KR20060136276A - 써지전압 보호용 소자 - Google Patents

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KR20060136276A
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Abstract

본 발명은 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 써지전압 보호용 소자는, 육면체 형상을 이루며 바리스터 물질이 충전된 바디와; 상기 바디의 일측면에 상하방향으로 부착되는 한쌍의 입력신호전극과; 상기 바디의 일측면에 대향되는 타측면에 상하방향으로 부착되는 한쌍의 출력신호전극과; 상기 바디의 상부면에 부착되는 접지전극과; 상기 입력신호전극 및 상기 출력신호전극을 각각 연결하는 적어도 한쌍의 신호연결전극판과; 상기 접지전극에 접촉하는 접지판을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여 써지전압으로부터 전기회로를 보호함과 동시에 전송선로상의 임피던스 불일치로 인하여 발생하는 전송신호의 열화를 방지할 수 있고 이에 따라 HDMI 와 같은 최근의 신호전송 규격도 충족시킬 수 있다.

Description

써지전압 보호용 소자 {ELEMENT FOR PROTECTING FROM SURGE VOLTAGE}
도 1은 종래의 바리스터의 임피던스특성을 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 써지전압 보호용 소자의 사시도이고,
도 3a 도 2의 써지전압 보호용 소자가 PCB에 실장된 상태의 정면도이고,
도 3b 도 2의 써지전압 보호용 소자가 PCB에 실장된 상태의 단면도이고,
도 4a는 본 발명의 제2실시예에 따른 써지전압 보호용 소자의 사시도이고,
도 4b는 도 4a의 써지전압 보호용 소자가 어레이 형태의 사시도이고,
도 5a는 본 발명의 제3실시예에 따른 써지전압 보호용 소자의 사시도이고,
도 5b는 도 5a의 써지전압 보호용 소자의 제1 분해 사시도이고,
도 6a는 도 5a의 써지전압 보호용 소자의 제2 분해 사시도이고,
도 6b는 도 6a의 써지전압 보호용 소자의 정면도이고,
도 6c는 도 6a의 써지전압 보호용 소자의 단면도이고,
도 7a는 도 5a의 써지전압 보호용 소자의 제3 분해 사시도이고,
도 7b는 도 7a의 써지전압 보호용 소자의 정면도이고,
도 7c는 도 7a의 써지전압 보호용 소자의 단면도이고,
도 8a는 본 발명의 제4실시예에 따른 써지전압 보호용 소자의 사시도이고,
도 8b는 도 8a의 써지전압 보호용 소자의 분해 사시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11a : 바디 12a : 입력신호전극
13a : 출력신호전극 14a : 접지전극
15a : 신호연결전극판 16 : 제1접지판
17 : 제2접지판
본 발명은, 써지전압 보호용 소자에 관한 것으로서 임피던스 매칭 문제를 해결하는 써지전압 보호용 소자에 관한 것이다.
일반적으로 써지전압은 낙뢰, 강력한 전자기, 아크발생, 유도부하 스위칭 등에 의해서 뿐만 아니라 인체에서 발생하는 정전기 등에 의해서도 발생한다.
최근, 휴대 전화, 컴퓨터 등의 전자 기기의 소형화, 고성능화가 급속히 진행되고, 이에 따라 전자기기에 이용되는 전자 부품의 내전압은 저하하는 경향이 있다.
이 때문에 예를 들어 인체와 전자 기기의 단자가 접촉했을 때에 발생하는 정전기 펄스 등에 의해서도 기기 내부의 전기회로가 손상되는 경우가 발생한다. 이는 정전기에 의해서도 짧은시간 동안 수백볼트에서 수킬로볼트의 고전압이 발생하여 전자기기에 인가되기 때문이다.
이러한 써지전압에 대한 대책으로 신호가 입력 및/또는 출력되는 라인과 그 라운드 사이에 바리스터를 설치한다.
바리스터는 인가전압에 따라 저항이 변하므로 과전압이나 인체에서 발생하는 정전기로부터 중요 전자부품 및 회로를 보호하는 보호용 소자로 널리 사용되고 있다. 즉, 특정한 전압 이상의 과전압이나 낙뢰 등에 의한 써지전압이 바리스터에 인가되면 바리스터 소자의 저항이 급격히 감소하여 전류가 흐르게 되므로 바리스터 소자와 병렬로 연결되어 있는 중요 부품이나 회로에는 과전압이 걸리지 않게 되어 과전압으로부터 보호된다.
즉, 바리스터는 인가되는 전압이 소정의 전압보다 작다면 커패시터와 같은 역할을 수행하지만 인가되는 전압이 소정의 전압보다 크다면 저항값이 작은 저항의 역할을 한다.
한편 바리스터는 전술한 바와 같이 단자간에 정전 용량이 존재하기 때문에 바리스터를 전송 선로에 부가하면 그 정전 용량에 의해 선로의 임피던스가 국소적으로 저하된다. 이것에 의해 선로 임피던스의 균일성이 저해되어 결과적으로 신호 파형 열화가 생긴다.
종래는 이 영향을 최소한으로 하기 위해 정전 용량은 되도록 적은 바리스터를 사용하여 왔다. 그렇지만 이러한 작은 정전 용량에 의해서도 전송선로 임피던스의 국부적 저하는 피하지 못하고, 특히 광대역 고속신호의 전송이 있는 경우 신호 파형을 열화 시키는 원인이 되고 있었다.
이렇듯 바리스터를 사용하는 경우 임피던스의 변화를 도 1에 도시하였다.
도 1에 도시된 바와 같이 계측기와 전송선로가 맞닿는 곳에서 임피던스가 변 화고 바리스터가 연결된 곳에서 국부적인 임피던스 저하가 나타난다. 즉, 100 오옴의 특성임피던스를 갖는 전송선로와 100 오옴의 부하 사이의 바리스터가 존재하는 곳에서 대략 83 오옴정도가 나타남을 볼 수 있다.
이러한 임피던스 저하는 신호의 전송특성을 나쁘게 할 뿐만 아니라 HDMI 등 최근의 신호전송규격을 충족시키지 못하는 실무적인 문제점도 내포하고 있다.
따라서 본 발명의 목적은, 써지전압으로부터 전기회로를 보호하고 또한 전송선로 상의 임피던스 매칭 문제를 해결하는 써지전압 보호용 소자를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 써지전압 보호용 소자에 있어서, 육면체 형상을 이루며 바리스터 물질이 충전된 바디와; 상기 바디의 일측면에 상하방향으로 부착되는 한 쌍의 입력신호전극과; 상기 바디의 일측면에 대향하는 타측면에 상하방향으로 부착되는 한쌍의 출력신호전극과; 상기 바디의 상부면에 부착되는 접지전극과; 상기 입력신호전극 및 상기 출력신호전극을 각각 연결하는 적어도 한쌍의 신호연결전극판과; 상기 접지전극에 접촉하는 접지판을 포함하는 것을 특징으로 하는 써지전압 보호용 소자에 의해 달성된다.
여기서, 상기 접지판은, 상기 바디 내에 마련되어 상기 접지전극의 판면에 교차하는 방향으로 접촉하는 제1접지판과; 상기 바디 내에 마련되어 상기 제1접지판의 판면에 교차하여 접촉하는 제2접지판을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 입력신호전극 및 상기 출력신호전극은 각각 상기 바디의 상부면 및/또는 하부면으로 소정거리 연장될 수 있다.
여기서, 상기 제2접지판은 상기 바디 내에 상호 이격되게 한쌍으로 마련되고; 상기 한쌍의 신호연결전극판은 상기 바디 내에 상기 제1접지판을 중심으로 양측에 배치되며 상기 한쌍의 제2접지판 사이에 배치될 수 있다.
여기서, 상기 한쌍의 제2접지판 및 상기 한쌍의 신호연결전극판은 상기 제1접지판을 중심으로 대칭을 이룰 수 있다.
여기서, 상기 한쌍의 신호연결전극판은 상기 각각의 제2접지판과 동일거리만큰 이격 배치될 수 있다.
여기서, 상기 접지판은 한쌍으로 마련되어 상기 바디의 일측면 및 타측면과 수직을 이루는 외측면에 각각 부착될 수 있다.
여기서, 상기 입력신호전극 및 상기 출력신호전극은 각각 상기 바디의 상부면 및/또는 하부면으로 소정거리 연장될 수 있다.
한편, 상기 목적은, 본 발명의 다른 분야에 따라, 써지전압 보호용 소자에 있어서, 막대 형상을 갖는 내부도체와; 상기 내부도체의 외측에 이격되게 원통형상으로 마련되는 외부도체와; 상기 외부도체와 접촉하지 않도록 상기 내부도체로부터 상기 외부도체로 돌출되는 신호전극과; 상기 내부도체와 접촉하지 않도록 상기 외부도체로부터 상기 내부도체로 돌출되는 접지전극과; 상기 외부도체와 상기 내부도체 사이에 충전되어 있는 바리스터 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 써지전압 보호용 소자에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 신호전극은 상기 내부도체의 길이방향을 따라 연장되며, 상기 내부도체의 원주방향을 따라 등각도로 이격되는 복수의 판 형상을 갖을 수 있다.
여기서, 상기 접지전극은 상기 외부도체의 길이방향을 따라 연장되며, 상기 외부도체의 원주방향을 따라 등각도로 이격되는 복수의 판 형상을 갖을 수 있다.
여기서, 상기 복수의 접지전극은 상기 신호전극들 사이에 배치될 수 있다.
여기서, 상기 신호전극은 상기 내부도체를 중심으로 방사상으로 연장된 원판형상을 갖을 수 있다.
여기서, 상기 접지전극은 상기 내부도체가 통과하는 통과공이 형성된 원판형상을 갖을 수 있다.
여기서, 상기 복수의 접지전극은 상기 신호전극들 사이에 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 내부도체의 양 끝단에는 불평형선로와의 연결을 위한 입력단자 및 출력단자가 마련될 수 있다.
한편, 상기 목적은, 본 발명의 다른 분야에 따라, 써지전압 보호용 소자에 소자에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 외부도체와 상기 내부도체 사이에는 바리스터 물질이 충전되어 있을 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
여기서 본 발명의 실시예들을 설명하는데 있어, 동일한 구성요소는 동일한 참조번호를 사용하여 설명하며 그 설명은 생략할 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 써지전압 보호용 소자는 도 2에 도시된 바와 같이 바리스터 물질이 충전된 바디(11a)와, 신호의 입력 및 출력을 위한 입력신호전극(12a) 및 출력신호전극(13a)과, 접지를 위한 접지전극(14a)과, 입력신호전극(12a)과 출력신호전극(13a)을 연결하는 신호연결전극판(15a)과, 접지판을 포함한다.
여기서, 바디(11a)는 육면체 형상을 이룬다. 여기서, 육면체 형상은 반드시 정확한 직각면을 갖는 형상이 아니라 모서리 등은 완만하게 형성되어 전체적으로 육면체 형상으로 판단할 수 있을 정도면 족하다.
바리스터 물질은 인가되는 전압에 따라 저항특성이 변하는 물질로서 사용용도에 따라 금속산화물, 실리콘, 가스 등으로 다양하게 마련될 수 있다. 이하에서는 바리스터 물질은 금속산화물인 것을 일예로 한다.
금속산화물은 산화아연(ZnO)을 주성분으로 하고 여기에 첨가제로서 Sb2O3, Co3O4, MnCO3, NiO, Cr2O3 등의 금속산화물이 미량 함유된다. 그러나 금속산화물은 산화아연이 아니라도 전압과 전류의 비직선성을 만족하는 즉, 전압의 크기에 따라 저항의 크기가 변하여 바리스터 기능을 수행할 수 있다면 바디(11a)에 포함될 수 있다.
바디(11a)의 바깥 표면은 절연재를 이용하여 절연될 수 있다. 이때 절연재로는 분말 에폭시, 액상도료, 또는 세라믹 등이 사용될 수 있다.
입력신호전극(12a)은 전송선로를 따라 흐르는 전송신호가 바디(11a)로 입력 되게 하는 전극으로서 한쌍으로 마련되고, 바디(11a)의 일측면에 상하방향으로 부착된다. 한쌍의 입력신호전극(12a)은 각각 2개의 선로로 마련되는 평형전송선로의 각 선로에 접촉할 수 있다. 입력신호전극(12a)은 바디(11a)의 상부면 및/또는 하부면으로 소정거리 연장될 수 있다. 이는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 써지전압 보호용 소자가 PCB에 실장되는 경우 PCB에 부착시키기 용이하게 함과 동시에 후술할 접지판과의 대향면적 및 간격을 조절하여 써지전압 보호용 소자의 임피던스를 조정할 수 있도록 하기 위함이다. 입력신호전극(12a)은 전기가 잘 통할 수 있는 도체로 마련되며 PCB에 실장되는 경우 기판에 장착시 납땜의 신뢰성을 높이기 위해 입력신호전극(12a) 표면에 니켈 도금을 하고 그 위에 납이나 주석 또는 납-주석 합금을 도금할 수 있다.
출력신호전극(13a)은 바디(11a)의 일측면에 대향하는 타측면에 상하방향으로 부착된다.
출력신호전극(13a)은 바디(11a)로 입력된 전송신호를 출력하기 위한 전극으로서 한쌍으로 마련되고, 바디(11a)의 일측면에 대향되는 타측면에 상하방향으로 부착된다. 입력신호전극(12a)은 바디(11a)의 상부면 및/또는 하부면으로 소정거리 연장될 수 있다. 이는 전술한 입력신호전극(12a)에서와 그 이유가 같다. 출력신호전극(13a)은 입력신호전극(12a)과 마찬가지로 전기가 잘 통할 수 있는 도체로 마련된다.
한편, 입력신호전극(12a) 및 출력신호전극(13a)은 도 1에 도시된 바와 같이 바디(11a)의 일측 및 타측의 각 모서리에 닿도록 배치될 수도 있고, 또는 모서리에 못 미치는 위치에 배치될 수도 있다.
접지전극(14a)은 바디(11a)의 상부면에 부착된다.
접지전극(14a)은 도 3b에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 써지전압 보호용 소자의 외부에 마련된 접지용기판(18)에 부착될 수 있다. 이를 위해 접지전극(14a)은 바디(11a)의 상부면 정 중앙에 상부방향으로 돌출되어 마련될 수 있다. 접지전극(14a)은 도체로 마련된다.
신호연결전극판(15a)은 입력신호전극(12a)으로 입력된 전송신호가 출력신호전극(13a)으로 출력되도록 입력신호전극(12a) 및 출력신호전극(13a)을 연결한다. 이를 위해 신호연결전극판(15a)은 한쌍으로 마련된다. 신호연결전극판(15a)은 입력신호전극(12a) 및 출력신호전극(13a)의 안쪽 단면에 접촉할 수 있다. 이는 후술할 접지판과의 사이에서 발생하는 커패시턴스 값이 신호연결전극판(15a) 전체에 걸쳐 고르도록 하기 위함이다. 만일 신호연결전극판(15a)이 입력신호전극(12a) 및 출력신호전극(13a)의 단면 중앙에 접촉한다면 신호연결전극판(15a)의 종단부분에서 접지판과의 커패시턴스는 변할 수 있다. 신호연결전극판(15a)은 도체로 마련되고, 각각의 제2접지판(17)과 동일거리만큰 이격 배치될 수 있다.
접지판은 바디(11a) 내에 마련되어 상기 접지전극(14a)의 판면에 교차하는 방향으로 접촉하는 제1접지판(16)과, 바디(11a) 내에 마련되어 제1접지판(16)의 판면에 교차하여 접촉하는 제2접지판(17)을 포함한다. 즉, 접지전극(14a)과 제1접지판(16) 및 제1접지판(16)과 제2접지판(17)은 서로 90도의 각을 이루며 만날 수 있다.
제1접지판(16)을 기준으로 제2접지판(17), 입력신호전극(12a), 출력신호전극(13a) 및 제2접지판(17)은 대칭구조를 이룰 수 있다. 여기서, 제1접지판(16)은 바디(11a)의 일측면 및 타측면과 접촉할 수 있다.
제2접지판(17)은 바디(11a) 내에 상호 이격되게 한쌍으로 마련될 수 있다. 제2접지판(17)은 신호연결전극판(15a)을 기준으로 상하 방향으로 각각 등간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 그리고 제2접지판(17)은 제1접지판(16)과는 교차하여 접촉하지만 입력신호전극(12a) 및 출력신호전극(13a)과는 접촉하지 않는다. 제1접지판(16) 및 제2접지판(17)은 도체로 마련된다.
이와 같은 구조에 의해서 본 발명의 제1실시예에 따른 써지전압 보호용 소자는 써지전압에 의한 피해를 방지하는 바리스터 기능은 물론이고, 임피던스를 임의로 조정하여 전송신호를 감쇄없이 전달하는 기능을 수행한다.
특히, 바리스터 기능은 바디(11a)에 포함된 금속산화물의 종류와 신호연결전극판(15a)과 제1접지판(16) 및 제2접지판(17) 과의 간격 등에 의해 조정될 수 있고, 또한 바디(11a) 내의 특성 임피던스는 신호연결전극판(15a)의 제1접지판(16)에 대향하는 면적, 간격, 바리스터 역할을 하는 금속산화물의 유전율 등에 의해 결정 될 수 있다. 따라서 전송선로상에 본 발명의 제1실시예에 따른 써지전압 보호용 소자를 삽입하더라도 임피던스 매칭이 이루어질 수 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 써지전압 보호용 소자는 도 4a에 도시된 바와 같이 금속산화물을 갖는 바디(11b)와, 신호의 입력 및 출력을 위한 입력신호전극(12b) 및 출력신호전극(13b)과, 접지를 접지전극(14b)과, 입력신호전극(12b)과 출 력신호전극(13b)을 연결하는 신호연결전극판(15b)과, 한쌍으로 마련되어 바디(11b)의 일측면 및 타측면과 수직을 이루는 외측면에 각각 부착되는 접지판(19)을 포함한다.
여기서, 바디(11b), 입력신호전극(12b), 출력신호전극(13b), 접지전극(14b), 신호연결전극판(15b)은 도 1의 각부에 대응된다.
접지판(19)은 바디(11b)의 상부면에 부착되는 접지전극(14b)과 접촉되므로 써지전압 발생시 신호연결전극판(15b)으로부터 접지판(19)으로 써지전압에 따른 과전류가 흘러 전기소자 등을 보호 할 수 있다. 접지판(19)은 도체로 마련된다.
한편, 바리스터 기능시의 브레이크다운 전압을 변화시키기 위해 신호연결전극판(15b)은 2쌍은 물론 그 이상의 개수로 마련될 수 있다.
특성 임피던스는 신호연결전극판(15b)의 접지판(19)에 대향하는 면적, 간격, 바리스터 역할을 하는 금속산화물의 유전율 등에 의해 결정 될 수 있다.
한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 써지전압 보호용 소자는 도 4b에 도시된 바와 같이 바디(11b)의 외측면에 마련된 접지판(19)이 서로 맞닿는 형태로 여러개가 배열될 수 있고, 이와 같은 어레이 형태의 단일소자로 마련되는 경우 본 발명의 제2실시예에 따른 써지전압 보호용 소자는 여러개의 전송선로에 동시에 삽입하고자 할 때 실장되는 크기를 최소화 할 수 있다.
이하에서는 내부도체와 외부도체를 갖는 동축선로에서 사용되는 써지전압 보호용 소자에 관한 실시예를 설명한다. 이하에서 '축'이라 함은 내부도체와 외부도체가 공유하는 동축선로의 길이 방향의 축을 의미한다.
본 발명의 제3실시예에 따른 써지전압 보호용 소자는 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이 막대 형상의 내부도체(21)와, 내부도체(21)를 감싸는 외부도체(22)와, 내부도체(21)에 접촉되는 신호전극(23a)과, 외부도체(22)에 접촉되는 접지전극(24a)을 포함한다. 본 발명의 제3실시예에 따른 써지전압 보호용 소자는 외부도체(22)와 내부도체(21) 사이에 금속산화물을 포함할 수 있다.
내부도체(21)는 동축선로의 내부용도체를 통해 전송되는 전송신호가 흐르는 도체로서 그 끝단에 입력단자 및 출력단자를 포함할 수 있다. 내부도체(21)는 원기둥 형태로 마련될 수 있다.
외부도체(22)는 내부도체(21)와 동축을 갖는 원통형상으로 마련되는 도체로서 내부도체(21)와 일정거리 이격되어 있다. 외부도체(22)는 본 발명의 제3실시예에 따른 써지전압 보호용 소자의 외부에 마련된 접지단자(미도시)와 닿아 있다.
신호전극(23a)은 외부도체(22)와 접촉하지 않도록 상기 내부도체(21)로부터 상기 외부도체(22)로 돌출되어 마련된다. 신호전극(23a)은 도 5b에 도시된 바와 같이 내부도체(21)의 축 길이 방향으로 연장되며, 내부도체(21)의 원주방향을 따라 등각도로 이격되는 복수의 판 형상을 갖을 수 있다. 예를 들어 4개의 신호전극(23a)이 마련되는 경우 각각의 신호전극(23a)은 내부도체(21)의 축을 중심으로 90도의 등각도 간격을 이루도록 마련될 수 있다.
접지전극(24a)은 내부도체(21)와 접촉하지 않도록 외부도체(22)로부터 내부도체(21)로 돌출되어 마련된다. 도 5c 에 도시된 바와 같이 접지전극(24a)은 외부도체(22)의 길이방향을 따라 연장되며, 상기 외부도체(22)의 원주방향을 따라 등각 도로 이격되는 복수의 판 형상을 갖을 수 있다. 복수의 접지전극(24a)은 신호전극(23a)들 사이에 배치될 수 있다.
한편, 본 발명의 제3실시예에 따른 써지전압 보호용 소자의 신호전극 및 접지전극의 개수 및 위치는 다양하게 변경 가능하다. 도 6a 내지 도 7c을 참조하여 변경 가능한 실시예를 설명한다.
도 6a에 도시된 바와 같이 내부도체(21)로부터 외부도체(22)로 돌출되는 신호전극(23b)은 내부도체(21)의 축 길이 방향으로 복수개 마련될 수 있다. 접지전극(24b)은 외부도체(22)로부터 내부도체(21)로 축 길이 방향으로 복수개 마련될 수 있다.
한편 판 형상을 갖는 각각의 신호전극(23b) 및 접지전극(24b)이 축 길이 방향의 변을 갖는 경우 신호전극(23b) 및 접지전극(24b)이 마련되는 위치는 도 6b 및 도 6c에 도시된 바와 같다.
도 6b는 축의 단면 방향에서 투시하여 바라본 도면이고, 도 6d는 축 길이 방향에서 투시하여 바라본 도면이다. 도 6b 및 도 6c에 도시된 바와 같이 신호전극(23b)과 접지전극(24b)은 축의 단면에서 바라보는 경우에는 서로 교차하는 위치에, 그리고 축 길이 방향에서 투시하여 바라보는 경우에는 서로 중첩되는 위치에 배치될 수 있다.
한편, 도 7a에 도시된 바와 같이 판 형상을 갖는 각각의 신호전극(23c) 및 접지전극(24c)이 축의 원주 방향의 변을 갖는 경우 신호전극(23c) 및 접지전극(24c)이 마련되는 위치는 도 7b 및 도 7c에 도시된 바와 같다.
도 7b는 축의 단면에서 바라본 도면이고, 도 7c는 축 길이 방향에서 투시하여 바라본 도면이다. 도 7b 및 도 7c에 도시된 바와 같이 신호전극(23c)과 접지전극(24c)은 축의 단면방향에서 바라보는 경우에는 서로 중첩되는 위치에, 그리고 축 길이 방향에서 투시하여 바라보는 경우에는 서로 교차되는 위치에 배치될 수 있다.
이와 같이 내부도체(21)에 접촉되어 마련되는 신호전극과 외부도체(22)에 접촉되어 마련되는 접지전극의 위치, 크기, 간격 등은 물론 외부도체(22)와 내부도체(21)의 사이에 충전되는 금속산화물을 조정하여 바리스터 특성을 조절하고 및 필요로 하는 특성임피던스를 갖도록 조절할 수 있다.
본 발명의 제4실시예에 따른 써지전압 보호용 소자는 도 8a 내지 도 8c에 도시된 바와 같이 막대 형상의 내부도체(21)와, 내부도체(21)를 감싸는 외부도체(22)와, 내부도체(21)에 내부도체(21)의 축을 중심으로 하여 원판형상을 갖는 신호전극(23d) 및 접지전극(24d)을 포함한다. 본 발명의 제4실시예에 따른 써지전압 보호용 소자는 외부도체(22)와 내부도체(21) 사이에 금속산화물을 포함할 수 있다.
여기서, 내부도체(21), 외부도체(22)는 도 5a 내지 도 5c의 각 부에 대응된다.
신호전극(23d)은 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이 내부도체(21)에 접촉되고 축을 중심으로 하는 복수개의 원판 형상으로 마련된다.
접지전극(24d)은 도 8a 및 도 8c에 도시된 바와 같이 외부도체(22)에 접촉되고 축을 중심으로 하는 복수개의 원판 형상으로 마련된다. 접지전극(24d)은 내부도체(21)와는 접촉되지 않으므로 접지전극(24d) 원판의 중심에 내부도체(21)의 반경 보다는 더 큰 반경을 갖는 구멍을 갖는다.
복수의 신호전극(23d) 및 복수의 접지전극(24d)은 축 길이 방향을 따라 교대로 마련될 수 있다.
본 발명의 제4실시예에 따른 써지전압 보호용 소자는 내부도체(21)의 반경, 외부도체(22)의 반경, 원판 형상의 신호전극(23d)의 반경 및 원판두께, 원판 형상의 접지전극(24d)의 반경 및 원판두께, 신호전극(23d) 및 접지전극(24d)의 개수 등을 변화시킴으로써 바리시터 특성은 물론 원하는 특성 임피던스를 갖도록 조절될 수 있다.
비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 써지전압으로부터 전기회로를 보호함과 동시에 전송선로상의 임피던스 불일치로 인하여 발생하는 전송신호의 열화를 방지할 수 있고 이에 따라 HDMI 와 같은 최근의 신호전송 규격을 충족시킬 수 있다.
또한, 써지전압 보호와 임피던스 매칭 두가지 기능을 하는 소자를 단일칩 형태로 만듦으로서 PCB 기판 등에 실장될 때 그 부피를 최소화 할 수 있다.

Claims (16)

  1. 써지전압 보호용 소자에 있어서,
    육면체 형상을 이루며 바리스터 물질이 충전된 바디와;
    상기 바디의 일측면에 상하방향으로 부착되는 한 쌍의 입력신호전극과;
    상기 바디의 일측면에 대향하는 타측면에 상하방향으로 부착되는 한쌍의 출력신호전극과;
    상기 바디의 상부면에 부착되는 접지전극과;
    상기 입력신호전극 및 상기 출력신호전극을 각각 연결하는 적어도 한쌍의 신호연결전극판과;
    상기 접지전극에 접촉하는 접지판을 포함하는 것을 특징으로 하는 써지전압 보호용 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접지판은,
    상기 바디 내에 마련되어 상기 접지전극의 판면에 교차하는 방향으로 접촉하는 제1접지판과;
    상기 바디 내에 마련되어 상기 제1접지판의 판면에 교차하여 접촉하는 제2접지판을 포함하는 것을 특징으로 하는 써지전압 보호용 소자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 입력신호전극 및 상기 출력신호전극은 각각 상기 바디의 상부면 및/또는 하부면으로 소정거리 연장되는 것을 특징으로 하는 써지전압 보호용 소자.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2접지판은 상기 바디 내에 상호 이격되게 한쌍으로 마련되고;
    상기 한쌍의 신호연결전극판은 상기 바디 내에 상기 제1접지판을 중심으로 양측에 배치되며 상기 한쌍의 제2접지판 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 써지전압 보호용 소자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 한쌍의 제2접지판 및 상기 한쌍의 신호연결전극판은 상기 제1접지판을 중심으로 대칭을 이루는 것을 특징으로 하는 써지전압 보호용 소자.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 한쌍의 신호연결전극판은 상기 각각의 제2접지판과 동일거리만큰 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 써지전압 보호용 소자.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 접지판은 한쌍으로 마련되어 상기 바디의 일측면 및 타측면과 수직을 이루는 외측면에 각각 부착되는 것을 특징으로 하는 써지전압 보호용 소자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 입력신호전극 및 상기 출력신호전극은 각각 상기 바디의 상부면 및/또는 하부면으로 소정거리 연장되는 것을 특징으로 하는 써지전압 보호용 소자.
  9. 써지전압 보호용 소자에 있어서,
    막대 형상을 갖는 내부도체와;
    상기 내부도체의 외측에 이격되게 원통형상으로 마련되는 외부도체와;
    상기 외부도체와 접촉하지 않도록 상기 내부도체로부터 상기 외부도체로 돌출되는 신호전극과;
    상기 내부도체와 접촉하지 않도록 상기 외부도체로부터 상기 내부도체로 돌출되는 접지전극과;
    상기 외부도체와 상기 내부도체 사이에 충전되어 있는 바리스터 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 써지전압 보호용 소자.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 신호전극은 상기 내부도체의 길이방향을 따라 연장되며, 상기 내부도체의 원주방향을 따라 등각도로 이격되는 복수의 판 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 써지전압 보호용 소자.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 접지전극은 상기 외부도체의 길이방향을 따라 연장되며, 상기 외부도체의 원주방향을 따라 등각도로 이격되는 복수의 판 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 써지전압 보호용 소자.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 접지전극은 상기 신호전극들 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 써지전압 보호용 소자.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 신호전극은 상기 내부도체를 중심으로 방사상으로 연장된 원판형상을 갖는 것을 특징으로 하는 써지전압 보호용 소자.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 접지전극은 상기 내부도체가 통과하는 통과공이 형성된 원판형상을 갖는 것을 특징으로 하는 서지전압 보호용 소자.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 접지전극은 상기 신호전극들 사이에 배치되는 것을 특징으로 하 는 써지전압 보호용 소자.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 내부도체의 양 끝단에는 불평형선로와의 연결을 위한 입력단자 및 출력단자가 마련되는 것을 특징으로 하는 써지전압 보호용 소자.
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