KR101004987B1

KR101004987B1 - Surge protector with overheat protection

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Publication number: KR101004987B1
Application number: KR1020100031168A
Authority: KR
Inventors: 정용기
Original assignee: (주)의제전기설비연구원
Priority date: 2010-04-06
Filing date: 2010-04-06
Publication date: 2011-01-04

Abstract

본 발명은 과열 방지 장치가 구비된 서지 보호 장치에 관한 것으로, 전원선에 연결되어 일정 수준 이상의 전원이 인가되면 흡수하여 접지로 도통시키는 복수의 바리스터(varistor); 전류가 인가되면 열을 발생하는 발열체; 상기 발열체와 접촉하되 상기 발열체가 일정 온도 이상으로 상승되면 그로부터 열 전달 받아 동작되는 제1 온도퓨즈; 상기 복수의 바리스터 각각과 접촉하되 상기 바리스터가 일정 온도 이상으로 상승되면 그로부터 열 전달 받아 동작되는 복수의 제2 온도퓨즈; 상기 제2 온도퓨즈가 동작되면 상기 발열체에 전류를 도통시키는 스위칭 소자; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 과열 방지 장치가 구비된 서지 보호 장치를 이용하는 것에 의하여, 바리스터와 온도퓨즈를 별도의 회로로 구성하는 한편 온도퓨즈 상호 간 직렬로 연결하는 구성을 채택하여 하나의 온도퓨즈라도 동작되면 입력 전원을 차단함으로써 바리스터가 열폭주에 의하여 전원의 단락된 경우 전원계통을 보호하고 화재로부터 보호할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a surge protection device provided with an overheat prevention device, comprising: a plurality of varistors connected to a power line and absorbed when a predetermined level or more of power is applied and connected to ground; A heating element that generates heat when a current is applied; A first temperature fuse which is in contact with the heating element and is operated by receiving heat therefrom when the heating element is raised above a predetermined temperature; A plurality of second temperature fuses in contact with each of the plurality of varistors, the plurality of temperature fuses being operated by receiving heat therefrom when the varistors are raised above a predetermined temperature; A switching element for conducting a current to the heating element when the second temperature fuse is operated; Characterized in that comprises a.
By using the surge protection device provided with the overheat protection device as described above, the varistor and the temperature fuse are constituted by separate circuits and the temperature fuses are connected in series to each other. If the varistor is short-circuited due to thermal runaway, it can protect the power system and protect it from fire.

Description

Surge Protector Having Overheat Protection Device

본 발명은 과열 방지 장치가 구비된 서지 보호 장치에 관한 것으로, 특히 바리스터의 과열을 감지하면 즉시 입력 전원을 차단하여 서지 보호 장치가 더 이상 가열되어 손상되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 바리스터의 열폭주로 인하여 바리스터가 단락상태가 됨으로써 전원계통에 손상을 주는 것을 최소화할 수 있는 과열 방지 장치가 구비된 서지 보호 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a surge protection device provided with an overheat protection device, and in particular, when the overheating of the varistor is sensed, the input power is cut off immediately to prevent the surge protection device from being further heated and damaged, as well as thermal runaway of the varistor. The present invention relates to a surge protection device provided with an overheating prevention device capable of minimizing damage to a power system due to a short circuit of a varistor.

서지 보호 장치는 서지(surge) 전압으로부터 장치를 보호하기 위한 응용기기이다. 서지 보호 장치는 전기 장치에 공급되는 안전 범위 이상의 이상 전압을 차단하거나 접지로 유도하여 감쇄시키는 것이다.Surge protection devices are applications for the protection of devices from surge voltages. Surge protection devices are those that block or induce attenuating abnormal voltages beyond the safe range supplied to electrical devices.

서지 보호 장치는 그 기능에 따라 전압스위칭형, 전압제한형, 조합형의 3종류로 나뉜다. 전압 스위칭형은 서지가 인가되지 않은 경우 높은 임피던스 상태이고, 전압서지가 있을 때는 급격하게 임피던스가 낮아지는 기능을 가진 서지 보호 장치이다. 이에 사용되는 소자의 예로, 에어갭, 가스방전관, 사이리스터, 트라이액 등이 있다. 전압제한형은 서지가 인가되지 않은 경우 높은 임피던스 상태이고, 서지전류와 전압이 상승하면 임피던스가 연속적으로 감소하는 기능을 가진 서지 보호 장치이다. 전압제한형 서지 보호 장치에 사용되는 소자의 예로, 바리스터, 억제 다이오드 등이 있다. 조합형은 전압스위칭형 소자와 전압제한형 소자를 갖는 서지 보호 장치이다. 인가전압의 특성에 따라 전압스위칭, 전압제한 또는 전압스위칭과 전압제한의 두 가지 동작을 하는 것으로 가스방전관과 바리스터를 조합한 서지 보호 장치가 있다.Surge protection devices are divided into three types: voltage switching type, voltage limiting type, and combination type, depending on their function. The voltage switching type is a surge protection device having a high impedance state when no surge is applied and a sudden drop in impedance when there is a voltage surge. Examples of devices used therein include air gaps, gas discharge tubes, thyristors, triacs, and the like. The voltage limiting type is a surge protection device that has a high impedance state when no surge is applied and continuously decreases the impedance when the surge current and the voltage increase. Examples of devices used in voltage limited surge protection devices include varistors and suppression diodes. The combination type is a surge protection device having a voltage switching element and a voltage limiting element. There is a surge protection device that combines a gas discharge tube and a varistor.

상기 서지 보호장치 중 뇌해를 방지하기 위하여 단상교류 또는 삼상교류 전로나 직류 전로에 있어서 전기 기기와 대지간에 천둥에 의한 과도기적인 과전압을 제한하고 서지(serge)전류를 분류하는 디바이스(device)로서 서지 보호 장치가 설치되어 있다. 이 서지 보호 장치용 소자로서는 산화 아연 형태 바리스터(varistor)가 일반적으로 사용된다.Surge protection as a device to limit the transient overvoltage caused by thunder and classify the surge current in the single-phase or three-phase alternating current or direct current converter in order to prevent the damage of the surge protection device. The device is installed. As the element for the surge protection device, a zinc oxide type varistor is generally used.

이 산화 아연 형태 바리스터(varistor)는 낙뢰 등이 반복하여 입력 되면 그 입력 레벨(level)에 따라서 순차적으로 전압이 떨어진다. 산화 아연 형태 바리스터(varistor)의 입력 전압이 떨어지면 누설되는 전류가 증가하여 발열량이 증가하고 이에 따라 열 폭주에 의한 발연 발화의 원인이 된다. 이를 방지하기 위하여 산화 아연 형태 바리스터(varistor)의 열 폭주에 의한 발연 발화를 방지하는 보호로서 온도퓨즈(fuse) 기능을 구비하고 있는 것이 제안되어 있다. When a zinc oxide type varistor is repeatedly inputted by a lightning strike or the like, the voltage decreases sequentially according to its input level. When the input voltage of the zinc oxide varistor (varistor) falls, the leakage current increases to increase the amount of heat generated, thereby causing smoke ignition caused by thermal runaway. In order to prevent this, it is proposed to have a temperature fuse function as a protection to prevent fuming ignition by thermal runaway of a zinc oxide type varistor.

그러나 도 1과 같이 다수의 바리스터가 연결된 서지 보호 장치의 경우, 바리스터와 온도퓨즈를 직접 연결시키는 구조를 채택하면 하나 이상의 바리스터에 과전압이 인가되어 그와 직접 연결된 온도퓨즈가 온도상승에 의해 동작('온도퓨즈가 동작한다'라는 것은 온도퓨즈의 내부온도가 올라가 온도퓨즈가 단선되는 것을 의미하며 이하 동일한 의미이다.)되지아니하면 전원과 부하가 손상을 입을 수 있는 문제점이 있었다.However, in the case of a surge protection device in which a plurality of varistors are connected as shown in FIG. 1, when a varistor is directly connected to a temperature fuse, an overvoltage is applied to one or more varistors so that a temperature fuse directly connected to the varistor is operated by a temperature rise (' The temperature fuse operates, which means that the internal temperature of the temperature fuse rises and thus the temperature fuse is disconnected. The same means below.) Otherwise, the power and the load may be damaged.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 바리스터와 온도퓨즈를 별도의 회로로 구성하는 한편 온도퓨즈 상호 간 직렬로 연결하는 구성을 채택하여 하나의 온도퓨즈라도 동작되면 입력 전원을 차단함으로써 서지 보호 장치, 전원 및 부하에 과전압이 인가되는 것을 방지할 수 있는 과열 방지 장치가 구비된 서지 보호 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to solve the problems described above, and to configure the varistor and the temperature fuse in a separate circuit, while adopting a configuration in which the temperature fuse is connected in series with each other, even if one temperature fuse is operated, An object of the present invention is to provide a surge protection device equipped with a surge protection device capable of preventing overvoltage from being applied to a surge protection device, a power supply, and a load by cutting off a power supply.

본 발명에 따른 과열 방지 장치가 구비된 서지 보호 장치는 전원선에 연결되어 일정 수준 이상의 서지가 인가되면 흡수하여 접지로 도통시키는 복수의 바리스터(varistor); 전류가 인가되면 열을 발생하는 발열체; 상기 발열체와 접촉하되 상기 발열체가 일정 온도 이상으로 상승되면 그로부터 열 전달 받아 동작되는 제1 온도퓨즈; 상기 복수의 바리스터 각각과 접촉하되 상기 바리스터가 일정 온도 이상으로 상승되면 그로부터 열 전달 받아 동작되는 복수의 제2 온도퓨즈; 상기 제2 온도퓨즈가 동작되면 상기 발열체에 전류를 도통시키는 스위칭 소자; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Surge protection device provided with an overheat prevention device according to the present invention is connected to a power line a plurality of varistors (varistor) for absorbing and conducting to ground when a predetermined level or more surge is applied; A heating element that generates heat when a current is applied; A first temperature fuse which is in contact with the heating element and is operated by receiving heat therefrom when the heating element is raised above a predetermined temperature; A plurality of second temperature fuses in contact with each of the plurality of varistors, the plurality of temperature fuses being operated by receiving heat therefrom when the varistors are raised above a predetermined temperature; A switching element for conducting a current to the heating element when the second temperature fuse is operated; And a control unit.

본 발명에 따른 또 다른 특징으로는, 상기 제1 온도퓨즈는 상기 제2온도퓨즈보다 동작점이 더 낮은 것을 특징으로 한다.In still another aspect of the present invention, the first temperature fuse has a lower operating point than the second temperature fuse.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 과열 방지 장치가 구비된 서지 보호 장치에 의하면, 바리스터와 온도퓨즈를 별도의 회로로 구성하는 한편 온도퓨즈 상호 간 직렬로 연결하는 구성을 채택하여 하나의 온도퓨즈라도 동작되면 입력 전원을 차단함으로써 바리스터가 열폭주에 의하여 전원의 단락된 경우 전원계통을 보호하고 화재로부터 보호할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the surge protection device provided with the overheat protection device according to an embodiment of the present invention, the varistor and the temperature fuse is configured as a separate circuit, while adopting a configuration in which the temperature fuses are connected in series with each other. When the temperature fuse is operated, the input power is cut off, so that the power system can be protected and the fire can be protected if the varistor is short-circuited due to thermal runaway.

도 1은 종래 발명에 의한 다수의 바리스터가 연결된 서지 보호 장치를 간략화 회로도를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 서지 보호 장치의 회로도를 간략하게 나타낸 도면이다.
도 3는 도 2에서 일점쇄선으로 표시된 부분을 나타낸 도면이다.1 is a simplified circuit diagram illustrating a surge protection device connected to a plurality of varistors according to the related art.
2 is a schematic circuit diagram of a surge protection device according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a view showing a portion indicated by a dashed line in FIG.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.
The above and other objects and novel features of the present invention will become more apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

이하, 본 발명의 구성을 도면에 따라서 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the structure of this invention is demonstrated in detail according to drawing.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 서지 보호 장치(10)의 회로도를 간략하게 나타낸 도면이다. 도 2에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 서지 보호 장치(10)는 전원(100),입력전원 차단부(200), 스위치부(300), 서지(surge) 차단부(400)를 포함하여 구성된다. 본 실시예에서는 단일의 상에 대하여 간략하게 도면으로 도시하였으므로 이를 확장하여 단상 2선식, 3상 3선식 및 3상 4선식에 모두 적용 가능하다.
2 is a circuit diagram of a surge protection device 10 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the surge protection device 10 according to the embodiment of the present invention includes a power source 100, an input power interrupter 200, a switch unit 300, and a surge interrupter 400. It is configured to include. In this embodiment, since a single phase is shown in the drawing briefly, it can be extended and applied to both single-phase two-wire, three-phase three-wire and three-phase four-wire.

서지(surge) 차단부(400)는 일정 수준 이상의 전원이 인가되면 흡수하여 접지로 도통시키는 것으로서 복수의 바리스터(varistor)(410)로 구성되어 있다. 여기서 일정 수준의 전원이라 함은 서지(surge) 차단부(400)에서 서지(surge)로 판단되는 임계 전압을 의미한다.The surge blocking unit 400 absorbs when a predetermined level or more of power is applied, and conducts it to ground, and includes a plurality of varistors 410. Here, the power of a predetermined level means a threshold voltage determined as a surge in the surge blocking unit 400.

복수의 바리스터(varistor)(410)는 일정 수준 이상의 전원이 인가되면 내부의 저항이 감소한다. 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 바리스터(varistor)(410)를 전원(100)과 부하(500)사이에 병렬로 연결시키면 전원(100)으로부터 일정전압 이상 인가되는 경우 상기 복수의 바리스터(varistor)(410) 내부저항이 감소하여 과전류를 흡수하여 접지로 유도함으로써 부하(500)에 과전류가 흘러 손상되는 것을 방지할 수 있다.The plurality of varistors 410 may reduce internal resistance when a predetermined level or more of power is applied. As shown in FIG. 2, when a plurality of varistors 410 are connected in parallel between the power supply 100 and the load 500, the plurality of varistors are applied when a predetermined voltage or more is applied from the power supply 100. 410 The internal resistance is reduced to absorb the overcurrent and lead to ground, thereby preventing the overcurrent from flowing through the load 500.

복수의 바리스터(varistor)(410)는 필요에 따라 칩형, 기판실장형 또는 모듈형 등으로 제조될 수 있다. 또한, 본 발명에서는 바리스터(varistor)(110)만을 예시하였으나 당업자의 설계 변경에 따라 바리스터(varistor)(110) 대신 억제형 소자를 채택할 수도 있다.
The plurality of varistors 410 may be manufactured in a chip type, a board mounting type, or a module type as necessary. In addition, in the present invention, only the varistor 110 is illustrated, but a suppression element may be adopted instead of the varistor 110 according to a design change by those skilled in the art.

입력전원 차단부(200)는 서지 보호 장치(10)에 허용 전압 이상이 인가되면 전원(100)에서 서지 보호 장치(10)에 인가되는 전압을 차단하는 것으로서 제1 온도퓨즈(210)과 발열체(220)로 구성되어 있다.The input power cut-off unit 200 cuts the voltage applied to the surge protection device 10 from the power supply 100 when the surge protection device 10 is applied with the allowable voltage or more, and the first temperature fuse 210 and the heating element ( 220).

제1 온도퓨즈(210)는 입력전원의 한 극과 직렬로 연결되며 발열체와 접촉하여 발열체가 발열을 하면 발열체로부터 전달되는 열에 의하여 동작되어 전원(100)으로부터 서지 보호 장치(10)에 전압이 인가되지 않도록 한다. 제1 온도퓨즈(210)의 동작점은 90℃~110℃인 것이 바람직하다.The first temperature fuse 210 is connected in series with one pole of an input power source, and when the heating element generates heat by contacting the heating element, the first temperature fuse 210 is operated by heat transmitted from the heating element so that a voltage is applied from the power supply 100 to the surge protection device 10. Do not The operating point of the first temperature fuse 210 is preferably 90 ℃ ~ 110 ℃.

또한 부하전류를 차단하여야 함으로 전류 차단능력이 큰 온도 퓨즈가 바람직 하다.In addition, since the load current must be cut off, a thermal fuse having a large current breaking capability is desirable.

발열체(220)는 전압이 인가되면 열을 발생시키는 것으로 인가되는 전압에 따른 발열 특성에 따라 발열체의 재료를 금속 발열체 또는 비금속 발열체를 사용할 수 있다.
The heating element 220 may generate heat when a voltage is applied, and may use a metal heating element or a non-metal heating element as the material of the heating element according to the heating characteristic according to the applied voltage.

스위치부(300)는 복수의 바리스터(varistor)(410)중 하나 이상에 과전압이 인가되어 과열되면 전원(100)으로부터 서지 보호 장치(10)에 전압이 인가되지 않도록 하는 것으로 스위칭 소자(310), 저항(320), 제1직류전원(330), 제2직류전원(340), 제2 온도퓨즈(350)로 구성된다.The switch unit 300 prevents a voltage from being applied to the surge protection device 10 from the power supply 100 when an overvoltage is applied to at least one of the plurality of varistors 410 so as to overheat. The resistor 320, the first DC power supply 330, the second DC power supply 340, and the second temperature fuse 350 are included.

저항(320)은 발열체(220)에 흐르는 전류의 양을 조정하기 위한 것이고, 제1직류전원(330) 및 제2직류전원(340)은 스위칭 소자(310)를 구동시키기 위하여 직류전원을 공급하고 발열체(220)의 발열전원으로 작동한다. 본 발명에서는 설명의 편의를 위하여 배터리로 표시하나 상용전원을 공급받아 직류로 변환하는 DC전원공급장치가 사용될 수도 있다.The resistor 320 is used to adjust the amount of current flowing in the heating element 220. The first DC power source 330 and the second DC power source 340 supply DC power to drive the switching element 310. It operates as a heating power source of the heating element 220. In the present invention, for convenience of description, a DC power supply device that converts to DC by receiving commercial power but may be used.

복수의 제2 온도퓨즈(350)는 복수의 바리스터(varistor)(410)의 개수에 대응되도록 구비되며 복수의 바리스터(varistor)(410)와 접촉 및 압착되어 복수의 바리스터(varistor)(410)로부터 용이하게 열전달을 받을 수 있다. The plurality of second temperature fuses 350 are provided so as to correspond to the number of varistors 410, and are contacted and compressed to the varistors 410 so that the plurality of varistors 410 are separated from the varistors 410. It is easy to receive heat transfer.

또한 복수의 제2 온도퓨즈(350)는 온도에 민감한 온도퓨즈이며 미소전류를 차단하여야 하므로 전류차단 능력은 미소전류만을 차단할 정도의 온도퓨즈이면 된다.In addition, since the plurality of second temperature fuses 350 are temperature-sensitive temperature fuses and must cut minute currents, the current blocking capability may be a temperature fuse enough to block only minute currents.

바람직하게는 도 3에 도시된 바와 같이 복수의 바리스터(varistor)(410)에서 복수의 제2 온도퓨즈(350)로 열전달 효율을 높이기 위하여 복수의 바리스터(varistor)(410) 및 상기 복수의 제2 온도퓨즈(350)의 외면에 절연클립(도면 미도시) 또는 압착케이스(430)가 결합되어 상호 압착되거나 열수축 테이프(도면 미도시)로 권취되어 상호 압착되는 구성을 취할 수 있다. 이러한 구성을 취하면 열전달 효율이 상승하므로 복수의 제2 온도퓨즈(350)의 동작점은 제1 온도퓨즈(210)보다 높은 것이 바람직하며 구체적으로는 100℃~120℃인 것이 바람직하다.Preferably, as shown in FIG. 3, in order to increase heat transfer efficiency from the plurality of varistors 410 to the plurality of second temperature fuses 350, the plurality of varistors 410 and the plurality of second plurality of varistors 410, respectively. An insulating clip (not shown) or a pressing case 430 may be coupled to the outer surface of the temperature fuse 350 to be compressed to each other, or may be wound with a heat shrink tape (not shown) to be pressed together. In this configuration, the heat transfer efficiency is increased, so that the operating points of the plurality of second temperature fuses 350 are preferably higher than the first temperature fuses 210, and specifically, 100 ° C. to 120 ° C.

스위칭 소자(310)는 복수의 바리스터(varistor)(410)가 정상 상태일 때는 발열체(220)에 전압을 인가시키지 않으나 복수의 바리스터(varistor)(410)중 하나 이상 과열되어 제2온도 퓨즈가 동작되면 발열체(220)에 전압을 인가시켜 발열체(220)의 온도를 상승시키는 동시에 제1 온도퓨즈(210)는 발열체(220)로부터 발생되는 열을 전달받아 동작되도록 하는 것이다.When the plurality of varistors 410 are in a normal state, the switching element 310 does not apply a voltage to the heating element 220, but at least one of the plurality of varistors 410 is overheated to operate the second temperature fuse. When the voltage is applied to the heating element 220, the temperature of the heating element 220 is increased, and at the same time, the first temperature fuse 210 is operated by receiving heat generated from the heating element 220.

이러한 스위칭 소자(310)에는 접합 트랜지스터(Juntion Transistor), FET(Field Effect Transistor), IGBT(Insulated gate bipolar transistor) 및 GTO(Gate Turn-Off thyristor)등이 사용될 수 있으나 본 발명의 실시예에서는 접합 트랜지스터(Bipolar Juntion Transistor)를 예시하여 설명한다.Junction transistors, field effect transistors (FETs), insulated gate bipolar transistors (IGBTs), gate turn-off thyristors (GTOs), and the like may be used for the switching device 310, but in the exemplary embodiment of the present invention, the junction transistors may be used. Bipolar Juntion Transistor will be described as an example.

도 2를 참조하여 스위칭 소자(310)에 연결된 회로를 설명하면, 스위칭 소자(310)의 컬렉터 단자와 에미터 단자 사이에는 제1직류전원(330)이 연결되어 스위칭 소자(310)가 턴온 시 컬렉터 단자로부터 전류가 흘러나와 발열체(220)에 전압이 인가될 수 있도록 구성된다.Referring to FIG. 2, a circuit connected to the switching element 310 will be described. A first DC power source 330 is connected between the collector terminal and the emitter terminal of the switching element 310 so that the switching element 310 is turned on when the collector is turned on. The current flows from the terminal and is configured such that a voltage can be applied to the heating element 220.

스위칭 소자(310)의 컬렉터 단자와 베이스 단자 사이에는 스위칭 소자(310) 구동을 위한 제2직류전원(340)이 연결되어 있으며 또한 발열체(220)가 접속되어 스위칭소자를 통과하는 전류에 의하여 열을 발생시킨다. 발열체에서 발열되는 온도를 조정하기 위하여 저항(320)이 발열체에 추가적으로 연결될 수 있다.A second DC power source 340 for driving the switching element 310 is connected between the collector terminal and the base terminal of the switching element 310, and the heat generator 220 is connected to generate heat by a current passing through the switching element. Generate. The resistor 320 may be further connected to the heating element in order to adjust the temperature generated by the heating element.

스위칭 소자(310)의 베이스 단자와 에미터 단자 사이 전기적으로 합선 상태에 있도록 접속되어 있으며 복수의 제2 온도퓨즈(350)가 베이스 단자와 에미터 단자를 연결하는 선 사이에 구비되어 있다.
The base terminal and the emitter terminal of the switching element 310 are electrically connected so as to be in a short circuit state, and a plurality of second temperature fuses 350 are provided between the lines connecting the base terminal and the emitter terminal.

한편, 본 발명에 따른 과열 방지 장치가 구비된 서지 보호 장치는 다음과 같이 동작한다. 정상상태에서는 스위칭 소자(310)의 베이스 단자와 에미터 단자가 합선되어 있으므로 베이스 단자로 유입되는 전류가 차단되어 스위칭 소자(310)는 턴오프 상태이다. 따라서, 발열체에는 전류가 흐르지 않아 전원(100)과 서지 보호 장치(10)는 계속 접속된 상태로 유지된다.On the other hand, the surge protection device with an overheat protection device according to the present invention operates as follows. In the normal state, since the base terminal and the emitter terminal of the switching element 310 are short-circuited, the current flowing into the base terminal is cut off and the switching element 310 is turned off. Therefore, no current flows through the heating element, so that the power supply 100 and the surge protection device 10 remain connected.

그러나 전원으로부터 이상 과전압이 인가되어 복수의 바리스터(varistor)(410)중 하나 이상이 과열되면 복수의 제2 온도퓨즈(350)중 하나 이상의 제2온도 퓨즈가 과열된 바리스터로부터 열전달을 받아 동작된다. 따라서 베이스 단자와 에미터 단자 사이는 더 이상 합선 상태가 아니며 스위칭 소자(310)의 베이스 단자와 에미터 단자 사이에 전압차가 발생한다. However, when an abnormal overvoltage is applied from a power source and one or more of the plurality of varistors 410 are overheated, one or more second temperature fuses of the plurality of second temperature fuses 350 are operated by receiving heat transfer from the overheated varistor. Accordingly, the short between the base terminal and the emitter terminal is no longer short-circuited, and a voltage difference occurs between the base terminal and the emitter terminal of the switching element 310.

따라서 스위칭 소자(310)의 베이스 단자에 전류가 유입되기 시작하므로 스위칭 소자(310)는 턴온 상태로 전환되어 발열체에 전류가 인가되므로 발열체는 과열되어 제1 온도퓨즈로 열전달을 하므로 제1 온도퓨즈는 내부온도가 일정온도 이상 상승하면 동작한다. 제1 온도퓨즈의 동작으로 전원(100)과 서지 보호 장치(10)의 접속이 차단되므로 이상 과전압으로 인하여 서지 보호 장치(10) 및 부하(500)가 손상되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 바리스터가 열폭주에 의하여 산회된 경우에도 전원계통을 보호할 수 있다.
Therefore, since current starts to flow into the base terminal of the switching element 310, the switching element 310 is turned on and a current is applied to the heating element. Thus, the heating element is overheated and heat transfers to the first temperature fuse. It operates when the internal temperature rises above a certain temperature. Since the connection between the power supply 100 and the surge protection device 10 is blocked by the operation of the first temperature fuse, the surge protection device 10 and the load 500 can be prevented from being damaged due to the abnormal overvoltage, and the varistor The protection of the power system may be protected even if it is caused by thermal runaway.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.As mentioned above, although the invention made by the present inventor was demonstrated concretely according to the said Example, this invention is not limited to the said Example and can be variously changed in the range which does not deviate from the summary.

10 : 서지 보호 장치 100 : 전원
200 : 입력전원 차단부 210 : 제1 온도퓨즈
220 : 발열체 300 : 스위치부
350 : 제2 온도퓨즈 410 : 복수의 바리스터10: surge protection device 100: power
200: input power cut-off unit 210: first temperature fuse
220: heating element 300: switch unit
350: second temperature fuse 410: a plurality of varistors

Claims

A plurality of varistors connected to a power line and absorbed when a predetermined level or more of power is applied to the ground;
A heating element that generates heat when a current is applied;
A first temperature fuse in contact with the heating element and operated by receiving heat from the heating element;
A plurality of second temperature fuses in contact with each of the plurality of varistors and operated by receiving heat from the varistors;
A switching element for generating current by heating the heating element when the second temperature fuse is operated;
Consists of including
When one or more of the plurality of second temperature fuses are operated, a voltage is applied to the heating element to increase the temperature of the heating element, and the first temperature fuse is operated by receiving heat generated from the heating element having the elevated temperature.
And wherein the first temperature fuse has a lower operating point than the second temperature fuse.

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