relay coil 기술

정의	해설
교류 동작형 (이하 AC형)	AC형 Relay를 동작하는 전원은 거의가 상용주파수(50Hz 또는 60Hz)이고 표준 전압으로서는 AC 6, 12, 24, 48, 100, 110, 200, 220, 240V가 있습니다. 이 때문에 표준 전압 이외의 전압이면 특수품적 요소가 되며, 가격, 납기, 성능의 안정성 면에서 적당하지 못하므로 될 수 있는한 표준 전압의 Relay를 선정할 필요가 있습니다. AC형은 쉐이딩 Coil의 저항손실, 자기회로의 과전류 손실, 히스테리시스 손실 등이 있으며, Coil의 입력도 크지므로 일반적으로 Coil의 온도상승이 DC형보다 높은 것이 보통입니다. 게다가 감동전압(최소 동작전압)이하에서는 Relay 동작시 파동(채터링)이 생기게 되므로 전원전압의 변동에 주의를 요합니다. 예를 들면 모타가 기동할 때에 전원 전압이 드롭하면 Relay는 파동치면서 복귀하고 이로 인하여 접점이 용착, 자기보지(自己保持; Relay의 특성 등)가 틀어지는 일이 생깁니다. AC형에서는 동작시에 돌입전류(가동철편이 떨어진 상태에서는 임피던스가 낮아 정격전류 보다 많이 흐르며, 가동철편이 흡착된 상태에서는 임피던스가 높아지고 정격전류가 흐른다)가 있으므로, 많은 Relay를 병렬로 접속하여 사용하는 경우에는 소비전력과 함께 고려할 필요가 있습니다.
직류 동작형 (이하 DC형)	DC형 Relay를 동작하는 전원은 전압을 기준으로 한 경우와 전류를 기준으로 한 경우가 있고, 전압을 기준으로한 표준 전압으로서는 DC 3, 5, 6, 9, 12, 18, 24, 48, 100, 110V 등이지만 전류를 기준으로 한 경우에는 카다로그 등에 감동전류 mA로 표현되어있습니다. 그러나 감동전류는 가동철편이 겨우 움직인다는 최저보증에 지나지 않으므로 인가전압과 저항치의 증가를 고려하고 최악의 상태가 되어도 Relay가 동작하도록 통상 감동전류의 1.5배~2배가 흐를 필요가 있습니다. DC형에서는 한계Relay(전압 또는 전류가 한계치가 되었을 때 Relay가 ON, OFF하는 것)적인 사용방법을 피할 수 있고, 메-타의 대용으로써 사용되는 경우가 많지만, 이것은 Coil에 인가되는 전류가 서서히 증가 또는 감소하므로 접점의 이동이 늦어지며 규정의 제어용량을 만족할 수 없는 경우가 있으므로 주의할 필요가 있습니다. 따라서 온도가 높아지면 감동전압 및 개방전압이 높아지므로 주의를 필요로 합니다.
Coil 전식(電食)에 대하여	Relay Coil 전압이 비교적 높은 경우(특히 DC48V 이상의 경우)에 직류 Relay를 온.습도가 높은 분위기에서 장시간 혹은 연속 통전했을 때 Coil이 전기적으로 부식되는 소위 전식(電食)이 일어나게 되고 Coil이 단선이 되는 현상이 있으므로 다음에 유의하십시오. (2) 어쩔 수 없이 전원의 "-"측을 어스하는 경우 또는 어스를 할 수 없는 경우 1) 접점을 전원의 "+"측에 넣고, Coil을 감는 시작이 "-"측이 되도록 하여 주십시오 2) 어스 단자가 불필요한 경우는 어스 단자와 Coil "+"측을 접속하여 주십시오 3) 전원의 "-"측을 어스하고 또한 "-"측에 접점(또는 스위치)을 넣는 것을 피해 주십시오 4) 어스 단자가 부착된 Relay의 경우 어스 단자의 효과(감전방지/노이즈 방지)를 고려하지 않을 때는 어스 접속을 하지 않는 편이 전식 방지에 도움이 됩니다.
맥동율(脈動率)에 대하여	직류형 Relay의 Coil 구동전압에 반드시 평활용(平滑用) 콘덴서를 넣어 평활률(平滑率) 5% 이하로 사용하고, 실제 사용 회로에서의 특성을 확인 바랍니다. 또한, 모든 Relay에 대하여 전파 파형으로 사용한다고 해도 지장은 없지만 흡인력이 약해지고 내진동성, 내충격성이 떨어지므로 주의하기 바랍니다.
직류 입력용 전원	직류형 Relay의 전원으로서는 밧데리, 전파 혹은 반파 정류회로와 평활용 콘덴서와의 조립 등이 있습니다. Relay의 감동전압 등의 특성은 이들 전원의 종류에 따라서 다소 변화하므로 Relay의 능력을 최대로 발휘시키려면 완전 직류가 바람직한 사용방법 입니다. 리플을 포함하는 직류전원의 경우 특히 반파 정류회로와 콘덴서와의 조립시에 평활용 콘덴서의 용량이 과소하면 리플의 영향에 따라서 감동전압이 크게 변화합니다. 또한 맥동(脈動)이 발생하는 등 부적합을 일으키는 일이 있습니다. 실제 사용 회로에서의 특성 확인은 꼭 필요합니다.
Relay 온도상승	Relay Coil에 전류가 흐르면 Coil이 발열하고(銅損), 교류 전원에서는 철심 등의 자기자료(磁氣資料)의 철손이 가해져서 열이 발생하며 온도상승이 생깁니다. 그리고 접점에 전류를 흐르게 하면 접점부에 열이 발생하고 Coil의 온도상승에도 영향을 줍니다. (접점 정격전류 2A이하의 Relay에서는 접점 전류치가 Coil 온도상승에 주는 영향은 거의 없습니다).
펄스 전압에 따른 온도상승	ON 시간 2분이하의 펄스 전압으로 사용한 경우 Coil 온도 상승치는 ON 시간에 관계없고 ON OFF의 비율에 따라 다르며, 연속 통전시와 비교하여 꽤 작아집니다. 각 Relay 모두 거의 같습니다.
Coil 온도상승에 따른 감동전압의 변화	직류형 Relay에서는 Coil에 연속 통전한 후 한번 OFF하고 곧바로 다시 ON하는 경우, Coil의 온도상승에 따라 Coil 저항이 증가하게 되고 감동전압이 약간 높아집니다. 또 온도가 높은 분위기에서 사용하면 똑같이 높아집니다. 동선의 저항 온도계수는 1℃당 약 0.4%이고 이 비율로 Coil 저항이 증가합니다. 즉, Relay를 동작시키려면 감동전류가 필요하며 이를 흐르게 하는 전압은 저항치의 증가에 동반하여 높아지는 셈입니다.
동작시간	AC 동작의 경우 Coil 여자의 스위치가 ON했을 때 위치에 따라서 동작시간은 산포도가 많고 어떤 범위에서 표현되지만. 소형의 것이라면 대략 반 사이클(약 10msec.)에서 동작합니다. 그러나 약간 대형의 Relay면 바운스가 크지고 동작시간 7~16msec. 복귀시간 9~18msec. 정도가 됩니다. DC 동작의 경우 Coil의 입력이 증가하면 동작시간은 빨라지는 반면 접점의 바운스 시간이 길어집니다.
외부 자계(磁界)의 영향	리드 Relay, 유극 Relay에서는 가동편이 철계(鐵系) 재료로 구성되고 Relay 내부에 영구자석을 사용하고 있기 때문에 Relay의 근변(近邊;근처의 가장자리)에 대형 Relay나 트랜스, 스피커의 마그네트, 영구자석 등이 배치될 때는 Relay의 특성이 변화하기도 하고 오동작을 일으킵니다. 이것은 자계의 강도에 따라서 좌우되므로 검토해 둘 필요가 있습니다.
장시간 연속통전	Relay를 개폐 동작없이 장시간 연속 통전하는 것 같은 회로(이상 발생시만 복귀하고 "b" 접점에서 경보를 발하는 것 같은 비상등, 경보설비, 이상 점검회로)에서는 회로설계를 검토하여 방치중에는 무여자가 되는 설계가 바람직 합니다. 이것은 Coil 온도상승에 따른 Relay의 가열에 따라서 접점의 부식이 촉진되기 때문입니다. 자기보지(磁氣保持)형의 키프 Relay나 레칭 Relay, 스테핑 Relay를 검토해 주십시요.
유도장해에의한 오동작	장거리 배선에서 조작 회로용의 전선과 전력용의 전선을 1개의 전선간에 투입하고 배선한 경우, 조작용 신호가 OFF에도 불구하고 전력선에서의 유도에 따라 Coil에 유도전압이 인가되어 Relay라든가 타이머가 복귀하지 않는 경우가 있습니다. 장거리 배선에 있어서는 유도장해와 함께 분포용량에 따른 접점 장해가 있기도 하고, 낙뢰 등의 외래 써어지의 영향으로 기계가 파손되는 일이 있으므로 주의하여 주십시요.
Coil 인가전압의 점증(漸增)과 자살회로	Coil에 인가되는 전압이 서서히 증가할 때 Relay의 반전동작이 불안정하고 접점 압력의 저하, 접점 바운스 증대, 접촉의 불안정 등이 생깁니다. 이와 같은 사용방법이 되지 않도록 Coil의 전압 인가방법(스위치 회로의 채용)을 고려하여 주십시오. 또 키프 Relay 또는 레칭 Relay 등의 경우, 자기(自己)의 b접점을 쓰고, 자기의 Coil 회로를 차단해 버리는 방법이 있지만 트러블의 원인이 되기 때문에 주의하여 주십시오. 그림은 리드형 Relay를 사용하고 타이밍과 순차적 송달동작을 시킨 회로이지만 Coil 인가 전압의 점증(漸增)과 자살회로가 믹스된 좋지 않은 예이고, Relay R1의 타이밍 회로를 타임업 시에 자르는 것 같은 일이 되어 접점의 편차가 생겨 트러블이 된 것입니다. 초기적(시작점)인 실험에서는 잘된 것으로 접점의 사용회수의 증가에 따라 접점의 흑화(산화물)와 Relay의 편차에 따라서 불안정한 특성이 된 것입니다.