KR101697576B1 - 디지털 보호 계전기 및 그것의 백플레인 접지 방법 - Google Patents

디지털 보호 계전기 및 그것의 백플레인 접지 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 보호 계전기에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 디지털 보호 계전기의 인쇄회로기판의 접지 구조에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 보호 계전기는, 상호 전자기 간섭 노이즈(Electromagnetic Interference noise)를 발생시키는 전자 회로; 및 상기 상호 전자기 간섭 노이즈가 외부의 접지로 흘러나가기 위해 통과하는 백플레인 인쇄회로기판(backplane printed circuit board)을 포함한다. 상기 백플레인 인쇄회로기판은, 상기 전자 회로와 인접하며, 상기 상호 전자기 간섭 노이즈가 흘러들어오는 접지 핀(pin); 및 상기 접지 핀으로부터 상기 상호 전자기 간섭 노이즈가 유도되어 상기 외부의 접지로 흘러나가도록 하는 제 1 접지 카퍼(copper)를 포함할 수 있다.

Description

디지털 보호 계전기 및 그것의 백플레인 접지 방법{DIGITAL PROTECTIVE RELAY AND BACKPLANE EARTHING METHOD THEREOF}
본 발명은 디지털 보호 계전기에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 디지털 보호 계전기의 인쇄회로기판의 접지 구조에 관한 것이다.
디지털 보호 계전기(Digital Protective Relay)는, 일반적으로, 전력 계통의 사고를 판단하여 차단기를 동작시킴으로써 사고의 전파를 방지하는 계전기를 의미한다. 예를 들어, 디지털 보호 계전기는, 전기 회로에 단락이나 맴돌이 전류 등의 이상 상태가 일어났을 때, 그 부분을 회로에서 절단시키는 명령을 내릴 수 있다.
종래에는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board) 가이드 레일(guide rail)에 외함과 접촉할 수 있는 핀형 접촉기를 설치하여 접지하는 방식이 사용되었다. 그러나 이는, 제품의 외형이 금속 재질의 도체인 경우에만 가능하다는 문제가 있었다.
한편, 인쇄회로기판에 접지로 향하는 회로 패턴 없이, 전원 공급 모듈을 통해 접지하는 방식도 사용되었다. 그러나 이는, 접지 효과가 떨어진다는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 제품의 외형이 도체가 아닌 경우에도 효과적으로 접지할 수 있는 디지털 보호 계전기 및 그것의 백플레인 접지 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 보호 계전기는, 상호 전자기 간섭 노이즈(Electromagnetic Interference noise)를 발생시키는 전자 회로; 및 상기 상호 전자기 간섭 노이즈가 외부의 접지로 흘러나가기 위해 통과하는 백플레인 인쇄회로기판(backplane printed circuit board)을 포함한다. 상기 백플레인 인쇄회로기판은, 상기 전자 회로와 인접하며, 상기 상호 전자기 간섭 노이즈가 흘러들어오는 접지 핀(pin); 및 상기 접지 핀으로부터 상기 상호 전자기 간섭 노이즈가 유도되어 상기 외부의 접지로 흘러나가도록 하는 제 1 접지 카퍼(copper)를 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 디지털 보호 계전기는, 상기 전자 회로로부터 상기 상호 전자기 간섭 노이즈가 유기되며, 상기 상호 전자기 간섭 노이즈를 상기 백플레인 인쇄회로기판의 상기 접지 핀으로 흘러나가도록 하는 제 2 접지 카퍼를 포함하는 도터 인쇄회로기판(daughter printed circuit board)을 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 제 1 접지 카퍼는, 외함의 접지 핀 또는 설치 판넬의 접지와 연결될 수 있다.
본 발명에 따른 디지털 보호 계전기는, 상호 전자기 간섭 노이즈가 백플레인 인쇄회로기판의 접지 핀을 통해 접지 카퍼로 유도되며, 외부의 접지로 흘러나감으로써, 디지털 보호 계전기의 외함이 부도체 재질인 경우에도, 상호 전자기 간섭 노이즈가 효과적으로 외부의 접지로 빠져나가도록 할 수 있다.
또한, 백플레인 인쇄회로기판을 이용하여 접지까지 최단거리로 연결됨으로써, 내부에서 발생하는 상호 전자기 간섭 노이즈 능력이 향상될 수 있으며, 접지 카퍼를 이용하여 외부 노이즈에 대하여 전자 회로를 안전하게 보호함으로써, 제품의 동작 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 보호 계전기를 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 보호 계전기의 백플레인 접지 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위하여, 본 발명의 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 하지만, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통해 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 보호 계전기를 보여주는 블록도이다. 디지털 보호 계전기는 백플레인 인쇄회로기판(backplane printed circuit board)(100), 전자 회로(200) 및 도터 인쇄회로기판(daughter printed circuit board)(300)을 포함한다.
여기에서, 백플레인 인쇄회로기판(100)은 마더 보드(mother board)의 기능을 하는 회로 판을 의미한다. 또한, 도터 인쇄회로기판(300)은 백플레인 인쇄회로기판(100)에 부가적으로 삽입되는 작은 회로 판을 의미한다.
도 1을 참조하면, 백플레인 인쇄회로기판(100)은 접지 핀(pin)(110), 제 1 접지 카퍼(copper)(120) 및 백플레인 커넥터(connector)(130)를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로 살펴보면, 전자 회로(200)는 상호 전자기 간섭 노이즈(Electromagnetic Interference noise)를 발생시킨다. 여기에서, 상호 전자기 간섭 노이즈는, 전자파 장애 잡음이라고도 칭하며, 불필요한 전자기 신호 또는 전기 잡음이 다른 기기나 시스템의 동작에 장애를 일으키는 장애를 의미한다.
발생된 상호 전자기 간섭 노이즈는 일반적으로, 임피던스가 가장 작은 경로를 통해 기준 전위인 접지로 빠져나간다. 그러나 만약 접지 경로가 없다면, 상호 전자기 간섭 노이즈는 전자 회로의 그라운드(ground)나 신호선에 외란을 유기시킬 수 있으며, 제품의 정상 동작에 영향을 줄 수 있다.
이에 따라, 전자 회로(200)에서 발생된 상호 전자기 간섭 노이즈는 외부의 접지로 흘러나가기 위해 백플레인 인쇄회로기판(100)을 통과할 수 있다.
백플레인 인쇄회로기판(100)의 접지 핀(110)은 전자 회로(200)와 인접하며, 상호 전자기 간섭 노이즈가 흘러들어올 수 있다. 백플레인 인쇄회로기판(100)의 제 1 접지 카퍼(120)는 백플레인 인쇄회로기판(100)의 상단과 하단에 장착되는데, 접지 핀(110)으로부터 상호 전자기 간섭 노이즈가 유도되며, 상호 전자기 간섭 노이즈를 외부의 접지로 흘러나가도록 할 수 있다. 여기에서, 제 1 접지 카퍼(120)는 외함의 접지 핀 또는 설치 판넬의 접지와 연결될 수 있다.
한편, 도터 인쇄회로기판(300)은 제 2 접지 카퍼(310)를 포함할 수 있다. 여기에서, 도터 인쇄회로기판(300)은 백플레인 인쇄회로기판(100)에 장착될 상단과 하단에 제 2 접지 카퍼(310)가 장착될 수 있다. 제 2 접지 카퍼(310)는 전자 회로(200)로부터 상호 전자기 간섭 노이즈가 유기되며, 상호 전자기 간섭 노이즈를 백플레인 인쇄회로기판(100)의 접지 핀(110)으로 흘러나가도록 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 보호 계전기의 백플레인 접지 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 디지털 보호 계전기는 백플레인 인쇄회로기판(100), 전자 회로(200) 및 도터 인쇄회로기판(300)을 포함한다.
여기에서, 백플레인 인쇄회로기판(100)은 접지 핀(110), 제 1 접지 카퍼(120) 및 백플레인 커넥터(130)를 포함할 수 있다. 또한, 도터 인쇄회로기판(300)은 제 2 접지 카퍼(310)를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 우선, 상호 전자기 간섭 노이즈가 전자 회로(200)에서 발생되는 단계(S110)가 진행된다.
구체적으로, 상호 전자기 간섭 노이즈는, 전자파 장애 잡음이라고도 칭하며, 불필요한 전자기 신호 또는 전기 잡음이 다른 기기나 시스템의 동작에 장애를 일으키는 장애를 의미한다.
발생된 상호 전자기 간섭 노이즈는 일반적으로, 임피던스가 가장 작은 경로를 통해 접지로 빠져나간다. 이에 따라, 전자 회로(200)에서 발생된 상호 전자기 간섭 노이즈는 외부의 접지로 흘러나가기 위해 백플레인 인쇄회로기판(100)을 통과할 수 있다.
다음으로, 발생한 상호 전자기 간섭 노이즈가 백플레인 인쇄회로기판(100)의 접지 핀(110)으로 흘러들어오는 단계(S120)가 진행된다.
구체적으로, 상호 전자기 간섭 노이즈는 전자 회로(200)로부터 도터 인쇄회로기판(300)의 제 2 접지 카퍼(310)로 유기될 수 있다. 이후, 상호 전자기 간섭 노이즈가 제 2 접지 카퍼(310)로부터 백플레인 인쇄회로기판(100)의 접지 핀(110)으로 흘러들어올 수 있다.
다음으로, 상호 전자기 간섭 노이즈가 접지 핀(110)으로부터 백플레인 인쇄회로기판(100)의 제 1 접지 카퍼(120)로 유도되는 단계(S130)가 진행된다.
이후, 상호 전자기 간섭 노이즈가 제 1 접지 카퍼(120)로부터 외부의 접지로 흘러나가는 단계(S140)가 진행된다. 여기에서, 제 1 접지 카퍼(120)는 외함의 접지 핀 또는 설치 판넬의 접지와 연결될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 디지털 보호 계전기는, 상호 전자기 간섭 노이즈가 백플레인 인쇄회로기판(100)의 접지 핀(110)을 통해 접지 카퍼(120)로 유도되며, 외부의 접지로 흘러나감으로써, 디지털 보호 계전기의 외함이 부도체 재질인 경우에도, 상호 전자기 간섭 노이즈가 효과적으로 외부의 접지로 빠져나가도록 할 수 있다.
또한, 백플레인 인쇄회로기판(100)을 이용하여 접지까지 최단거리로 연결됨으로써, 내부에서 발생하는 상호 전자기 간섭 노이즈 능력이 향상될 수 있으며, 접지 카퍼(120)를 이용하여 외부 노이즈에 대하여 전자 회로(200)를 안전하게 보호함으로써, 제품의 동작 신뢰성이 향상될 수 있다.
본 명세서에 개시된 일 실시 예에 의하면, 상술한 방법은, 프로그램이 기록된 매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
본 명세서에 개시된 실시 예들의 구성과 방법은 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (3)

  1. 디지털 보호 계전기에 있어서,
    상호 전자기 간섭 노이즈(Electromagnetic Interference noise)를 발생시키는 전자 회로;
    상기 상호 전자기 간섭 노이즈가 외부의 접지로 흘러나가기 위해 통과하는 백플레인 인쇄회로기판(backplane printed circuit board); 및
    상기 전자 회로로부터 상기 상호 전자기 간섭 노이즈가 유기되며, 상기 상호 전자기 간섭 노이즈를 상기 백플레인 인쇄회로기판의 접지 핀으로 흘러나가도록 하는 제 2 접지 카퍼를 포함하는 도터 인쇄회로기판(daughter printed circuit board);을 포함하고,
    상기 백플레인 인쇄회로기판은,
    상기 전자 회로와 인접하며, 상기 상호 전자기 간섭 노이즈가 흘러들어오는 접지 핀(pin); 및
    상기 접지 핀으로부터 상기 상호 전자기 간섭 노이즈가 유도되어 상기 외부의 접지로 흘러나가도록 하는 제 1 접지 카퍼(copper);을 포함하며,
    상기 제 2 접지 카퍼는 상기 도터 인쇄회로기판의 길이방향 양 단 부에 각각 마련되고,
    상기 접지 핀은 서로 마주 보게 마련되는 복수 쌍의 접지 핀들을 포함하며, 서로 마주 보게 마련된 두 쌍의 접지 핀들에 상기 도터 인쇄회로기판의 제 2 접지 카퍼를 끼워서 장착함에 의해서, 상기 상호 전자기 간섭 노이즈가 상기 도터 인쇄회로기판의 제 2 접지 카퍼와 상기 백플레인 인쇄회로기판의 상기 접지 핀 및 상기 제 1 접지 카퍼를 통해 상기 외부의 접지로 흘러나가는 경로가 형성되는 것을 특징으로 하는 디지털 보호 계전기.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 접지 카퍼는,
    외함의 접지 핀 또는 설치 판넬의 접지와 연결되는 것을 특징으로 하는 디지털 보호 계전기.
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