서지 보호소자 특성
SPD는 일반적으로 선로에 발생한 과도전류의 전파경로를 접지로 돌려 소자의 Breakdiwn전압으로 과도전압을 한정시키는 역할을 하는 피뢰관과 같은 방류형(Diverting)소자와 과도전류의 통과를 억제하여 피보호기기에 전파되지 못하게 하는 저항 혹은 인덕터 등의 저지형(Blocking)소자 및 유입되는 이상 과전압을 소자의 제한점합으로 한정시키는 MOV(Metal Oxide Varistor)나 정전압 다이오드 등의 차단형(Clamping)소자로 구성된다
종류
1)차단형 소자
- 차단형 소자는 단락에 걸리는 전압이나 부품에 흐르는 전류에 따라 부품의 임피던스가 변하는 비선형 특성을 이용한 것으로 Avalavche Diode, Zener Diode 및 SiC나 ZnO재료를 이용한 Varistor사 있다
- 현재 사용되고 있는 Varistir는 ZnO를 사용하는 MOV(Matal Oxide Varistor)이며, 상품명으로는 TNR혹은 ZNR이라 부른다
- 차단형 소자는 다음 그림 (a)와 같이 선로의 임피던스가 Z인 회로에 서지전압 V인 전압이 발생한 경우 이전압은 다음 그림 (b)와 같은 MOV의 비선형 전압- 전류 특성으로 인해 제한전압(Vc)로 억제한다.
2)방류형 소자
- 방류형의 대표적인 소자로 사용하는 피뢰관(Gas Tube Arrester)은 불활성 가스로 채워진 관 내부에 두 전극이 대향하고 있는 구조로 서지 전압이 피뢰관의 불꽃방전전압(Sparkover)이상이 되면 방전하는 특징이 있어 주로 직류회로 및 직류전압이 Bias되 교류신호 회로에 사용된다
- 이 소자는 속류가 흐를 수 있으므로 교류 전원회로에 적용할 때는 신중히 고려하여야 한다. 그러나 정전용량이 수[pF] 이하로 매우 낮으므로 고주파 신호회로에 널리 사용된다.
3)저지형 소자
저항 또는 인덕터가 주로 사용되며 피보호기기로 유입되는 전류가 억제하고 설비에 가해지는 전압을 작게하는 효과를 보는 소자이다.
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