실무자가 들려주는 계전기(릴레이) / SSR 이란

지난 시간에 이어 릴레이에 대해 알아보겠습니다.

지난 내용부터 다시 설명드리자면,

계전기란

"전기로 동작하는 스위치" 입니다.

계전기의 종류

스위칭을 할 수 있는 소자로는 트랜지스터, 포토커플러(광 커플러), 릴레이 등이 있습니다.

 

일반적으로 릴레이라는 친구는 작은 전류를 사용하여, 큰 전류를 스위칭 할 때 사용됩니다.

릴레이는 접촉 릴레이 (전자 릴레이, 전자 기계식 릴레이 [EMR]))과 비접촉 릴레이 (무접점 릴레이[SSR]) 로 나눌 수 있습니다.

 

용어 설명

평소에 접점이 끊어져있는 상태 : NO [Normal OPEN], A접점

평소에 접점이 연결되어있는 상태 : NC [Normal CLOSE], B접점

 

무접점 릴레이[SSR]

무접점 릴레이[SSR]은 "AC Solid State Relay"의 약자입니다.

 

LED와 포토 센서(광 센서)를 활용한 소자입니다.

 

SSR의 동작

SSR 또한 기본적으로 2개의 인풋(input) 접점과 2개의 아웃풋(output) 접점으로 이루어져있습니다.

2개의 인풋(input) 접점(1개의 Input채널) 사이에는 전류 제한기와 LED가 연결되어있으며, 2개의 아웃풋(output) 접점사이에는 포토센서가 연결되어있고 서로 연결되어 있지 않은 상태입니다.

 

인풋(input) 접점에 우리가 전류를 가하게 되면 LED가 불이 켜지며(실제로는 눈에 보이지 않습니다!), 포토 센서에 빛이 감지 되며 2개의 아웃풋(output) 접점이 붙게 됩니다.

LED를 껏다 켰다 하는 방법으로 아웃풋(output) 접점을 조작하다보니, 빠른 속도로 변환할 수 있습니다.

 

SSR과 EMR의 차이

SSR의 장점

• 스파크 현상이 잃어나지 않음
• 스위칭 반응 속도가 매우 빠름
• 충격과 진동에 큰 영향을 받지 않음
• 물리적 동작이 아니라, 긴 수명을 가지고 있음
• 높은 안정성(올바른 전류가 들어갔을 때 동작에 대한 신뢰성)
• 크기가 EMR에 비해 크기가 비교적 작음

SSR의 단점

• 열이 많이 나기 때문에 방열이 필요하다
• EMR에 비해 비교적 고가

EMR의 장점

• 열이 발생할 가능성이 현격히 낮음
• EMR에 비해 낮은 가격
• 큰 전류를 통전 가능

EMR의 단점

• 스파크 현상이 발생
• 스위칭 반응 속도가 느림(사람의 눈으로 볼 수 없을 정도로 빠름 단, SSR에 비해 현격히 느림)
• 물리적 동작이 필요함으로, SSR에 비해 비교적 짧은 수명을 가지고 있음
• 크기가 SSR에 비해 크기가 비교적 큼

 

 

정리하자면,

릴레이는 접촉 릴레이[EMR], 비접촉 릴레이[SSR]이라는 두가지 종류가 있다.

EMR은 코일을 사용하여, 자력을 생성해 Output 접점을 연결하도록 동작한다.

SSR은 LED와 포토센서를 통해 Output접점을 통전 시킵니다.

 

SSR과 EMR의 선택 여부를 결정하는 조건은

1. Output에 연결하는 전류의 크기
2. 반응 속도
3. 소자의 크기
4. 소음
5. 소자의 단가

정도로 구분하시면 될것 같습니다.