KR19980067734U - 서어지 전압 인가시 전원회로 보호 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전원회로를 보호하는 장치에 관한 것으로서, 특히 티브이, 브이시알, 오디오 등의 A/V제품에서 트랜스포머의 2차코일과 전기적으로 연결된 안테나로 유기되는 낙뢰 등의 스파이크 전압으로 인해 트랜스포머의 1차코일측으로 서어지 전류가 발생되어 1차측코일의 전원공급용 셋트가 파괴되는 것을 방지하기 위해 2차코일측에 과전압 보호용 바리스터를 설치하여 셋트의 신뢰성을 향상시킨 전원회로 보호 장치에 관한 것이다.

Description

서어지 전압 인가시 전원회로 보호 장치

본 고안은 A/V(Audio/Video) 제품의 전원회로에 관한 것으로서, 특히 낙뢰 등의 서어지 전압(Surge Voltage)이 A/V 제품의 전원회로부에 유입될 때 반도체 소자가 파괴되는 것을 방지하기 위한 전원회로 보호 장치에 관한 것이다.

도 1 은 종래기술에 의한 전원회로를 간략화한 회로도로서, 전압입력부(1)와, 트랜스포머(3)와, 정류회로부(5), 및 스위칭제어부(7)를 포함한다.

한편, 상기 전압입력부(1)는 소정의 교류전압을 입력받아 직류전압으로 변환하여 출력하도록 구성되어 있고, 또한 트랜스포머(3)는 상기 전압입력부(1)에서 출력되는 전압을 입력받아 1차측코일(3')과 2차측코일(3'')의 상호유도작용으로 소정의 전압레벨로 변환하여 출력시키도록 구성되어 있고, 또한 정류회로부(5)는 상기 트랜스포머(3)에서 출력된 신호를 정류시키도록 구성되어 있고, 또한 스위칭제어부(7)는 상기 전압입력부(1)의 출력전압이 트랜스포머(3)로 인가되는 것을 제어하고 스위칭하도록 구성되어 있다.

이어서, 상기와 같이 구성된 전원회로에서 영상신호 및 음성신호를 수신하는 안테나가 트랜스포머(3)의 2차코일측(3'')에 연결되어 있다.

상기 안테나에 낙뢰 등의 서어지 전압이 유기되면 순간적으로 트랜스포머(3)의 2차코일측(3'')이 1차코일측(3')의 전압보다 상승되며, 상기 2차코일측(3'')의 서어지성 전압이 1차코일측(3')으로 역유기된다.

상기 1차코일측(3')에 유기되는 서어지 전압은 스위칭제어부(7)의 기본적인 동작전압에 서어지 전압이 추가되어 스위칭제어부(7)의 반도체소자에 고전압이 인가되어 스위칭소자가 파괴되는 현상이 발생된다.

상기 종래기술의 문제점을 아래 표 1을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

[표 1]

인가전압(KV)	시 험 횟 수	불 량 증 상	파 괴 부 품
5	1회째	power-off	IC803
6	1회째	power-off	IC803
7	2회째	power-off	IC803, D802
8	2회째	power-off	IC803
9	1회째	power-off	IC803

상기 표 1은 동도면의 회로에 낙뢰 등의 서어지 전압이 유입될 때 반도체소자의 파괴시험을 나타낸 테이블로서, 안테나에 5∼9KV까지의 서어지 전압을 유기했을 때 반도체소자의 파괴유무 및 불량증상을 나타냈다.

표 1과 같이 트랜스포머(3)의 2차코일측(3'')과 연결된 안테나에 5∼9KV의 서어지 전압을 각각 유기했을 때 초반에 파워가 오프되고, 스위칭제어부(7)의 반도체소자가 파괴되는 것을 볼 수 있다.

따라서, 상기와 같이 종래기술에 의한 A/V 전원회로는, 낙뢰 등의 서어지성 전압이 안테나를 통하여 유입되면 전원회로의 반도체 소자가 파괴되는 문제점이 있었다.

본 고안의 목적은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 낙뢰 등의 서어지 전압이 A/V 제품의 안테나를 통하여 전원회로부에 유입될 때 트랜스포머의 2차코일측에 과전압보호용 소자를 설치하여 서어지 전압이 1차코일측으로 역유도되어 발생되는 소자파괴현상을 방지한 서어지전압 인가시 전원회로 보호장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 장치는, 소정의 교류전압을 입력받아 직류전압으로 변환하고 일정 직류전압을 출력하는 전압입력부와, 상기 전압입력부에서 출력되는 전압을 입력받아 1차측코일과 2차측코일의 상호유도작용으로 소정의 전압레벨로 변환하여 출력하는 전압변환부와, 상기 전압입력부의 출력전압이 전압변환부로 인가되는 것을 제어하고 스위칭하는 스위칭제어부와, 상기 전압변환부의 소정 코일측에 안테나가 연결되는 A/V 전원회로에 있어서, 상기 전압변환부의 소정 코일측에 병렬로 연결되고, 상기 소정 코일측에 연결된 안테나에 서어지 전압이 인가되면 저항이 감소되어 상기 서어지성 전압을 흡수하는 과전압보호수단을 더 구비한다.

도 1 은 종래기술에 의한 전원회로를 간략화한 회로도이다.

도 2 는 본 고안에 의한 전원회로 보호장치를 간략화한 회로도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 전압입력부. 12 : 전압변환부.

14 : 정류회로부. 16 : 스위칭제어부.

18 : 과전압보호수단.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 2 는 본 고안에 의한 전원회로 보호장치를 간략화한 회로도로서, 전압입력부(10)와, 전압변환부(12)와, 정류회로부(14)와, 스위칭제어부(16), 및 과전압보호수단(18)을 포함한다.

한편, 상기 전압입력부(10)는 소정의 교류전압을 입력받아 직류전압으로 변환하고 일정 직류전압을 출력하도록 구성되어 있다.

또한, 전압변환부(12)는 상기 전압입력부(10)에서 출력되는 전압을 입력받아 1차측 코일(12')과 2차측 코일(12'')의 상호유도작용으로 소정의 전압레벨로 변환하여 출력시키도록 구성되어 있고, 또한 정류회로부(14)는 상기 전압변환부(12)에서 출력된 신호를 정류시키도록 구성되어 있고, 또한 스위칭제어부(16)는 상기 전압입력부(10)의 출력전압이 전압변환부(12)로 인가되는 것을 제어하고 스위칭하도록 구성되어 있다.

또한, 과전압보호수단(18)은 상기 전압변환부(12)의 2차코일측(12'')에 병렬로 연결되어 2차코일측(12'')의 전압이 상승하면 저항이 감소되고 전압에 비례하는 전류가 흐르도록 구성되어 있다.

이어서, 상기와 같이 구성된 전원회로에서, 영상신호 및 음성신호를 수신하는 안테나(미도시)가 전압변환부(12)의 2차코일측(12'')에 전기적으로 연결되어 있다.

상기 전압변환부(12)는 일반적으로 아래 식1에 의해서 2차측코일(12'')의 전압을 얻을 수 있다.

[식 1]

(단, N1 : 1차코일측에 감긴 권선수, V1 : 1차코일측의 전압, N2 : 2차코일측에 감긴 권선수, V2 : 2차코일측의 전압)

그러나, 역으로 2차코일측(12'')의 양단에 높은 전압이 인가되어 1차코일측(12')으로 역유기 현상이 발생되면, 1차코일측(12')에 감긴 권선수가 2차코일측(12'')에 비해 많으므로 1차코일측(12')에 역유기되는 전압은 식2와 같이 된다.

[식 2]

(단, V1 : 1차코일측에 발생되는 전압, N1 : 1차코일측에 감긴 권선수, N2 : 2차코일측에 감긴 권선수)

상기 식 2와 같이 1차코일측(12')에 고전압이 유기되어 스위칭제어부(16)의 부품 내압을 오버하므로 반도체소자는 파괴된다.

그러므로, 본 고안에서는 상기 전압변환부(12)의 2차측코일(12'')에 연결된 안테나에 낙뢰 등의 서어지 전압이 유기되면 순간적으로 전압변환부(12)의 2차코일측(12'')이 1차코일측(12')의 전압보다 상승되며, 상기 2차코일측(12'')의 서어지성 전압이 2차코일측(12'')의 과전압보호수단(18)을 통하여 흡수된다.

한편, 과전압보호수단(18)은 전압상승에 따라 저항이 감소되는 배리스터(Varistor)인 것이 바람직하다.

상기 과전압 보호 장치에 의한 본 고안의 효과를 아래 표 2를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

[표 2]

인가전압(KV)	시 험 횟 수	불 량 증 상	파 괴 부 품
5	1-10회째	이상없음	없음
6	1-10회째	이상없음	없음
7	1-10회째	이상없음	없음
8	1-10회째	이상없음	없음
9	2회째	power-off	F802

상기 표 2는 본 고안의 회로에 낙뢰 등의 서어지 전압이 유입될 때 반도체소자의 파괴시험을 나타낸 테이블로서, 안테나에 5∼9KV까지의 서어지 전압을 유기했을 때 반도체소자의 파괴유무 및 불량증상을 나타냈다.

상기 표 2와 같이 전압변환부(12)의 2차측코일(12'')과 연결된 안테나에 5∼8KV의 서어지 전압을 각각 10회씩 유기했을 때 전원회로의 스위칭제어부(16)의 불량증상과 반도체소자의 파괴현상은 발생되지 않았다.

그러나, 9KV의 서어지 전압을 인가했을 때 시험 중 2회째 전원회로가 오프되고 한개의 반도체소자가 파괴되는 것을 볼 수 있다.

따라서, 상술한 바와 같이 본 고안에서는, 안테나가 연결되는 전원회로단에 배리스터를 병렬 연결하고 안테나에 유입되는 서어지 전압을 흡수함으로써, 전원회로단의 반도체소자가 파괴되는 것을 방지하여 부품의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 소정의 교류전압을 입력받아 직류전압으로 변환하고 일정 직류전압을 출력하는 전압입력부와, 상기 전압입력부에서 출력되는 전압을 입력받아 1차측코일과 2차측코일의 상호유도작용으로 소정의 전압레벨로 변환하여 출력하는 전압변환부와, 상기 전압입력부의 출력전압이 전압변환부로 인가되는 것을 제어하고 스위칭하는 스위칭제어부와, 상기 전압변환부의 소정 코일측에 안테나가 연결되는 A/V 전원회로에 있어서,

   상기 전압변환부의 소정 코일측에 병렬로 연결되고, 상기 소정 코일측에 연결된 안테나에 서어지 전압이 인가되면 저항이 감소되어 상기 서어지성 전압을 흡수하는 과전압보호수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 서어지전압 인가시 전원회로 보호 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 과전압보호수단은, 전압변환부의 2차코일측의 출력전압 양단에 설치되는 것을 특징으로 하는 서어지전압 인가시 전원회로 보호 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 과전압보호수단은 배리스터소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 서어지전압 인가시 전원회로 보호 장치.