KR20040026035A - 통신 단말기용 어댑터의 서지 방지 회로 - Google Patents

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KR20040026035A
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길명호
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Abstract

본 발명은 유선 케이블망, 전화선, 전원선과 같은 외부선들과 연결하여 인터넷 서비스를 구현하는 통신 단말기기에 외부로부터 Surge(이하 "서지"라 함) 전압이 유입될 경우 일정 레벨 이상의 전압이 유입되면 서지 방지 소자를 통해 방전시켜 통신 단말기기의 내부 부품 파손을 방지하기 위한 통신 단말기용 어댑터의 서지 방지 회로에 관한 것으로서, 접지단자가 없는 2선식 교류 전원을 입력으로하는 통신 단말기기의 어댑터에 있어서, 2차측으로부터 서지 전압이 유기되어 일정 레벨 이상의 전압이 초과되면, 변압기 1차측과 2차측 양단에 일정 레벨 이하의 전압이 걸리도록, 방전을 시작하는 서지 흡수 소자 어레스터(arrestor)와, 어레스터의 일단에 순간 전압 억제 및 고압 전류 방전 능력이 있는 넓은 정격 전압 범위와 대칭 전압-전류 특성을 가지는 산화아연계(ZnO ; Zinc Oxide) 바리스타(varistor)를 연결하여 이루어지고, 전원 입력단의 접지핀이 중성선(Neutral)과 바뀌어 설치된 경우, 전원선{(Hot) Line}과 중성선(N) 사이에 산화아연계(ZnO ; Zinc Oxide) 바리스타를 연결하여 이루어지는 특징이 있다.

Description

통신 단말기용 어댑터의 서지 방지 회로 {Circuit for protecting serge voltage of adapter for communication terminal }
본 발명은 서지 방지 회로에 관한 것으로서, 특히 유선 케이블망, 전화선,전원선과 같은 외부선들과 연결하여 인터넷 서비스를 구현하는 통신 단말기기에 외부로부터 Surge(이하 "서지"라 함) 전압이 유입될 경우 일정 레벨 이상의 전압이 유입되면 서지 방지 소자를 통해 방전시켜 통신 단말기기의 내부 부품 파손을 방지하기 위한 통신 단말기용 어댑터의 서지 방지 회로에 관한 것이다.
반도체의 집적도가 커지면서, 반도체 내부 회로선폭이 좁아지고, 저전압으로 동작시키기 위해 전도성이 우수한 소재를 사용하므로 인하여 단락(short circuit)현상의 최고치가 낮아져, 반도체를 많이 내장한 시스템은 내압에 약하고, 그에 비례하여 서지에 취약해지고 있다.
서지를 제어하는데는 크게 2가지 방법이 사용되는 있는데, 하나는 서지를 빛이나 열로 변환시켜 완전히 소멸시키는 방법이다. 그러나 극히 짧은 순간에 높고 강한 서지를 열이나 빛으로 변환하기는 어렵다는 문제가 있다.
그 다음의 방법은 서지가 전원선으로 들어올때는 접지선으로 흘려주고, 서지가 접지로 유입될 때는 전원선의 전압을 보상해줘서 억제 전압 이하로 유지 시키는 방법으로 서지 방지기를 사용하는 방법이다.
본 발명은 서지 방지기를 사용하는 방법에 대한 것이다.
이하 일반적인 통신 단말기에 대해 설명하면, 특히 접지단자가 없는 2선식 상용 교류전원을 입력으로 하는 통신 단말기기의 경우, 케이블 망, 전화선, 전원선 등과 같은 외부선들과 연결하여 인터넷 서비스를 구현하므로, 낙뢰 지점에 근접한 대지에 매설된 전원선, 통신선, 접지, 수도 파이프 등 도체를 통하여 유도된 고압의 전류로 인하여 접지 전위의 급상승으로 서지가 발생한다.
도 1은 일반적인 통신 단말기기 전원장치에서의 외부 유도뢰 경로에 대한 블록도이고, 도 2는 일반적인 통신 단말기기에 사용되는 리니어 어댑터 내부의 리니어 트랜스포머(변압기)에 관한 회로도이다.
도 1과 같이, 유도뢰가 케이블로 유기되어 단말기 메인보드(20)의 튜너(21)를 통해 접지층으로 높은 전압이 유기되면, 메인보드(20) 회로를 통해 리니어 어댑터(10)의 잭과 연결되는 DC전원 입력단(22)에서 케이블(11)을 타고 리니어 어댑터(10)로 고전압 유도뢰가 유입된다.
이때 리니어 어댑터(Linear Adapter)(10) 내부의 리니어 트랜스포머(Linear transformer:변압기)의 내부는 도 2에 도시된 바와 같이, 서지 방지를 위한 어떠한 소자도 구비되어 있지 않다.
이렇게 접지단자가 없는 2선식 교류전원을 입력으로 하는 단말기기의 경우, 외부로부터 2차 측으로 유입된 서지전압에 대한 방전 경로가 없어 서지 전압이 변압기의 절연파괴 전압을 넘어서게 되면 절연 파괴와 동시에 단말기기에 높은 전압이 인가되어 부품이 파손되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 외부로부터 2차측으로 서지전압이 유입될 경우 일정 전압을 초과하게 되면 미리 설정된 해당 경로를 통해 방전시키므로써 변압기의 1차와 2차 양단이 일정 전압 이하가 되어 변압기의 파괴를 방지할 수 있게 되고, 2차 회로에 연결된 단말기에도 높은 전압이 유기되지 않으므로 단말기의 부품 파손을 방지하는 통신 단말기용 어댑터의서지 방지 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 통신 단말기기 전원장치에서의 외부 유도뢰 경로에 대한 블록도,
도 2는 일반적인 통신 단말기기에 사용되는 리니어 어댑터 내부의 리니어 트랜스포머(변압기)에 관한 회로도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 어댑터 내부의 서지 보호용 소자가 결합된 리니어 트랜스포머에 관한 회로도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리니어 어댑터 내부의 서지 보호용 소자가 결합된 리니어 트랜스포머에 관한 회로도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
DSA : DIA Serge Absorber(어레스터)
TNR : 바리스터
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 통신 단말기용 어댑터의 서지 방지 회로의 구성은 접지단자가 없는 2선식 교류 전원을 입력으로하는 통신 단말기기의 어댑터에 있어서, 2차측으로부터 서지 전압이 유기되어 일정 레벨 이상의 전압이 초과되면, 변압기 1차측과 2차측 양단에 일정 레벨 이하의 전압이 걸리도록, 방전을 시작하는 서지 흡수 소자 어레스터(arrestor)와, 어레스터의 일단에 순간 전압 억제 및 고압 전류 방전 능력이 있는 넓은 정격 전압 범위와 대칭 전압-전류 특성을 가지는 산화아연계(ZnO ; Zinc Oxide) 바리스타(varistor)를 연결하여 이루어지는 특징이 있다.
본 발명에 따른 통신 단말기용 어댑터의 서지 방지 회로의 또 다른 구성은 접지단자가 없는 2선식 교류 전원을 입력으로하는 통신 단말기기의 어댑터에 있어서, 전원 입력단의 접지핀이 중성선(Neutral)과 바뀌어 설치된 경우, 전원선{(Hot) Line}과 중성선(N) 사이에 산화아연계(ZnO ; Zinc Oxide) 바리스타를 연결하여 서지 전압이 해당 경로로 방전되도록 이루어지는 특징이 있다.
상기 산화아연계 바리스터는 TNR을 사용하며, 상기 어레스터는 서지 흡수 능력이 좋은 DSA(DIA Serge Absorber)를 사용한다.
이하, 본 발명이 속하는 분야에 통상의 지식을 지닌자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 어댑터 내부의 서지 보호용 소자가 결합된 리니어 트랜스포머에 관한 회로도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리니어 어댑터 내부의 서지 보호용 소자가 결합된 리니어 트랜스포머에 관한 회로도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 일 실시예에 따른 리니어 트랜스포머 회로의 구성은, 2차측으로부터 서지 전압이 유기되어 일정 레벨 이상의 전압이 초과되면, 변압기 1차측과 2차측 양단에 일정 레벨 이하(4Kv 이하)의 전압이 걸리도록, 방전을 시작하는 서지 흡수 소자 어레스터(arrestor)와, 어레스터의 일단에 순간 전압 억제 및 고압 전류 방전 능력이 있는 넓은 정격 전압 범위와 대칭 전압-전류 특성을 가지는 산화아연계(ZnO ; Zinc Oxide) 바리스타(varistor: voltage variable resistor)가 연결된다.
상기 어레스터는 통신기기, SENSOR LINE등의 저전압 전류회로에 사용되는 DSA 1을 사용한다. 상기 DSA 1은 정전용량이 작고, 각종 전원회로에 지정 시멘트 (cement)저항 또는 바리스터와 결합하여 사용 가능하다.
상기 산화아연계 바리스터는 빠른 응답 속도와 연속적인 동요에 안정된 동작을 하게 해 주며, 저온계수로 신뢰성이 높으며, 적용 전압 범위가 8~1800V 까지 응용이 가능해 트랜지스터, 다이오드, IC, 사이리스터, 트라이악, 기타 반도체 등의 외래 서지전압용으로 많이 사용되고 있다.
자세한 제품 사양은 보호의 정도에 따라 높은 rating의 부품을 선정하여 사용하면 된다.
상기와 같이 구성된 리니어 트랜스포머 회로를 구비하는 리니어 어댑터(에 서지 전압이 걸리면, 도 3에 도시된 화살표 방향으로 방전이 이루어져 어댑터 내부 회로의 부품이 파손되지 않고, 2차 회로에 연결된 단말기기 메인 보드로의 유입도 이루어지지 않으므로 서지가 확실하게 방지된다.
이하, 상기와 같이 구성된 상태에서도 전기시공시 시공엔지니어의 실수로 접지선과 중성선(Neutral)이 바뀐 경우에 대한 대비책인 본 발명의 다른 실시예에 따른 리니어 트랜스포머에 관하여 설명한다.
전기 시공시 접지선과 중성선이 바뀌지 않은 경우라면 아래의 구성이 불필요하지만, 만약의 경우 접지핀과 중성선이 바뀌어 시공된 경우가 있다면 작은 실수로 인해 서지발생에 대해 전혀 대비가 되지 않아 단말기의 부품파손을 야기 하게 되므로 이에 대한 방책도 중요하다.
도 4에 도시된 바와 같이, 전원 입력단의 접지핀이 중성선(Neutral)과 바뀌어 설치된 경우, 전원선{(Hot) Line}과 중성선(N) 사이에 산화아연계(ZnO ; Zinc Oxide) 바리스타가 연결되어 있으므로, 도시된 화살표 방향으로 서지 전압이 방전되도록 이루어져 있으므로, 서지 발생에 대해 안심하고 사용할 수 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 접지단자가 없는 2선식 교류전원을 입력으로 하는 통신 단말기의 경우 외부로부터 유입된 서지 전압에 대해 서지 흡수 소자를 통해 방전되므로 고전압 유도뢰가 유기되어도 서지가 방지되어 단말기 부품의 파손이 발생하지 않아 안심하고 단말기를 사용할 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

  1. 접지단자가 없는 2선식 교류 전원을 입력으로하는 통신 단말기기의 어댑터에 있어서,
    2차측으로부터 서지 전압이 유기되어 일정 레벨 이상의 전압이 초과되면, 변압기 1차측과 2차측 양단에 일정 레벨 이하의 전압이 걸리도록, 방전을 시작하는 서지 흡수 소자 어레스터(arrestor)와, 어레스터의 일단에 순간 전압 억제 및 고압 전류 방전 능력이 있는 넓은 정격 전압 범위와 대칭 전압-전류 특성을 가지는 산화아연계(ZnO ; Zinc Oxide) 바리스타(varistor)를 연결하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 통신 단말기용 어댑터의 서지 방지 회로.
  2. 접지단자가 없는 2선식 교류 전원을 입력으로하는 통신 단말기기의 어댑터에 있어서,
    전원 입력단의 접지핀이 중성선(Neutral)과 바뀌어 설치된 경우, 전원선{(Hot) Line}과 중성선(N) 사이에 산화아연계(ZnO ; Zinc Oxide) 바리스타를 연결하여 서지 전압이 해당 경로로 방전되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 통신 단말기용 어댑터의 서지 방지 회로.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 산화 아연계 바리스터는
    TNR을 사용하는 것을 특징으로 하는 통신 단말기용 어댑터의 서지 방지 회로.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 어레스터는
    서지 흡수 능력이 좋은 DSA(DIA Serge Absorber)를 사용하는 것을 특징으로 하는 통신 단말기용 어댑터의 서지 방지 회로.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100893403B1 (ko) * 2007-05-30 2009-04-17 선린전자 주식회사 통신선로 연결장치의 낙뢰 및 서지보호 장치

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KR100893403B1 (ko) * 2007-05-30 2009-04-17 선린전자 주식회사 통신선로 연결장치의 낙뢰 및 서지보호 장치

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