KR20150048756A - 전기 기계용 서지 어레스터 - Google Patents

Abstract

전기 기계용 서지 어레스터는 더미 소자를 포함하고, 상기 더미 소자는 전기 기계의 회로 기판(1) 상의 소자들에 비해 전기 기계의 방전 소자와의 최소 간격을 갖고, 상기 더미 소자는 적어도 하나의 단자에서 접지 전위에 접속된다.

Description

전기 기계용 서지 어레스터{SURGE ARRESTER FOR AN ELECTRIC MACHINE}

본 발명은 전기 기계용 서지 어레스터에 관한 것이다.

서지 어레스터로서 커패시터들 또는 방전 다이오드들을 정전기 방전(ESD, electrostatic discharge)으로부터 보호 목적으로 ESD-펄스를 접지 전위로 방출하기 위해 전자 소자들의 핀들 상에 사용하는 것은 공지되어 있다.

또한, 전자 소자들의 하우징들에는 방출 구간들이 공지되어 있고, 상기 방출 구간들은 커패시터에 의해 접지 전위 상에 또는 하우징으로부터 직접 접지 전위로 구현된다.

DE 10 2009 015 962 A1은 전압 가변 재료를 포함하는 또는 전압 가변 재료를 가진 장치를 포함하는 이산 어레이의 형태로 제공되는 정전기 방전 보호 장치를 개시한다. 어레이는 접지와 접속하기 위한 공통의 전극 및 하나 또는 다수의 전극을 포함하고, 상기 전극들은 전기 소자들과 접속하기 위해 구성된다. 전기 소자는 ESD-발생에 의해 손상되는 장치를 포함하는 전기 회로에 장착되는 커넥터이다.

본 발명의 과제는 전기 기계에서, 정전기 방전에 대한 개선된 보호 장치를 제공하는 것이다.

상기 과제는 전기 기계용 서지 어레스터로서,

더미 소자를 포함하고, 상기 더미 소자는 전기 기계의 회로 기판 상의 소자들에 비해 전기 기계의 방전 소자와의 최소 간격을 갖고, 상기 더미 소자는 적어도 하나의 단자에서 접지 전위에 접속되는, 서지 어레스터에 의해 해결된다. 이로 인해, 바람직한 방출 구간이 형성되고, 상기 방출 구간 상에서 높은 확률로 정전기 방전의 플래시 오버가 방전 소자로부터 비-기능적 더미 소자로 이루어진다. 이로 인해, 바람직하게는 보호하려는 전자 소자 및 그에 따라 전체 전기 기계가 ESD 방전의 유해한 영향으로부터 보호된다.

서지 어레스터의 바람직한 실시예는 더미 소자가 전기 기계의 회로 기판 상에 배치되는 것을 특징으로 한다. 이로 인해, 바람직하게는 특히 간단하게 회로 기판 상에 배치된 보호하려는 전자 소자에 대한 보호가 제공될 수 있다. 또한, 이로 인해, 더미 소자가 전기 기계의 내부에 특히 간단히 배치된다.

서지 어레스터의 바람직한 실시예는 더미 소자가 모든 전기 단자에서 접지 전위와 접속되는 것을 특징으로 한다. 이로 인해, ESD 플래시 오버에 대한 특히 양호한 보호 또는 접지 효과가 나타난다.

본 발명에 따른 서지 어레스터의 바람직한 실시예에서, 더미 소자는 회로 기판 상의 모든 다른 소자들 위로 돌출한다. 이로 인해, 방전 소자와의 최소 간격이 제공됨으로써, 간단히 더미 소자의 기하학적 치수에 의해서만, 예상되는 플래시 오버 특성이 형성될 수 있다.

서지 어레스터의 바람직한 실시예는 더미 소자가 회로 기판의 부품 리스트에 존재하는 것을 특징으로 한다. 이로 인해, 바람직하게는 서지 어레스터를 구현하는데 적은 추가 비용만이 생긴다. 제조 공정에서 추가 부품이 필요 없고, 바람직하게는 표준 공정이 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 서지 어레스터의 바람직한 실시예에서, 접지 라인은, 회로 기판 상에서 가급적 짧은 거리를 형성하도록, 회로 기판 상에 배치된다. 이로 인해, 방전 에너지가 바람직하게는 짧은 거리에서 방출될 수 있어서, 회로 기판 상의 다른 소자들을 위험하게 하지 않을 수 있다. 바람직하게는, 이로 인해 전압 피크가 회로 기판의 보호하려는 소자들로부터 실질적으로 떨어질 수 있다.

본 발명에 따른 서지 어레스터의 바람직한 실시예는 더미 소자가 세라믹 커패시터인 것을 특징으로 한다. 이러한 소자들은 일반적으로 기하학적 관점에서 인쇄 회로 기판 상의 최고의 소자들이므로, 제조 공정에서 서지 어레스터를 구현하기 위한 경제적인 가능성이 주어진다.

서지 어레스터의 바람직한 개선예에서, 더미 소자는 전기 저항이다. 상기 소자와 함께, 제조 공정에서 이미 존재하기 때문에 서지 어레스터의 경제적이며 효율적인 형성을 가능하게 하는 하나의 타입의 소자가 제공된다.

본 발명에 따른 서지 어레스터의 바람직한 실시예에서, 더미 소자는 콘택팅 핀이다. 이로 인해, 본 발명의 일 실시예를 구현하기 위한 매우 간단하고 경제적인 가능성이 제공된다.

본 발명에 따른 장치에 의해, 작동 중에 발생하는 ESD 방전 과정들이 전기 기계의 보호하려는 소자들을 손상시키지 않을 수 있을 정도로, 전기 기계의 안전 단계가 높아질 수 있다. 이로 인해, 전기 기계의 에러 없는 작동 지속 시간이 바람직하게는 훨씬 길어질 수 있다. 바람직하게는 본 발명에 따른 서지 어레스터를 제공하기 위한 추가 비용이 매우 낮다.

본 발명에 의해, 전기 기계에서, 정전기 방전에 대한 개선된 보호 장치가 제공된다.

본 발명의 다른 특징들 및 장점들은 이하에서 2개의 도면을 참고로 상세히 설명된다. 도시되거나 설명된 모든 특징들은 청구범위들 내에 그들의 통합 또는 청구범위들의 인용항들과 관계없이, 그리고 명세서 또는 도면에서의 설명 또는 도시와 관계없이, 단독으로 또는 임의로 조합해서 본 발명의 대상을 형성한다. 도면들은 특히 본 발명에 중요한 원리를 명확히 나타내고자 하며, 척도에 맞지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 서지 어레스터의 실시예의 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 서지 어레스터의 실시예의 평면도.

도 1은 전기 기계용 본 발명에 따른 서지 어레스터의 실시예를 정면도로 도시한다. 정전기 방전 플래시 오버는 회전 축을 중심으로 회전 가능한, 전기 기계의 샤프트(4)로부터 상기 샤프트(4)의 하부에서 회로 기판(1) 상에 배치된 전기 또는 전자 소자로 이루어질 수 있다. 그 이유는 예를 들면 전기 기계의 작동 동안 샤프트(4) 상에 얇은 오일 막이 생겨서, 접지 전위(예를 들면, 프레임 접지)와의 낮은 옴의 전기 전도 접속이 방해되기 때문이다. 이로 인해, 시간이 흐름에 따라, 전하 과도 상승이 나타나고, 상기 전하 과도 상승은 정전기 방전 과정(ESD-스파크) 동안 샤프트(4)의 하부에 배치된 센서 소자(3)로 방전되므로, 상기 센서 소자가 손상 또는 파괴될 수 있다. 센서 소자(3)에 의해 전기 기계의 정상 작동 동안 샤프트(4)의 각 위치 및/또는 회전 속도가 검출되며, 상기 샤프트는 자동차의 와이퍼 암을 구동시킨다. 이를 위해, 예를 들면 자석(도시되지 않음)이 샤프트(4) 상에 설치된다.

본 발명에 따라 센서 소자(3)의 근처에서 더미 소자(2)가 회로 기판(1) 상에 제공되고, 상기 더미 소자는, 회로 기판(1) 상의 다른 소자들에 비해 샤프트(4)와의 최소 간격을 갖도록, 형성되고 회로 기판(1) 상에 배치된다. 이로 인해, 정전기 플래시 오버는 높은 확률로 더미 소자(2)로 이루어지기 때문에, 보호하려는 센서 소자(3)는 손상되거나 파괴되지 않는다. 본 발명에 따라 더미 소자(2)는 보호하려는 소자(들) 위로 돌출한다. 이 경우, 더미 소자(2)가 보호하려는 소자 위로 더 많이 돌출할수록, 보호 효과가 더 커진다.

더미 소자(2)에 대한 예로서, 세라믹 커패시터, 저항, 콘택팅 핀 등이 고려된다. 바람직하게는 보호 효과가 더미 소자(2)의 기하학적 외부 치수에만 의존하고, 상기 더미 소자(2)는 전기 기계의 기능적 동작에 관련되지 않는다. 바람직하게는 더미 소자(2)가 통상적으로 전기 기계의 회로 기판(1)의 장착 리스트에 이미 존재하기 때문에 추가 비용을 발생시키지 않는 경제적인 부품이다.

도 2는 본 발명에 따른 서지 어레스터(10)의 실시예를 평면도로 도시한다. 알 수 있는 바와 같이, 더미 소자(2)는 회로 기판(1)의 전기 라인(5)에 의해 양측에, 라인(5)이 더미 소자(2)로부터 짧은 거리로 떨어져 안내되거나 또는 회로 기판(1)에서 가능한 짧은 라인 안내로 구현되도록, 접속된다. 바람직하게는 라인들(5)이 접지 중성점으로 안내되고, 상기 접지 중성점은 정전기 방전 에너지를 모아서 관통 연결부를 통해 플러그(도시되지 않음)로, 그리고 그에 따라 회로 기판(1)으로부터 방출한다. 이로 인해, 유해한 전압 피크들은 바람직하게 회로 기판(1)의 기능 소자로부터 실질적으로 떨어질 수 있다. 라인들(5)은 바람직하게는 가급적 낮은 옴으로 형성되어야 한다.

요약하면, 본 발명에 의해, 전기 기계의 회로 기판 상의 전자 소자 또는 완전한 어셈블리를 정전기 방전으로부터 보호하기 위한 간단하고 효율적인 가능성이 제공된다. 바람직하게, 이는 더미 소자의 기하학적 치수에 의해 달성되고, 상기 더미 소자는 전기 기계의 갭의 끝점들 사이의 최소 간격을 제공하도록 형성된다. 이로 인해, 예를 들면 건조한 유리에 대한 와이핑에 의해 정전하로 인해 생기는 ESD 스파크는 와이어 모터 내부에서 최소로 짧은 저옴의 구간에서 무해하게 안내될 수 있다.

당업자가 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 원리는 회전하는 샤프트를 구비한 전기 기계로 제한되지 않으며, 정전기 방전이 나타날 수 있고 및/또는 규정된 ESD 플래시 오버 구간이 발생되어야 하는 모든 장치에 유사하게 적용될 수 있다. 예를 들면, 반드시 더미 소자가 회로 기판 상에 직접 배치될 필요는 없다.

당업자는 본 발명의 핵심을 벗어나지 않으면서 상기 특징들을 서로 조합하거나 또는 변형할 수 있다.

1 회로 기판
2 더미 소자
4 방전 소자

Claims (10)

1. 전기 기계용 서지 어레스터로서, 더미 소자(2)를 포함하고, 상기 더미 소자(2)는 상기 전기 기계의 회로 기판(1) 상의 소자들에 비해 상기 전기 기계의 방전 소자(4)와의 최소 간격을 갖고, 상기 더미 소자(2)는 적어도 하나의 단자에서 접지 전위에 접속되는 것을 특징으로 하는 서지 어레스터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 더미 소자(2)는 상기 전기 기계의 상기 회로 기판(1) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 서지 어레스터.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 더미 소자(2)는 모든 전기 단자에서 접지 전위에 접속되는 것을 특징으로 하는 서지 어레스터.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 더미 소자(2)는 상기 회로 기판(1) 상의 모든 다른 소자 위로 돌출하는 것을 특징으로 하는 서지 어레스터.
5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 더미 소자(2)는 상기 회로 기판(1)의 부품 리스트에 존재하는 것을 특징으로 하는 서지 어레스터.
6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접지 라인은, 상기 회로 기판(1) 상에서 가급적 짧은 거리를 형성하도록 상기 회로 기판(1) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 서지 어레스터.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 더미 소자(2)는 세라믹 커패시터인 것을 특징으로 하는 서지 어레스터.
8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 더미 소자(2)는 전기 저항인 것을 특징으로 하는 서지 어레스터.
9. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 더미 소자(2)는 콘택팅 핀인 것을 특징으로 하는 서지 어레스터.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 서지 어레스터를 구비한 전기 기계.
    

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