보호부(420)는 과전류로 인한 바리스터 소체의 파손을 방지하기 위해서 온도가 상승하면 저항값이 감소하는 NTC로 이루어진다. 여기서, 본 발명의 제4실시예에 따른 바리스터 모듈은 제1소자 보호부가 NTC(Thermal Sensitive Resistor) 소체(이하, NTC)로 이루어지는 것이 제3실시예에 따른 바리스터 모듈(300)과의 차이점이다. 즉, 제1소자 보호부(420)는 바리스터부(440)의 온도가 상승하게 되면 저항값이 감소한다. 제1소자 보호부(420)의 저항값이 감소하면 제1단자부(410)에서 바리스터부(440)로 전달되는 전류량이 감소된다. 따라서, 자동차의 로드 덤프(Load Dupm), 급속 재시동(Jump start) 등에 의해 발생하는 과전류(즉, 도립전류, 노이즈성 서지(Serge) 전류 등)를 감소시켜 바리스터 모듈(400)의 파손을 방지할 수 있다.
제1전극부(430)는 제1소자 보호부(420)의 상부에 적층된다. 이때, 제1전극부(430)는 하나의 전극 패턴으로 구성되어 제1소자 보호부(420)의 상부에 적층된다.
바리스터부(440)는 제1전극부(430)의 상부에 적층된다. 즉 바리스터부(440)는 바리스터 소체로 구성되어 제1전극부(430)의 전극 패턴 상부면에 적층된다.
제2전극부(450)는 바리스터부(440)의 상부에 적층된다. 이때, 제2전극부(450)는 하나의 전극 패턴으로 구성되어 바리스터부(440)의 상부에 적층된다.
제2소자 보호부(460)는 제2전극부(450)의 상부에 적층된다. 이때, 제2소자 보호부(460)는 과열로 인한 바리스터 소체의 파손을 방지하기 위해서 온도가 상승하면 저항값이 올라가는 PTC로 이루어진다.
제2단자부(470)는 제2소자 보호부(460)의 상부에 적층되어 입력단자 및 출력단자 중에 적어도 하나로 동작한다. 즉, 제1단자부(410)는 상술한 바리스터부(440)의 입력단자 및 출력단자로 동작한다. 이를 위해, 제2단자부(470)는 상호 이격되어 입력단자 및 출력단자로 동작하는 한 쌍의 단자 패턴(470a, 370b)을 포함한다. 즉, 제2단자부(470)는 입력단자 또는 출력단자로 동작하는 제3단자 패턴(470a)과, 입력단자 또는 출력단자로 동작하는 제4단자 패턴(470b)을 포함하여 구성된다. 예를 들어, 제3단자 패턴(470a)이 입력단자로 동작하면 제4단자 패턴(470b)은 출력단자로 동작한다. 물론, 제3단자 패턴(470a)은 출력단자로 동작하고, 제4단자 패턴(470b)이 입력단자로 동작할 수도 있다. 제2단자부(470)는 제3단자 패턴(470a) 및 제4단자 패턴(470b)이 모두 입력단자로 동작하거나, 출력단자로 동작할 수도 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따른 바리스터 모듈(400)의 등가 회로를 살펴보면, 중심에 바리스터부(440)가 배치되고, 바리스터부(440)의 양측 단자에 제1소자 보호부(420) 및 제2소자 보호부(460)가 각각 연결된다. 이때, 제1소자 보호부(420)는 제1단자 패턴(410a) 및 제2단자패턴(410b)과 연결된다. 제2소자 보호부(460)는 제3단자 패턴(470c) 및 제4단자 패턴(470b)과 연결된다. 이때, 제1소자 보호부(420)는 NTC로 이루어지고 제2소자 보호부(460)는 PTC로 이루어진다. 이때, 제1소자 보호부(420)는 바리스터부(440)의 온도가 상승하게 되면 저항값이 감소한다. 제1소자 보호부(420)의 저항값이 감소하면 제1단자부(410)로부터 바리스터부(440)로 전달되는 과전류를 감소시킨다. 따라서, 제1소자 보호부(420)는 바리스터부(440)로 과전류가 흐르는 것을 방지하여 과전류에 의한 바리스터 모듈(400)의 파손을 방지한다.
이러한, 본 발명의 제4실시예에 따른 바리스터 모듈(400)은 리드 형 바리스터 모듈(400)로, 도 15에 도시된 바와 같이, 자동차에 내장되는 회로에 사용된다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
100, 200, 300, 400: 바리스터 모듈
110: 단자부 120: 바리스터부
130: 전극부 140: 소자 보호부
210: 제1단자부 220: 제1바리스터부
230: 제1전극부 240: 소자 보호부
250: 제2전극부 260: 제2바리스터부
270: 제2단자부 310, 410: 제1단자부
320, 420: 제1소자 보호부 330, 430: 제1전극부
340, 440: 바리스터부 350, 450: 제2전극부
360, 460: 제2소자 보호부 370, 470: 제2단자부

Claims (13)

  1. 상호 이격되어 입력단자 및 출력단자로 동작하는 한 쌍의 단자 패턴을 포함하는 단자부;
    상기 단자부의 상부에 적층되는 바리스터부;
    상호 이격되어 적층되는 한 쌍의 전극 패턴을 포함하며, 상기 바리스터부의 상부면에 적층되는 전극부; 및
    상기 전극부의 상부에 적층되어 상기 바리스터부의 온도가 상승하면 저항값이 상승하여 상기 바리스터부로 전달되는 전류량을 감소시키는 소자 보호부를 포함하는 것을 특징으로 하는 바리스터 모듈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 소자 보호부는 PTC 서미스터로 형성되는 것을 특징으로 하는 바리스터 모듈.
  5. 입력단자와 출력단자 및 접지단자 중에 적어도 하나로 동작하는 제1단자부;
    상기 제1단자부의 상부에 적층되는 제1바리스터부;
    상기 제1바리스터부의 상부에 적층되는 제1전극부;
    상기 제1전극부의 상부에 적층되는 소자 보호부;
    상기 소자 보호부의 상부에 적층되는 제2전극부;
    상기 제2전극부의 상부에 적층되는 제2바리스터부; 및
    상기 제2바리스터부의 상부에 적층되어 입력단자 및 출력단자 중에 적어도 하나로 동작하는 제2단자부를 포함하는 것을 특징으로 하는 바리스터 모듈.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1단자부는,
    입력단자 또는 출력단자로 동작하는 제1단자 패턴; 및
    상기 제1단자 패턴과 이격되어 형성되어 접지단자로 동작하는 제2단자 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 바리스터 모듈.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1전극부는 상호 이격되어 적층되는 한 쌍의 전극 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 바리스터 모듈.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2전극부는 상호 이격되어 적층되는 한 쌍의 전극 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 바리스터 모듈.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2단자부는 상호 이격되어 입력단자 또는 출력단자로 동작하는 한 쌍의 단자 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 바리스터 모듈.
  10. 입력단자 및 출력단자 중에 적어도 하나로 동작하는 제1단자부;
    상기 제1단자부의 상부에 적층되는 제1소자 보호부;
    상기 제1소자 보호부의 상부에 적층되는 제1전극부;
    상기 제1전극부의 상부에 적층되는 바리스터부;
    상기 바리스터부의 상부에 적층되는 제2전극부;
    상기 제2전극부의 상부에 적층되는 제2소자 보호부; 및
    상기 제2소자 보호부의 상부에 적층되어 입력단자 및 출력단자 중에 적어도 하나로 동작하는 제2단자부를 포함하는 것을 특징으로 하는 바리스터 모듈.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1단자부는 상호 이격되어 입력단자 또는 출력단자로 동작하는 한 쌍의 단자 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 바리스터 모듈.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1소자 보호부는 PCT 서미스터 또는 NTC 서미스터로 구성되는 것을 특징으로 하는 바리스터 모듈.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 제2단자부는 상호 이격되어 입력단자 또는 출력단자로 동작하는 한 쌍의 단자 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 바리스터 모듈.
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