KR20160038648A - Overvoltage protection device - Google Patents

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KR20160038648A
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protection device
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KR1020140132027A
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장상현
최규진
정상욱
윤정일
정웅기
배희호
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서울바이오시스 주식회사
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Abstract

The present invention relates to an excessive voltage protection device, and more particularly to an excessive voltage protection device which protects a product from excessive voltage by blocking the excessive voltage received via a live line or a neutral line. The present invention provides the excessive voltage protection device, comprising: a signal decreasing unit which is connected between an alternating current input terminal and an LED module, and decreases a surge signal received via an alternating current input line; a varistor of which one end is connected to the live line of the alternating current input line and the other end is connected to the neutral line of the alternating current input line, and which changes resistance according to voltage applied to the both ends, and bypasses the surge signal to a ground; and a transient voltage suppressor (TVS) diode which has an anode end thereof connected to a negative terminal of the light emitting diode (LED) module, and a cathode end thereof connected to a positive terminal of the LED module, and clamps voltage, applied to the LED module, to preset clamping voltage or lower voltage.

Description

과전압 보호장치{OVERVOLTAGE PROTECTION DEVICE}{OVERVOLTAGE PROTECTION DEVICE}

본 개시는 과전압 보호장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 라이브 라인 또는 뉴트럴 라인을 통해 인가되는 과전압을 차단하여 과전압으로부터 제품을 보호하는 과전압 보호장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present disclosure relates to an overvoltage protection device, and more particularly, to an overvoltage protection device that protects a product from overvoltage by blocking an overvoltage applied through a live line or a neutral line.

발광 다이오드(Light Emitting Diode;LED)는 전력을 공급하면 빛을 발하는 반도체로서, 이를 이용한 저전력 고효율 조명기기가 빠르게 보급되고 있다.BACKGROUND ART Light emitting diodes (LEDs) are semiconductors emitting light when power is supplied, and low power, high efficiency lighting devices using the same are rapidly spreading.

이러한 발광 다이오드에 전원을 공급할 목적으로 교류(AC)를 직류(DC)로 변환하는 컨버터(Converter)로서 스위칭 모드 파워 서플라이(Switched-mode power supply;SMPS)가 일반적으로 사용된다. A switched-mode power supply (SMPS) is generally used as a converter for converting AC to DC for the purpose of supplying power to such light emitting diodes.

그러나, 종래의 스위칭 모드 파워 서플라이는 교류전원 입력단으로 낙뢰 또는 전력 계통의 개폐 등으로 인한 서지(Surge) 전압 또는 서지 전류가 입력되어 제품 내부의 전자 부품의 파손, 전기 전자 장비의 치명적인 손상, 프로그램의 오동작 등을 야기하는 심각한 문제점이 발생할 수 있다.However, in the conventional switching mode power supply, surge voltage or surge current due to lightning or power system opening or closing is inputted to the AC power input terminal, so that damage of the electronic parts inside the product, fatal damage of the electric and electronic equipments, A serious problem may occur that causes malfunction or the like.

이에 종래에는 교류전원 입력단으로부터 스위칭 모드 파워 서플라이의 PCB(Printed Circuit Board) 내부로 과전압이 인가되지 않도록 노이즈 필터를 장착하고, L-프레임 접지, N-프레임 접지 사이에 방전패턴과 전류 제한 저항을 넣어 과전압을 방지하는 기술이 제시되었다. Conventionally, a noise filter is installed so that an overvoltage is not applied from the AC power input terminal to the PCB (Printed Circuit Board) of the switching mode power supply, and a discharge pattern and a current limiting resistor are inserted between the L- A technique to prevent overvoltage has been proposed.

그러나, 조명등과 같은 소형 제품은 노이즈 필터의 크기가 상대적으로 매우 커 제품에 삽입하기 매우 어려운 실정이다. 더욱이, 소형 제품에서는 과전압 방지대책으로 배리스터(Varistor)가 주로 삽입되었는데, 과전압이 인가될 경우 배리스터가 턴온(Turn ON)되는 시간이 필요하며, 배리스터가 턴온될 때까지는 과전압이 PCB로에 전달되므로, IC(Integrated Circuit), 배리스터, TVS(Transient Voltage Suppressor) 다이오드 등과 같은 부품 고장이 발생되고 제품이 손상되는 문제점이 있었다. However, a compact product such as a lighting lamp is very difficult to insert into a product because the size of the noise filter is relatively large. In addition, since the varistor is mainly inserted as a countermeasure against overvoltage in a small-sized product, it takes time for the varistor to turn on when the overvoltage is applied, and since the overvoltage is transmitted to the PCB until the varistor is turned on, (Integrated Circuit), a varistor, a TVS (Transient Voltage Suppressor) diode, and the like.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0117078호(2012.10.24)에 개시되어 있다.
The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0117078 (Oct. 24, 2012).

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 라이브 라인 또는 뉴트럴 라인을 통해 인가되는 서지 신호를 저감시킴과 더불어 대기 중으로 방전시켜 제품을 보호하고 소형 모듈 제품에도 용이하게 채용될 수 있는 과전압 보호장치를 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to reduce the surge signal applied through the live line or the neutral line and to protect the product by discharging it to the atmosphere, Voltage overvoltage protection device.

본 발명의 일 측면에 따른 과전압 보호장치는 교류 입력단자와 LED 모듈 사이에 연결되어 교류 입력라인을 통해 인가되는 서지 신호를 저감시키는 신호 저감부; 일단이 상기 교류 입력라인의 라이브 라인에 연결되고 타단이 상기 교류 입력라인의 뉴트럴 라인에 연결되어 양단 간에 인가되는 전압에 따라 저항이 변화하여 서지 신호를 접지로 바이패스시키는 배리스터; 및 애노드 단이 LED(Light Emitting Diode) 모듈의 (-)단자에 연결되고 캐소드 단이 상기 LED 모듈의 (+)단자에 연결되어 상기 LED 모듈로 인가되는 전압을 기 설정된 클램핑 전압 이하로 클램핑시키는 TVS(Transient Voltage Suppressor) 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다. An overvoltage protection device according to an aspect of the present invention includes: a signal reduction unit connected between an AC input terminal and an LED module to reduce a surge signal applied through an AC input line; A varistor which is connected to the live line of the AC input line at one end and is connected to the neutral line of the AC input line, and whose resistance changes according to a voltage applied across the AC input line to bypass the surge signal to the ground; And a TVS having an anode terminal connected to the (-) terminal of a LED (Light Emitting Diode) module and a cathode terminal connected to the (+) terminal of the LED module to clamp a voltage applied to the LED module below a predetermined clamping voltage (Transient Voltage Suppressor) diode.

본 발명에서, 상기 신호 저감부는 일단이 상기 교류 입력단자에 연결되고 타단이 상기 부품 단자에 연결되는 인덕터를 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the signal reduction unit may include an inductor having one end connected to the AC input terminal and the other end connected to the component terminal.

본 발명에서, 상기 인덕터는 상기 교류 입력라인 중 라이브 라인와 뉴트럴 라인 각각에 코어 형태로 삽입되는 제1 인덕터와 제2 인덕터를 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the inductor includes a first inductor and a second inductor, which are inserted into the live line and the neutral line of the AC input line, respectively, in a core form.

본 발명에서, 상기 제1 인덕터와 상기 제2 인덕터는 부품실장 형태로 제작되는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the first inductor and the second inductor are manufactured in a component mounting form.

본 발명에서, 상기 제1 인덕터와 상기 제2 인덕터는 PCB 상에서 단층 또는 다층 기반으로 형성되는 PCB(Printed Cirduit Board) 패턴으로 형성되되, 상기 PCB 패턴은 도전성 회로 패턴이 PCB 상에 복수 회로 감겨지도록 형성되는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the first inductor and the second inductor are formed in a PCB (Printed Circuit Board) pattern formed on a PCB on a single layer or a multilayer basis, and the PCB pattern is formed so that the conductive circuit pattern is wound on the PCB .

본 발명에서, 상기 제1 인덕터의 PCB 패턴과 상기 제2 인덕터의 상기 PCB 패턴은 서로 접촉되지 않은 상태로 번갈아가면서 배치되는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the PCB pattern of the first inductor and the PCB pattern of the second inductor are alternately arranged without being in contact with each other.

본 발명에서, 상기 제1 인덕터의 PCB 패턴과 상기 제2 인덕터의 상기 PCB 패턴은 미로 형태 또는 모기향 형태로 각각 형성되는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the PCB pattern of the first inductor and the PCB pattern of the second inductor are formed in a labyrinth shape or a mesi shape, respectively.

본 발명은 상기 교류 입력단자에 연결되어 상기 신호 저감부의 임피던스보다 낮게 임피던스를 형성하여 서지 신호를 대기중으로 방전시키는 방전부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention is characterized by including a discharge unit connected to the AC input terminal and forming an impedance lower than an impedance of the signal reduction unit to discharge a surge signal into the atmosphere.

본 발명에서, 상기 방전부는 상기 교류 입력단자 중 뉴트럴 단자에 연결되고 임피던스가 상기 신호 저감부의 임피던스보다 낮게 형성되어 서지 신호를 대기 중으로 방전시키는 제1 방전패턴; 및 상기 교류 입력단자 중 라이브 단자에 연결되고 임피던스가 상기 신호 저감부의 임피던스보다 낮게 형성되어 서지 신호를 대기 중으로 방전시키는 제2 방전패턴을 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the discharge unit may include a first discharge pattern connected to the neutral terminal of the AC input terminal and having an impedance lower than the impedance of the signal reduction unit to discharge a surge signal into the atmosphere; And a second discharge pattern connected to the live terminal of the AC input terminal, the impedance of which is lower than the impedance of the signal reduction unit to discharge the surge signal to the atmosphere.

본 발명에서, 상기 제1 방전패턴과 상기 제2 방전패턴은 2차원적인 또는 3차원적인 부품 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the first discharge pattern and the second discharge pattern are formed in a two-dimensional or three-dimensional component form.

본 발명에서, 상기 제1 방전패턴과 상기 제2 방전패턴은 톱니 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the first discharge pattern and the second discharge pattern are formed in a sawtooth shape.

본 발명에서, 상기 제1 방전패턴과 상기 제2 방전패턴 간의 거리는 인가되는 전압에 따라 서로 다르게 형성되는 것을 특징으로 한다.
In the present invention, the distance between the first discharge pattern and the second discharge pattern may be different depending on the applied voltage.

본 발명은 라이브 단 또는 뉴트럴 단을 통해 인가되는 노이즈를 저감시키고 과전압을 바이패스시켜 제품을 보호하고, 소형 모듈 제품에도 용이하게 채용될 수 있다.
The present invention can reduce the noise applied through the live stage or the neutral stage, protect the product by bypassing the overvoltage, and can be easily employed in a small-sized module product.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 과전압 보호장치의 회로도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 저감부와 방전부의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 저감부와 방전부의 다른 예를 나타낸 도면이다. 1 is a circuit diagram of an overvoltage protection device according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating an example of a signal reduction unit and a discharge unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing another example of a signal reducing unit and a discharging unit according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 과전압 보호장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다. Hereinafter, an overvoltage protection device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. Further, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the user, the intention or custom of the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 과전압 보호장치의 회로도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 저감부와 방전부의 일 예를 나타낸 도면이며, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 저감부와 방전부의 다른 예를 나타낸 도면이다. FIG. 1 is a circuit diagram of an overvoltage protection apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a signal reduction unit and a discharge unit according to an embodiment of the present invention. Fig. 7 is a diagram showing another example of the signal reducing section and the discharging section according to the embodiment.

도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 과전압 보호장치는 신호 저감부(20), 방전부(10), 퓨즈(F), 배리스터(V) 및 TVS 다이오드(TVS Z)를 포함한다. 1, an overvoltage protection device according to an embodiment of the present invention includes a signal reduction unit 20, a discharge unit 10, a fuse F, a varistor V, and a TVS diode TVS Z .

신호 저감부(20)는 교류 입력단자(뉴트럴 단자 및 라이브 단자)와 LED(Light Emitting Diode) 모듈의 (+) 단자 및 (-) 단자 사이에 연결되어 교류 입력라인(뉴트럴 라인 또는 라이브 라인)을 통해 인가되는 서지(surge) 신호를 저감시킨다. The signal reduction unit 20 is connected between the AC input terminal (neutral terminal and live terminal) and the (+) terminal and the (-) terminal of the LED (Light Emitting Diode) Thereby reducing the surge signal applied thereto.

신호 저감부(20)로는 인덕터가 채용될 수 있으며, 통상 인덕터의 임피던스는 주파수에 비례하여 증감된다. 서지 신호와 같은 외부의 비정상적인 전압은 dv/dt가 큰 고주파 성분의 신호인 바, 인덕터는 서지 신호와 같은 외부의 비정상적인 전압의 서지 신호를 감쇠시킬 수 있다. An inductor may be employed as the signal reducing section 20, and the impedance of the inductor is usually increased or decreased in proportion to the frequency. Since an external abnormal voltage such as a surge signal is a high frequency component signal with a large dv / dt, the inductor can attenuate a surge signal of an external abnormal voltage such as a surge signal.

인덕터는 부품실장 형태 또는 PCB(Printed Circuit Board) 패턴 형태로 형성될 수 있다.The inductor may be formed in the form of a component mounting pattern or a PCB (Printed Circuit Board) pattern.

부품실장 형태는 인덕터가 코어 형태로 제작될 수 있으며, 이 경우의 인덕터는 교류 입력단자의 뉴트럴 단자와 라이브 단자 중 어느 하나 이상에 연결될 수 있다. 일 예로, 인덕터는 도 2 에 도시된 바와 같이 교류 입력단자 중 일단이 뉴트럴 단자와 연결되는 제1 인덕터 및 교류 입력단자 중 일단이 라이브 단자와 연결되는 제2 인덕터를 포함한다. 코어 형태의 인덕터는 노이즈 저감 성능이 상대적으로 매우 우수하다. The component mounting type may be a core type inductor, and the inductor in this case may be connected to at least one of a neutral terminal and a live terminal of the AC input terminal. For example, as shown in FIG. 2, the inductor includes a first inductor whose one end is connected to a neutral terminal and a second inductor whose one end is connected to a live terminal, among the AC input terminals, and the AC input terminal. Core type inductors have relatively good noise reduction performance.

또한 신호 저감부(20)는 상기한 바와 같이 기판 내부에서 PCB 패턴 형태로도 제작될 수 있는 바, 도 3 을 참조하면, 신호 저감부(20)가 기판 내부에서 PCB 패턴으로 제작될 경우에는, 충분한 인덕턴스 값을 가질 수 있도록 단층 또는 다층 기판 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 인덕터(11)와 제2 인덕터(12) 각각의 PCB 패턴 형태는 PCB에서 인덕턴스값을 상대적으로 크게 하기 위해, 도전성 회로 패턴이 PCB 상에 복수 회로 감겨지도록 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 인덕터(11)와 제2 인덕터(12)의 PCB 패턴은 도전성 회로 패턴이 PCB 상에 복수 회로 감겨지도록 형성될 수 있으며, 서로 접촉되지 않은 상태로 번갈아가면서 배치된다. 이러한 PCB 패턴은 미로 형태로 제작되거나 모기향 형태로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 3, when the signal reducing unit 20 is fabricated as a PCB pattern in the substrate, the signal reducing unit 20 may be formed as a PCB pattern in the substrate as described above. And may be formed in the form of a single layer or a multilayer substrate so as to have a sufficient inductance value. In this case, the shape of the PCB pattern of each of the first inductor 11 and the second inductor 12 may be formed so that the conductive circuit pattern is wound on the PCB multiple times in order to relatively increase the inductance value in the PCB. In this case, the PCB patterns of the first inductor 11 and the second inductor 12 may be formed so that the conductive circuit pattern is wound on the PCB a plurality of times, and are alternately arranged without contacting each other. Such a PCB pattern can be formed into a labyrinth shape or a mesi shape.

참고로, 본 실시예에서는 PCB 패턴 형태로서 미로 형태 또는 모기향 형태로 제작되는 것을 예시로 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 인덕턴스값을 상대적으로 크게 할 수 있는 다양한 형태의 인덕터를 모두 포함한다할 것이다. For example, in the present embodiment, the PCB pattern is formed as a labyrinth or a mosquito pattern. However, the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the inductance value can be relatively increased It will include all the various types of inductors.

이와 같은 PCB 패턴 형태의 인덕터는 경제적이고 부피가 작으며 다양한 형태로 제작이 가능하다. 특히 PCB 패턴 형태의 인덕터는 다층 기반의 PCB로 제작될 경우 인덕턴스가 충분히 크게 구현될 수 있다. The PCB pattern type inductor is economical, small in volume, and can be manufactured in various forms. In particular, inductors in the form of PCB patterns can be implemented with sufficiently large inductance when fabricated with multilayer-based PCBs.

방전부(10)는 교류 입력단자에 연결되고 신호 저감부(20)의 임피던스보다 낮게 형성되어 서지 신호를 대기 중으로 방전시킨다. The discharge unit 10 is connected to the AC input terminal and is formed lower than the impedance of the signal reduction unit 20 to discharge the surge signal to the atmosphere.

이러한 방전부(10)는 상기한 바와 같이 교류 입력단자에 연결되는 바, 서지 신호를 대기 중으로 방전시킬 수 있도록 전기적인 경로를 제공하는 제1 방전패턴(11)과 제2 방전패턴(12)을 포함한다. The discharge unit 10 includes a first discharge pattern 11 and a second discharge pattern 12 that are connected to the AC input terminal and provide an electrical path for discharging the surge signal to the atmosphere. .

도 2 또는 도 3 을 참조하면, 제1 방전패턴(11)은 교류 입력라인 중 뉴트럴 라인에 연결되고 제2 방전패턴(12)은 교류 입력라인 중 라이브 라인에 각각 연결되며, 제1 방전패턴(11)과 제2 방전패턴(12) 각각은 그 임피던스가 신호 저감부(20)의 임피던스보다 낮아 서지 신호를 대기 중으로 방전시킨다. 이러한 제1 방전패턴(11)과 제2 방전패턴(12)은 그 단부가 톱니 형태로 형성되어 아크 방전을 용이하게 발생시킬 수 있다. 2 or 3, the first discharge pattern 11 is connected to the neutral line of the AC input line, the second discharge pattern 12 is connected to the live line of the AC input line, 11 and the second discharge pattern 12 are lower in impedance than the impedance of the signal reduction section 20 and discharge the surge signal to the atmosphere. The first discharge pattern 11 and the second discharge pattern 12 are formed in a sawtooth shape at their ends, and arc discharge can be easily generated.

이러한 방전부(10)의 제1 방전패턴(11)과 제2 방전패턴(12)은 2차원적인 부품 형태로 형성되거나 3차원적인 부품 형태로 형성될 수 있다. The first discharge pattern 11 and the second discharge pattern 12 of the discharge unit 10 may be formed in a two-dimensional component form or a three-dimensional component form.

더욱이, 제1 방전패턴(11)과 제2 방전패턴(12) 간의 거리는 인가되는 전압에 따라 서로 다르게 형성될 수 있다. Furthermore, the distance between the first discharge pattern 11 and the second discharge pattern 12 may be different depending on the applied voltage.

즉, 방전부(10)는 서지 신호를 대기 중으로 방전시킬 수 있는 다양한 형태로 제작될 수 있다. That is, the discharge unit 10 can be manufactured in various forms capable of discharging the surge signal into the atmosphere.

퓨즈(F)는 신호 저감부(20) 후단의 라이브 라인에 연결되어 라이브 라인을 통해 인가되는 과전류가 설정 전류 이상이면 단락되어 과전류를 차단한다. The fuse F is connected to the live line at the rear end of the signal reducing unit 20 and is short-circuited to cut off the overcurrent when the overcurrent applied through the live line is equal to or higher than the set current.

참고로, 본 실시예에서는 퓨즈(F)가 라이브 라인에 연결되는 것을 예시로 설명하였으나, 퓨즈(F)는 뉴트럴 라인에도 연결될 수 있으며, 이외에도 라이브 라인과 뉴트럴 라인 모두에 각각 연결될 수도 있다. In the present embodiment, the fuse F is connected to the live line. However, the fuse F may be connected to the neutral line, or may be connected to both the live line and the neutral line.

배리스터(Varistor)(V)는 일단이 교류 입력라인의 라이브 라인에 연결되고 타단이 교류 입력라인의 뉴트럴 라인에 연결되어 양단 간에 인가되는 전압이 설정 전압 이상이 되면 저항이 감소하여 서지 신호의 전류를 많이 흘리므로 전압을 감소시킨다.The varistor (V) is connected to the live line of the AC input line and the other end is connected to the neutral line of the AC input line. When the voltage applied between the both ends is higher than the set voltage, the resistance decreases and the current of the surge signal Reduce voltage by spilling a lot.

참고로, 정류부(BD)는 배리스터(V)로부터 인가되는 교류 전원을 정류 및 평활시킨다. 정류부(BD)로는 브릿지 다이오드(BRIDGE DIODE)가 채용될 수 있다. 정류부(BD)에 의해 정류된 직류 전원은 부품의 (+)단자 또는 (-)단자로 각각 인가된다. For reference, the rectifying part BD rectifies and smoothes the AC power supplied from the varistor V. A bridge diode (BRIDGE DIODE) may be employed as the rectification part (BD). The DC power rectified by the rectification part BD is applied to the (+) terminal or the (-) terminal of the component, respectively.

TVS 다이오드(TVS Z)는 애노드 단이 부품단자 중 (-) 단자에 연결되고 캐소드 단이 부품단자 중 (+) 단자에 연결되어 LED 모듈에 인가되는 전압을 기 설정된 클램핑 전압 이하로 클램핑시킨다. In the TVS diode (TVS Z), the anode terminal is connected to the (-) terminal of the component terminal, and the cathode terminal is connected to the (+) terminal of the component terminal to clamp the voltage applied to the LED module below a predetermined clamping voltage.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 과전압 보호장치의 동작 과정을 설명한다. Hereinafter, an operation of the overvoltage protection device according to an embodiment of the present invention will be described.

먼저, dv/dt의 값이 큰 비정상적인 서지 신호가 입력되면, 신호 저감부(20)는 아래의 수학식과 같이 큰 임피던스 성분을 가지므로 서지 신호를 감쇠시킨다.First, when an abnormal surge signal having a large value of dv / dt is input, the signal reduction unit 20 attenuates the surge signal because it has a large impedance component as shown in the following equation.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, Zinductor는 임피던스이고, j는 단위 복소수이며, ω는 주파수이며, L은 인덕턴스이다. Where Zinductor is the impedance, j is the unit complex number, ω is the frequency, and L is the inductance.

이 경우 서지신호는 고주파 성분을 포함하는 신호이고, 신호 저감부(20)는 고주파에서 임피던스가 큰 부품이므로, 서지 신호를 감쇄시킬 수 있다.In this case, the surge signal is a signal including a high frequency component, and the signal reducing unit 20 is a component having a high impedance at a high frequency, so that the surge signal can be attenuated.

이때, 교류 입력단자에 연결된 방전부(10)는 신호 저감부(20)의 임피던스보다 낮게 될 경우 서지전압을 방전부(10)를 통해 대기 중으로 방전시킨다.At this time, when the discharging unit 10 connected to the AC input terminal becomes lower than the impedance of the signal reducing unit 20, the surge voltage is discharged to the atmosphere through the discharging unit 10.

이어, 퓨즈(F)는 신호 저감부(20) 후단의 라이브 라인을 통해 인가되는 과전류가 설정 전류 이상이면 단락되어 과전류를 차단한다. The fuse F is short-circuited when the overcurrent applied through the live line at the rear end of the signal reducing section 20 is equal to or higher than the set current, thereby blocking the overcurrent.

또한, 배리스터(Varistor)(V)는 양단 간에 인가되는 전압이 설정 전압 이상이 되면, PCB 기판에 형성된 접지로 전류를 흘려 일정전압 이하로 유지하도록 한다.In addition, when the voltage applied between the both ends of the varistor V becomes equal to or higher than the set voltage, a current is supplied to the ground formed on the PCB substrate to maintain the voltage below a predetermined voltage.

한편, TVS 다이오드(TVS Z)는 애노드 단이 부품단자 중 (-)단에 연결되고 캐소드 단이 부품단자 중 (+)단에 연결되어 정류부(BD)에 의해 정류되어 LED 모듈로 인가되는 직류 전원의 전압을 기 설정된 클램핑 전압 이하로 클램핑시킨다. On the other hand, the TVS diode TVS Z has a cathode terminal connected to the (-) terminal of the component terminal, a cathode terminal connected to the (+) terminal of the component terminal, rectified by the rectification part BD, To a predetermined clamping voltage or less.

이와 같은 본 실시예는 라이브 라인 또는 뉴트럴 라인을 통해 인가되는 서지 신호를 저감시킴과 더불어 대기 중으로 방전시켜 제품을 보호하고 소형 모듈 제품에도 용이하게 채용될 수 있도록 한다. The present embodiment reduces the surge signal applied through the live line or the neutral line, discharges it to the atmosphere, protects the product, and can be easily employed in a small-sized module product.

본 개시된 기술은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. . Accordingly, the true scope of protection of the present disclosure should be determined by the following claims.

10: 방전부
11: 제1 방전패턴
12: 제2 방전패턴
20: 신호 저감부
V: 배리스터
F: 퓨즈
BD: 정류부
TVS Z: TVS 다이오드10: discharge unit
11: first discharge pattern
12: second discharge pattern
20: Signal reduction section
V: varistor
F: Fuse
BD: rectifying part
TVS Z: TVS Diode

Claims (12)

교류 입력단자와 LED 모듈 사이에 연결되어 교류 입력라인을 통해 인가되는 서지 신호를 저감시키는 신호 저감부;
일단이 상기 교류 입력라인의 라이브 라인에 연결되고 타단이 상기 교류 입력라인의 뉴트럴 라인에 연결되어 양단 간에 인가되는 전압에 따라 저항이 변화하여 서지 신호를 접지로 바이패스시키는 배리스터; 및
애노드 단이 LED(Light Emitting Diode) 모듈의 (-)단자에 연결되고 캐소드 단이 상기 LED 모듈의 (+)단자에 연결되어 상기 LED 모듈로 인가되는 전압을 기 설정된 클램핑 전압 이하로 클램핑시키는 TVS(Transient Voltage Suppressor) 다이오드를 포함하는 과전압 보호장치.
A signal reducing unit connected between the AC input terminal and the LED module for reducing a surge signal applied through the AC input line;
A varistor which is connected to the live line of the AC input line at one end and is connected to the neutral line of the AC input line, and whose resistance changes according to a voltage applied across the AC input line to bypass the surge signal to the ground; And
(TVS) which is connected to the (-) terminal of the LED (Light Emitting Diode) module and whose cathode end is connected to the (+) terminal of the LED module and clamps the voltage applied to the LED module to a predetermined clamping voltage or less Transient Voltage Suppressor An overvoltage protection device that includes a diode.
제 1 항에 있어서, 상기 신호 저감부는
일단이 상기 교류 입력단자에 연결되고 타단이 상기 부품 단자에 연결되는 인덕터를 포함하는 것을 특징으로 하는 과전압 보호장치.
2. The apparatus of claim 1, wherein the signal reduction unit
And an inductor whose one end is connected to the AC input terminal and the other end is connected to the component terminal.
제 2 항에 있어서, 상기 인덕터는
상기 교류 입력라인 중 라이브 라인와 뉴트럴 라인 각각에 코어 형태로 삽입되는 제1 인덕터와 제2 인덕터를 포함하는 것을 특징으로 하는 과전압 보호장치.
The inductor according to claim 2, wherein the inductor
Wherein the first inductor and the second inductor are inserted into the live line and the neutral line of the AC input line, respectively, in a core form.
제 3 항에 있어서, 상기 제1 인덕터와 상기 제2 인덕터는 부품실장 형태로 제작되는 것을 특징으로 하는 과전압 보호장치.
The overvoltage protection device according to claim 3, wherein the first inductor and the second inductor are manufactured in a component mounting form.
제 3 항에 있어서, 상기 제1 인덕터와 상기 제2 인덕터는
PCB 상에서 단층 또는 다층 기반으로 형성되는 PCB(Printed Cirduit Board) 패턴으로 형성되되, 상기 PCB 패턴은 도전성 회로 패턴이 PCB 상에 복수 회로 감겨지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 과전압 보호장치.
4. The inductor according to claim 3, wherein the first inductor and the second inductor
Wherein the printed circuit board is formed of a printed circuit board (PCB) pattern formed on a PCB on a single layer or a multilayer basis, and the conductive pattern is formed so as to be wound on the PCB by a plurality of circuits.
제 5 항에 있어서, 상기 제1 인덕터의 PCB 패턴과 상기 제2 인덕터의 상기 PCB 패턴은 서로 접촉되지 않은 상태로 번갈아가면서 배치되는 것을 특징으로 하는 과전압 보호장치.
The overvoltage protection device according to claim 5, wherein the PCB pattern of the first inductor and the PCB pattern of the second inductor are alternately arranged without being in contact with each other.
제 5 항에 있어서, 상기 제1 인덕터의 PCB 패턴과 상기 제2 인덕터의 상기 PCB 패턴은 미로 형태 또는 모기향 형태로 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 과전압 보호장치.
6. The overvoltage protection device of claim 5, wherein the PCB pattern of the first inductor and the PCB pattern of the second inductor are formed in a labyrinth shape or a mesi shape, respectively.
제 1 항에 있어서,
상기 교류 입력단자에 연결되어 상기 신호 저감부의 임피던스보다 낮은 임피던스로 형성되어 서지 신호를 대기중으로 방전시키는 방전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 과전압 보호장치.
The method according to claim 1,
And a discharge unit connected to the AC input terminal and formed to have an impedance lower than the impedance of the signal reduction unit to discharge a surge signal into the atmosphere.
제 8 항에 있어서, 상기 방전부는
상기 교류 입력단자 중 뉴트럴 단자에 연결되고 임피던스가 상기 신호 저감부의 임피던스보다 낮게 형성되어 서지 신호를 대기 중으로 방전시키는 제1 방전패턴; 및
상기 교류 입력단자 중 라이브 단자에 연결되고 임피던스가 상기 신호 저감부의 임피던스보다 낮게 형성되어 서지 신호를 대기 중으로 방전시키는 제2 방전패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 과전압 보호장치.
9. The apparatus according to claim 8, wherein the discharge unit
A first discharge pattern connected to a neutral terminal of the AC input terminal and having an impedance lower than an impedance of the signal reduction section to discharge a surge signal into the atmosphere; And
And a second discharge pattern connected to a live terminal of the AC input terminal and having an impedance lower than an impedance of the signal reduction section to discharge a surge signal to the atmosphere.
제 9 항에 있어서, 상기 제1 방전패턴과 상기 제2 방전패턴은
2차원적인 또는 3차원적인 부품 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 과전압 보호장치.
The plasma display panel of claim 9, wherein the first discharge pattern and the second discharge pattern
Dimensional or three-dimensional part of the overvoltage protection device.
제 9 항에 있어서, 상기 제1 방전패턴과 상기 제2 방전패턴은 톱니 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 과전압 보호장치.
The overvoltage protection device according to claim 9, wherein the first discharge pattern and the second discharge pattern are formed in a sawtooth shape.
제 9 항에 있어서, 상기 제1 방전패턴과 상기 제2 방전패턴 간의 거리는 인가되는 전압에 따라 서로 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 과전압 보호장치.
The overvoltage protection device according to claim 9, wherein a distance between the first discharge pattern and the second discharge pattern is differently formed according to an applied voltage.
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