전자석에 철판으로 된 스위치를 두어 전기를 넣어주면 스위치가 붙고, 전기를 끊어주면 스위치가 떨어지게 만든 것이
릴레이(또는 계전기)라 합니다.
이러한 릴레이를 사용하는 이유는
1.낮은 전압,전류는 보다 높은전압,전류를 on,OFF 할 수 있다
코일에 인가되는 전원은 보통 5~24V,수백mA인 반면 스위치되는 전원은 수백V에 수십A도 가능하죠
2.전기적인 신호를 스위치를 제어할 수 있다.
이 말은 사람이나 기구가 아닌 전기적인 신호로 전원을 on,OFF 할수 있다는 의미입니다.
3.제어하는전원과 제어되는 전원을 서로 절연시킬수 있다.
(즉 코일에 인가되는 전원과 스위칭되는 전원을 서로 분리할수 있다는 것이죠)
일반적으로 릴레이를 사용하는 이유는 두가지입니다.
1.보호용
2.용량확장
릴레이가
온도조절기를 보호해주고 필요에 따라 사용할수 있는 전구의 수를본래
온도조절기가 가지고 있는 용량보다도 더 늘려 나갈수 있게 만들어 줍니다.
릴레이를
사용하지 않으면 수차례 사용후 곧 온도조절기가 고장이 발생합니다.
심한
경우에 온도조절기가 타 버려 수리조차 할 수 없는 단계에 이르게 됩니다.
보호용이라
함은 온도조절기의 내부에 있는 스위치의 용량이 적음으로 인하여 발생할 수있는
고장으로
부터 온도조절기를
보호하기 위함입니다.
일반적으로
스위치가 동작을 하면 순간적으로 접점이 붙었다가 떨어질 때에
불꽃이
발생합니다. 이불꽃의 크기는 스위치 전환속도,접점의 상태,접점의 재질
사용하는
전력양(=전구의 갯수)등에 비례합니다.
스위치를
전환할 때에 발생하는 불꽃으로 인하여 스위치 접점에 검은색 산화철이
생기고
접점불량 현상이 발생하게 됩니다. 스위치를 올렸는데도 점등되지 않는다거나
아니면
접점이 녹아 들러붙어 떨어지지 않는 경우도 있습니다.
그래서
불꽃 발생이 적거나 발생하더라도 산화철이 생기지 않는 특수접점을 가진
릴레이를
사용하여 이런 문제발생 소재를 제거한 것입니다. 그리고 릴레이는 전자석으로
가동되는
스위치로 접점이 붙거나 떨어지는 속도가 아주 빨라 불꽃이 튀는 현상을
현저히
줄여주는 역활을 합니다. 느린 속도로 스위치를 전환하면 그만큼 접촉저항이
증가하고
이에 비례하여 불꽃이 튀는 정도가 증가하게 됩니다.
스위치의
온오프 횟수가 많으면서 온오프 주기가 짧을수록 불꽃도 많이 발생하고
스위치
접점불량이 발생할 확률이 증가합니다. 습도조절기는 온오프 주기가 길고
용량도
20w 이하의 팬 한개정도를 사용하므로 굳히 릴레이를 사용하지 않아도 됩니다.
그러나
온도조절기는 온오프 횟수나 주기가 매우 짧고 제어해야할 부하(전구의 숫자)가
크므로
릴레이를 반드시 사용해야만 합니다.
그러면
여기서 한가지 의문점이 생깁니다.
온도조절기의
내부에 애시당초 접점용량이 큰 스위치를 성능좋은 스위치를 내장하지 않은 이유는 무얼까?
그
이유는 온도조절기의 부피를 줄이고 제작단가등을 줄이기 위함등등 입니다.
외부에
릴레이를 사용하면 쉽게 해결될 문제이고 좀더 효율적이기 때문입니다.
용량확장은....
작은
전기로 큰 전기를 제어할수 있다는 것입니다. 릴레이의 스위치 접점용량이 크더라도
릴레이
동작은 적은 전기로도 가능하기 때문에 접점용량이 큰 릴레이를 사용하는 만큼
많은
전구를 가동시킬수 있다 입니다. 예를 들면 작은 배에 적재할수 있는 화물은 적으나
큰
바지선에 많은 화물을 싣고 이 바지선을 작은 배로 끌고 가는 경우라 할 수 있습니다.
집을
짓는데 기초를 닦기위해 땅을 파야합니다. 사람이 혼자하면 4-5일이 족히 걸릴일을
대형
포크레인을 이용하면 2-3시간만에 가능합니다. 사람은 단순히 포크레인을 조작했을뿐입니다만
자신의
능력을 확장시킨 것이 됩니다. 이와 비슷하다고 이해하면 될듯합니다
릴레이를 사용하는 가장 큰 이유는 잔고장을 없애기 위해서입니다.
일반적으로 스위치가 작동할 때에는 순간적으로 접점이 붙거나 떨어질 때에 작은 불꽃이 튀게 됩니다.
이 불꽃으로 인해 스위치 접점에 검은색 산화철이 생겨 접점 불량을 일으킵니다.
이로 인해 자동차에 많은 스위치들이 번갈아 하나씩 말썽을 부리면 매일같이 하나씩 고장날 수도 있겠지요?
그래서, 불꽃이 잘 일어나지 않고, 일어나도 산화철이 잘 생기지 않는 특수 접점을 만들어 사용하는 것이 릴레이 입니다.
릴레이 접점은 작은 전자석으로 구동이 되며, 스위치를 켜면 전자석이 빠른 속도로 접점을 붙여 주므로 불꽃이 잘 일어
나지 않습니다.
그래서, 우리가 작동시키는 스위치는 릴레이의 전자석을 구동시키는 스위치로서, 적은 전류가 흐르므로 얇은 선으로
회로를 만들 수
있습니다.
이렇게 함으로써, 스위치의 잔고장도 없애고, 아울러 굵은 배선의 사용량도 줄일 수 있는 부수적 효과도 있습니다.
물론 스위치 자체의 크기도 작게 할 수 있고요...
두가지 방식 있습니다..
보통 접점이 물려 있으면 통전되고 접점이 떨어져 있으면 단전이 됩니다.
이때 통전되고 단전되는 순간 서지 전압이라는게 생겨나서 순간적으로 전압이 급격 하게 상습하는것인데
서지 전압으로 부터 회로를 보호하는 역활을 하고여
작은전기로 큰전기를 제어할수 있으므로 릴레이를 사용합니다.