KR200366893Y1

KR200366893Y1 - 서지보호회로

Info

Publication number: KR200366893Y1
Application number: KR20-2004-0018857U
Authority: KR
Inventors: 심상민
Original assignee: 동아전기부품 주식회사
Priority date: 2004-07-02
Filing date: 2004-07-02
Publication date: 2004-11-09

Abstract

서지보호회로는 모터 등을 서지전압으로부터 보호하며, 하나의 부품으로 제작하여 여러종류의 회로에 적용하기 위한 것이다. 본 고안은 서지전압 인입시 전류를 턴-온시키는 제너다이오드와, 제너다이오드에서 턴-온되는 전류에 의해 도통되어 서지전압을 접지로 방출시키는 트랜지스터로 서지보호회로를 구성하며, 이 서지보호회로를 하나의 부품으로 제작한다. 따라서, 본 고안은 서지보호회로를 부품화하여 기판(PCB)의 면적을 축소시킬 수 있으며, 표준화를 통해 여러종류의 회로에 적용할 수 있어 동일부품 사용증가로 인한 단가 감소를 기대할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

서지보호회로{A surge protector}

본 고안은 서지보호회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 단일 부품으로 제작되며 인입되는 서지(surge)전압으로부터 모터 등의 기기를 보호할 수 있도록 한 서지보호회로에 관한 것이다.

통상적으로, 자동차의 에이컨이나 히터와 같은 공기조화기에는 냉·온풍 강제 공급수단으로서 블로워모터(Blower Motor)와, 블로워모터의 회전속도를 제어하기 위한 파워트랜지스터(Power Transistor)가 설치되어 있다. 특히, 파워트랜지스터는 정격전압내에서 공급되는 전압에 따라 블로워모터의 회전속도를 제어하게 된다. 파워트랜지스터 대신 전계효과트랜지스터(Field Effect Transistor; FET)나 LPM 등을 사용할 수도 있다.

그러나, 공기조화기의 운전중에 전원라인 등을 통해 이상전압이 인입되는 경우 이에 대한 보호장치가 마련되어 있지 않아 파워트랜지스터 혹은 블로워모터가 소손될 우려가 있으며, 블로워모터의 구속 등으로 발생하는 과전류로 인하여 블로워모터가 파손되어 블로워모터의 속도제어를 정상적으로 수행할 수 없게 되는 문제점이 있었다.

또한, 자동차의 공기조화기에 보호장치를 채용하더라도 이를 구성하는 다수의 소자나 부품들이 기판(PCB)상에 실장되므로 메인 기판(PCB)상에 면적을 많이 차지하여 시스템 크기가 커지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안의 목적은 전술한 문제점들을 해소하기 위해, 인입되는 서지전압을 접지로 방출시킬 수 있는 단일 부품으로 제작된 서지보호회로를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안의 서지보호회로가 적용된 블로워모터 속도제어시스템을 나타내는 회로도,

도 2a-2b는 도 1의 서지보호회로 부품화를 보여주는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 서지보호회로 20 : 파워트랜지스터

30 : 블로워모터 R1,R2 : 저항

ZD : 제너다이오드 Q : 트랜지스터

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 서지보호회로는, 서지전압으로부터 모터 등의 기기를 보호하기 위한 회로에 있어서, 인입되는 전압이 정격전압을 초과하는 서지전압이면 통전되어 전류를 턴-온시키는 제너다이오드, 및 상기 제너다이오드에서 턴-온되는 전류에 의해 도통되어 상기 서지전압을 접지로 방출시키는트랜지스터를 포함하며, 단일 부품으로 제작됨을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.

도 1은 본 고안의 서지보호회로가 적용된 블로워모터 속도제어시스템의 회로도를 나타낸다. 도 1에 나타낸 블로워모터 속도제어시스템은 크게 본 고안의 서지보호회로(10)와, 블로워모터(30)의 회전속도를 제어하기 위한 파워트랜지스터(20)로 구성된다. 본 고안의 서지보호회로(10)는 인입되는 전압이 정격전압을 초과할 경우 통전되는 제너다이오드(ZD)와, 제너다이오드(ZD)의 일측에 베이스단이 연결되어 제너다이오드(ZD)가 통전되면 "턴-온(turn-on)"되어 전류를 접지로 흘려보내는 npn형 트랜지스터(Q)를 구비한다. 이러한 구성을 갖는 본 고안의 서지보호회로(10)는 도 2a-2b에 보여진 바와 같이 하나의 부품으로 제작되어 기판(PCB)에 실장한다.

도 2a-2b는 각각 서지보호회로(10) 부품의 정면 및 배면의 외관과 내부를 보여주며, 에미터(E), 베이스(B), 콜렉터(C) 등 3개의 단자를 가진다.

도 1의 블로워모터 속도제어시스템에 본 고안의 서지보호회로(10)를 적용할 경우, 서지보호회로(10) 부품의 에미터(E) 단자는 접지(Ground)에 연결하며, 베이스(B) 단자는 풍량조절부측에 연결하고, 콜렉터(C) 단자는 전원라인에 연결한다. 이러한 구성을 갖는 도 1 블로워모터 속도제어시스템에서의 서지보호동작에 대해 구체적으로 설명한다.

차량의 배터리 전압 12V가 파워트랜지스터(20)로 공급되면파워트랜지스터(20)가 구동하게 되며, 사용자 인터페이스부인 풍량조절부를 통해 조절되는 공급전압에 따라 파워트랜지스터(20)는 블로워모터(30)의 회전속도를 제어하게 된다.

공기조화기가 정상적으로 동작하는 시점에서 전원라인 등을 통하여 서지전압이 투입되는 경우 이러한 서지전압은 본 고안의 서지보호회로(10)로 인입된다. 서지보호회로(10)에 인입되는 전압이 제너다이오드(ZD)의 정격전압을 초과할 경우, 제너다이오드(ZD)가 통전되어 저항(R1)을 통해 흐르는 전류를 "턴-온(turn-on)" 시킨다. 그러면, 제너다이오드(ZD)의 일측에 서로 병렬연결된 저항(R2)과 npn형 트랜지스터(Q)의 베이스단(B)에 전압이 걸리게 되어, 트랜지스터(Q)는 "턴-온(turn-on)"된다. 트랜지스터(Q)가 턴-온 상태가 되면 풍량조절부측에서 공급되는 전류는 접지로 빠지게 되어, 파워트랜지스터(20)의 베이스단에 전압이 걸리지 않게 되므로 파워트랜지스터(20)는 동작이 정지되어 블로워모터(30)에 일시적으로 전류가 흐르지 않게 되어 모터를 보호할 수 있게 된다.

즉, 모터(30)로 공급되는 전류와 게이트전류를 차단하게 되어, 파워트랜지스터(20)는 서지전압으로부터 보호되며 동시에 파워트랜지스터(20)의 제어에 의해 회전하는 블로워모터(30) 역시 보호될 수 있게 된다.

이와 같이 공기조화기로 인입된 일시적인 서지전압이 접지로 빠진 후에는 다시 풍량조절부에서 공급되는 일정전압이 파워트랜지스터(20)로 다시 공급되어 블로워모터(30)의 속도제어가 정상적으로 환원된다.

본 실시예에서는 본 고안의 부품화된 서지보호회로(10)를 블로워모터의 속도제어시스템에 적용한 경우를 설명하였지만, 이를 하나의 부품으로 모듈화 기판(PCB)에 실장하여 여러종류의 회로에 적용할 수 있음은 구체적으로 설명하지 않더라도 당업자에게는 자명하다.

상술한 바와 같이, 본 고안의 서지보호회로는, 단일 부품화하여 실장되는 기판(PCB)의 면적을 축소할 수 있으며, 서지전압 인입시 제너다이오드를 통해 트랜지스터를 작동시켜 전압을 차단하도록 하여 서지전압으로부터 모터 등을 보호할 수 있고, 표준화를 통해 여러종류의 회로에 간단하게 적용할 수 있어 동일 부품 사용증가로 인한 단가감소를 기대할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims

서지전압으로부터 모터 등의 기기를 보호하기 위한 회로에 있어서,

인입되는 전압이 정격전압을 초과하는 서지전압이면 통전되어 전류를 턴-온시키는 제너다이오드; 및

상기 제너다이오드에서 턴-온되는 전류에 의해 도통되어 상기 서지전압을 접지로 방출시키는 트랜지스터를 포함하며,

단일 부품으로 제작됨을 특징으로 하는 서지보호회로.
제 1항에 있어서, 상기 서지보호회로 부품은 접지단자(E), 전원단자(C), 입력단자(B)의 3개 단자를 가지며, 3개의 단자를 기판(PCB)에 실장하여 서지전압으로부터 보호가 필요한 회로에 사용됨을 특징으로 하는 서지보호회로.
제 2항에 있어서, 상기 서지보호회로 부품은 블로워모터 속도제어시스템에 적용되어, 서지전압이 전원단자(C)로 인입되면 블로워모터로 공급되는 전류를 차단시켜 모터의 파손을 방지함을 특징으로 하는 서지보호회로.