릴레이는 전기적인 신호를 사용하여 두 개의 전기 회로를 제어하는 일종의 스위치 이다. 릴레이를 다른 말로 electomagneticarmature relay 라고도 부르는데 이는 무접점 릴레이와 구분하기 위해서 입니다. 그러나 이렇게 복잡하고 정확한 명칭을 사용하는 경우는 거의 없다. 산업현장에선 보통 전기 기계식 릴레이라고 부르거나 릴레이라고 부른다. 릴레이의 주요 기능은 작은 전류(힘)로 큰 전류(힘)를 제어할 수 있다는 것이다.
역할
릴레이는 전기적인 신호를 사용하여 두 개의 전기 회로를 제어하는 스위치 역할을 한다. 릴레이의 주요 기능에 대해선 다음과 같이 정리할 수 있다. 전력 증폭기능이 있습니다. 릴레이는 작은 전류로 큰 전류를 제어할 수 있습니다. 즉, 릴레이를 이용하면 작은 전류로 큰 전류를 제어하는 스위치 역할을 할 수 있어, 전력 증폭이 가능합니다. 통신기능이 있습니다. 통신 시스템에서 릴레이는 전송 신호를 올바른 경로로 전달하는 중계 역할을 합니다. 이는 전화국과 같은 통신 네트워크에서 중요한 역할을 수행합니다.
보호기능으로 릴레이는 과전류, 과전압 및 기타 전기적 이상 조건을 감지하는 보호 장치 역할도 합니다. 이상 조건 발생 시 릴레이는 회로를 차단하여 장비를 보호합니다. 릴레이는 자동 제어 시스템에서 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 수온을 제어하는 온도 제어 시스템에서는 온도 센서의 신호에 따라 릴레이가 작동하여 히터를 켜거나 끕니다. 로직을 구현할 수 있습니다. 여러 릴레이를 복합적으로 사용하여 로직 회로를 구현할 수 있습니다. 이를 통해 특정 조건에 따라 다양한 작동을 수행하는 시스템을 구축할 수 있습니다.이처럼 릴레이는 전력 증폭, 통신, 보호, 자동 제어, 로직 구현 등 다양한 역할합니다.
작동원리
릴레이는 사각형 또는 원통형의 작은 상자와 같은 외관을 가지고 있다. 보통 외관은 플라스틱 또는 금속으로 만들어져 있고, 안쪽에 릴레이가 있다. 그 중 가장 중요한 부품은 ‘전자석’과 ‘스위칭 암’ 이다. 전자석(코일 1개 철심 1개) 은 이름에서 알 수 있듯이, 전기를 통하면 강한 자기를 만들어내는 부품이며, 이 전자석은 보통 철로 만들어져 있다. 그 옆에 스위칭 암이라는 부분이 있는데, 이 부분은 전자석에 의해 움직이는 부분이며, 이 스위칭 암이 움직임에 따라 회로를 열거나 닫는 역할을 하게 된다.
릴레이는 마치 전기를 이용한 스위치 같은 물건이다. 여러분이 방에서 불을 켜고 끄는 스위치를 생각해보세요. 릴레이도 그런 역할을 하는데, 이건 손으로 직접 누르는 게 아니라 전기 신호로 작동하는 거예요. 작동 원리는 간단하다. 전기가 릴레이에 흐르면 전자석이 작동해서 강한 자기를 만들어내며, 이 자기에 의해 스위칭 암이 움직이고, 이게 바로 스위치를 켜고 끄는 역할을 하게 된다.
그래서 릴레이는 작은 전기 신호로 큰 전기 회로를 제어할 수 있게 된다. 마치 우리가 작은 힘으로 큰 문을 열고 닫는 것과 비슷하다. 이렇게 릴레이를 이용하면, 사람이 직접 스위치를 조작하지 않아도 원하는 시스템을 켜고 끌 수 있다.
생활속의 활용
릴레이는 식기세척기, 냉장고, 에어컨, 복사기, 세탁기 등 주로 가전제품 또는 크기가 큰 제품들에 많이 설치 되어 있습니다. 특히 반도체 장비와 같은 거대한 장비들에는 거의 필수적으로 들어있지만 이 글에서는 다루지 않기로 하겠습니다. 이는 상당히 큰 부하를 컨트롤하여야 하고 스위치나 온도 감지기 그 외 전기회로를 이용해 껐다 켜야 하는 기능이 필요로 하는 제품에서 많이 찾아볼 수 있다.
특히 보안 장비의 경우에는 래칭 릴레이를 사용하는 경우가 많은데, 이는 래칭 릴레이의 특징 때문이다. 래칭 릴레이는 전원 스위치가 꺼지거나 방해를 받을 경우에도 최소 전력으로 켜져 있기 때문에 가능한 것이다.
주의사항
릴레이를 설치시나 작동 시킬 때 주의해야 할 사항이 여러가지가 있어 이 글에서 대표적인 것들을 몇개 짚고 넘어보도록 하자. 첫번째로 주의해야 할 사항은 릴레이를 교체할 때에 릴레이의 핀 배치가 맞지 않는 케이스이다. 대 다수의 릴레이들은 겉보기에는 비슷해 보이지만 릴레이는 핀배치가 표준화가 되지 않은 제품들이기 때문에, 같은 제품이 아니라면 여러 에러가 발생할 수 있다. 특히 상시열림 접점을 연결하는 핀이 다른 제조업체에서 제작한 릴레이의 상시닫힘 접점을 연결하는 핀으로 교체될 경우 문제가 발생한다. 꼭 서플라이어의 데이터시트를 확인하여야 한다.
두번째로 주의해야 할 점은 같은 모양의 릴레이지만 래칭 릴레이와 비래칭 릴레이 두가지 유형이 있는 경우이다. 이런 경우에는 로직을 구성할 때 반대로 구성하여 문제가 될 여지가 있으니 릴레이 모양이 같아도 설치전에 어떠한 유형인지 꼭 제대로 확인하고 설치하여야 문제를 막을 수 있다.
이 외에 발생할 수 있는 기본적인 실수는 AC와 DC를 구분하지 않고 설치하는 경우, 부족한 전압을 공급 받아서 동작시킬 때 발생할 수 있는 덜컹거리는 소리(채터), 주변에 자기장에 민감한 물질을 놔둔 채로 릴레이를 동작시켜서 문제를 야기시키는 경우가 있으니 릴레이를 설치시에는 꼭 주변에 자기장에 민감한 물질을 놔두지 않는 것을 확인 하기 바란다.