KR19980084238A - 과전압 보호 회로 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야:

과전압 보호 회로

나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제:

전기0f전자 기기들의 과전압에 의한 회로 손상을 방지할 수 있는 과전압 보호 회로를 제공한다.

다. 그 발명의 해결방법의 요지:

전기0f전자 기기의 전원부에 퓨즈를 연결하고, 퓨즈와 기기 사이에 캐소드단이 접지된 실리콘제어정류기의 베이스단을 연결하여, 전원부로 과도한 전압 레벨이 입력될 때 실리콘제어정류기를 동작시켜 전원을 접지단으로 방전한다.

라. 발명의 중요한 용도:

과전압에 의한 기기 손상을 방지하는데 중요히 사용된다.

Description

과전압 보호 회로

본 발명은 과전압 보호 회로에 관한 것으로, 특히 스위칭모드 전원공급장치를 이용하여 직류 전원을 인가받는 전기0f전자 기기의 과전압 보호 회로에 관한 것이다.

일반적으로 여러 가지 전기0f전자 기기의 사용이 증가하면서 전원선 및 통신회선들이 복잡하게 연결되어 있어서 외부에서 발생하는 아크 등에 의한 서지(surge)나 노이즈에 의한 과전압이 상기 회선들을 통해 기기로 유입되는 경우가 많다. 그에따라 상기 기기들은 상기 서지나 노이즈에 의한 과전압으로 인하여 내부 회로에 손상을 입게 되는 경우가 많다.

특히 최근들어 급격히 사용량이 증가되는 퍼스널 컴퓨터(Personal Computer: 이하 PC라 함)의 CPU, 컨버터, 입0f출력 디바이스, 드라이브 등은 스위칭모드 전원공급장치로부터 직접 동작 전압을 인가 받는다. 그러므로 외부의 과전압이 스위칭모드 전원공급장치에 인가될 때 혹은 사용자가 전원을 역삽하는 경우 등이 발생할 때 상기 기기들의 내부 회로는 치명적인 손상을 입게되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 전기0f전자 기기들의 과전압에 의한 회로 손상을 방지할 수 있는 과전압 보호 회로를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전기0f전자 기기의 전원부에 퓨즈를 연결하고, 퓨즈와 기기 사이에 캐소드단이 접지된 실리콘제어정류기의 베이스단을 연결하여, 전원부로 과도한 전압 레벨이 입력될 때 실리콘제어정류기를 동작시켜 전원을 접지단으로 방전하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기0f전자 기기의 과전압 보호 회로도

도 2는 도 1 중 실리콘제어정류기구동부의 다른 일 실시예를 나타낸 과전압 보호 회로도

이하 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 회로의 구성 소자등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형 혹은 변환이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기0f전자 기기의 과전압 보호 회로도이다. 도 1을 참조하면, 과전압 보호 회로는 직류 입력전원과 전기0f전자 기기 전원부(이하 기기 전원부라 함) 사이에 연결된 퓨즈 FS와, 퓨즈 FS와 기기 전원부 사이에 베이스단이 연결되고 캐소드단은 접지된 실리콘제어정류기와 SCR과, 상기 직류 입력전원이 과도한 전압 레벨일 때 상기 실리콘제어정류기 SCR의 게이트단에 동작 전압을 인가하는 실리콘제어정류기구동부 10으로 구성된다.

실리콘제어정류기구동부 10은 캐소드단이 퓨즈 FS와 실리콘제어정류기 SCR의 베이스단 사이의 제1노드 N1에 연결된 제너다이오드 ZD와, 제너다이오드 ZD의 아노드단과 일단이 연결되고 타단은 접지된 저항 R1과, 제너다이오드 ZD의 아노드단과 저항 R1 사이의 제2노드 N2에 일단이 연결되고 일단은 접지된 캐패시터 C로 구성된다. 또한 제2노드 N2는 실리콘제어정류기 SCR의 게이트단과 연결되어있다.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 상기한 과전압 보호 회로의 동작을 설명한다. 이때 본 발명의 일 실시예가 적용된 기기가 PC이고, 상기한 직류 입력 전원이 12V 일 때를 예를 들어 설명한다.

입력 전원으로 스위칭모드 전원공급장치에서 공급되는 직류 입력전원(12V)이 과전압 보호 회로의 퓨즈 FS를 통해 기기 전원부로 인가된다. 이때 퓨즈 FS는 폴리 스위치(poly switch)이고, 과도한 전류가 흐르면 자동적으로 오픈(open) 된다. 그러나 퓨즈 FS가 미처 오픈되기 전에 과전압이 기기 전원단으로 인가되어 기기의 회로를 손상시킬 수 있다. 통상 PC 기기는 15V 정도의 전압 레벨에서 손상을 받기 시작한다. 그러므로 직류 입력전원의 전압 레벨이 예를 들어 13.2V 정도일 때 실리콘제어정류기구동부 10이 동작되게 하여, 실리콘제어정류기구동부 10의 동작에 의해 실리콘제어정류기 SCR이 구동되어서, 과전압이 실리콘제어정류기 SCR을 통해 접지단으로 방전된다.

한편 실리콘제어정류기구동부 10이 13.2V의 입력 전압 레벨에서 동작되게 하기 위하여 실리콘제어정류기구동부 10의 제너다이오드 ZD는 제너 항복 전압이 13.2V 이다. 제너다이오드 ZD가 직류 입력 전압의 레벨이 13.2V가 됨에 의해 온 되면 저항 R1에 의해 13.2V의 직류 입력 과전압의 소정 분압 전압이 실리콘제어정류기 SCR의 게이트단으로 입력되어 실리콘제어정류기 SCR을 구동 시킨다. 실리콘제어정류기 SCR이 구동되면, 이후 직류 입력 과전압은 실리콘제어정류기 SCR을 통해 접지단으로 방전되므로 기기 전원단에는 과전압이 인가되지 않는다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 실리콘제어정류기 SCR의 게이트단으로 인가되는 동작 전압 레벨은 0.7V이다. 한편 캐패시터 C는 실리콘제어정류기구동부 10의 스위칭 타이밍이 채터링(chattering)되지 않게 하는 기능을 한다.

도 2는 도 1 중 실리콘제어정류기구동부 10의 다른 일 실시예를 나타낸 과전압 보호 회로이다. 도 2의 실리콘제어정류기구동부 12의 구성 중 제너다이오드 ZD와, 저항 R1, 캐패시터 C의 구성은 도 1의 실리콘제어정류기구동부 10과 같다. 그런데 도 2에 도시된 바와 같이 실리콘제어정류기구동부 12의 제너다이오드 ZD와 R1 사이의 제2노드 N2는 N채널의 제1트랜지스터 Q1의 베이스단과 연결되어 있다. 또한 트랜지스터 Q1의 컬랙터단과 제1노드 N1은 저항 R2로 연결되어 있고, 트랜지스터 Q1의 이미터단은 N채널의 제2트랜지스터 Q2의 베이스단과 연결되어 있다. 제2트랜지스터 Q2의 컬랙터단은 제1트랜지스터 Q1의 컬랙터단과 저항 R2 사이의 제3노드 N3와 연결되어 있고, 제2트랜지스터 Q2의 이미터단은 저항 R3와 연결되어 있고, 저항 R3의 타단은 접지되어 있다. 상기한 실리콘제어정류기구동부 12의 제2트랜지스터 Q2의 이미터단과 저항 R3 사이의 제4노드 N4는 실리콘제어정류기 SCR의 게이트단과 연결되어 있다.

상기한 실리콘제어정류기구동부 12의 제너다이오드 ZD에 제너 항복 전압 13.2V가 입력되면, 제1트랜지스터 Q1의 베이스단으로 13.2V의 소정 분압된 전압이 인가되어 제1트랜지스터 Q1이 턴온된다. 제1트랜지스터 Q1이 턴온되면, 제2트랜지스터 Q2가 턴온되어 결국 제1노드 N1과 접지 사이에 저항 R2와 R3가 직렬로 연결된 형태가 된다. 이후 저항 R2와 R3에 의해 직류 입력 과전압의 소정 분압된 전압이 실리콘제어정류기 SCR을 구동시키고, 이후 직류 입력 과전압은 실리콘제어정류기 SCR을 통해 접지단으로 방전된다. 이러한 제1트랜지스터 Q1과, 제2트랜지스터 Q2를 이용하여 실리콘제어정류기 SCR를 좀더 정확하게 제어할 수 있다.

한편 상기한 회로에서 퓨즈 FS는 일정시간이 지나는 동안 폴리 스위치의 특성상 다시 원상태, 즉 도통된 상태로 돌아오기 때문에 일정시간 경과 후 PC를 다시 온 시켜서 원상태로 사용할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명은 전기0f전자 기기의 전원부에 퓨즈를 연결하고, 퓨즈와 기기 사이에 캐소드단이 접지된 실리콘제어정류기의 베이스단을 연결하여, 전원부로 과도한 전압 레벨이 입력될 때 실리콘제어정류기를 동작시켜 전원을 접지단으로 방전하므로 전기0f전자 기기들의 과전압에 의한 회로 손상을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 스위칭모드 전원공급장치를 이용하여 직류 전원을 인가받는 전기0f전자 기기의 과전압 보호 회로에 있어서,

   상기 직류 전원과 상기 기기 사이에 연결된 퓨즈와,

   상기 퓨즈와 상기 기기 사이에 베이스단이 연결되고 캐소드단은 접지된 실리콘제어정류기와,

   상기 직류 입력 전원이 과도한 전압 레벨일 때 상기 실리콘제어정류기의 게이트단에 동작 전압을 인가하기 위해 상기 퓨즈와 상기 실리콘제어정류기의 캐소드단 사이에 캐소드단이 연결되고 아노드단은 상기 실리콘제어정류기의 게이트단과 연결된 제너다이오드와,

   상기 제너다이오드의 아노드단에 일단이 연결되고 일단은 접지된 저항으로 구성됨을 특징으로 하는 과전압 보호 회로.