KR20100025267A - 데이터 통신장비용 서지보호장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 데이터 통신장비용 서지보호장치에 관한 것으로 특히, 복수의 폴리스위치로 이루어진 구성을 갖고 데이터 입력라인의 초입부에 설치되어 데이터 입력라인을 통해 서지보호소자의 전류용량보다 큰 이상 과전류가 유입되면 상기 폴리스위치를 자동 개방하여 과전류를 차단하는 과전류 보호회로부와; 복수의 과전압 차단용 방전소자를 상기 과전류 보호회로부의 출력단자가 연결된 데이터 입력라인의 출력부과 접지선의 입력측에 병렬로 설치한 구성을 갖고 상기 과전류 보호회로부를 거쳐 데이터 입력라인으로부터 유입되는 과도 이상전압 중 특정전압 이상을 차단하는 제 1 과전압 억제회로부와; 가스 어레스터로 된 하나의 과전압 차단용 방전소자로 구성된 형태에서 접지선 상에 직렬로 연결되어 접지선을 통해 유입되는 역기전력에 따른 이상 전류를 차단하는 접지 보호회로부와; 복수의 전압억제형 소자 및 복수의 데이터 보호용 소자가 직, 병렬로 조합된 구성을 갖고 상기 과전류 보호회로부와 접지 보호회로부의 출력단자 사이에 병렬 연결되어 상기 제 1 과전압 억제회로부를 거쳐 데이터 입력라인을 통해 유입되는 과도 이상전압 중 특정전압 이하를 차단하는 제 2 과전압 억제회로부;로 구성한 것을 특징으로 한다.

따라서, 다단계 보호를 통해 과도 이상 전압의 제거할 수 있고, 각각의 보호회로부는 정전용량이 낮은 소자를 사용함으로써 데이터 통신장비 간의 데이터 통신시 데이터가 손실되는 것을 미연에 방지할 수 있으며, 또한 접지를 통해 이상 전류가 유입되는 것을 방지할 수 있어 데이터 통신장비를 과도 이상전압 및 전류로부터 완벽히 보호할 수 있는 것이다.

데이터 입력라인, 접지선, 과전류 보호회로부, 과전압 억제회로부, 접지회로 보호부

Description

데이터 통신장비용 서지보호장치{Surge protective apparatus with data communiction devices}

본 발명은 데이터 통신장비용 서지보호장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 데이터 통신장비에 연결되는 라인과 접지선 상에는 각각 과전류 보호회로부와 접지회로 보호부를 각각 직렬로 설치하고 상기 과전류 보호회로부의 출력단자가 연결된 라인과 접지보호 회로부의 입,출력단자 사이에는 각각 제 1 및 제 2 과전압 억제회로부를 병렬로 설치하여 다단계 보호를 통해 과도 이상 전압의 제거할 수 있도록 함은 물론 정전용량이 낮은 소자의 사용을 통해 데이터 통신장비 간의 데이터 통신시 데이터가 손실되는 것을 방지할 수 있으며, 또한 접지를 통해 이상 전류가 유입되지 않도록 하여 데이터 통신장비를 과도 이상전압 및 전류로부터 완벽히 보호할 수 있도록 발명한 것이다.

일반적으로 서지보호장치의 보호소자라 함은 벼락, 송,배전선의 지락 또는 전력선과 통신선의 접촉 또는 유도에 의한 충격전압, 그 밖의 이상 고전압이 인가될 경우 선로, 통신장비, 건물, 인명 등을 전기적 위해로부터 보호하기 위한 소자 를 말한다.

그런데 종래의 데이터 통신장비 보호용 서지보호장치는 도 1에 도시된 바와 같이 각각의 데이터 입력라인(L1-L4) 상에 저항(R1-R4)을 직렬 연결하고, 상기 데이터 입력라인(L1-L4)의 신호 입력 측과 접지선(G) 사이에는 각각의 입력라인에 걸리는 과전압을 방전시키기 위한 과전압 차단용 방전소자(G1∼G4)를 병렬로 연결 설치한 구성으로 되어 있다.

이와 같은 구성을 갖는 종래 데이터 통신장비용 서지보호장치는 데이터 입력라인(L1-L4)을 통해 과전압이 유입되는 경우, 과전압 차단용 방전소자(G1∼G4)를 이용하여 방전시키므로 부하 측을 보호할 수 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 기술은 높은 과전압 보호 회로만을 사용하고 있어 과도 이상 전압을 완전히 제거할 수 없으며, 접지로부터 유입되는 역기전력에 대한 보호회로 또한 구비되어 있지 않다.

또한, 데이터 통신장비용 서지보호장치에서 사용된 보호소자 자체가 데이터를 손실시키게 작용하는 경우가 있어 이와 같은 구성을 갖는 서지보호장치를 고속통신회로에 사용할 경우 통신품질을 저하시키는 등의 문제를 일으키게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 데이터 통신장비에 연결되는 데이터 입력라인과 접지선 상에는 각각 과전류 보호회로부와 접지회로 보호부를 직렬로 설치하고, 상기 과전류 보호회로부의 출력단자가 연결된 데이터 입력라인의 출력부과 접지보호 회로부의 입,출력단자 사이에는 각각 제 1 및 제 2 과전압 억제회로부를 병렬로 설치하여 줌으로써 다단계 보호를 통해 과도 이상 전압의 제거할 수 있고, 각각의 보호회로부는 정전용량이 낮은 소자를 사용함으로써 데이터 통신장비 간의 데이터 통신시 데이터가 손실되는 것을 미연에 방지할 수 있으며, 또한 접지를 통해 이상 전류가 유입되는 것을 방지할 수 있어 데이터 통신장비를 과도 이상전압 및 전류로부터 완벽히 보호할 수 있는 데이터 통신장비용 서지보호장치를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 장치는, 복수의 폴리스위치로 이루어진 구성을 갖고 데이터 입력라인의 초입부에 설치되어 데이터 입력라인을 통해 서지보호소자의 전류용량보다 큰 이상 과전류가 유입되면 서지보호소자를 보호하기 위해 상기 폴리스위치를 자동 개방하여 과전류를 차단하는 과전류 보호회로부와; 가스 어레스터로 된 복수의 과전압 차단용 방전소자를 상기 과전류 보호회로부의 출력단자가 연결된 데이터 입력라인의 출력부과 접지선의 입력측에 병렬로 설치한 구성을 갖고 상기 과전류 보호회로부를 거쳐 데이터 입력라인으로부터 유입되는 과도 이상전압 중 특정전압 이상을 차단하는 제 1 과전압 억제회로부와; 가스어레스터로 된 하나의 과전압 차단용 방전소자로 구성된 형태에서 접지선 상에 직렬로 연결되어 접지선을 통해 유입되는 역기전력에 따른 이상 전류를 차단하는 접지 보호회로부와; 애벌런치 다이오드로 된 복수의 전압억제형 소자 및 초고속 복귀형 다이오드로 된 복수의 데이터 보호용 소자가 직, 병렬로 조합된 구성을 갖고 상기 과전류 보호회로부와 접지 보호회로부의 출력단자 사이에 병렬 연결되어 상기 제 1 과전압 억제회로부를 거쳐 데이터 입력라인을 통해 유입되는 과도 이상전압 중 특정전압 이하를 차단하는 제 2 과전압 억제회로부;로 구성한 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 장치에 의하면, 데이터 통신장비에 연결되는 데이터 입력라인과 접지선 상에는 각각 과전류 보호회로부와 접지회로 보호부를 직렬로 설치하고, 상기 과전류 보호회로부의 출력단자가 연결된 데이터 입력라인의 출력부와 접지보호 회로부의 입,출력단자 사이에는 각각 제 1 및 제 2 과전압 억제회로부를 병렬로 설치하여 줌으로써 다단계 보호를 통해 과도 이상 전압의 제거할 수 있고, 각각의 보호회로부는 정전용량이 낮은 소자를 사용함으로써 데이터 통신장비 간의 데이터 통신시 데이터가 손실되는 것을 미연에 방지할 수 있으며, 또한 접지를 통해 이상 전류가 유입되는 것을 방지할 수 있어 데이터 통신장비를 과도 이상전압 및 전류로부터 완벽히 보호할 수 있어 데이터 통신장비의 구동에 따 른 신뢰도 자체를 대폭 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명 장치의 블록 구성도를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명 장치의 상세 회로도를 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명 장치는, 복수의 폴리스위치(F1,F2)로 이루어진 구성을 갖고 데이터 입력라인(L1,L2)의 초입부에 설치되어 데이터 입력라인(L1,L2)을 통해 서지보호소자의 전류용량보다 큰 이상 과전류가 유입되면 서지보호소자를 보호하기 위해 상기 폴리스위치(F1,F2)를 자동 개방하여 과전류를 차단하는 과전류 보호회로부(10)와;

가스 어레스터(G1,G2)로 된 복수의 과전압 차단용 방전소자를 상기 과전류 보호회로부(10)의 출력단자가 연결된 데이터 입력라인(L1,L2)의 출력부와 접지선(G)의 입력측에 병렬로 설치한 구성을 갖고 상기 과전류 보호회로부(10)를 거쳐 데이터 입력라인(L1,L2)으로부터 유입되는 과도 이상전압 중 특정전압 이상을 차단하는 제 1 과전압 억제회로부(20)와;

가스어레스터(G3)로 된 하나의 과전압 차단용 방전소자로 구성된 형태에서 접지선(G) 상에 직렬로 연결되어 접지선(G)을 통해 유입되는 역기전력에 따른 이상 전류를 차단하는 접지 보호회로부(40)와;

애벌런치 다이오드로 된 복수의 전압억제형 소자(S1,S2) 및 초고속 복귀형 다이오드(D1-D4)로 된 복수의 데이터 보호용 소자가 직, 병렬로 조합된 구성을 갖고 상기 과전류 보호회로부(10)와 접지 보호회로부(40)의 출력단자 사이에 병렬 연결되어 상기 제 1 과전압 억제회로부(20)를 거쳐 데이터 입력라인(L1,L2)을 통해 유입되는 과도 이상전압 중 특정전압 이하를 차단하는 제 2 과전압 억제회로부(30);로 구성한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명 데이터 통신장비용 서지보호장치에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명 장치는 데이터 통신장비에 연결되는 데이터 입력라인(LINE; L1,L2)과 접지선(G) 상에는 각각 과전류 보호회로부(10)와 접지회로 보호부(40)를 직렬로 설치하고, 상기 과전류 보호회로부(10)의 출력단자가 연결된 데이터 입력라인(L1,L2)의 출력부와 접지 보호회로부(40)의 입,출력단자 사이에는 각각 제 1 및 제 2 과전압 억제회로부(30)(40)를 병렬로 설치한 것을 주요기술 구성으로 한다.

이때, 상기 과전류 보호회로부(10)는 복수의 과전류 차단용 폴리스위치(F1, F2; 도 3의 도면상에서는 두 데이터 입력라인만을 도시하여 과전류 차단용 폴리스위치를 두 개만 도시하였으나 만약 데이터 라인이 4개일 경우에는 4개의 과전류 차단용 폴리스위치(F1∼F4)가 설치됨)로 이루어져 있으며, 데이터 입력라인(L1,L2)을 통해 서지보호장치 내의 보호소자에 대한 전류용량보다 큰 이상 과전류가 유입될 경우 상기 폴리스위치가 자동 개방되어 과전류를 차단하게 된다.

또, 상기 제 1 과전압 억제회로부(20)는 가스 어레스터(Gas Arrester)로 된 복수의 과전압 차단용 방전소자(G1,G2)로 이루어져 있으며, 상기한 과전류 보호회로부(10)를 거쳐 데이터 입력라인(L1,L2)으로 유입되는 과도 이상전압 중 특정전압 이상을 차단하게 된다.

이때, 상기한 제 1 과전압 억제회로부(20)는 적용 용도에 따라 75V∼350V 범위의 과전압만을 차단하게 된다.

또한, 상기 제 2 과전압 억제 로부(30)는 복수의 애벌런치 다이오드(Avalanche Diode)로 된 복수의 전압억제형 소자(S1,S2), 그리고 초고속 복귀형 다이오드(Bi-Directional Ultra Fast Recovery Diode)로 된 복수의 데이터 보호용 소자(D1∼D4)가 직,병렬로 조합되어 있으며, 상기한 제 1 과전압 억제회로부(20)를 거쳐 데이터 입력라인(L1,L2)으로 유입되는 과도 이상 전압 중 특정 전압 이하를 차단하게 된다.

이때, 상기한 제 2 과전압 억제회로부(30)는 데이터의 손실을 최대한 방지하기 위하여 애벌런치 다이오드로 된 복수의 전압억제형 소자(S1∼S2)와 초고속 복귀형 다이오드로 된 복수의 데이터 보호용 소자(D1∼D4)를 직렬로 조합한 조합형 다이오드를 사용한다.

한편, 상기 접지 보호회로부(40)는 가스 어레스터로 된 하나의 과전압 차단용 방전소자(G3)로 이루어져 있으며, 접지선(G)을 통해 유입되는 역기전력에 따른 이상 전압을 차단하게 된다.

이와 같이 구성된 데이터 통신장비용 서지보호장치에 대한 동작상태를 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 복수의 폴리스위치(F1∼F2)로 이루어진 단락형 과전류 보호회로부(10)는 과전류를 차단할 목적으로 사용된 것으로 데이터 입력라인(L1,L2)을 통해 전압의 크기에 무관하게 과전류가 규정치 이상으로 유입되는 경우 폴리스위치(F1∼F2)가 자동 개방되어 데이터 통신장비를 보호하게 된다.

이로써 데이터 입력라인(L1,L2)을 통해 유입되는 과전류는 단락형 과전류 보호회로부(10)에 의해 차단시킬 수 있어 후단의 회로소자들을 과전류로부터 보호할 수 있다.

또한, 데이터 입력라인(L1,L2)을 통해 유입되는 과도 이상전압은 제 1 과전압 억제회로부(20)에 구비된 과전압 차단용 방전소자(G1,G2)에 의해 일부 억제되고, 억제되지 못한 전압은 제 2 과전압 억제회로부(30)의 전압억제형 소자(S1,S2)로 입력된다.

이때, 상기 제 2 과전압 억제회로부(30)로 유입되는 전압은 상기한 바와 같이 낮은 과전압은 전압억제형 소자(S1,S2)와 초고속 복귀형 소자(D1∼D4)에 의해 다시 최대한 억제된다.

이로써 데이터 입력라인(L1,L2)을 통해 유입되는 과전압은 그 크기별로 제 1 과전압 억제회로부(20) 또는 제 2 과전압 억제회로부(30)에 의해 차단되어 부하 측의 기기를 보호할 수 있다.

마지막으로 접지 보호회로부(40)는 접지선(G)으로부터 유입되는 역기전력을 차단하기 위한 것으로서, 지락 또는 주변 낙뢰에 의해 대지 전위가 상승되었을 경우 접지선(G)로부터 서지보호장치의 보호소자를 통해 서지 전류가 데이터 통신장비 측으로 유입될 수 있는데, 이때 서지 전류를 접지보호용 소자(G3)를 이용하여 차단함으로써 부하 측에 구비되는 데이터 통신장비가 과전류 및 과전압으로부터 완전하게 보호될 수 있다.

이와 같이 본 발명 장치는 다단계 보호회로에 의해 과도 이상 전압의 제거하되, 각각의 보호회로부를 정전용량이 낮은 소자로 구성함으로써 데이터가 손실되는 것을 방지할 수 있으며, 접지를 통해 이상 전류가 유입되지 않도록 함으로써 통신장비를 과도 이상전압 및 전류로부터 완벽히 보호할 수 있는 것이다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

도 1은 종래 데이터 통신장비용 서지보호장치의 구성도.

도 2는 본 발명 장치의 블록 구성도.

도 3은 본 발명 장치의 상세 회로도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

LINE, L1, L2 : 데이터 입력라인

G : 접지선

10 : 과전류 보호회로부

20 : 제 1 과전압 억제회로부

30 : 제 2 과전압 억제회로부

40 : 접지회로 보호부

Claims (1)

1. 복수의 폴리스위치로 이루어진 구성을 갖고 데이터 입력라인의 초입부에 설치되어 데이터 입력라인을 통해 서지보호소자의 전류용량보다 큰 이상 과전류가 유입되면 상기 폴리스위치를 자동 개방하여 과전류를 차단하는 과전류 보호회로부와;

   복수의 과전압 차단용 방전소자를 상기 과전류 보호회로부의 출력단자가 연결된 데이터 입력라인의 출력부과 접지선의 입력측에 병렬로 설치한 구성을 갖고 상기 과전류 보호회로부를 거쳐 데이터 입력라인으로부터 유입되는 과도 이상전압 중 특정전압 이상을 차단하는 제 1 과전압 억제회로부와;

   가스 어레스터로 된 하나의 과전압 차단용 방전소자로 구성된 형태에서 접지선 상에 직렬로 연결되어 접지선을 통해 유입되는 역기전력에 따른 이상 전류를 차단하는 접지 보호회로부와;

   복수의 전압억제형 소자 및 복수의 데이터 보호용 소자가 직, 병렬로 조합된 구성을 갖고 상기 과전류 보호회로부와 접지 보호회로부의 출력단자 사이에 병렬 연결되어 상기 제 1 과전압 억제회로부를 거쳐 데이터 입력라인을 통해 유입되는 과도 이상전압 중 특정전압 이하를 차단하는 제 2 과전압 억제회로부;로 구성한 것을 특징으로 하는 데이터 통신장비용 서지보호장치.

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