KR101417473B1 - Electromagnetic pulse filter equipped with normal operation indicating unit - Google Patents

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오경근
박홍묵
정연춘
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코오롱환경서비스주식회사
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    • H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 펄스(EMP) 필터는 교류(AC) 전원에 연결되어 과전압을 보호하는 제1 과전압 보호부; 상기 제1 과전압 보호부에 연결되고, 상기 제1 과전압 보호부의 정상 동작 여부를 감지하여 정상 동작하지 않을 경우, 시각적 또는 청각적으로 경보하는 알람부; 상기 알람부에 연결되고, 상기 알람부의 감지 결과에 따라 상기 제1 과전압 보호부가 정상 동작하지 않을 경우, 상기 제1 과전압 보호부를 대신하여 상기 교류 전원의 과전압을 보호하는 제2 과전압 보호부; 및 상기 제1 및 제2 과전압 보호부에 연결되고, 상기 교류 전원을 필터링하여 상기 교류 전원에서 고주파를 차단하고 저주파를 통과시키는 필터부를 포함한다.An electromagnetic pulse (EMP) filter according to an embodiment of the present invention includes: a first overvoltage protection unit connected to an AC power source to protect an overvoltage; An alarm unit connected to the first overvoltage protection unit and visually or audibly alarming when the first overvoltage protection unit detects normal operation and does not operate normally; A second overvoltage protection unit connected to the alarm unit and protecting the overvoltage of the AC power supply instead of the first overvoltage protection unit when the first overvoltage protection unit does not operate normally according to the detection result of the alarm unit; And a filter unit connected to the first and second overvoltage protection units to filter the AC power to cut off the RF from the AC power and to pass a low frequency.

Description

정상 작동 확인 기능을 구비한 전자기 펄스 필터{ELECTROMAGNETIC PULSE FILTER EQUIPPED WITH NORMAL OPERATION INDICATING UNIT}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetic pulse filter having a normal operation check function,

본 발명의 실시예들은 필터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자기 펄스 필터에 관한 것이다.
Embodiments of the present invention relate to filters, and more particularly to electromagnetic pulse filters.

전자기파 펄스(Elecromagnetic pulse;EMP) 폭탄은 E-bomb으로도 불리고 있는데, 이와 같은 EMP 무기가 전장에서 사용될 때 그 위협은 매우 심각하다.Electromagnetic pulse (EMP) bombs are also called E-bombs, and the threat is very serious when such EMP weapons are used on the battlefield.

미래전은 전쟁수행의 중심인 적의 지휘통제 및 정보체계를 파괴시킴으로써 적의 전쟁수행 기능을 마비시키는 정보 중심의 전쟁수행 개념으로 전개되고 있고, EMP 무기는 핵폭발처럼 엄청난 위력의 전자기파를 발생시켜 전기를 사용하는 거의 대부분의 부하설비 예를 들어, 첨단 전자통신정보화 설비, 각종 제어 계측설비, 자동차, 전자시계 등을 무용지물로 만들 수 있어서 재앙에 가까운 경제적 대혼란을 야기할 수 있다는 점에서 매우 위협적이다.The Future War is being deployed as an information-based war execution concept that paralyzes enemy warfare functions by destroying the enemy's command control and information system, which is the center of war performance. EMP weapons generate electricity with enormous power, It is very dangerous in that it can cause economic disruption close to disaster because it can make almost all the load facilities such as advanced electronic communication information equipment, various control measuring equipment, automobile and electronic watches useless.

일반적인 EMP의 전기장은 200㎸/m, 핵 전자기파(Nuclear EMP)는 50㎸/m @500km로, 분석적 표현으로서 HEMP(High-Altitude EMP)의 전자기장은 전기장의 세기 E(V/m)는 시간 t(s)의 함수로 다음의 수학식 1로 표현된다.The electric field of the HEMP (High-Altitude EMP) is the electric field E (V / m) of the electric field is 200 kV / m, Nuclear EMP is 50 kV / (s) and is expressed by the following equation (1).

Figure 112012103942916-pat00001
Figure 112012103942916-pat00001

아울러, 자기장 H(A/m)는 시간 t 에 관한 함수로 수학식 2로 표현된다.In addition, the magnetic field H (A / m) is expressed by a formula 2 as a function of time t.

Figure 112012103942916-pat00002
Figure 112012103942916-pat00002

이 HEMP 파형을 플로팅하면, 펄스의 피크 값 10% 에서 90% 상승시간이 5㎱ 이고, 피크 값은 50㎸/m 이며, 피크 값의 절반을 이루는 시간 폭이 0.2㎳ 인 파형이 된다.When this HEMP waveform is plotted, a waveform having a peak value of 10% to 90% rise time of 5 펄스, a peak value of 50 kV / m, and a time width of 0.2 ms constituting half of the peak value is obtained.

여기서, 수학식 1은 보호를 설계하는데 위협 파형의 근거가 되고, 에너지 밀도 w는 다음의 수학식 3으로 표현된다.Here, Equation (1) is the basis of the threat waveform in designing the protection, and the energy density w is expressed by the following Equation (3).

Figure 112012103942916-pat00003
Figure 112012103942916-pat00003

상기한 수학식 1과 2를 적용할 때 에너지 밀도 w는 0.9 J/m2이다.When the above equations (1) and (2) are applied, the energy density w is 0.9 J / m 2 .

이는 물리적으로 해석하여 단면적이 1m2인 루프 안테나를 EMP 진행 방향과 직각이 되게 놓았을 때 0.9J의 에너지 펄스를 받게 된다는 것으로, 이것은 대부분의 소신호 고주파 TR이나 IC를 파괴할만한 충분한 에너지가 된다.It is physically analyzed that when a loop antenna with a 1 m 2 cross-sectional area is placed at right angles to the EMP propagation direction, it receives an energy pulse of 0.9 J, which is enough energy to destroy most small-signal high-frequency TRs or ICs.

이와 같은 EMP 폭탄은 높은 에너지의 전자기 펄스를 만들어 넓은 지역의 전자기기체계를 완전히 무력화시킬 수 있어서, 지상과 지하에 있는 전자장비에 막대한 영향을 미쳐서 각종 부하설비가 무력화되어 큰 혼란과 위험성을 초래할 수 있다. 이런 EMP폭탄과 함께 핵무기 폭발에 의한 전자기 효과와 마이크로웨이브 무기들은 고주파수의 특성이기 때문에 보호시설물에 따른 보호대책과 방법이 EMP의 고주파수 특성에 적합한 EMP 방호장치가 필요하다.These EMP bombs can generate high-energy electromagnetic pulses to completely disable electronic systems in a wide area, which can greatly affect electronic equipment on the ground and underground, which can lead to major confusion and danger have. Because of the high frequency characteristics of electromagnetic effects and microwave weapons due to the explosion of nuclear bombs along with these EMP bombs, protection measures and methods according to the protection facilities require EMP protection devices suitable for high frequency characteristics of EMP.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-0990828호(2010.10.22)의 'EMP 방호 캐비넷'에 개시되어 있다.
The background art of the present invention is disclosed in the 'EMP protection cabinet' of Korea Registered Patent No. 10-0990828 (2010.10.22).

본 발명의 일 실시예는 과전압 보호소자(MOV)의 고장 유무를 시각적 또는 청각적으로 알려주어 교체 시기 및 이상 유무를 알 수 있도록 하는 전자기 펄스 필터를 제공한다.An embodiment of the present invention provides an electromagnetic pulse filter that visually or audibly informs a failure of an overvoltage protection device (MOV) to know the replacement timing and the abnormality.

본 발명의 일 실시예는 과전압 보호소자의 고장 시 병렬로 연결된 제너 다이오드나 가스방전관(GDT) 또는 어레스터(Arrester)가 과전압 보호소자로서 기능하여 장비를 과전류로부터 보호할 수 있도록 하는 전자기 펄스 필터를 제공한다.
An embodiment of the present invention is an electromagnetic pulse filter for protecting a device from an overcurrent by functioning as a zener diode or a gas discharge tube (GDT) or an arrester connected in parallel when an overvoltage protection device fails, to provide.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problem (s), and another problem (s) not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 펄스(EMP) 필터는 교류(AC) 전원에 연결되어 과전압을 보호하는 제1 과전압 보호부; 상기 제1 과전압 보호부에 연결되고, 상기 제1 과전압 보호부의 정상 동작 여부를 감지하여 정상 동작하지 않을 경우, 시각적 또는 청각적으로 경보하는 알람부; 상기 알람부에 연결되고, 상기 알람부의 감지 결과에 따라 상기 제1 과전압 보호부가 정상 동작하지 않을 경우, 상기 제1 과전압 보호부를 대신하여 상기 교류 전원의 과전압을 보호하는 제2 과전압 보호부; 및 상기 제1 및 제2 과전압 보호부에 연결되고, 상기 교류 전원을 필터링하여 상기 교류 전원에서 고주파를 차단하고 저주파를 통과시키는 필터부를 포함한다.An electromagnetic pulse (EMP) filter according to an embodiment of the present invention includes: a first overvoltage protection unit connected to an AC power source to protect an overvoltage; An alarm unit connected to the first overvoltage protection unit and visually or audibly alarming when the first overvoltage protection unit detects normal operation and does not operate normally; A second overvoltage protection unit connected to the alarm unit and protecting the overvoltage of the AC power supply instead of the first overvoltage protection unit when the first overvoltage protection unit does not operate normally according to the detection result of the alarm unit; And a filter unit connected to the first and second overvoltage protection units to filter the AC power to cut off the RF from the AC power and to pass a low frequency.

상기 알람부는 엘이디(LED) 퓨즈 및 저항으로 구성되어, 과전압이 인가되었을 때, 상기 LED 퓨즈 안에 장착된 퓨즈가 녹으면서 LED 불빛이 켜짐으로써 상기 제1 과전압 보호부의 고장을 시각적으로 경보할 수 있다.The alarm unit includes an LED fuse and a resistor. When the overvoltage is applied, the fuse installed in the LED fuse melts and the LED light is turned on, thereby visually alarming the failure of the first overvoltage protection unit.

상기 알람부는 상기 엘이디에 연결된 부저를 통해 상기 제1 과전압 보호부의 고장을 청각적으로 경보할 수 있다.The alarm unit can audibly alarm a failure of the first overvoltage protection unit through a buzzer connected to the LED.

상기 제1 과전압 보호부는 상기 교류 전원에 병렬로 연결된 2개의 MOV(금속산화물 바리스터)를 포함할 수 있다.The first overvoltage protection unit may include two MOVs (metal oxide varistors) connected in parallel to the AC power source.

상기 제2 과전압 보호부는 상기 MOV에 병렬로 연결된 제너 다이오드, 가스방전관(Gas Discharge Tube), 또는 어레스터(Arrester)를 포함할 수 있다.The second overvoltage protection unit may include a zener diode connected in parallel to the MOV, a gas discharge tube, or an arrester.

상기 필터부는 코일과 콘덴서를 이용한 로우패스필터(LPF)를 포함할 수 있다.
The filter unit may include a low pass filter (LPF) using a coil and a capacitor.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and the accompanying drawings.

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and / or features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 과전압 보호소자(MOV)의 고장 유무를 시각적 또는 청각적으로 알려주어 교체 시기 및 이상 유무를 알 수 있도록 한다.According to an embodiment of the present invention, whether or not the overvoltage protection device (MOV) is malfunctioning is visually or audibly notified so that the replacement time and the abnormality can be known.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 과전압 보호소자의 고장 시 병렬로 연결된 제너 다이오드가 과전압 보호소자로서 기능하여 장비를 과전류로부터 보호할 수 있도록 한다.
According to an embodiment of the present invention, a zener diode connected in parallel in the event of an overvoltage protection device functions as an overvoltage protection device to protect the device from an overcurrent.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 펄스(EMP) 필터를 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 펄스 필터의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자기 펄스 필터의 회로도이다.1 is a block diagram illustrating an electromagnetic pulse (EMP) filter according to an embodiment of the present invention.
2 is a circuit diagram of an electromagnetic pulse filter according to an embodiment of the present invention.
3 is a circuit diagram of an electromagnetic pulse filter according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 핵폭탄이나 전자폭탄의 폭발시 발생하는 강한 전자기 펄스가 전원선이나 각종 신호선을 타고 전자장비의 회로에 유입되어 중요한 자료를 다루는 통신장비, 컴퓨터 서버 등과 같은 전자장비가 펄스의 강도에 따라 마비되거나 영구히 파괴되는 것을 방지하기 위한 전자기 펄스(EMP) 필터에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic device such as a communication device or a computer server in which strong electromagnetic pulses generated when an explosion of a nuclear bomb or an electronic bomb is introduced into a circuit of an electronic device on a power line or various signal lines, (EMP) filter for preventing or permanently destroying an electromagnetic pulse.

EMP, HEMP(High Altitude Electromagnetic Pulse), NEMP(Nuclear Electromagnetic Pulse)의 공격으로부터 주요 시설의 보호를 위하여, EMP 필터를 설치하는바, EMP 필터에 과전류 보호소자인 MOV가 쓰이는데, 기존 EMP 필터는 MOV가 정상적으로 작동하는지 확인이 불가하고, 교체주기를 알 수가 없었으나, 본 발명은 MOV가 정상작동을 하지 않으면, LED나 부저로 교체 타임을 알려주는 EMP 필터이다.In order to protect the main facilities from EMP, HEMP and NEMP (Nuclear Electromagnetic Pulse) attacks, the EMP filter is installed. In the EMP filter, MOV, which is an overcurrent protection device, is used. It is impossible to confirm whether the MOV is normally operating and the replacement period is unknown, but the present invention is an EMP filter that notifies the replacement time to the LED or the buzzer when the MOV does not operate normally.

아울러, 기존 EMP 필터는 MOV의 고장 시, 전원이 공급되지 않거나, 과전류가 장비에 유입되어, 전원선에 연결된 장비들이 고장을 일으키는 구조였으나, 본 발명은 제너 다이오드를 병렬(Shunt)로 연결하여, MOV가 과전류나 EMP 공격으로부터 고장이 났을 경우도, 장비들을 안전하게 보호하는 구조이며, LED 및 부저로 MOV 교체를 알려주는 방식이다.
In the conventional EMP filter, when the MOV fails, power is not supplied, or an overcurrent flows into the equipment, causing equipment connected to the power line to fail. However, in the present invention, the zener diodes are connected in a shunt, It is a structure that safely protects the equipment when the MOV fails due to over current or EMP attack, and it informs the replacement of MOV by LED and buzzer.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 펄스(EMP) 필터를 설명하기 위해 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an electromagnetic pulse (EMP) filter according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 펄스 필터(100)는 제1 과전압 보호부(110), 알람부(120), 제2 과전압 보호부(130), 및 필터부(140)를 포함한다.1, an electromagnetic pulse filter 100 according to an embodiment of the present invention includes a first overvoltage protection unit 110, an alarm unit 120, a second overvoltage protection unit 130, and a filter unit 140 ).

상기 제1 과전압 보호부(110)는 교류(AC) 전원에 연결되어 과전압을 보호하는 역할을 한다. 즉, 상기 제1 과전압 보호부(110)는 장비(101)에 상기 교류 전원이 입력될 때, 서지 전압(Surge Voltage)과 같은 과전압을 감쇠시켜 상기 장비(101)의 손상을 막아줄 수 있다.The first overvoltage protection unit 110 is connected to an AC power source to protect the overvoltage. That is, the first overvoltage protection unit 110 may prevent damage to the equipment 101 by damping an overvoltage such as a surge voltage when the AC power is input to the equipment 101.

이를 위해, 상기 제1 과전압 보호부(110)는 설정 전압 이상의 서지 전압이 입력되면, 온(On)이 되어 상기 설정 전압 이상의 서지 전압은 제거하고 나머지 전압만 바이패스 하도록 동작할 수 있다.To this end, the first overvoltage protection unit 110 may be turned on when a surge voltage higher than the set voltage is input to remove the surge voltage higher than the set voltage and bypass the remaining voltage.

상기 제1 과전압 보호부(110)는 설치 목적 또는 위치 등에 따라 용량이 커지거나 작아질 수 있으며, 본 실시예에서는 금속산화물 바리스터(MOV: Metal Oxide Varistor)로서 구현될 수 있다. 상기 제1 과전압 보호부(110)는 상기 교류 전원에 2개의 금속산화물 바리스터(MOV)가 병렬로 연결되는 구조를 가질 수 있다.The capacity of the first overvoltage protection unit 110 may be increased or decreased depending on the installation purpose or position, and may be implemented as a metal oxide varistor (MOV) in this embodiment. The first overvoltage protection unit 110 may have a structure in which two metal oxide varistors (MOV) are connected in parallel to the AC power source.

상기 알람부(120)는 상기 제1 과전압 보호부(110)에 연결되어 상기 제1 과전압 보호부(110)의 고장 유무를 알리는 역할을 한다. 즉, 상기 알람부(120)는 상기 제1 과전압 보호부(110)가 정상적으로 동작하는지 여부를 감지하여 그 감지 결과(고장 유무)를 출력할 수 있다.The alarm unit 120 is connected to the first overvoltage protection unit 110 and notifies the first overvoltage protection unit 110 of the failure. That is, the alarm unit 120 can detect whether the first overvoltage protection unit 110 is normally operated and output the detection result (failure or not).

이를 위해, 상기 알람부(120)는 엘이디(LED) 퓨즈 및 저항으로 구성될 수 있다. 상기 알람부(120)는 과전압이 인가되었을 때, 상기 LED 퓨즈 안에 장착된 퓨즈가 녹으면서 LED 불빛이 켜짐으로써 상기 제1 과전압 보호부(110)의 고장을 시각적으로 경보할 수 있다.To this end, the alarm unit 120 may include an LED fuse and a resistor. When the overvoltage is applied to the alarm unit 120, the LED light is turned on while the fuse installed in the LED fuse is melted, thereby visually alarming the failure of the first overvoltage protection unit 110.

다시 말해, 상기 알람부(120)는 상기 제1 과전압 보호부(110)가 정상적으로 동작할 때에는 엘이디 램프로 경보하지 않는 상태를 유지하다가, 상기 제1 과전압 보호부(110)가 정상적으로 동작하지 않을 때에는(고장 시에는) 엘이디 램프로 경보하게끔 동작할 수 있다.In other words, when the first overvoltage protection unit 110 operates normally, the alarm unit 120 maintains the state of not being alarmed by the LED lamp. When the first overvoltage protection unit 110 is not normally operated (In case of failure), it can be operated by the LED lamp.

다른 실시예로서, 상기 알람부(120)는 상기 제1 과전압 보호부(110)의 고장 유무를 청각적으로 경보할 수도 있다. 이를 위해, 상기 알람부(120)는 경보음을 발생시키는 부저(Buzzer)를 구비할 수 있다.In another embodiment, the alarm unit 120 may audibly alarm whether the first overvoltage protection unit 110 is malfunctioning. To this end, the alarm unit 120 may include a buzzer for generating an alarm sound.

여기서, 상기 부저는 상기 엘이디 퓨즈에 연결될 수 있다. 이러한 경우, 상기 상기 부저는 상기 엘이디의 구동에 연계하여 동작할 수 있다. 즉, 상기 엘이디가 켜지면 상기 부저도 켜지고, 상기 엘이디가 꺼지면 상기 부저도 꺼지게 된다.Here, the buzzer may be connected to the LED fuse. In this case, the buzzer may operate in conjunction with the driving of the LED. That is, when the LED is turned on, the sub-controller is turned on, and when the LED is turned off, the sub-controller is also turned off.

상기 제2 과전압 보호부(130)는 상기 알람부(120)에 연결된다. 상기 제2 과전압 보호부(130)는 상기 알람부(120)의 감지 결과에 따라 상기 제1 과전압 보호부(110)가 정상 동작하지 않을 경우, 상기 제1 과전압 보호부(110)를 대신하여 상기 교류 전원의 과전압을 보호하는 역할을 한다.The second overvoltage protection unit 130 is connected to the alarm unit 120. If the first overvoltage protection unit 110 does not operate normally according to the detection result of the alarm unit 120, the second overvoltage protection unit 130 may replace the first overvoltage protection unit 110, And protects the overvoltage of the AC power source.

이를 위해, 상기 제2 과전압 보호부(130)는 설정 전압 이상의 서지 전압이 입력되면, 온(On)이 되어 상기 설정 전압 이상의 서지 전압은 제거하고 나머지 전압만 바이패스 하도록 동작할 수 있다.To this end, the second overvoltage protection unit 130 may be turned on when a surge voltage higher than the set voltage is input to remove the surge voltage higher than the set voltage and bypass the remaining voltage.

본 실시예에서, 상기 제2 과전압 보호부(130)는 제너 효과를 이용하여 전압을 일정하게 유지하는 정전압 소자인 제너 다이오드(Zener diode)로 구현될 수 있다. 상기 제너 다이오드는 상기 제1 과전압 보호부(110)의 일 실시예인 상기 MOV에 병렬로 연결된 구조를 가질 수 있다.In the present embodiment, the second overvoltage protection unit 130 may be implemented as a Zener diode, which is a constant voltage device that maintains a constant voltage using the Zener effect. The Zener diode may be connected in parallel with the MOV, which is one embodiment of the first overvoltage protection unit 110. [

또 달리, 상기 제2 과전압 보호부(130)는 가스방전관(Gas Discharge Tube) 또는 어레스터(Arrester)로 구현될 수도 있다. 상기 가스방전관 또는 상기 어레스터는 상기 제너 다이오드와 마찬가지로 상기 MOV에 병렬로 연결된 구조를 가질 수 있다.Alternatively, the second overvoltage protection unit 130 may be implemented as a gas discharge tube or an arrester. The gas discharge tube or the arrester may have a structure connected to the MOV in parallel, like the zener diode.

상기 필터부(140)는 상기 제1 및 제2 과전압 보호부(110, 130)에 연결된다. 상기 필터부(140)는 상기 교류 전원을 필터링하여 상기 교류 전원에서 고주파를 차단하고 저주파를 통과시키는 역할을 한다.The filter unit 140 is connected to the first and second overvoltage protection units 110 and 130. The filter unit 140 filters the AC power to cut off the RF from the AC power source and pass the RF power.

이를 위해, 상기 필터부(140)는 코일(C-M Chocke)과 콘덴서를 이용한 로우패스필터(LPF)로 구현될 수 있다. 상기 필터부(140)는 공통모드(Common Mode)와 차동모드(Differential Mode)의 잡음을 제거하며, AC(50/60Hz) 이외의 상단 주파수는 -100dB로 감쇠(attenuation)하는 기능을 할 수 있다.
For this, the filter unit 140 may be implemented as a low pass filter (LPF) using a coil (CM Chocke) and a capacitor. The filter unit 140 removes noise in the common mode and the differential mode and attenuates the upper frequency other than AC 50/60 Hz to -100 dB .

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 펄스 필터의 회로도이다. 참고로, 도 2의 회로도(200)는 하나의 예시에 해당하며, 본 발명의 실시예에 따른 전자기 펄스 필터는 상기 도 2의 회로도(200)에 한정되지 않는다.2 is a circuit diagram of an electromagnetic pulse filter according to an embodiment of the present invention. For reference, the circuit diagram 200 of FIG. 2 corresponds to one example, and the electromagnetic pulse filter according to the embodiment of the present invention is not limited to the circuit diagram 200 of FIG.

도 2를 참조하면, 2개의 MOV(210)는 병렬로 연결된 구조를 가진다. 이 중 하나의 MOV(210)는 일측과 타측이 각각 L(부하측 전원회로, Load)와 E(접지, Earth)에 연결되고, 나머지 하나의 MOV(210)는 일측과 타측이 각각 N(중성선, Neutral)와 E에 연결된다.Referring to FIG. 2, two MOVs 210 are connected in parallel. One of the MOVs 210 is connected to L (load side power supply circuit, Load) and E (ground, Earth), and the other MOV 210 has one side and the other side connected to N (neutral line, Neutral) and E.

그리고, 상기 MOV(210)의 후단에는 상기 MOV(210)의 고장 유무를 알리기 위한 알람부(220)가 병렬로 배치된다. 즉, 상기 알람부(220)는 LED 퓨즈(221), 저항(R)(222) 및 부저(223)로 구성되어, 상기 MOV(210)와 병렬로 연결되는 구조를 취한다.An alarm unit 220 is arranged in parallel at the rear end of the MOV 210 to indicate whether the MOV 210 is faulty. That is, the alarm unit 220 includes a LED fuse 221, a resistor R 222 and a buzzer 223, and is connected in parallel with the MOV 210.

상기 MOV(210)가 고장인 경우, 상기 LED 퓨즈(221)는 과전압에 의해 그 내부에 장착된 퓨즈가 단선되고, 이에 따라 상기 LED 퓨즈(221)의 LED가 동작하여 불이 켜지게 된다. 사용자는 상기 LED의 점등 상태를 보고 상기 MOV(210)가 고장인 것을 쉽게 알 수 있게 된다.If the MOV 210 fails, the LED fuse 221 is turned off due to overvoltage, and the LED of the LED fuse 221 is turned on. The user can easily recognize that the MOV 210 is malfunctioning by checking the lighting state of the LED.

물론, 상기 MOV(210)가 정상적으로 동작하는 경우에는, 상기 LED 퓨즈(221)의 퓨즈가 단선되지 않고, 이로 인해 상기 LED가 동작하지 않아 불이 꺼진 상태를 유지하게 된다. 이런 경우, 상기 사용자는 상기 MOV(210)가 고장이 아닌 것으로 판단할 수 있게 된다.Of course, when the MOV 210 operates normally, the fuse of the LED fuse 221 is not disconnected, so that the LED does not operate and the light is kept off. In this case, the user can determine that the MOV 210 is not malfunctioning.

또한, 상기 MOV(210)가 고장인 경우, 상기 LED 퓨즈(221)와 연계하여 상기 부저(223)가 작동된다. 즉, 상기 LED 퓨즈(221)의 LED가 동작하여 불이 켜지게 되면, 상기 부저(223) 또한 동작하여 경보음을 발생하게 된다.Also, when the MOV 210 fails, the buzzer 223 is operated in conjunction with the LED fuse 221. That is, when the LED of the LED fuse 221 is turned on and the buzzer 223 is turned on, an alarm sound is generated.

이로써, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 과전압 등으로 인해 상기 MOV(210)가 고장나는 경우, LED나 부저(223) 등을 통해 상기 MOV(210)의 고장 사실을 사용자에게 시각적 또는 청각적으로 경보할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the MOV 210 malfunctions due to an overvoltage or the like, it is possible to visually or audibly inform the user of the failure of the MOV 210 through an LED, a buzzer 223, You can alarm.

한편, 상기 MOV(210)가 고장인 경우, 상기 MOV(210)를 대체하여 장비를 과전압으로부터 보호하기 위해 제너 다이오드(230)가 채용될 수 있다. 상기 제너 다이오드(230)는 상기 MOV(210)와 병렬(Shunt)로 연결된 구조를 가진다. 예컨대, 상기 제너 다이오드(230)는 상기 알람부(220)의 저항(223)에 직렬로 연결될 수 있다.Meanwhile, when the MOV 210 is faulty, a zener diode 230 may be employed to replace the MOV 210 to protect the equipment from overvoltage. The Zener diode 230 has a structure connected to the MOV 210 in a shunt manner. For example, the Zener diode 230 may be connected in series to the resistor 223 of the alarm unit 220.

상기 MOV(210), 상기 알람부(220) 및 상기 제너 다이오드(230)는 회로 전체적으로 봤을 때 과전압 보호 회로 및 소자부로 정의될 수 있다. 상기 과전압 보호 회로 및 소자부의 후단에는 코일(C-M Chock)과 콘덴서를 이용한 로우패스필터(LPF)(240)가 연결된다.The MOV 210, the alarm unit 220, and the Zener diode 230 may be defined as an overvoltage protection circuit and an element unit as viewed from the whole circuit. A low-pass filter (LPF) 240 using a capacitor (C-M Chock) and a capacitor is connected to a rear end of the overvoltage protection circuit and the element unit.

상기 로우패스필터(240)는 공통모드(Common Mode)와 차동모드(Differential Mode)의 잡음을 제거하며, AC(50/60Hz) 이외의 상단 주파수는 -100dB로 감쇠(attenuation)하는 기능을 한다.The low pass filter 240 removes noise in a common mode and a differential mode and attenuates an upper frequency other than AC (50/60 Hz) to -100 dB.

이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 펄스(EMP) 필터는 상기 MOV(210)를 이용한 50,000V 이상의 전압 및 최대(Peak) 50,000 ~ 70,000A 의 전류를 차단할 수 있다.
The electromagnetic pulse (EMP) filter according to an embodiment of the present invention can block a voltage of 50,000 V or more and a maximum of 50,000 to 70,000 A using the MOV 210.

한편, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자기 펄스 필터의 회로도이다.3 is a circuit diagram of an electromagnetic pulse filter according to another embodiment of the present invention.

도 2는 단상2선식 구조인데 반해, 도 3은 3상4선식 구조인 것이 특징이다.2 is a single-phase two-wire structure, whereas FIG. 3 is a three-phase four-wire structure.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 4개의 MOV(210)는 병렬로 연결된 구조로 이루어지되, 이 중 하나의 MOV(210)는 일측과 타측이 각각 L과 E에 연결되고, 나머지 3개의 MOV(210)는 일측과 타측이 각각 N과 E에 연결된다.That is, as shown in FIG. 3, four MOVs 210 are connected in parallel, one MOV 210 is connected to L and E respectively, and the remaining three MOVs 210 One side and the other side are connected to N and E, respectively.

그리고, 상기 MOV(210)의 후단에는 3상4선식 구조의 특성에 따라 상기 MOV(210)의 고장 유무를 알리기 위한 알람부(220) 3개가 병렬로 배치된다. 즉, 상기 알람부(220)는 LED 퓨즈(221), 저항(R)(222) 및 부저(223)로 구성되어, 상기 MOV(210)와 병렬로 연결되는 구조를 취한다.At the rear end of the MOV 210, three alarm units 220 for indicating the failure of the MOV 210 are arranged in parallel according to the characteristics of the three-phase four-wire structure. That is, the alarm unit 220 includes a LED fuse 221, a resistor R 222 and a buzzer 223, and is connected in parallel with the MOV 210.

상기 MOV(210)가 고장인 경우, 상기 LED 퓨즈(221)는 과전압에 의해 그 내부에 장착된 퓨즈가 단선되고, 이에 따라 상기 LED 퓨즈(221)의 LED가 동작하여 불이 켜지게 된다. 사용자는 상기 LED의 점등 상태를 보고 상기 MOV(210)가 고장인 것을 쉽게 알 수 있게 된다.If the MOV 210 fails, the LED fuse 221 is turned off due to overvoltage, and the LED of the LED fuse 221 is turned on. The user can easily recognize that the MOV 210 is malfunctioning by checking the lighting state of the LED.

물론, 상기 MOV(210)가 정상적으로 동작하는 경우에는, 상기 LED 퓨즈(221)의 퓨즈가 단선되지 않고, 이로 인해 상기 LED가 동작하지 않아 불이 꺼진 상태를 유지하게 된다. 이런 경우, 상기 사용자는 상기 MOV(210)가 고장이 아닌 것으로 판단할 수 있게 된다.Of course, when the MOV 210 operates normally, the fuse of the LED fuse 221 is not disconnected, so that the LED does not operate and the light is kept off. In this case, the user can determine that the MOV 210 is not malfunctioning.

또한, 상기 MOV(210)가 고장인 경우, 상기 LED 퓨즈(221)와 연계하여 상기 부저(223)가 작동된다. 즉, 상기 LED 퓨즈(221)의 LED가 동작하여 불이 켜지게 되면, 상기 부저(223) 또한 동작하여 경보음을 발생하게 된다.Also, when the MOV 210 fails, the buzzer 223 is operated in conjunction with the LED fuse 221. That is, when the LED of the LED fuse 221 is turned on and the buzzer 223 is turned on, an alarm sound is generated.

이로써, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 과전압 등으로 인해 상기 MOV(210)가 고장나는 경우, LED나 부저(223) 등을 통해 상기 MOV(210)의 고장 사실을 사용자에게 시각적 또는 청각적으로 경보할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the MOV 210 malfunctions due to an overvoltage or the like, it is possible to visually or audibly inform the user of the failure of the MOV 210 through an LED, a buzzer 223, You can alarm.

한편, 상기 MOV(210)가 고장인 경우, 상기 MOV(210)를 대체하여 장비를 과전압으로부터 보호하기 위해 제너 다이오드(230)가 채용될 수 있다. 상기 제너 다이오드(230) 역시 3상4선식 구조의 특성에 따라 3개로 이루어질 수 있으며, 3개의 제너 다이오드(230) 각각은 상기 MOV(210)와 병렬(Shunt)로 연결된 구조를 가진다.Meanwhile, when the MOV 210 is faulty, a zener diode 230 may be employed to replace the MOV 210 to protect the equipment from overvoltage. The zener diodes 230 may also have three structures according to the characteristics of a three-phase four-wire structure, and each of the three zener diodes 230 has a structure connected to the MOV 210 in a shunt manner.

상기 MOV(210), 상기 알람부(220) 및 상기 제너 다이오드(230)는 회로 전체적으로 봤을 때 과전압 보호 회로 및 소자부로 정의될 수 있다. 상기 과전압 보호 회로 및 소자부의 후단에는 코일(C-M Chock)과 콘덴서를 이용한 로우패스필터(LPF)(240)가 연결된다.The MOV 210, the alarm unit 220, and the Zener diode 230 may be defined as an overvoltage protection circuit and an element unit as viewed from the whole circuit. A low-pass filter (LPF) 240 using a capacitor (C-M Chock) and a capacitor is connected to a rear end of the overvoltage protection circuit and the element unit.

상기 로우패스필터(240) 역시 3상4선식 구조의 특성에 따라 3개로 이루어질 수 있으며, 공통모드(Common Mode)와 차동모드(Differential Mode)의 잡음을 제거하며, AC(50/60Hz) 이외의 상단 주파수는 -100dB로 감쇠(attenuation)하는 기능을 한다.
The low-pass filter 240 may be three in number according to the characteristics of a three-phase four-wire structure. The low-pass filter 240 removes noise in a common mode and a differential mode, The upper frequency serves to attenuate to -100dB.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 과전압 보호소자(MOV)의 고장 유무를 시각적 또는 청각적으로 알려주어 교체 시기 및 이상 유무를 알 수 있도록 한다. 또한, 과전압 보호소자의 고장 시 병렬로 연결된 제너 다이오드나 가스방전관(Gas Discharge Tube), 또는 어레스터(Arrester)가 과전압 보호소자로서 기능하여 장비를 과전류로부터 보호할 수 있도록 한다.
As described above, in one embodiment of the present invention, whether or not the overvoltage protection device (MOV) is malfunctioning is visually or audibly informed so that the replacement time and the abnormality can be known. In addition, a zener diode, a gas discharge tube, or an arrester connected in parallel when the overvoltage protection device fails can function as an overvoltage protection device to protect the equipment from overcurrent.

지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Modification is possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only in accordance with the following claims, and all equivalents or equivalent variations thereof are included in the scope of the present invention.

110: 제1 과전압 보호부
120: 알람부
130: 제2 과전압 보호부
140: 필터부
210: MOV
221: LED 퓨즈
222: 저항(R)
223: 부저
230: 제너 다이오드
240: LPF110: first overvoltage protection unit
120: Alarm unit
130: Second Overvoltage Protection Unit
140:
210: MOV
221: LED fuse
222: Resistance (R)
223: buzzer
230: Zener diode
240: LPF

Claims (5)

교류(AC) 전원에 연결되어 과전압을 보호하는 제1 과전압 보호부;
상기 제1 과전압 보호부에 연결되고, 상기 제1 과전압 보호부의 정상 동작 여부를 감지하여 정상 동작하지 않을 경우, 시각적 및 청각적으로 경보하는 알람부;
상기 알람부에 연결되고, 상기 알람부의 감지 결과에 따라 상기 제1 과전압 보호부가 정상 동작하지 않을 경우, 상기 제1 과전압 보호부를 대신하여 상기 교류 전원의 과전압을 보호하는 제2 과전압 보호부; 및
상기 제1 및 제2 과전압 보호부에 연결되고, 상기 교류 전원을 필터링하여 상기 교류 전원에서 고주파를 차단하고 저주파를 통과시키는 필터부를 포함하고,
상기 알람부는,
엘이디(LED) 퓨즈 및 저항으로 구성되어, 과전압이 인가되었을 때, 상기 LED 퓨즈 안에 장착된 퓨즈가 녹으면서 LED 불빛이 켜짐으로써 상기 제1 과전압 보호부의 고장을 시각적으로 경보하고,
상기 엘이디 퓨즈에 연결된 부저를 구비하여 상기 부저가 엘이디의 구동에 연계되어 동작하도록 하며, 상기 부저를 통해 상기 제1 과전압 보호부의 고장을 청각적으로 경보하는 것을 특징으로 하는 전자기 펄스(EMP) 필터.
A first overvoltage protection unit connected to an AC power source to protect the overvoltage;
An alarm unit connected to the first overvoltage protection unit and visually and audibly alarming if the first overvoltage protection unit detects normal operation and does not operate normally;
A second overvoltage protection unit connected to the alarm unit and protecting the overvoltage of the AC power supply instead of the first overvoltage protection unit when the first overvoltage protection unit does not operate normally according to the detection result of the alarm unit; And
And a filter unit connected to the first and second overvoltage protection units to filter the AC power to cut off the RF from the AC power source and to pass a low frequency,
The alarm unit includes:
Wherein the LED fuse is melted while the LED fuse is melted when the overvoltage is applied, thereby visually alarming the malfunction of the first overvoltage protector,
And a buzzer connected to the LED fuse so that the buzzer operates in conjunction with the driving of the LED, and audibly alarms the failure of the first overvoltage protection unit through the buzzer.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제2 과전압 보호부는
상기 교류 전원에 병렬로 연결된 2개의 MOV(금속산화물 바리스터)에 병렬로 연결된 제너 다이오드, 가스방전관(Gas Discharge Tube), 또는 어레스터(Arrester)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기 펄스 필터.
The method according to claim 1,
The second overvoltage protector
And a Zener diode, a gas discharge tube, or an arrester connected in parallel to two MOVs (metal oxide varistors) connected in parallel to the AC power source.
제4항에 있어서,
상기 EMP 필터는
상기 MOV를 이용한 50,000 V 이상의 전압 및 최대(Peak) 50,000 ~ 70,000A 의 전류를 차단함을 특징으로 하는 전자기 펄스 필터.5. The method of claim 4,
The EMP filter
Wherein the MOV is used to cut off a voltage of 50,000 V or more and a current of 50,000 to 70,000 A (Peak).
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