서지 보호기 내부 회로 내 전기 소자에 따른 서지 특성 연구 = A Study Surge Characteristics Base on Electrical Elements in the Circuit inside a Surge Protective Device

국문 초록 (Abstract)

서지보호기의 내부회로에서 사용되는 소자 별로 서지 특성을 분석하기 위하여 전원 발생에 적용할 서지발생기의 회로도를 IEC 61000 4-5의 규격을 기준으로 설계하였다. IEC 61000 4-5에서 제시하고 있는 1.2/50μs & 8/20μs의 파형을 발생 하는 조합파 서지발생기의 모델을 사용하여 서지 발생기의 회로를 구성하였다. 회로는 전압 제한형 서지 보호 회로로 회로로 구성하였으며 전압 스위치형 서지 보호 회로로 회로를 구성하였다 조합형 서지 보호 회로로서 와 와 및 와 다이오드 소자의 조합형 서지 보호회로를 구성하였다 및 에 대한 전압과 전류의 파형 특성을 관찰하였다 또한 조 합형 서지 보호 회로에서의 서지 임펄스 전압 인가 특성을 관찰하였다 조합형 다이오드의 회로에 대한 과도 응답 특성에 대한 전압 특 성은 와 의 소자는 μ 의 서지 임펄스 전압의 특성과 유사하다 는 것을 알 수 있었다 조합형 회로에서 서지 임펄스 전압을 인가하였을 때 서지 과도 응답 특성은 서지 임펄스 전압을 인가하였을 때까지는 μ 와 같이 유 사한 특성을 나타내었다 또한 다이오드의 인덕터에 의한 영향으 로 인하여 다이오드도 의 영향을 받으면서 동작 특성에 따른 도통시 간이 짧아짐을 알 수 있었다 그리고 조합형 다이오드의 회로에 대한 전압적인 특성은 와 소자의 μ 에 대한 서지 서지 임펄스 전압 특성과 유사하다는 것을 알 수 있었다

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In order to analyze the surge characteristics of each device used in the internal circuit of the surge protector, the schematic of the surge generator to be applied in power generation was designed based on the specifications of IEC 61000 4-5. The circuit of the surge generator is a model of a combined wave surge generator that generates waveforms of 1.2/50μs & 8/20μs according to the specifications of IEC 61000 4-5. The SPD circuit is composed of MOV and TVS circuits as voltage-limiting surge protection circuits, and GDT circuit as voltage-switching surge protection circuit. As a combination type surge protection circuit, a combination type surge protection circuit of MOV and GDT, GDT and TVS, and MOV, GDT and TVS diode elements was constructed. The voltage and current waveform characteristics of MOV, TVS, and GDT were observed, and the surge impulse voltage application characteristics of the combined surge protection circuit were observed. The voltage characteristics of the circuit of the combined GDT & MOV & TVS diode showed that the voltage characteristics of the surge transient response characteristics of the GDT and MOV elements are similar to those of the surge impulse voltage of 1.2/50 μs.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서론 1
• 제 2 장 낙뢰 및 서지 특성 3
• 2.1 서지 발생원인 3
• 2.2 뇌 서지 4
• 2.3 개폐 서지 14
• 2.4 서지 시험 규격 18
• 제 3 장 서지 보호기 및 소자 특성 21
• 3.1 서지보호기(SPD) 21
• 3.2 통신신호용 서지 보호기의 성능 및 규격 23
• 3.3 서지 보호 회로 소자 27
• 3.3.1 GDT 27
• 3.3.2 MOV 30
• 3.3.3 애벌런치 다이오드 33
• 제 4 장 전산 모사 35
• 4.1 전산모사 방법 35
• 4.2 서지 발생기 35
• 4.2.1 서지발생기 설계 35
• 4.2.2 서지 발생 실험의 규격에 의한 파라미터 설정 39
• 4.3 SPD 회로 구성 42
• 4.3.1 전압 제한형 서지 보호 회로 42
• 4.3.2 전압 스위치형 서지 보호 회로 43
• 4.3.3 조합형 서지 보호 회로 44
• 제 5 장 결과 분석 48
• 5.1 서지발생기 48
• 5.2 전압 제한형 서지 보호 회로 49
• 5.2.1 MOV 소자의 서지 보호 회로 49
• 5.2.2 TVS 다이오드의 서지 보호 회로 54
• 5.3 전압 스위치형 서지 보호 회로 60
• 5.3.1 GDT 소자의 전압 측정 파형 60
• 5.3.2 GDT 소자의 전류 측정 파형 61
• 5.4 조합형 서지 보호 회로 62
• 5.4.1 GDT & MOV 소자의 조합 서지 보호 회로 62
• 5.4.2 GDT & TVS 다이오드 조합 서지 보호 회로 64
• 5.4.3 GDT & MOV & TVS 다이오드 조합 서지 보호 회로 69
• 제 6 장 결론 72
• 참고문헌 74
• 부록 75