KR101608226B1 - 감전보호소자 및 이를 구비한 휴대용 전자장치 - Google Patents
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Abstract
Vbr > Vin
여기서, Vbr은 상기 감전보호소자의 항복전압,
Vin은 상기 전자장치의 외부전원의 정격전압.
Description
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 일 실시예에 따른 감전보호소자의 적용예를 나타낸 개념도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 감전보호소자의 (a)누설전류 및 (b)정전기(ESD), 및 (c)통신 신호에 대한 동작을 설명하기 위한 개략적 등가회로도이다.
도 4a 및 도 4b는 커패시턴스에 따른 통과 주파수 대역에 대한 시뮬레이션 결과를 나태는 그래프이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 감전보호소자의 일례를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 감전보호소자의 다른 례를 나타낸 도면이다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 일 실시예에 따른 감전보호소자의 또 다른 례를 나타낸 도면이다.
14 : 회로부 100,200,300 : 감전보호소자
211,212,311,312: 시트층 211a,212b,314a,314b: 내부전극
231,232,331,332 : 외부전극 225 : 공극형성부재
125a,125b,125c,324 : 방전물질층 216,320 : 공극
410,420 : 바리스터 물질층
412,412',422 : 내부전극
Claims (31)
- 전자장치의 인체 접촉가능 전도체와 내장 회로부 사이를 연결하는 감전보호소자로서,
상기 전도체로부터 유입되는 정전기를 통과시키며, 상기 회로부의 접지로부터 유입되는 외부전원의 누설전류를 상기 전도체로 전달되지 않도록 차단하는 감전보호부; 및
상기 감전보호부의 양단과 병렬 접속되고, 상기 전도체로부터 유입되는 통신 신호를 통과시키는 커패시터부를 포함하는 감전보호소자. - 제1항에 있어서,
상기 감전보호부는 하기의 식을 만족하고,
Vbr > Vin,
여기서, Vbr은 상기 감전보호부의 항복전압이며,
Vin은 상기 전자장치의 외부전원의 정격전압이고,
상기 정격전압은 국가별 표준 정격전압인 감전보호소자. - 제1항에 있어서,
상기 감전보호부와 상기 커패시터부는 하기의 식을 만족하는 감전보호소자.
Vcp > Vbr이고,
여기서, Vbr은 상기 감전보호부의 항복전압,
Vcp는 상기 커패시터부의 절연파괴 전압 - 제1항에 있어서,
상기 통신 신호는 무선 통신 주파수 대역을 갖는 감전보호소자. - 제1항에 있어서,
상기 감전보호부는,
복수의 시트층이 적층된 소체; 및
상기 소체의 내부에 일정 간격 이격되어 배치된 적어도 한 쌍의 내부전극을 포함하고,
상기 커패시터부는 적어도 하나의 커패시터층을 포함하는 감전보호소자. - 제5항에 있어서,
상기 한 쌍의 내부전극은 동일 평면상에서 배치되는 감전보호소자. - 제5항에 있어서,
상기 감전보호부는 상기 한 쌍의 내부전극 사이에 형성된 공극을 더 포함하는 감전보호소자. - 제7항에 있어서,
상기 공극은 상기 한 쌍의 내부전극 사이에서 복수개로 구비되는 감전보호소자. - 제7항에 있어서,
상기 공극은 내벽에 높이방향을 따라 일정 두께로 도포되는 방전물질층이 구비되는 감전보호소자. - 제9항에 있어서,
상기 방전물질층은 상기 공극의 내벽을 따라 도포되는 제1부분과 상기 제1부분의 상단으로부터 외측으로 연장되는 제2부분 및 상기 제1부분의 하단으로부터 외측으로 연장되는 제3부분을 포함하고,
상기 제2부분은 상기 한 쌍의 내부전극 중 하나와 접촉되고, 상기 제3부분은 상기 한 쌍의 내부전극 중 다른 하나와 접촉되는 감전보호소자. - 제5항에 있어서,
상기 소체는 유전율을 갖는 절연체로 이루어지는 감전보호소자. - 제5항에 있어서,
상기 내부전극은 Ag, Au, Pt, Pd, Ni, Cu 중 어느 하나 이상의 성분을 포함하는 감전보호소자. - 제9항에 있어서,
상기 방전물질층은 금속입자를 포함하는 비전도성 물질 또는 반도체 물질로 이루어지는 감전보호소자. - 제5항에 있어서,
상기 커패시터부와 상기 감전보호부 사이의 간격은 상기 감전보호부의 상기 한 쌍의 내부전극 사이의 간격보다 큰 감전보호소자. - 제1항에 있어서,
상기 감전보호부는,
제1바리스터 물질층 및 제2바리스터 물질층이 교대로 적층된 적어도 2개의 바리스터 물질층, 상기 제1바리스터 물질층 상에 일정 간격(L)으로 이격된 복수의 제1내부전극, 및 상기 제2바리스터 물질층 상에 일정 간격(L)으로 이격된 복수의 제2내부전극을 포함하고,
상기 커패시터부는 적어도 하나의 커패시터층을 포함하는 감전보호소자. - 제15항에 있어서,
상기 감전보호부의 항복전압(Vbr)은 가장 인접한 제1내부전극과 제2내부전극 사이에 각각 형성되는 단위 항복전압의 합인 감전보호소자. - 제15항에 있어서,
상기 제1내부전극 및 상기 제2내부전극 각각은 적어도 일부가 중첩되도록 배치되는 감전보호소자. - 제15항에 있어서,
상기 제1내부전극 및 상기 제2내부전극 각각은 서로 중첩되지 않도록 배치되는 감전보호소자. - 제15항에 있어서,
상기 제1내부전극 또는 상기 제2내부전극의 이격 간격(L)은 상기 제1내부전극과 상기 제2내부전극 사이의 최단 거리(d1)와 이웃하는 다른 제2내부전극 사이의 최단 거리(d2)의 합보다 큰 감전보호소자. - 제15항에 있어서,
상기 제1바리스터 물질층 및 상기 제2바리스터 물질층은 ZnO, SrTiO3, BaTiO3, SiC 중 하나 이상을 포함하는 반도성 재료, 또는 Pr 및 Bi 계 재료 중 어느 하나인 감전보호소자. - 제1항에 있어서,
상기 감전보호부와 상기 커패시터부는 하기의 식을 만족하는 감전보호소자.
Vbr > Vin, Vcp > Vbr이고,
여기서, Vbr은 상기 감전보호부의 항복전압,
Vin은 상기 전자장치의 외부전원의 정격전압,
Vcp는 상기 커패시터부의 절연파괴 전압 - 제15항에 있어서,
상기 커패시터부와 상기 감전보호부 사이의 거리는 상기 제1내부전극과 상기 제2내부전극 사이의 최단 거리(d1)와 이웃하는 다른 제2내부전극 사이의 최단 거리(d2)의 합보다 큰 감전보호소자. - 제15항에 있어서,
상기 커패시터층은 복수의 시트층으로 이루어지고, 세라믹재료로 이루어지는 감전보호소자. - 인체 접촉가능 전도체;
회로부; 및
상기 전도체와 상기 회로부 사이를 연결하는 청구항 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 기재된 감전보호소자를 포함하는 감전보호기능을 갖는 휴대용 전자장치. - 제24항에 있어서,
상기 전도체는 상기 전자장치와 외부기기의 통신을 위한 안테나, 메탈 케이스, 및 도전성 장신구 중 적어도 하나를 포함하는 감전보호기능을 갖는 휴대용 전자장치. - 제25항에 있어서,
상기 메탈 케이스는 상기 전자장치의 하우징의 측부를 부분적으로 둘러싸거나 전체적으로 둘러싸도록 구비되는 감전보호기능을 갖는 휴대용 전자장치. - 제25항에 있어서,
상기 메탈 케이스는 상기 전자장치의 하우징의 전면 또는 후면에 외부로 노출되도록 구비되는 카메라를 둘러싸도록 구비되는 감전보호기능을 갖는 휴대용 전자장치. - 전자장치의 인체 접촉가능 전도체와 내장 회로부 사이에를 연결하는 소자로서,
상기 전도체로부터 유입되는 정전기를 통과시킴과 아울러 상기 회로부의 접지로부터 유입되는 외부전원의 누설전류를 상기 전도체로 전달되지 않도록 차단하는 감전보호부; 및
상기 전도체로부터 유입되는 통신 신호를 감쇄 없이 통과시키도록 상기 감전보호부와 병렬 접속된 커패시터부;를 포함하고,
상기 커패시터부는 적어도 하나의 커패시터층을 포함하고,
상기 커패시터층은 복수의 시트층 및 복수의 커패시터 전극으로 이루어지며,
상기 복수의 시트층은 세라믹 재료로 이루어지며,
상기 커패시터부와 상기 감전보호부 사이의 간격은 상기 감전보호부의 내부전극 사이의 간격 및 상기 커패시터 전극 사이의 간격 보다 큰 감전보호소자. - 제28항에 있어서, 상기 감전보호부는,
복수의 시트층이 적층된 소체; 및
상기 소체의 내부에 일정 간격 이격되어 배치된 적어도 한 쌍의 내부전극;을 포함하는 감전보호소자. - 제28항에 있어서, 상기 감전보호부는,
제1바리스터 물질층 및 제2바리스터 물질층이 교대로 적층된 적어도 2개의 바리스터 물질층, 상기 제1바리스터 물질층 상에 일정 간격(L)으로 이격된 복수의 제1내부전극, 및 상기 제2바리스터 물질층 상에 일정 간격(L)으로 이격된 복수의 제2내부전극을 포함하는 감전보호소자. - 제29항 또는 제30항에 있어서, 상기 커패시터부는,
상기 감전보호부의 상부 및 하부 중 어느 하나, 또는 감전보호부의 상부 및 하부 모두에 일정 간격을 두고 배치되는 적어도 하나 이상의 커패시터층을 포함하는 감전보호소자.
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