[릴래이]

1.릴래이(Relay)의 개요

릴레이(계전기)란 코일에 전류를 흘리면 자석이 되는 성질을 이용하고 있다.코일이 전자석으로 되었을 때 철판을 끌어당

겨,그 철판에 붙어있는 스위치부의 접점을 닫거나 열기도 한다.릴레이가 좋은점은 전기적으로 독립된 회로를 연동시킬수

있다는 점이다. 5V와 같은 저전압계로 구성된 회로의 동작에 의해 AC 100V계의 회로를 ON/OFF시키든가, 대전류의 회로

를 ON/OFF시킬 수 있다.릴레이는 기계적으로 접점을 닫거나 열기 때문에 일반적으로 고속 동작은 할 수 없다.(특수용도

로 고주파 릴레이라는 것도있어 고속 동작이 가능한 릴레이도 있다) 릴레이에도 여러 종류가 있으며, 코일에 가하는 전압

(구동전압), 접점용량 등에 따라, 적절한 것을 선택할 필요가있다

2.릴레이의 특성

최근에는 저렴하고 고성능인 반도체 스위치가 보급되어 릴레이의 용도는 적어졌다.특히 스피드나 소비 전력 내구성 등의

코일로 기계 접점을 동작시키는 릴레이는 가동부가 없는 반도체 스위치에 비해 훨씬 떨어진다. 그러나 ON 저항이 적은것

OFF 때에 절연 저항이 큰것, 내압이나 전류용량이 큰 것 등 릴레이에는 반도체 스위치에서 얻어지지 않는 우수한 특성이

있다.

전자회로에서 사용하는 소형 릴레이의 예를 나타낸다. 일반적으로 리드 릴레이라고 하는 것은 소형,고속,저 소비 전력의

특징이 있다. 릴레이를 전자회로에서 사용하는 경우,접점의 부하 전류가 너무 적으면 개폐가 정확하게 안 된다.메이커에

따라서는 개폐되는 최소부하의 표준을 카탈로그에 기재하고 있다. 일반적으로 말해서 접점의 전류 용량이 클수록 미소전

하의 개폐에는 부적당하다. 릴레이에 한하지 않고 스위치 등의 기계접점에서 수 십 ~ 수 백 mA의 전류를 흘리도록 한다

또, 부하 전압이 미소할 경우,코일의 여자에 의한 접점의 열기 전력이 문제가 되는 경우도 있다. 열기전력의 크기는 보통

1mA 이하이다. 특히 저 열 기전력을 특징으로 하는 제품도 있다.

3.릴레이를 사용할 때 주의 할 점

접점 정격용량의 사고방식: 접점의 정격은 모두 최대값으로 표기하고 있고 순시라도 과전류, 과전압 부하를 개폐하면 접

점면이 아크나 줄열 (Joule's heat)에 의해 소모나 전이를 일으켜 용착 하거나 특성 열화가 현저히 발생한다. 따라서 접

점정격>=최대개폐전압 X최대개폐 전류로 사용하도록 하는 것이 바람직하다. 단,사용전압이 DC 200V 이상을 넘는 경우

는 사용 최대 개폐 전류가 수 mA이하로 되거나 부하의 전류에 따라 동작 수명 회수가 크게 제한 되므로 주의해야 한다.

한편,최대 통전전류는 접점 폐성 중에 전류를 연속 통과 시킴으로써 과전 류가 되었을 경우에는 접점 자계와 코일 자계와

의 상호작용에 의해 채터링을 일으키거나 주울 열이 발생하여 접점이 현저히 소모 열화하거나 코일이 소손 된다.

접점의 보호회로: 접점을 거쳐 과도적 현상이 있는 부하회로나 일반적으로 DC 200V 를 넘는 부하 전압회로를 개폐하는

경우는 접점의 수명을 확보하여 접점 장해를 방지하기 위한 보호회로가 필요해진다.

ㄱ)유도부하의 경우: 릴레이, 솔레노이드 등의 유도성 부하를 끊은 경우 정상의 약 10배 정도의 역기전력을 발생하며,

역기전압이 200V 를넘으면 글로우 또는 아크 방전이 발생하여 접점이 파괴되는 원인이 된다.그래서 역기전압을 낮게 억

압하거나 방전시간을 짧게 하는 보호회로를 삽입한다.

ㄴ) 램프, 히터 부하의 경우: 램프(텅스텐) 부하에서는 정상전류에 도달할 때까지 약 10배의 돌입전류가 흐르며, 이 전류

가 릴레이의 최대개폐전류를 넘으면 접점이 용착 현상을 일으킨다. 용량성 부하의 경우,접점과 부하가 긴 테이블 등으로

이어져 있을 때에는 선간의 부유용량에 의한 서지 전류가 발생한다.보통 이러한 경우에는 접점에 가까운 곳에 서지 서프

레서를 삽입한다.일반 적으로는 10Mh 정도의 인덕터를 삽입한다. 또한,콘덴서를 포함한 회로에서 접점의 개폐가 빈번한

경우에도 콘덴서의 충 방전 때에 돌입 전류가 흐르므로 보호회로를 필요로 한다.