KR20150059076A - Surge Protective Device With Noise Filter - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a surge protective device. More particularly, a present invention relates to a surge protective device which satisfies KS C IEC 60335(electric products safety standard) and IEC-950 (electric safety test method of IT devices), and KS C IEC 61643 standard of safety standard for protecting electronic devices from surges. The present invention includes an MOV which blocks a voltage which excesses a rated voltage received from a track; and a discharge device driving part which comprises a discharge device, condenser, and a high voltage transformer.

Description

노이즈 필터를 겸하는 서지보호장치{Surge Protective Device With Noise Filter}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a surge protection device,

본 발명은 노이즈 필터를 겸하는 서지보호장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일반적인 전자기기의 전원회로의 누설전류(Leakage Current)에 대한 안전규정인 KS C IEC 60335(전기용품 안전기준) 및 IEC-950(정보통신기기의 전기안전 시험방법)과 전자기기를 서지 등으로부터 보호하기 위한 안전규정인 KS C IEC 61643 규격을 모두 충족시킬 수 있는 전기용품 안전기준에 부합되는 서지보호장치에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a surge protection device that serves as a noise filter. More particularly, the present invention relates to a safety regulation against leakage current of a power circuit of a general electronic device, such as KS C IEC 60335 (Electrical safety test method of information and communication equipment) and a surge protection device that meets the electrical equipment safety standards that can satisfy both the KS C IEC 61643 standard for safeguarding electronic devices from surge and the like.

낙뢰 등에 의해 갑자기 큰 전류 전압이 발생하기도 하는데, 이는 급속히 증가하고 서서히 감소하는 특성을 지니며, 전력계통의 전원선, 통신선, 신호선 등의 도체와 같은 선로(Line)를 따라 전달된다. 이러한 과도 이상 전압을 서지(Surge) 전압이라고 한다.Lightning, and suddenly a large current voltage is suddenly generated, which is rapidly increasing and gradually decreasing, and is transmitted along a line such as a power line, a communication line, or a signal line of a power system. This transient abnormal voltage is called a surge voltage.

모든 회로는 정격전압에서만 기능을 수행하므로 지정된 정격의 허용범위를 초과하는 전압은 서지 전압이 된다. 대부분의 경우, 서지 전압은 전자회로와 전자회로 내의 부품에 손상을 야기한다.All circuits function only at the rated voltage, so the voltage exceeding the specified rated range is the surge voltage. In most cases, surge voltages cause damage to electronic circuits and components in electronic circuits.

따라서 전자기기를 상기와 같은 서지 전압으로부터 보호하기 위해서는 KS C IEC 61643 규격을 만족하는 서지보호장치를 적용해야 한다.Therefore, in order to protect the electronic equipment from the surge voltage as described above, a surge protection device that meets the IEC 61643 standard should be applied.

이러한 서지보호장치에 대한 기술로 한국등록특허 제10-0975123호("서지 방지 장치", 이하 선행문헌 1)가 있으며, 상기 선행문헌 1에는 신호계통에 유입되는 서지의 서지전류 및 서지 전압을 각각 감지하도록 하여 단순 노이즈인지 서지인지를 판별하도록 하며, 서지의 유입횟수 뿐만 아니라 서지 유입시간도 검출할 수 있도록 하는 서지 방지 장치를 개시하고 있다.In the prior art 1, the surge current and the surge voltage of the surge flowing into the signal system are respectively set to be (1) And detects a simple noise or surge, thereby detecting a surge inflow time as well as the inflow frequency of the surge.

한편, 현재 일반적인 전자기기의 전원회로의 누설전류(Leakage Current)에 대한 안전규정은 KS C IEC 60335(전기용품 안전기준) 및 IEC-950(정보통신기기의 전기안전 시험방법)의 기준을 충족해야만 한다.On the other hand, the safety regulations for the leakage current of the power circuit of general electronic devices must satisfy the criteria of KS C IEC 60335 (Electrical Appliance Safety Standards) and IEC-950 (Electrical Safety Test Methods of Information and Communication Appliances) do.

그러나 상기 두 규격에 따른 필수 인증요건은 하기와 같이 상충되는 문제가 있다.However, the essential certification requirements according to the above two standards have a conflicting problem as follows.

KS C IEC 60335(전기용품 안전기준) KS C IEC 60335 (Safety standards for electric appliances)

* 누설전류가 허용치 이상 흐르면 안된다.* Leakage current should not exceed the allowable value.

IEC-950(정보통신기기의 전기안전 시험방법)IEC-950 (electrical safety test method of information and communication equipment)

* 비 의료장비의 최대 누설전류 * Maximum leakage current of non-medical equipment

- 이중절연 모든 형식 : 0.25mA- Dual Insulation All Formats: 0.25mA

- 접지에 연결된 장비 : 0.75mA- Equipment connected to ground: 0.75 mA

이동형 : 3.5mA Portable: 3.5mA

고정형 : 3.5mA
Fixed type: 3.5mA

KS C IEC 61643(서지보호장치 시험방법)KS C IEC 61643 (Surge protection device test method)

* 선로에 유입되는 Surge 전류는 접지로 흘려야 한다.* The surge current flowing into the line must flow to ground.

- 전자기기는 Class III를 기준하므로 3kA의 전류가 접지로 흐를 수 있다.
- Electronic devices are rated for Class III, so a current of 3kA can flow to ground.

즉, 전자기기를 서지 전압으로부터 보호하기 위해 KS C IEC 61643 규격을 만족하는 서지보호장치를 구비한다면, KS C IEC 60335에 따른 기준을 충족하지 못해 전기용품 안전인증을 받을 수 없으므로 신뢰성이 문제가 되는 모순이 발생하는 것이다.
In other words, if a surge protection device satisfying the IEC 61643 standard is provided to protect the electronic equipment against surge voltage, it can not satisfy the standards in accordance with IEC 60335, There is a contradiction.

1. 한국등록특허 제10-0975123호("서지 방지 장치")1. Korean Patent No. 10-0975123 ("Surge Arrester") 2. 한국등록특허 제10-0817485호("방전제어전극이 구비된 방전소자 및 그 제어회로")2. Korean Patent No. 10-0817485 ("Discharge Element Having Discharge Control Electrode and Its Control Circuit")

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 서지 등에 대한 보호요구를 충족시키기 위해 KS C IEC 61643(서지보호장치 시험방법) 규격을 준수하면서도 KS C IEC 60335(전기용품 안전기준)에 따른 누설전류 기준을 충족시킬 수 있는 전기용품 안전기준에 부합되는 노이즈 필터를 겸하는 서지보호장치를 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a surge protection device test method in accordance with KS C IEC 60335 The present invention also provides a surge protection device that serves as a noise filter that meets the electrical appliance safety standards that can meet the leakage current criterion according to the safety standards.

본 발명은 선로(L1 또는 L2)를 통해 유입되는 서지에 대해 전자기기를 보호하기 위한 서지보호장치에 있어서, 상기 선로의 입력단(I1 또는 I2)과 접지(GND) 사이에 구비되며, 상기 선로(L1 또는 L2)를 통해 유입되는 정격 이상의 전압을 차단하는 MOV(Metal-Oxide Varistor)(110 또는 120); 및 상기 MOV(110 또는 120)와 접지(GND) 사이에 구비되며, 내부에 방전도움물질이 봉입된 기밀 실린더, 상기 기밀 실린더 양단에 각각 형성되는 제 1방전전극 및 제 2방전전극, 상기 방전도움물질과 물리적으로 분리되며 상기 기밀 실린더의 외면에 밀착 형성된 방전제어전극으로 구성되는 방전소자(210), 콘덴서(220), 고압트랜스포머(230)로 이루어져, 서지 유입 시 상기 방전제어전극을 통해 인가되는 트리거 전압에 의해 상기 제 1방전전극 및 제 2방전전극 간의 방전이 유도되는 방전소자 구동부(200);를 포함하여 이루어질 수 있다.A surge protection device for protecting an electronic device against a surge flowing through a line (L1 or L2), the surge protection device being provided between an input terminal (I1 or I2) of the line and a ground (GND) An MOV (Metal-Oxide Varistor) (110 or 120) for blocking a voltage of a rating or higher than the rated voltage input through the L1 or L2; A gas-tight cylinder provided between the MOV (110 or 120) and a ground (GND) and having a discharge facilitating material sealed therein, a first discharge electrode and a second discharge electrode formed at both ends of the air- A condenser 220 and a high-voltage transformer 230, which are formed of a discharge control electrode formed of a discharge control electrode formed in close contact with the outer surface of the airtight cylinder, And a discharge element driver (200) in which a discharge is induced between the first discharge electrode and the second discharge electrode by a trigger voltage.

또, 본 발명에 따른 서지보호장치는 상기 선로의 입력단(I1 또는 I2)과 MOV(110 또는 120) 사이에 구비되며, 상기 MOV(110 또는 120)에서 발생되는 열에 의한 온도가 미리 결정된 임계치를 초과하면 용단되는 퓨즈(310 또는 320);가 더 구비될 수 있다.The surge protection device according to the present invention is provided between the input terminal I1 or I2 of the line and the MOV 110 or 120. When the temperature caused by the heat generated by the MOV 110 or 120 exceeds a predetermined threshold And a fuse 310 or 320 that is fused when the fuse 310 is blown.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 방전소자 구동부(200)는 상기 제 1방전전극의 단자(A)는 상기 MOV(110 또는 120)와 상기 고압트랜스포머(230)의 1차측 한 단자에 접속되며, 상기 고압트랜스포머(230)의 1차측 다른 단자, 2차측 한 단자 및 상기 제 2방전전극의 단자(B)는 접지(GND)와 접속되고, 상기 고압트랜스포머(230)의 2차측 다른 단자는 상기 방전제어전극에 접속되며, 상기 콘덴서(220)는 상기 제 1방전전극의 단자(A)와 상기 고압트랜스포머(230)의 1차측 한 단자 사이에 구비되고, 상기 고압트랜스포머(230)의 2차측 출력이 상기 방전제어전극으로 인가되는 트리거 전압일 수 있다.In the present invention, the discharge device driver 200 may be configured such that the terminal A of the first discharge electrode is connected to one terminal of the primary side of the MOV 110 or 120 and the high-voltage transformer 230, The other terminal of the high voltage transformer 230 is connected to the ground GND and the other terminal of the high voltage transformer 230 is connected to the discharge control Voltage transformer 230. The capacitor 220 is connected between the terminal A of the first discharge electrode and one terminal of the primary side of the high-voltage transformer 230, and the secondary side output of the high- And may be a trigger voltage applied to the discharge control electrode.

아울러, 본 발명에 따른 서지보호장치는 상기 선로의 입력단(I1, I2)과 출력단(O1, O2) 사이에 노이즈 필터(400);가 더 구비될 수 있으며, 상기 노이즈 필터(400)는 두 선로의 입력단(I1, I2)과 출력단(O1, O2) 사이에 각각 구비되는 두 개의 리액터(410, 420), 및 두 선로의 각각의 출력단(O1, O2) 사이에 직렬로 구비되는 두 개의 바이패스 콘덴서(430, 440)로 이루어져, 상기 두 개의 바이패스 콘덴서(430, 440) 사이에서 인출된 단자는 접지될 수 있다.
The surge protector according to the present invention may further include a noise filter 400 between the input terminals I1 and I2 and the output terminals O1 and O2 of the line. Two reactors 410 and 420 respectively provided between the input terminals I1 and I2 and the output terminals O1 and O2 of the first and second lines and two output terminals O1 and O2 of the two lines, Capacitors 430 and 440, and terminals drawn out between the two bypass capacitors 430 and 440 may be grounded.

종래에는 전기용품 안전기준을 만족하기 위해서는 서지보호장치 규격을 만족할 수 없었으며 반대로 서지보호장치 규격을 준수하면 전기용품 안전기준에 부합되지 못했지만, 본 발명에 따른 서지보호장치는 전기용품의 안전기준과 서지를 보호하는 서지보호장치에 대한 규격을 모두 충족시킬 수 있다. Conventionally, in order to meet the safety standards of electrical appliances, the surge protective device standard could not be satisfied. Conversely, if the surge protective device standard is adhered to, the surge protective device according to the present invention can not meet the safety standards of electrical appliances. It is possible to meet all the specifications for the surge protection device that protects the surge.

따라서 모든 전기용품에 대해 서지 피해예방 능력을 크게 향상시킬 수 있으므로 낙뢰 및 서지에도 생존성을 보장하여 자연재해 감소는 물론, 당업자로서 고객의 요구에 부응하고 전기통신 및 가전산업의 발전에 크게 기여할 수 있는 효과가 있다.Therefore, it is possible to greatly improve the surge damage prevention capability for all electric appliances, thereby ensuring survival in lightning and surge, thereby contributing to the reduction of natural disasters, meeting the needs of customers as a skilled person, There is an effect.

또한, 본 발명은 노이즈 필터를 겸하는 서지보호장치를 제공함으로써, 노이즈 필터에 의해 고주파 노이즈가 제거되므로 장치로 공급되는 전원의 안정화 효과뿐만 아니라 출력단과 연결된 장치에서 발생되는 노이즈 또한 제거되는 효과가 있다.
In addition, since the present invention provides a surge protection device that also serves as a noise filter, high frequency noise is removed by the noise filter, so that not only the stabilization effect of the power supplied to the device but also the noise generated in the device connected to the output stage is eliminated.

도 1은 종래의 MOV를 이용한 서지보호 회로
도 2는 본 발명에 따른 서지보호장치의 일실시예
도 3은 선행문헌 2에 따른 방전소자 및 그 제어회로
도 4는 본 발명에 따른 서지보호장치의 다른 실시예1 shows a conventional surge protection circuit using MOV
2 is a block diagram of a surge protection device according to an embodiment of the present invention
Fig. 3 shows a discharge device according to the prior art document 2 and its control circuit
4 is a view showing another embodiment of the surge protection device according to the present invention

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 서지보호장치에 대해 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a surge protection device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following drawings are provided as examples for allowing a person skilled in the art to sufficiently convey the idea of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the drawings, and may be embodied in other forms. In addition, like reference numerals designate like elements throughout the specification.

이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
Hereinafter, the technical and scientific terms used herein will be understood by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. Descriptions of known functions and configurations that may be unnecessarily blurred are omitted.

우선, 본 발명을 설명하기에 앞서 종래의 서지보호 회로를 설명한다. First, prior to describing the present invention, a conventional surge protection circuit will be described.

도 1은 이미 널리 공지된 MOV(Metal-Oxide Varistor)를 이용한 서지보호 회로를 도시한 것으로, 하나의 선로(L1')와 접지(GND) 사이에 구비되는 MOV(1), 다른 선로(L2')와 접지(GND)사이에 MOV(2)가 구비되며, 선로(L1')와 다른 선로(L2') 사이에 선택적으로 구비되는 MOV(3)로 이루어진다.FIG. 1 shows a surge protection circuit using a well-known MOV (Metal-Oxide Varistor). The MOV 1 is provided between one line L1 'and the ground GND, another line L2' And a MOV 3 selectively provided between the line L1 'and the other line L2'. The MOV 3 is provided between the line L1 'and the ground GND.

여기서, MOV는 서지(Surge)와 같은 큰 전압이 전자회로 및 전자기기로 유입될 때 안전한 레벨로 전압을 제한(Clamping)하여 회로 및 전자기기를 보호하는 비선형 특성을 가지는 소자이다.Here, the MOV is a nonlinear device that protects circuits and electronic devices by clamping a voltage to a safe level when a large voltage such as a surge is introduced into electronic circuits and electronic devices.

어느 하나의 선로(L1' 또는 L2')로 서지가 유입되면, 서지(누설)전류는 MOV(1 또는 2)를 경유하여 접지(GND)로 흐르게 되는데, 서지보호장치 규격(KS C IEC 61643)에 의거하면 통상 500V를 초과하는 과전압에서는 서지전류가 흘러 피 보호 장비를 보호해야 한다.When a surge flows into one of the lines L1 'or L2', the surge current flows to the ground GND via the MOV 1 or 2. The surge protective device standard (KS C IEC 61643) , Surge current will flow at overvoltages normally exceeding 500 V to protect the protective equipment.

그러나, 220V/60Hz를 사용하는 우리나라의 전기용품 안전기준(KS C IEC 60335)의 정보통신기기의 전기안전 시험방법(IEC-950)에 따르면 AC1500V(2121V Peak)에서 1분간 견뎌야 하는 안전시험 규정이 있어, 상기한 두 시험규격이 모순되는 것이다.
However, according to the electric safety test method (IEC-950) of the information communication equipment of Korea's electric appliance safety standard (KS C IEC 60335) using 220V / 60Hz, the safety test regulations to endure 1 minute at AC1500V (2121V peak) There is a contradiction between these two test specifications.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결할 수 있는 전기용품 안전기준에 부합되는 서지보호장치에 관한 것이며, 도 2에 본 발명에 따른 서지보호장치의 일실시예를 도시하였다.The present invention relates to a surge protection device that meets the above-mentioned problems, and FIG. 2 shows an embodiment of a surge protection device according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명은 선로(L1 또는 L2)를 통해 유입되는 서지에 대해 전자기기를 보호하기 위한 서지보호장치에 있어서, 선로(L1 또는 L2)와 접지(GND)를 기준으로 직렬로 접속되는 MOV(110 또는 120) 및 방전소자 구동부(200)로 이루어진다.2, the present invention is a surge protection device for protecting an electronic device against a surge flowing through a line L1 or L2. The surge protection device includes a line (L1 or L2) and a ground (GND) A MOV 110 or 120 and a discharge element driving unit 200 connected to each other.

상기 MOV(110 또는 120)는 상기 선로의 입력단과(I1 또는 I2) 접지(GND) 사이에 구비되며, 상기 선로(L1 또는 L2)를 통해 유입되는 서지와 같은 정격 이상의 전압을 차단한다.The MOV 110 or 120 is provided between the input terminal of the line and the ground GND of I1 or I2 and blocks a voltage equal to or higher than a rated voltage such as a surge flowing through the line L1 or L2.

또한, 상기 방전소자 구동부(200)는 상기 MOV(110 또는 120)와 접지(GND) 사이에 구비되며, 방전소자(210), 콘덴서(220), 고압트랜스포머(230)로 이루어진다. The discharge element driving part 200 is provided between the MOV 110 or 120 and the GND and includes a discharge element 210, a condenser 220 and a high voltage transformer 230.

본 발명을 구성하는 방전소자 구동부(200)는 본 발명의 출원인이 2007년 출원하여 특허 등록한 한국등록특허 제10-0817485호("방전제어전극이 구비된 방전소자 및 그 제어회로"이하, 선행문헌 2)에 기재되어 있는 기술로, 도 3(a)에 상기 선행문헌 2에 따른 방전소자의 대표도면과 도 3(b)는 그 제어회로를 나타내었다.The discharge element driving part 200 constituting the present invention is a discharge element driving part 200 according to Korean Patent No. 10-0817485 filed in 2007 by the applicant of the present invention and registered as a patent ("Discharge element provided with discharge control electrode and its control circuit" 3 (a) is a representative drawing of the discharge element according to the prior art document 2 and Fig. 3 (b) shows the control circuit thereof.

상기한 도 3(a)의 방전소자는 방전전극(4, 5)간에 고전압이 인가되는 조건이 발생하면 도 3(b)에 나타낸 바와 같이 방전소자에 병렬로 접속된 트리거 회로가 서지 전압이 유입되어 상승하기 시작하는 순간 즉, 방전소자가 자연방전하기 이전부터 C - 7 - 8(8a-8b) - D를 경유하는 경로를 서지 전류가 흐르면 트랜스(8)의 권선비에 따라 승압된 전압이 트랜스의 2차측(8a'-8b')에 유기되고 이 전압이 방전소자의 방전제어전극(6)에 인가되어 방전소자를 트리거한다. 즉, 서지 전압이 상승하기 전에 미리 방전을 유도함으로써 낮은 전압에서도 방전성능이 우수한 효과가 있다.
3 (a), when a condition that a high voltage is applied between the discharge electrodes 4 and 5 occurs, the trigger circuit connected in parallel to the discharge element as shown in Fig. 3 (b) (8a-8b) -D before the discharge element starts to spontaneously discharge, the surge current flows through the path through the C-7-8 (8a-8b) -D, and the voltage boosted by the winding ratio of the transformer (8) And this voltage is applied to the discharge control electrode 6 of the discharge element to trigger the discharge element. That is, the discharge is induced before the surge voltage rises, so that the discharge performance is excellent even at a low voltage.

상기한 바와 같은 선행문헌 2를 참고하면, 본 발명에 따른 방전소자(210)는 내부에 방전도움물질이 봉입된 기밀 실린더, 상기 기밀 실린더 양단에 각각 형성되는 제 1방전전극 및 제 2방전전극, 상기 방전도움물질과 물리적으로 분리되며 상기 기밀 실린더의 외면에 밀착 형성된 방전제어전극으로 구성된다.According to the prior art 2 as described above, the discharging device 210 according to the present invention includes an airtight cylinder having a discharge-facilitating material sealed therein, a first discharging electrode and a second discharging electrode respectively formed at both ends of the airtight cylinder, And a discharge control electrode physically separated from the discharge assist material and formed in close contact with an outer surface of the airtight cylinder.

상기와 같이 구성되는 방전소자 구동부(200)는 서지 유입 시 상기 방전제어전극을 통해 인가되는 트리거 전압에 의해 방전소자(210)의 제 1방전전극 및 제 2방전전극 간의 방전이 유도되도록 동작하며, 제 1방전전극의 단자(A)는 MOV(110 또는 120)와 고압트랜스포머(230)의 1차측 한 단자에 접속되며, 고압트랜스포머(230)의 1차측 다른 단자, 2차측 한 단자 및 제 2방전전극의 단자(B)는 접지(GND)와 접속되고, 고압트랜스포머(230)의 2차측 다른 단자는 방전제어전극에 접속된다. 또, 상기 콘덴서(220)는 제 1방전전극의 단자(A)와 고압트랜스포머(230)의 1차측 한 단자 사이에 구비되며, 이 때, 고압트랜스포머(230)의 2차측 출력이 방전제어전극으로 인가되는 트리거 전압이다.The discharge element driving unit 200 configured to operate as described above operates to induce a discharge between the first discharge electrode and the second discharge electrode of the discharge element 210 by the trigger voltage applied through the discharge control electrode when the surge flows, The terminal A of the first discharge electrode is connected to one terminal of the primary side of the MOV 110 or 120 and the high voltage transformer 230 and is connected to the other terminal of the high voltage transformer 230, The terminal B of the electrode is connected to the ground GND and the other terminal of the secondary side of the high-voltage transformer 230 is connected to the discharge control electrode. The condenser 220 is provided between the terminal A of the first discharge electrode and one terminal of the primary side of the high voltage transformer 230. The secondary side output of the high voltage transformer 230 is connected to the discharge control electrode Is the applied trigger voltage.

여기서 상기 방전소자(210)를 트리거 하기 위한 트리거 회로는 도 2에 도시된 것처럼, 기본적으로 콘덴서(220)와 고압트랜스포머(230)로 구성된다.Here, the trigger circuit for triggering the discharge element 210 is basically composed of a capacitor 220 and a high-voltage transformer 230 as shown in FIG.

여기서, 콘덴서의 임피던스는 주파수에 반비례하는 특성, 즉 저주파일 때에는 임피던스가 높아 전류를 차단하며 반대로 고주파일 때에는 임피던스가 낮아져 전류를 통과시키는 특성이 있다.
Here, the impedance of the capacitor is inversely proportional to the frequency, that is, the impedance is high at the time of the curse file, thereby blocking the current. On the other hand, when the frequency is high frequency, the impedance is low.

이하, 도 2를 참고하여 본 발명에 따른 서지보호장치를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a surge protection device according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.

MOV는 널리 공지된 바와 같이 AC220V를 기준으로 500V(430 ~ 680V)DC 용 부품이며, 방전소자(210)는 방전전압이 2000V용 부품이라고 가정한다. MOV(110 또는 120) 및 방전소자(210)를 포함한 방전소자 구동부(200)는 선로의 입력단과 접지(GND)를 기준으로 직렬 접속된 상태가 되며, 두 소자의 항복전압의 합은 500V + 2000V = 2500V가 된다.MOV is a 500V (430 ~ 680V) DC component based on AC220V and a discharge component 210 is a 2000V component. The discharge element driver 200 including the MOV 110 or 120 and the discharge element 210 is connected in series with respect to the input terminal of the line and the ground GND and the sum of the breakdown voltages of the two elements is 500V + 2000V = 2500V.

먼저, 상기 IEC-950의 안전시험에서 선로(L1 또는 L2)와 접지(GND) 간에 시험전압 AC1500V(2121V Peak)를 공급하면, 시험전압은 60Hz의 상용 교류이므로 상기 트리거 회로의 높은 임피던스에 의해 방전소자(210)에 트리거 전압이 인가되지 않으므로 누설전류가 발생하지 않는다.First, when the test voltage AC 1500 V (2121 V peak) is supplied between the line (L1 or L2) and the ground (GND) in the safety test of the IEC-950, since the test voltage is a commercial AC of 60 Hz, The trigger voltage is not applied to the element 210, so that no leakage current is generated.

즉, 선로(L1 또는 L2)로부터 접지(GND) 간에는 걸리는 전압이 항복전압(2500V)에 미치지 못하므로 누설전류가 발생하지 않아 IEC-950의 시험조건을 만족하게 되는 것이다.That is, since the voltage applied between the line (L1 or L2) and the ground (GND) does not reach the breakdown voltage (2500 V), leakage current is not generated and the test conditions of IEC-950 are satisfied.

반면, 선로(L1 또는 L2)에 1000V의 서지(Surge)전압이 입력되면 선로에 접속된 MOV(110 또는 120)는 500V의 리미트(Limit) 전압만 유지된 채 방전소자(210)와 트리거 회로의 콘덴서(220)를 경유하여 고압트랜스포머(230)의 1차측 - 접지(GND)로 서지전류가 흐르면서 고압트랜스포머(230) 2차 측에 트리거 신호가 발생하게 되고, 방전소자(210)의 방전제어전극으로 인가되어 방전소자(210)가 방전하면서 TP와 접지(GND)간을 단락시키게 된다.On the other hand, when a surge voltage of 1000 V is input to the line L1 or L2, the MOV 110 or 120 connected to the line is connected to the discharge element 210 and the trigger circuit The trigger signal is generated on the secondary side of the high voltage transformer 230 while the surge current flows to the primary side of the high voltage transformer 230 via the capacitor 220 and the discharge control electrode So that the discharge element 210 discharges, shorting between TP and ground GND.

즉, 선로와 접지(GND) 간에는 MOV(110 또는 120)의 리미트 전압(500V)만 남게 되며, 유입된 서지(1.2us/50us)의 순간적인 과도전압은 위 보호 동작에 의하여 순간적으로 소멸되면서 모든 회로의 기능이 정상적으로 복귀되어 서지보호장치 규격(KS C IEC 61643)을 만족하는 것이다.
That is, only the limit voltage (500 V) of the MOV 110 or 120 remains between the line and the ground (GND), and the transient transient voltage of the incoming surge (1.2 us / 50 us) The function of the circuit is restored normally and it satisfies the surge protection device standard (KS C IEC 61643).

한편, 도 2에 도시된 것처럼, 선로의 입력단과 MOV(110 또는 120) 사이에 구비되며, 상기 MOV(110 또는 120)에서 발생되는 열에 의한 온도가 미리 결정된 임계치를 초과하면 용단되는 퓨즈(310 또는 320)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 이 때, 퓨즈(310 또는 320)는 전기기기의 과열을 방지하는 역할을 담당한다.
2, when the temperature caused by the heat generated in the MOV 110 or 120 exceeds a predetermined threshold, the fuse 310 or the fuse 310, which is fused, is provided between the input terminal of the line and the MOV 110 or 120, 320 may be further included. At this time, the fuse 310 or 320 plays a role of preventing overheating of the electric device.

도 4는 본 발명에 따른 서지보호장치의 다른 실시예를 도시한 것으로, 도 4를 참고하면 선로의 입력단과 출력단 사이에 노이즈 필터(400)를 더 구비함으로써 본 발명은 노이즈 필터(400)를 겸하는 서지보호장치를 제공할 수 있다.4, a noise filter 400 is additionally provided between an input terminal and an output terminal of the line, so that the present invention can also be used as a noise filter 400 A surge protection device can be provided.

상기 노이즈 필터(400)는 두 선로(L1, L2)의 입력단(I1, I2)과 출력단(O1, O2) 사이에 각각 구비되는 두 개의 리액터(410, 420) 및 두 선로(L1, L2)의 각각의 출력단 사이에 직렬로 구비되는 두 개의 바이패스 콘덴서(430, 440)로 이루어지며, 상기 두 개의 바이패스 콘덴서(430, 440) 사이에서 인출된 단자는 접지되도록 구성될 수 있다. The noise filter 400 includes two reactors 410 and 420 and two reactors 410 and 420 provided between the input terminals I1 and I2 and the output terminals O1 and O2 of the two lines L1 and L2, And two bypass capacitors 430 and 440 connected in series between the output terminals of the two bypass capacitors 430 and 440. The terminals drawn between the two bypass capacitors 430 and 440 may be grounded.

바람직하게는 상기 바이패스 콘덴서(430, 440)를 MOV 또는 TVS(Transient Voltage Suppressor)를 포함한 세라믹, 반도체 캐패시터로 구비하는 것이 좋으며, 이 경우 바이패스 콘덴서로써의 역할에 더불어 전압 제한 기능까지 겸하게 하는 특징이 있다.Preferably, the bypass capacitors 430 and 440 may be ceramic or semiconductor capacitors including a MOV or a TVS (Transient Voltage Suppressor). In this case, in addition to a role as a bypass capacitor, .

즉, 상기와 같은 본 발명의 노이즈 필터를 겸하는 서지보호장치가 전원부와 장치 사이에 구비될 경우 도 4에 도시된 노이즈 필터(400)에 의해 고주파 노이즈를 제거함으로써, 장치로 공급되는 전원의 안정화 효과뿐만 아니라 출력단과 연결된 장치에서 발생되는 노이즈 또한 제거되는 효과가 있다.That is, when the surge protection device that serves as the noise filter of the present invention is provided between the power supply and the device, the high-frequency noise is removed by the noise filter 400 shown in FIG. 4, In addition, the noise generated from the device connected to the output stage is also eliminated.

한편, 노이즈 필터의 특성에 따라 두 선로(L1, L2) 간에 콘덴서를 추가 할 수도 있으며, 출력(O1, O2)단에 추가적인 보호소자로서 MOV, TVS, 콘덴서 등을 더 구비할 수 있는 등 이러한 설계 변경은 당업자로서 충분히 응용 가능한 범주에 해당한다고 할 것이다.
A capacitor may be added between the two lines L1 and L2 depending on the characteristics of the noise filter and a MOV, TVS, and a capacitor may be further provided as additional protection elements at the outputs O1 and O2. It will be appreciated that the modifications fall within the applicable categories as those skilled in the art.

뿐만 아니라 상기에서 설명한 두 선로(L1, L2)와 출력(O1, O2)는 일관적인 설명을 위해 입력과 출력이라는 의미로 설명하였지만, 실제 적용에 있어서는 서지보호를 먼저하고 노이즈 필터를 적용할 것인가, 노이즈 필터를 적용하고 서지보호를 할 것인가에 대한 판단이 이루어지는 것으로 입력과 출력으로 고정되는 것은 아니며, 이는 당업자로서 충분히 응용 가능한 범주에 해당한다고 할 것이다.
In addition, the two lines L1 and L2 and the outputs O1 and O2 have been described as input and output for the sake of explanation. However, in practical application, the surge protection is applied first, the noise filter is applied, The noise filter is applied and the surge protection is judged. It is not fixed to the input and the output, and it is said that it corresponds to a sufficiently applicable category as a person skilled in the art.

종래에는 전기용품 안전기준을 만족하기 위해서는 서지보호장치 규격을 만족할 수 없었으며, 반대로 서지보호장치 규격을 준수하면 전기용품 안전기준에 부합되지 못했지만, 상기와 같은 구성에 의한 본 발명은 전기용품의 안전기준과 서지를 보호하는 서지보호장치에 대한 규격을 모두 충족시킬 수 있는 전기용품 안전기준에 부합되는 서지보호장치를 제공할 수 있다. Conventionally, in order to satisfy the electrical appliance safety standards, the surge protector standard can not be satisfied. On the contrary, if the surge protector standard is adhered to, it does not meet the safety standards for electrical appliances. However, It is possible to provide a surge protection device that meets the standards for electrical appliances that meet both standards and specifications for surge protection to protect surges.

따라서 모든 전기용품에 대해 서지 피해예방 능력을 크게 향상시킬 수 있으므로 낙뢰 및 서지에도 생존성을 보장하여 자연재해 감소는 물론, 당업자로서 고객의 요구에 부응하고 전기통신 및 가전산업의 발전에 크게 기여할 수 있는 효과가 있다.
Therefore, it is possible to greatly improve the surge damage prevention capability for all electric appliances, thereby ensuring survival in lightning and surge, thereby contributing to the reduction of natural disasters, meeting the needs of customers as a skilled person, There is an effect.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들과 한 정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나 이는 본발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것 일 뿐, 본 발명은 상기의 일 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술되는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, fall within the scope of the present invention .

110, 120 : MOV
200 : 방전소자 구동부 210 : 방전소자
220 : 콘덴서 230 : 고압트랜스포머
310, 320 : 퓨즈 400 : 노이즈 필터
410, 420 : 리액터 430, 440 : 바이패스 콘덴서110, 120: MOV
200: Discharging element driving part 210: Discharging element
220: Capacitor 230: High-voltage transformer
310, 320: Fuse 400: Noise filter
410, 420: Reactor 430, 440: Bypass capacitor

Claims (6)

선로(L1 또는 L2)를 통해 유입되는 서지에 대해 전자기기를 보호하기 위한 서지보호장치에 있어서,
상기 선로의 입력단(I1 또는 I2)과 접지(GND) 사이에 구비되며, 상기 선로(L1 또는 L2)를 통해 유입되는 정격 이상의 전압을 차단하는 MOV(Metal-Oxide Varistor)(110 또는 120); 및
상기 MOV(110 또는 120)와 접지(GND) 사이에 구비되며,
내부에 방전도움물질이 봉입된 기밀 실린더, 상기 기밀 실린더 양단에 각각 형성되는 제 1방전전극 및 제 2방전전극, 상기 방전도움물질과 물리적으로 분리되며 상기 기밀 실린더의 외면에 밀착 형성된 방전제어전극으로 구성되는 방전소자(210), 콘덴서(220), 고압트랜스포머(230)로 이루어져, 서지 유입 시 상기 방전제어전극을 통해 인가되는 트리거 전압에 의해 상기 제 1방전전극 및 제 2방전전극 간의 방전이 유도되는 방전소자 구동부(200);
를 포함하여 이루어지는 서지보호장치.
A surge protection device for protecting an electronic device against surges flowing through a line (L1 or L2), comprising:
An MOV (Metal-Oxide Varistor) 110 or 120 provided between the input terminal I1 or I2 of the line and the ground GND and blocking a voltage of the rated voltage or more flowing through the line L1 or L2; And
(110) or (120) and a ground (GND)
A first discharge electrode and a second discharge electrode respectively formed at both ends of the airtight cylinder, a discharge control electrode physically separated from the discharge assisting material and formed in close contact with an outer surface of the airtight cylinder, And a high voltage transformer 230. When a surge voltage is applied to the first discharge electrode and the second discharge electrode due to a trigger voltage applied to the discharge control electrode, A discharge element driving unit 200;
And a surge protection device.
제 1항에 있어서,
상기 서지보호장치는,
상기 선로의 입력단(I1 또는 I2)과 MOV(110 또는 120) 사이에 구비되며, 상기 MOV(110 또는 120)에서 발생되는 열에 의한 온도가 미리 결정된 임계치를 초과하면 용단되는 퓨즈(310 또는 320);
가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 서지보호장치.
The method according to claim 1,
The surge protection device includes:
A fuse 310 or 320 provided between the input terminal I1 or I2 of the line and the MOV 110 or 120 and fused when the temperature caused by the heat generated by the MOV 110 or 120 exceeds a predetermined threshold;
Wherein the first and second shields are further provided.
제 1항에 있어서,
상기 방전소자 구동부(200)는,
상기 제 1방전전극의 단자(A)는 상기 MOV(110 또는 120)와 상기 고압트랜스포머(230)의 1차측 한 단자에 접속되며, 상기 고압트랜스포머(230)의 1차측 다른 단자, 2차측 한 단자 및 상기 제 2방전전극의 단자(B)는 접지(GND)와 접속되고, 상기 고압트랜스포머(230)의 2차측 다른 단자는 상기 방전제어전극에 접속되며,
상기 콘덴서(220)는 상기 제 1방전전극의 단자(A)와 상기 고압트랜스포머(230)의 1차측 한 단자 사이에 구비되고,
상기 고압트랜스포머(230)의 2차측 출력이 상기 방전제어전극으로 인가되는 트리거 전압인 것을 특징으로 하는 서지보호장치.
The method according to claim 1,
The discharge element driver 200 includes:
The terminal A of the first discharge electrode is connected to one terminal of the primary side of the MOV 110 or 120 and the high voltage transformer 230 and is connected to another terminal of the high voltage transformer 230 on the primary side, And the terminal B of the second discharge electrode is connected to the ground GND and the other terminal of the high voltage transformer 230 is connected to the discharge control electrode,
The condenser 220 is provided between the terminal A of the first discharge electrode and one terminal of the primary side of the high-voltage transformer 230,
And the secondary side output of the high-voltage transformer (230) is a trigger voltage applied to the discharge control electrode.
제 1항에 있어서,
상기 서지보호장치는,
상기 선로의 입력단(I1, I2)과 출력단(O1, O2) 사이에 노이즈 필터(400);
가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 노이즈 필터를 겸하는 서지보호장치.
The method according to claim 1,
The surge protection device includes:
A noise filter 400 between the input terminals I1 and I2 of the line and the output terminals O1 and O2;
The surge protection device further comprising a noise filter.
제 4항에 있어서,
상기 노이즈 필터(400)는,
두 선로의 입력단(I1, I2)과 출력단(O1, O2) 사이에 각각 구비되는 두 개의 리액터(410, 420), 및
두 선로의 각각의 출력단(O1, O2) 사이에 직렬로 구비되는 두 개의 바이패스 콘덴서(430, 440),
로 이루어지며,
상기 두 개의 바이패스 콘덴서(430, 440) 사이에서 인출된 단자는 접지되는 것을 특징으로 하는 노이즈 필터를 겸하는 서지보호장치.
5. The method of claim 4,
The noise filter (400)
Two reactors 410 and 420 respectively provided between the input terminals I1 and I2 of the two lines and the output terminals O1 and O2,
Two bypass capacitors 430 and 440 provided in series between the output terminals O1 and O2 of the two lines,
Lt; / RTI >
And the terminals drawn out between the two bypass capacitors (430, 440) are grounded.
제 5항에 있어서,
상기 바이패스 콘덴서(430, 440)는,
MOV 또는 TVS(Transient Voltage Suppressor)를 포함한 세라믹, 반도체 캐패시터로 구비됨으로써 바이패스 콘덴서의 역할에 전압 제한 기능까지 겸하게 하는 것을 특징으로 하는 노이즈 필터를 겸하는 서지보호장치.6. The method of claim 5,
The bypass capacitors 430 and 440,
And a voltage limiting function is added to the role of a bypass capacitor by providing a ceramic or semiconductor capacitor including a MOV or a TVS (Transient Voltage Suppressor).
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