KR102525868B1 - 션트 저항기를 위한 보호 회로 및 계측 디바이스 - Google Patents

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KR102525868B1
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후라마통
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Abstract

본 발명은, 션트 저항기를 위한 보호 회로(20)에 관한 것이고, 이는, 입력 단자(6a) 및 출력 단자(22) - 출력 단자는 션트 저항기에 연결되도록 구성됨 -, 입력 단자(6a)와 출력 단자(22) 사이에 전기적으로 연결된 노멀리 클로즈 스위치(V7), 과전압의 경우 스위치를 교번하여 개방 및 폐쇄하도록 구성된 타이밍 회로(24)를 포함하고, 타이밍 회로는 입력 단자를 통해 전력 공급된다.

Description

션트 저항기를 위한 보호 회로 및 계측 디바이스
본 발명은, 입력 단자 및 출력 단자를 포함하고, 출력 단자가 션트 저항기에 연결되도록 구성된, 션트 저항기(shunt resistor)를 위한 보호 회로에 관한 것이다.
추가로, 본 발명은 이러한 보호 회로를 포함하는 계측 디바이스(instrumentation device)에 관한 것이다.
아날로그 트랜스듀서(transducer)의 측정된 값들은 종종 아날로그 전류 신호들로서 제공된다. 이러한 아날로그 트랜스듀서들은 계측 및 제어 시스템의 아날로그 입력 컴포넌트들에 연결된다. 이러한 입력 컴포넌트들은 종종 병렬로 연결된 션트 저항기 및 연산 증폭기를 포함한다. 이러한 션트 저항기들은 종종, 예를 들어, TVS 다이오드, 배리스터(varistor) 또는 열 퓨즈(thermal fuse)를 사용하는 추가적인 수동 또는 능동 보호 회로들에 의해 보호된다. 능동 보호 회로들은 종종 Z-다이오드 및 사이리스터(thyristor)의 조합을 포함하는데, 이는, 과전류들이 션트 저항에서의 변화의 형태로 영구적 손상을 초래할 수 있기 때문이다.
DE 101 17 892 A1은 과전압을 제한하기 위한 제한 회로를 개시한다. 션트 저항기는 노멀리 오픈 스위치(normally open switch)와 직렬로 배열된다. 션트 저항기에 대해 측정된 전류가 스위치를 제어하기 위해 사용된다. 과전류의 경우, 스위치는 전압 제어 발진기를 포함할 수 있는 타이밍 회로에 의해 순환적으로 스위칭된다. 션트 저항기는 스위치에 의해 보호되지 않는다.
US 2006/0158810 A1은 디스에이블 기능을 갖는 전류 서지(surge) 제한기 회로를 개시한다. 그러한 목적으로, 회로는, 트랜지스터(노멀리 오픈)를 통한 전류 흐름을 감지 및 제어하는 전류 센서를 포함한다.
본 발명의 목적은 션트 저항기를 위한 개선된 보호 회로를 제공하는 것이며, 여기서 소형의 저렴한 션트 저항기의 사용이 가능하게 된다.
일 양상에 따르면, 션트 저항기를 위한 보호 회로는 입력 단자 및 출력 단자 - 출력 단자는 션트 저항기에 연결되도록 구성됨 -, 입력 단자와 출력 단자 사이에 전기적으로 연결된 노멀리 클로즈 스위치(normally closed switch), 과전압의 경우 스위치를 교번하여 개방 및 폐쇄하도록 구성된 타이밍 회로를 포함하고, 타이밍 회로는 입력 단자를 통해 전력 공급된다.
추가적 실시예들은 하기 특징들 중 하나 이상과 관련될 수 있고, 이들은 임의의 기술적으로 타당한 조합으로 조합될 수 있다:
노멀리 클로즈 스위치는 전계 효과 트랜지스터, 특히, n-채널 전계 효과 트랜지스터, 예를 들어, 공핍 모드 n-채널 전계 효과 트랜지스터이고;
타이밍 회로는 노멀리 클로즈 스위치에 병렬로 전기적으로 연결되고;
타이밍 회로는 RC 회로 및 쌍안정 디바이스(bistable device)를 포함하고, 쌍안정 디바이스는 특히 RC 회로의 커패시터의 충전 및 방전을 가능하게 하기 위해 RC 회로에 전기적으로 연결되고, 쌍안정 디바이스의 출력은 출력 단자에 전기적으로 연결되고;
쌍안정 디바이스는 포지티브 전원 단자 및 네거티브 전원 단자를 포함하는 비교기를 포함하고, 포지티브 전원 단자 및 네거티브 전원 단자는 RC 회로의 커패시터에 병렬로 연결되고;
비교기의 반전 입력에 기준 전압이 인가되고, 기준 전압은 비교기 자체에 의해 제공되고;
비교기에는 외부 전원이 제공되지 않고;
비교기는 푸시 풀(push pull) 출력 스테이지를 포함하고;
보호 회로는, 과전압의 경우 노멀리 클로즈 스위치를 개방하고, 특히, 타이밍 회로를 활성화시키도록 구성된 활성화 스위치를 더 포함하고;
활성화 스위치는 트랜지스터, 특히 바이폴라 접합 트랜지스터이고;
트랜지스터의 게이트는 션트 저항기에 병렬로 연결되도록 구성된 분압기를 통해 제어되고;
노멀리 클로즈 스위치의 게이트와 단자들 중 하나, 특히 활성화 스위치의 콜렉터 사이에 제1 다이오드가 연결되고, 특히 다이오드의 캐소드는 활성화 스위치의 단자에 연결되고;
노멀리 클로즈 스위치의 게이트와 소스 사이에 저항기가 결합되고; 그리고/또는
노멀리 클로즈 스위치의 게이트와 타이밍 회로 사이에, 특히 커패시터의 단자에 제2 다이오드가 연결된다.
다른 양상에 따르면, 션트 저항기 및 션트 저항기에 병렬로 연결된 증폭기를 포함하는 계측 디바이스가 제공되고, 계측 디바이스는 선행 항들 중 어느 한 항에 따른 보호 회로를 더 포함하고, 보호 회로의 출력은 션트 저항기에 전기적으로 연결되고, 특히, 이것은 제2 연산 증폭기를 포함하고, 제2 연산 증폭의 입력들은 션트 저항기에 병렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.
추가적인 장점들, 특징들, 양상들 및 세부사항들은 종속항들, 설명 및 도면들로부터 자명하다.
본 발명의 상기 언급된 특징들이 상세하게 이해될 수 있는 방식으로, 위에서 간략하게 요약된 본 발명의 보다 구체적인 설명은 실시예들을 참조하여 읽을 수 있다. 첨부된 도면들은 본 발명의 실시예들에 관한 것으로, 다음에 설명된다.
도 1은 계측 회로를 개략적으로 도시한다.
도 2는 션트 저항기를 위한 보호 회로를 개략적으로 도시한다.
도 1은 계측 회로(1)를 개략적으로 도시한다. 회로는 아날로그 전류 신호로서 측정 값을 제공하는 트랜스듀서(3), 예를 들어, 아날로그 트랜스듀서(3)를 포함하고, 여기서 전류의 양은 측정된 값에 대응한다. 예를 들어, 이러한 아날로그 전류 신호들은 0 내지 20 mA 또는 4 mA 내지 20 mA 사이의 신호 범위에서 송신된다. 예를 들어, 아날로그 트랜스듀서는 온도, 압력, 레벨 등을 측정하기 위해 사용된다.
트랜스듀서(3)는 계측 디바이스의 아날로그 입력(5)에 직렬로 연결된다. 아날로그 입력(5)은 2개의 입력 단자들(6a 및 6b)을 포함한다. 예를 들어, 아날로그 입력(5)은 션트 저항기(7) 및 연산 증폭기(9)를 포함한다. 연산 증폭기(9)의 입력들(11)은 션트 저항기(7)에 병렬로 연결된다. 즉, 연산 증폭기(9)는 션트 저항기(7)의 2개의 접촉부들 사이의 전압 차이를 증폭시킨다.
실시예들에 따르면, 아날로그 입력(5)의 정확도는 주로 션트 저항기(7)에 의해 결정된다. 따라서, 션트 저항기(7)는 매우 민감한 부품이고, 따라서 과부하에 의해 초래되는 손상들에 대해 보호되어야 한다. 예를 들어, 션트 저항기(7)는 5 ppm/K(parts per million per Kelvin) 미만, 특히 2 ppm/K 미만의 온도 계수를 갖는다. 온도 계수는 저항기의 정의된 동작 온도 범위에 대해 정의된다. 일 실시예에서, 션트 저항기(7)는 30 Ohms 저항기이다. 션트 저항기(7)를 통해 흐르는 입력 단자(6a)에 인가되는 라인 전류 또는 입력 전류는 증폭기 회로부, 예를 들어, 연산 증폭기(9)에 공급되는 전압 강하를 초래한다.
도 2는 일 실시예에 따른 보호 회로(20), 특히 능동 보호 회로를 도시한다. 보호 회로(20)는 아날로그 입력(5)의 입력 단자들(6a, 6b)과 션트 저항기(7) 사이에 전기적으로 연결된다. 그러한 목적으로, 보호 회로(20)는 션트 저항기(7)에 전기적으로 연결되는 2개의 출력 단자들(22, 23)을 포함한다. 제1 출력 단자(22)는 션트 저항기(7)의 제1 단자에 전기적으로 연결되고, 제2 출력 단자(23)는 션트 저항기(7)의 제2 단자에 전기적으로 연결된다.
보호 회로(20)는 노멀리 클로즈 스위치(V7), 예를 들어, 공핍 모드 FET(field effect transistor), 특히 n-채널 FET를 포함한다. 공핍 모드 FET, 특히 스위치(V7)는 게이트 전압을 요구함이 없이 드레인과 소스 사이에서 전도성이다.
노멀리 클로즈 스위치의 단자들 중 하나, 특히 FET의 드레인이 입력 단자(6a)에 연결된다. 스위치(V7)의 제2 단자, 특히 소스는 보호 회로의 제1 출력 단자(22) 및 그에 따른 션트 저항기(7)(또는 R7)에 연결된다. 즉, 입력 라인 전류는 스위치(V7) 및 션트 저항기(7)를 통해 라우팅된다.
스위치(V7)는 특히, 예를 들어, 트랜지스터, 특히 바이폴라 트랜지스터인 활성화 스위치(V8)에 의해 제어되고, 저항기(R6)는 스위치(V7)의 게이트와 소스 사이에 연결되고, 직렬 저항기는 활성화 스위치(V8)의 베이스를 제어하기 위한 분압기인 저항기들(R5 및 R8)을 포함한다. 즉, 활성화 스위치(V8)의 베이스 또는 활성화 스위치(V8)의 활성화 단자는 저항기들(R5 및 R8) 사이에 전기적으로 연결된다. 직렬 저항기(R5 및 R8)는 션트 저항기(7)(또는 R7)에 그리고 보호 회로의 제1 및 제2 출력 단자들(22, 23)에 병렬로 전기적으로 연결된다. 활성화 스위치(V8)의 단자들, 특히 에미터 및 콜렉터는 스위치(V7)의 게이트와 제2 입력 단자(6b)/제2 출력 단자(23) 사이에 연결된다. 즉, 에미터는 제2 입력 단자(6b)에 전기적으로 연결되고, 제2 출력 단자(23) 및 콜렉터는 특히 다이오드를 통해 스위치(V7)의 게이트에 전기적으로 연결된다.
일례에 따르면, R5의 저항은 16 kΩ이고, R8의 저항은 12 kΩ이다. 일 실시예에 따르면, 저항기 R6은 100 kΩ의 저항을 갖는다. 다른 실시예들에서, 저항들은 또한 결정될 수 있는 다른 값들을 가질 수 있다. 예를 들어, R7의 전압 강하는 입력 전류로부터 유도된다. R7의 최대 전압 강하는 전압 보호 임계치를 정의한다. 저항기들(R5 및 R8)을 이용하여 전압 보호 임계치가 설정된다. 이러한 값은 션트 저항기의 전력 소산에 의존한다.
과전압의 경우, 예를 들어, 입력 단자(6a)에서의 전압이 기준 전압보다 높으면, 노멀리 클로즈 스위치(V7)는 개방되도록 구성되고 따라서 션트 저항기(7)는 보호된다.
보호 회로(20)는 타이밍 회로(24)를 더 포함한다. 타이밍 회로(24)는 또한, 추후 설명될 바와 같이, 특히 과전압이 지속되는 한 스위치(V7)의 스위칭을 제어하도록 구성된다. 타이밍 회로(24)의 반복 레이트는 입력 단자(6a)에 적용되는 과전압에 의존한다. 타이밍 회로(24)는 입력 단자(6a) 및 출력 단자(22)에 전기적으로 연결된다. 즉, 타이밍 회로는 노멀리 클로즈 스위치(V7)에 병렬로 전기적으로 연결된다.
타이밍 회로(24)는 직렬 접속으로 RC 회로를 형성하는 저항(R1) 및 커패시터(C24)를 포함한다. 일 실시예에 따르면, 저항기(R1)는 47 kΩ의 저항을 갖고, 커패시터는 10 μF의 커패시턴스를 갖는다. 커패시터(C24)는 저항(R1)에 전기적으로 연결되는 포지티브 단자 및 네거티브 단자를 갖는다. 저항(R1) 및 커패시터(C24)의 값들은 타이밍 회로(24)의 반복 레이트를 동조시키도록 선택되는데, 이는, 추후 설명될 바와 같이, 반복 레이트가 커패시터(C24)의 충전 레이트에 적어도 부분적으로 의존하기 때문이다. RC 회로, 특히 RC 회로의 저항기(R1)는 입력 단자(6a)에 전기적으로 연결된다.
추가로, 타이밍 회로(24)는, 비교기(N7)를 포함하고 푸시 풀 출력 스테이지 및 전용 전압 기준 출력(25)을 갖는 비교기 회로를 포함하고, 활성일 때 히스테리시스를 생성한다. 일 실시예에 따르면, 전압 기준 출력(25)은 1,242 V의 전압 Ucompref를 제공한다. 다른 실시예들에서, 전압 기준 출력(25)은 0,5V 내지 2,5V, 특히 1V 내지 1,5V의 전압 Ucompref를 제공한다. 비교기(N7)의 반전 입력에 전압 기준 출력(25)이 연결되거나 기준 전압 Ucompref가 인가된다. 일 실시예에 따르면, 디바이스는 TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED, Dallas, TLV3012AIDCKR의 비교기(N7)를 구현한다. 히스테리시스는 연산 증폭기 회로의 저항기들(R2, R3 및 R4)에 의존한다. 즉, 비교기 회로는 2개의 정의된 출력 전압들 또는 상태들 사이에서 쌍안정 디바이스 스위칭, 즉, 로우 상태 및 하이 상태로 작용한다. 비교기(N7)는 2개의 전계 효과 트랜지스터들(FET)을 갖는 푸시 풀 출력 스테이지를 포함한다.
비교기(N7)의 출력(30)은 능동 보호 회로(20)의 출력 단자(22)에 연결된다.
비교기(N7)의 포지티브 전원 단자(26)는 커패시터(C24)의 포지티브 단자에, 그리고 저항(R1)을 통해 입력 단자(6a)에 연결된다. 즉, 비교기(N7)는 하이 전압, 특히 커패시터(C24)를 통한 전압 강하의 경우 입력 전류에 의해 전력 공급된다.
비교기(N7)의 네거티브 전원 단자(28)는 커패시터(C24)의 네거티브 단자에 연결된다.
일반적으로, 비교기(N7)는 몇 마이크로 암페어의 공급 전류만을 필요로 한다.
추가로, 보호 회로(20)는 2개의 쇼트키(Schottky) 다이오드들(V2 및 V3)을 포함한다. 다이오드(V2)는 스위치(V7)의 게이트와 커패시터(C24)의 네거티브 단자 사이에 전기적으로 연결된다. 다이오드(V3)는 스위치(V7)의 게이트와 트랜지스터의 콜렉터 또는 스위치(V8)의 접촉부 사이에 연결된다.
이하, 보호 회로(20)의 동작이 더 상세히 설명될 것이다.
입력 단자(6a)에 인가되는 입력 전류가 20 mA 미만이고 입력 단자들(6a 및 6b) 사이의 전압 차이가 대략 0,6 V인 것을 의미하는 정상 동작(normal operation)에서, 스위치(V7)의 게이트는 저항(R6)에 의해 스위치(V7)의 소스의 소스 레벨에 대해 유지될 것이다. 추가로, 스위치(V8)의 베이스 전압 또는 제어 전압은 0,6 V 미만이다. 추가로, 비교기(N7)를 포함하는 타이밍 회로(24)는 활성이 아닌데, 이는 전류가 입력 단자(6a)로부터 션트 저항기(7)로 직접 전달되기 때문이다.
과전압 또는 과전류 상황의 경우, 예를 들어, 입력 단자(6a)의 입력 전류가 약 40 mA에 도달할 때, 저항기들(R5 및 R8) 사이의 베이스 전압 또는 제어 전압은 증가하고, 스위치 또는 트랜지스터(V8)는 콜렉터와 에미터 사이에서 증가된 전류 흐름을 가질 것이다. 즉, R8을 통한 전압이 0,7 V에 도달할 때, 트랜지스터(v8)는 전도성이 될 것이다. 이어서, 스위치(V7)의 게이트 레벨은 소스 레벨보다 낮아질 것이고, 스위치(V7)는 비전도성이 될 것이다. 즉 스위치(V7)의 접촉부들은 개방될 것이고 따라서 드레인과 소스 사이의 라인 전류의 추가적 증가에 대항한다. 스위치(V7)를 활성화시키기 위한 기준 전압은 저항기들(R5, R8) 및 션트 저항기(7)에 의존한다.
스위치 또는 트랜지스터(V7)가 부분적으로 개방되거나 개방 상태인 경우, 스위치(V7)의 드레인-소스 전압은 증가할 것이고 커패시터(C24)는 저항기(R1)를 통해 충전된다. 커패시터(C24)의 네거티브 단자로부터, 전류는 비교기(N7)의 네거티브 공급 단자(28)로, 그리고 그 출력 단자(30)로부터 스위치(V7)의 소스까지, 특히 비교기(N7)의 푸시 풀 출력 스위치를 통해 흐를 것이다.
비교기(N7)의 출력은 초기에 로우 상태일 것이다. 커패시터(C24)에 걸친, 즉, 커패시터(C24)의 포지티브와 네거티브 단자 사이의 전압이 상위 임계치, 예를 들어, 약 4,5 V에 도달할 때, 비반전 입력에 연결된 저항(R2) 내지 저항(R4)의 네트워크로부터 얻어지는 전압은 반전 입력에 연결된 기준 전압 Ucompref, 예를 들어, 1,242 V에 도달할 것이다.
이어서, 출력 단자(30)의 출력은 하이 상태로 스위칭할 것이다. 저항(R3)에 의해 히스테리시스가 확립된다. 비교기(N7)의 하이 상태에서, 커패시터(C24)의 포지티브 단자는 출력(30)을 통해 트랜지스터(V7)의 소스에 연결될 것이다. 결과적으로, 커패시터(C24)의 네거티브 단자는 다이오드(V2)를 통해 게이트에 네거티브 전압을 인가할 것이다. 다이오드(V3)는 그 전압을 스위치(V8)로부터 디커플링하기 위해 요구된다. 이어서, 커패시터(C24)는 주로 저항(R6)을 통한 전류에 의해, 특히 포지티브 전원 단자(26), 비교기(N7)의 푸시 풀 출력 스테이지(하이 상태임), 비교기(N7)의 출력(30), 저항(R6) 및 다이오드(V2)를 통해 방전될 것이다.
전압이 하위 임계치, 예를 들어, 약 3V로 감소될 때, 이는 스위치(V7)에 의한 라인 전류 컷 오프를 유지하기에 여전히 충분하고, 비교기(N7)의 출력은 로우 상태로 다시 스위칭될 것이다. 이어서, 커패시터(C24)는, 라인 또는 입력 전류가 일시적으로 션트 저항기(7)에 흐를 수 있는 동안 다시 충전될 수 있다. 이러한 경우, 스위치(V7)는 전도성일 것이지만, 전류는 제한(컷 오프)될 것이다. 이는, 회로가 짧은 시간 간격들 동안 중단되고 전류가 제한되는 것을 의미한다.
과전압이 더 이상 존재하지 않을 때 이제 정상 동작이 재개될 것이다.
언급된 상부 및 하부 임계치 전압들은 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure 112020063237243-pct00001
수식 (1)
Figure 112020063237243-pct00002
수식 (2)
비교기 기준 전압이 1,242 V이고, 저항(R2)이 1 MΩ을 갖고, 저항(R3)이 2 MΩ를 갖고, 저항(R4)이 475 kΩ을 갖는 경우, 상부 임계치 전압은 4,478 V이고 하부 임계치 전압은 2,985 V이다. 전압들은 제2 입력 단자(6b) 및 제2 출력 단자(23)에 대해 계산된다.
저항들은 또한 전술된 저항들과는 상이할 수 있음에 유의해야 한다. 이어서, 스위치의 개방 및 폐쇄 사이의 시간 기간은 상이하다. 보호 회로의 저항들 및 커패시턴스는 션트 저항(7)의 충분한 보호를 가능하게 하도록 선택된다.
스위치 또는 트랜지스터(V7)의 드레인-소스 전압이 더 높을수록, 커패시터(C24)의 포지티브 단자에서 3 V부터 4,5 V까지 상승하는데 요구되는 시간은 더 짧아질 것이다. 방전 시간은 일정하다.
즉, 보호 회로(20)는 션트 저항기(7)의 열 파괴를 회피하기 위해, 짧은 시간 간격들 동안 입력 단자(6a)에 인가된 라인 전류를 커팅한다. 예를 들어, 스위치(V7)를 스위칭 온 및 오프하기 위한 반복 레이트는, 진행중인 과전압의 경우 100 ms 내지 400 ms이다.
트랜지스터(V7)의 평균 전력 소산은 드레인-소스 전압에 따라 증가하지 않을 것인데, 이는, 더 높은 피크 전력이 더 짧은 펄스 지속기간에 의해 보상될 것이기 때문이다. 최악의 경우는 전류 컷오프 간격을 트리거링하기에 부족한 드레인-소스 전압에서만 발생할 것이다. 저항기(R1)에서 작은 전압 강하가 존재할 것이기 때문에, 상기 예에 따르면, 임계 드레인-소스 전압은 최대 약 5 V가 되어, 트랜지스터(V7)에서 약 275 mW의 최악의 경우의 전력 소산을 초래할 수 있다. 즉, 일부 실시예들에서, 어떠한 열 싱크도 요구되지 않는다. 예를 들어, 최소 PCB 풋프린트에서 스위치 또는 트랜지스터(V7)의 열 저항이 115 K/W인 경우, 최대 접합 온도는 150 °C이고, 주변 온도는 75 °C이고 최대 652 mW 전력 소산을 허용한다. 최악의 경우 고온에서 전류는 최대 약 55 mA 상승할 수 있다.
본 발명에 따르면, 트랜지스터는 전계 효과 트랜지스터(FET), 특히 최대 100 V 초과의 전압들에 견딜 수 있는 공핍 모드 FET이다. 본 발명에 따른 회로의 다른 컴포넌트들 대부분은 고전압을 견딜 필요가 없고, 이는 최대 약 100V까지의 전압들의 콤팩트하고 용이한 보호 솔루션을 도출한다. 따라서, 통상적으로 복잡하지 않은 고정밀 0/4 내지 20mA 입력 스테이지들에서 가장 비싼 컴포넌트인, 더 작고 더 저렴한 션트 저항기들을 사용하는 것이 가능하다.
본 발명에 따르면, 능동 과전압 및/또는 과전류 보호 회로가 제공되는데, 이는 과부하 자체에 의해 전력 공급되고 정상 동작 동안 신호에 완전히 투명하다.
예를 들어, 오직 최소의 누설 전류만을 유도함으로써 초정밀 션트 기반 계측 및 제어 입력들을 보호하는 것이 가능하다.

Claims (21)

  1. 계측 디바이스의 션트(shunt) 저항기에 대한 보호 회로(20)로서,
    입력 단자(6a) 및 출력 단자(22) - 상기 출력 단자는 션트 저항기에 연결되도록 구성됨 -;
    상기 입력 단자(6a)와 상기 출력 단자(22) 사이에 전기적으로 연결된 노멀리 클로즈 스위치(V7);
    과전압의 경우 상기 스위치를 교번하여 개방 및 폐쇄하도록 구성된 타이밍 회로(24);를 포함하고, 상기 타이밍 회로는 상기 입력 단자를 통해 전력 공급되고,
    상기 타이밍 회로(24)는 RC 회로(R1, C24) 및 쌍안정 디바이스(R2, R3, R4, N7)를 포함하고, 상기 쌍안정 디바이스는 상기 RC 회로의 커패시터(C24)의 충전 및 방전을 가능하게 하기 위해 상기 RC 회로에 전기적으로 연결되고, 상기 쌍안정 디바이스의 출력은 상기 출력 단자(22)에 전기적으로 연결되는,
    보호 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 노멀리 클로즈 스위치(V7)는 전계 효과 트랜지스터인,
    보호 회로.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 노멀리 클로즈 스위치(V7)는 n-채널 전계 효과 트랜지스터인,
    보호 회로.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 타이밍 회로는 상기 노멀리 클로즈 스위치(V7)에 병렬로 전기적으로 연결되는,
    보호 회로.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 쌍안정 디바이스는 포지티브 전원 단자(26) 및 네거티브 전원 단자(28)를 포함하는 비교기(N7)를 포함하고, 상기 포지티브 전원 단자(26) 및 상기 네거티브 전원 단자(28)는 상기 RC 회로의 상기 커패시터(C24)에 병렬로 연결되는,
    보호 회로.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 비교기(N7)의 반전 입력에 기준 전압이 인가되고, 상기 기준 전압은 상기 비교기(N7) 자체에 의해 제공되는,
    보호 회로.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 비교기에는 외부 전원이 제공되지 않는,
    보호 회로.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 비교기(N7)는 푸시 풀(push pull) 출력 스테이지를 포함하는,
    보호 회로.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    과전압의 경우 상기 노멀리 클로즈 스위치(V7)를 개방하고, 상기 타이밍 회로(24)를 활성화시키도록 구성된 활성화 스위치(V8)를 더 포함하는,
    보호 회로.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 활성화 스위치(V8)는 과전압의 경우 상기 타이밍 회로(24)를 활성화시키도록 구성되는,
    보호 회로.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 활성화 스위치(V8)는 트랜지스터인,
    보호 회로.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 활성화 스위치(V8)는 바이폴라 접합 트랜지스터인,
    보호 회로.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 트랜지스터(V8)의 게이트는 상기 션트 저항기(7)에 병렬로 연결되도록 구성된 분압기를 통해 제어되는,
    보호 회로.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 노멀리 클로즈 스위치(V7)는 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor)이고, 상기 노멀리 클로즈 스위치(V7)의 게이트와 상기 활성화 스위치의 상기 단자들 중 하나 사이에 제1 다이오드(V3)가 연결되는,
    보호 회로.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 다이오드(V3)는 상기 노멀리 클로즈 스위치(V7)의 게이트와 상기 활성화 스위치의 콜렉터 사이에 연결되는,
    보호 회로.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 다이오드의 캐소드는 상기 활성화 스위치(V8)의 단자에 연결되는,
    보호 회로.
  17. 제2항에 있어서,
    상기 노멀리 클로즈 스위치(V7)의 게이트와 소스 사이에 저항기가 결합되는,
    보호 회로.
  18. 제2항에 있어서,
    상기 노멀리 클로즈 스위치(V7)의 게이트와 상기 타이밍 회로(24) 사이에 제2 다이오드(V2)가 연결되는,
    보호 회로.
  19. 션트 저항기(7) 및 상기 션트 저항기에 병렬로 연결된 증폭기(9)를 포함하는 계측 디바이스로서,
    상기 계측 디바이스는 제1항 또는 제2항에 따른 보호 회로(20)를 더 포함하고, 상기 보호 회로의 출력은 상기 션트 저항기에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는,
    계측 디바이스.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 계측 디바이스는 제2 연산 증폭기(9)를 포함하고, 상기 제2 연산 증폭기(9)의 입력들(11)은 상기 션트 저항기(7)에 병렬로 연결되는,
    계측 디바이스.
  21. 삭제
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