전기전자 회로 속 릴레이(계전기) 모듈

안녕하세요, 주식회사 #한국전자기술 입니다.

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릴레이(Relay)라고도 부르는 계주는 ‘전달하다’라는 뜻을 담고있는데, 전기 전자에도 릴레이 모듈이 있습니다.

릴레이 모듈은 작은 신호로 큰 신호를 컨트롤하는 스위치 역할을 하고 있어요.

릴레이란 무엇인가요?

개념과 원리

릴레이는 이름에서 알 수 있듯이 중계의 역할을 하고 있습니다. 릴레이 자체는 낮은 전압으로도 동작이 가능하지만, 과전압, 고주파 등의 제어가 가능하기 때문에 낮은 전압만으로 높은 전압을 제어하는 스위치 역할을 하는데에 활용되고 있습니다.

예를 들어 아두이노의 출력은 5V로, 가정용 전자제품인 220V를 제어할수 없는데 이 때 릴레이를 활용하면 5V만 입력되더라도 220V 전압의 가전제품을 껐다켰다 할 수 있는 것이죠.

위의 사진을 보시면 좌측에 코일이 감겨있는 것을 보실 수 있습니다. 이 코일은 전자석 코일인데 전기가 흐르게 되면 코일에 자성이 발생하게 됩니다. 이 때 빨간색으로 표기된 철편 막대기를 자력으로 끌어당기면 접점이 발생하고 스위치가 On 상태로 바뀌는 원리를 가지고 있어요.​

전자회로에서는 접점이 연결되어야 닫힌(Closed) 회로가 되면서 비로소 On의 상태가 되고, 열린 회로가 되면 Off 상태가 됩니다.

　

구성에 따른 릴레이 종류

릴레이는 동작 전압을 받아와 더 큰 전압을 제어하는데에 활용됩니다. 이 때 동작전압 하나로 다른 하나의 전압을 제어하는 구성을 SPST(Single Pole Single Throw)라고 합니다. 만약 하나의 입력으로 다른 두 개의 전압을 제어하는 경우에는 SPDT(Single Pole Double Throw)가 되고 세 개의 전압을 제어하는 경우에는 SP3T가 됩니다. 같은 맥락으로 사용하고자하는 구성을 선택해주시면 되겠습니다.

　

릴레이를 사용했을 때의 장단점

릴레이는 큰 전압과 고주파를 제어할 수 있다는 큰 장점이 있습니다. 일반 스위치에 과전압을 가하게 되면

발열과 화재로 이어질 수 있는데, 릴레이를 활용하면 이러한 사고를 방지할 수 있어요. 교체가 간편하다는 장점도 있습니다.​

그러나 일반적으로 사용하는 전기 기계식 릴레이는 자성을 이용하기 때문에 반응속도가 느린 편이며 노이즈와 소음이 발생합니다.

이를 보완하여 반도체 릴레이(무접점 릴레이)를 사용하기도 하는데 이 반도체 릴레이는 이름그대로 반도체 소자를 활용하는 릴레이로, 반응속도와 소음 등 기계식 릴레이의 단점을 보완한 릴레이입니다. 다만, 좋은 건 언제나 비싸다는 단점이 있지요 ????

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이전 포스팅에서 알아보았던 아두이노에도 이 릴레이를 활용하여 다양한 제품을 간단하게 제작해볼 수 있습니다.