KR20140073893A - 소형기기 전원용 서지보호기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전원선로와 접지선 사이에 퓨즈와 바리스터를 연결 설치하여 서지보호소자가 서지성 전압 또는 전류를 접지로 방전하는 과정에서 발생하는 열폭주 현상에 의해 2차적으로 발생할 수 있는 보호장치의 손상과 전원선로 1차측 전단의 누전차단기 등의 기기를 효과적으로 보호할 수 있도록 하는, 즉 낙뢰 등으로 인하여 전원선로에 유기되는 고압의 서지전압 및 과부하에 의한 부하손상을 차단할 수 있는 열폭주 방지기능을 갖는 가정의 소형기기 전원용 서지보호기에 관한 것으로서, 다른기기와의 전원선로를 공유하면서 부하단을 전기적으로 분리하여 부하기기는 서지보호기를 직렬로 거친 후 서지소자와는 병렬로 연결될 수 있는 구조로 하여 전원선로를 통해 부하단으로 고압의 서지전압이 인가될 경우 이를 차단하여 부하에 인가되지 않게 함으로써 서지전압에 의한 부하의 손상을 미연에 방지할 수 있고 부가적으로 발생할 수 있는 열 폭주 현상에 의한 2차적 피해를 방지할 수 있는 소형기기 전원용 서지보호기를 제공함에 그 목적이 있다.

Description

소형기기 전원용 서지보호기{A surge protector for sources of electricity}

본 발명은 소형기기 전원용 서지보호기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전원선로와 접지선 사이에 퓨즈와 바리스터를 연결 설치하여 서지보호소자가 서지성 전압 또는 전류를 접지로 방전하는 과정에서 발생하는 열폭주 현상에 의해 2차적으로 발생할 수 있는 보호장치의 손상과 전원선로 1차측 전단의 누전차단기 등의 기기를 효과적으로 보호할 수 있도록 하는, 즉 낙뢰 등으로 인하여 전원선로에 유기되는 고압의 서지전압 및 과부하에 의한 부하손상을 차단할 수 있는 열폭주 방지기능을 갖는 가정의 소형기기 전원용 서지보호기에 관한 것이다.

일반적으로 낙뢰 등으로 인하여 송전전로(전원선로)를 통해 입력되는 서지전압 및 대전력 부하에서 소전력 부하로 전환할 경우에 발생하는 서지전압 등이 부하에 인가될 경우에 부하가 충격을 받아 손상되고, 컴퓨터 등에 저장하고 있는 소정이 데이터를 잃게 된다. 또한 서지보호기의 설치점을 기준으로 입력측 및 출력측의 구분이 없이 상호 영향을 주게 된다.

그러므로, 부하에 전원을 공급할 경우에 전원선로를 통해 부하로 고압의 서지 전압이 인가되지 않도록 차단하여야 하나, 종래에는 서지 전압의 유입에 관계없이 전원설로에 부하를 그대로 연결하여 전원이 공급되게 하였으므로 송전전로에 고압의 서지전압이 유도될 경우에 이 서지전압이 부하에 그대로 인가되어 부하가 손상되는 부하가 손상되는 경우가 빈번하게 발생하였다.

따라서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 전원선로용 서지보호기를 채택하고 있다.

그런데 종래 대부분의 서지보호기에는 열 폭주를 방지하는 기능이 구비되어 있지 않아 서지보호기가 보호동작을 하는 과정에 열 폭주 현상이 2차적으로 발생하여 화재나 1차측 전원선로의 기기를 손상시키는 경우가 다발적으로 발생하고 일반적인 전원선로의 열악한 전기적 환경에서 제 기능을 발휘하기에는 많은 어려움이 따를 수밖에 없으며, 특히 바리스터는 서지에너지에 대한 내량이 낮아 열 폭주 현상이 일어나는 단점도 갖고 있다.

이들과 관련한 선행기술로 미국특허 제 5414587호가 있는데, 상기특허는 과도 전압 제한재료를 사용하여 플러그에 착달 되는 서지억제장치에 관한 것이다.

한편, 대한민국 등록특허 제 10-0750530호에서는 전선저항후단의 AC 입력선 사이와, 라인필터후단의 부하선과 접지선 사이에 연결되어 낙뢰 등으로 인해 이상전압이 유입되는 경우 방전에 의해 방전에너지를 소모하는 2개의 서지흡수기를 포함하는 서지보호회로를 개시하고 있는데, 여기서는 필수구성요소로 반드시 2개의 서지흡수기를 사용하여야 한다.

또한 등록특허 제 10-0963944호에서는 통신장비의 낙뢰 방지회로를 개시하고 있는데, 상기특허는 외부에 설치되는 기지국과 같은 통신장비가 손상되는 것을 방지하기 위한 것으로 상당히 복잡한 구조를 갖고 있다.

한편, 공개특허 제 10-2011-0043984호에서는 도시가스 원방 감시장치의 전기방식용 서지보호기를 공개하고 있는데, 상기 공개특허의 발명은 도시가스 정압설비의 원방 감시장치의 서지보호기에 관한 것으로 본 발명과는 그 대상이 다른 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 제반문제점을 해결하고, 다른기기와의 전원선로를 공유하면서 부하단을 전기적으로 분리하여 부하기기는 서지보호기를 직렬로 거친 후 서지소자와는 병렬로 연결될 수 있는 구조로 하여 전원선로를 통해 부하단으로 고압의 서지전압이 인가될 경우 이를 차단하여 부하에 인가되지 않게 함으로써 서지전압에 의한 부하의 손상을 미연에 방지할 수 있고 부가적으로 발생할 수 있는 열 폭주 현상에 의한 2차적 피해를 방지할 수 있는 소형기기 전원용 서지보호기를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여;

입력핫라인과 입력 뉴트럴라인간에 연결되는 퓨즈와, 상기 퓨즈와 입력뉴트럴라인간에 연결되는 제1바리스터와, 상기 입력핫라인의 퓨즈접점후단과 입력뉴트럴라인간에 연결되는 제1 및 제2저항과,

상기 제1바리스터와 입력뉴트럴라인의 접점을 지나 제2바리스터와 연결되는 접지선으로 구성되는 소형기기 전원용 서지보호기를 제공한다.

상기에서, 제1저항과 제2저항 사이에는 제1다이오드와 전구1을 연결시킬 수도 있다.

또한, 상기 제1저항과 상기 제1다이오드 사이와, 제2저항과 입력뉴트럴라인 사이에 제3저항 및 제4저항을 연결시키고, 제3저항 앞단에는 제2다이오드와 전구2를 연결시키고, 이 경우 접지선과 상기 퓨즈의 연장선을 연결하고 그 사이에는 제3바리스터를 연결시키고 상부의 제3 및 제4저항과 상기 접지선을 연결시킴이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 부하기기는 서지보호기를 직렬로 거친 후 서지보호소자와 병렬로 연결되는 구조이므로 전원의 투입측과 부하단이 분리되어 보호하고자 하는 목적부하를 더욱 효과적으로 보호할 수 있고, 두 전원선로와 접지선 사이 및 두 전원선로 사이에 단순히 바리스터만 연결하지 않고 퓨즈를 연결 설치하여 전원선로를 통해 고압의 서지전압이 인가될 경우 이를 차단하여 부하에 인가되지 않도록 함으로써 서지전압에 의한 부하의 손상을 미연에 방지하고 부가적으로 발생할 수 있는 열 폭주 현상에 의한 2차적 피해를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 서지보호기 회로도.

이하에서는 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

이하의 설명은 본 발명의 이해와 실시를 돕기 위한 것이지 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니다. 당업자들은 하기의 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상내에서 다양한 변형 및 변경이 있을 수 있음을 이해할 것이다.

도 1은 본 발명의 서지보호기 회로도이다.

본 발명은 도 1에서 도시된 바와 같이, 입력핫라인(10)과 입력뉴트럴라인(20)간에 퓨즈(F)가 연결되고, 상기 퓨즈(F)와 입력뉴트럴라인(20) 사이에는 제1바리스터(MOV1)가 연결된다.

상기에서의 퓨즈(F)는 퓨즈홀더(미도시)를 외부로 노출시켜 퓨즈(F)의 이상시 교체가 용이하게 한다.

상기에서 입력핫라인(10)의 퓨즈(F)접점후단과 입력뉴트럴라인(20)의 제1바리스터(MOV1) 접점후단간에는 제1 및 제2저항(R1 및 R2)이 연결되어 순간전압 상승에 따른 퓨즈(F)나 바리스터를 보호하게 하는데 본 발명은 가정용의 소형기기 전원용이므로 상기 제1저항(R1) 및 제2저항(R2) 값은 각각 100K로 함이 바람직하다.

또한, 상기 제1바리스터(MOV1)와 입력뉴트럴라인(20)의 접점을 지나 제2바리스터(MOV2)와 연결되는 접지선(30)을 본 발명에서는 포함하는데, 본 발명에서의 바리스터는 순간전압 발생시 접지선으로 전류를 흘려보내기 위해 출력단에 병렬로 연결되게 하며, 한쪽단자는 반드시 접지선과 연결되게 한다.

또한, 상기 제1저항(R1)과 제2저항(R2)간에는 제1다이오드(D1)와 전구1(LED1)을 연결시켜 사용하면 바람직하다. 상기 제1다이오드는 전구1(LED1)을 보호하기 위한 것이고, 상기 전구1(LED1)은 녹색으로 하여 전압상태가 정상상태임을 표시하게 한다.

또한 본 발명에서는 상기 제1저항(R1)과 상기 제1다이오드(D1)사이와, 상기 제2저항(R2)과 상기 입력뉴트럴라인(20) 사이에 제3저항(R3) 및 제4저항(R4)를 연결시키고, 제3저항 앞단에는 제2다이오드(D2)와 전구2(LED2)를 연결시키는데, 이 경우 제3저항(R3)과 제4저항(R4) 사이에는 상기 바리스터2(MOV2)와 연결되는 접지선(30)을 연장시켜 바리스터3(MOV3)을 통해 연결하고, 상기 바리스터3(MOV3)와 상기 제3 및 제4저항(R3,R4) 사이의 연결선 간에는 상기 퓨즈(F)와 제1바리스터(MOV1) 접선을 연장시켜 연결한다.

상기에서의 제2다이오드(D2)는 전구2(LED2)를 보호받기 위함이고, 상기 제3저항(R3) 값은 100K로, 상기 제4저항(R4)값은 100K로 한다. 이들 저항값 역시 가정용의 소형기기 전원용이므로 이들 값으로 한다. 또한 상기 전구2(LED2)는 붉은색으로 하여 상기 퓨즈(F)나 바리스터(MOV1,2,3)의 이상시를 확인하게 한다.

상기와 같은 본 발명은 전원선로를 통해 고압의 서지전압이 인가될 경우 퓨즈(F)를 통해 이를 차단하거나, 저항(R1,R2,R3,R4)에 의해 전압강하가 일어나 서지가 감압되거나 바리스터(MOV)를 통해 접지선으로 흘러보낼 수 있어서 과전압이 부하에 인가되지 않도록 할 수 있고, 부하기기와 연결사용할 때 전구1 및 2(LED1,2)를 통해 퓨즈(F)나 바리스터(MOV)의 이상유무를 항상 관리할 수 있어서 용이하게 부하를 보호할 수 있게 된다.

10 : 입력핫라인
20 : 입력뉴트럴라인 30 : 접지선
D1, D2 : 다이오드 F : 퓨즈
LED1, LED2 : 전구 MOV1,MOV2,MOV3 : 바리스터
R1,R2,R3,R4 : 저항

Claims (3)

1. 입력핫라인과 입력 뉴트럴라인간에 연결되는 퓨즈와, 상기 퓨즈와 입력뉴트럴라인간에 연결되는 제1바리스터와, 상기 입력핫라인의 퓨즈접점후단과 입력뉴트럴라인간에 연결되는 제1 및 제2저항과,
   상기 제1바리스터와 입력뉴트럴라인의 접점을 지나 제2바리스터와 연결되는 접지선으로 구성됨을 특징으로 하는 소형기기 전원용 서지보호기.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제1저항과 제2저항 사이에는 제1다이오드와 전구1이 연겸됨을 특징으로 하는 소형기기 전원용 서지보호기.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 제1저항과 상기 제1다이오드 사이와, 제2저항과 입력뉴트럴라인 사이에 제3저항 및 제4저항을 연결시키고, 제3저항 앞단에는 제2다이오드와 전구2를 연결시키고, 접지선과 상기 퓨즈의 연장선을 연결하고 그 사이에는 제3바리스터를 연결시키고 상부의 제3 및 제4저항과 상기 접지선이 연결됨을 특징으로 하는 소형기기 전원용 서지보호기.

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