릴레이는 아두이노 및 라즈베리파이 보드와 연동하여 제어 장치를 구동하는 데 필수적인 부품입니다. 고전류 제어 회로를 전자 시스템에서 배제할 수 있어 매우 유용하죠. 전자기계적 또는 전기적 제어 회로 프로젝트를 진행 중이라면 더블 스로우 릴레이가 반드시 필요합니다. 하지만 시중에 다양한 릴레이가 존재해 최적의 제품을 선택하기란 쉽지 않습니다. 다행히 전문가들이 여러분의 제어 프로젝트를 안내해 드릴 준비가 되어 있습니다. 먼저 더블 스로우 릴레이에 대해 자세히 알아보겠습니다.
그림 1: 전자 릴레이
폴(Pole)은 릴레이가 제어하는 회로의 수를 의미합니다. 반면 스로우(Throw)는 액추에이터의 극한 위치를 뜻하며, 각 릴레이 폴이 가질 수 있는 연결 상태의 수를 나타냅니다.
예를 들어, 단일 폴 스위치(SPST)는 하나의 전기 회로를 제어하지만, 이중 폴 스위치(DPST)는 두 개의 독립된 회로를 제어합니다. 마찬가지로 단일 스로우 스위치는 한 위치에서 회로를 닫지만, 이중 스로우 스위치는 두 위치에서 제어가 가능합니다.
SPST 스위치는 하나의 입력 단자와 하나의 출력 단자(ON 또는 OFF)를 가집니다. 코일용 단자 2개를 포함하면 총 4개의 단자로 구성됩니다.
SPDT 스위치는 3개의 단자를 가지며 두 개의 출력 단자 중 하나와 연결됩니다. 코일 단자 포함 시 총 5개 단자입니다.
DPST는 4개의 서로 다른 단자 또는 동시에 작동하는 두 개의 SPST 스위치와 동일합니다. 코일 단자 포함 시 총 6개 단자입니다.
DPDT 스위치는 두 열의 전환 단자를 가지며, 이는 두 개의 SPDT 스위치와 동등합니다. 코일 단자 포함 시 총 8개 단자입니다.
그림 2: 단일 폴 이중 스로우 릴레이 다이어그램
SPDT 릴레이 내부에는 하나의 제어 입력 단자가 두 개의 출력을 제어하는 구조로 되어 있습니다. 따라서 총 5개의 단자가 존재하며, 두 개의 릴레이 접점, 하나의 폴(Common), 두 개의 스로우(NC, NO)로 구성됩니다.
이해를 돕기 위해 첫 번째 출력 단자를 '출력 1', 두 번째를 '출력 2'라 칭하겠습니다. 평상시(OFF 상태)에는 한 출력이 연결되고 다른 하나는 분리되어 있습니다. 릴레이에 전원을 인가(코일 전압 공급)하면 회로 내 전류 흐름으로 인해 연결되었던 단자가 분리되고, 입력 단자가 다른 출력 단자와 연결되어 회로가 활성화됩니다.
릴레이 코일에 전원이 공급되지 않을 때, 한 단자는 상시 닫힘(NC) 상태이고 다른 하나는 상시 열림(NO) 상태입니다.
아두이노용으로는 상시 열림(NO) 타입인 Grove-SPDT 30A 릴레이 모듈이 적합합니다. 주차등, 팬 등 고전류 장치를 제어할 수 있습니다.
그림 3: 이중 폴 이중 스로우 심볼
DPDT 릴레이는 두 개의 입력에 대응하는 네 개의 출력을 가집니다. 두 입력은 서로 격리되어 있으며, 두 출력 쌍도 서로 격리됩니다. 각 입력 단자는 상시 닫힘 단자(1.1)와 연결되고, 다른 단자(1.2)는 상시 열림 상태입니다. 마찬가지로 두 번째 입력 단자는 상시 닫힘 단자(2.1)와 연결되며, 다른 단자(2.2)는 상시 열림입니다.
그림 4: DPDT 릴레이로 모터 방향 전환
회로도 1에서 보듯 전원에는 양극(T1)과 음극(T2) 단자가 있습니다. 전원 OFF 시 T1은 접점 1(및 4)에, T2는 단자 2(및 3)에 연결되어 모터가 시계 방향으로 회전합니다. 릴레이에 전원을 인가하면 T1이 단자 2(및 3)에, T2가 단자 4(및 1)에 연결되어 모터가 반시계 방향으로 회전합니다.
그림 5: DPDT 스위치로 두 개의 서로 다른 부하 전환
단순 ON/OFF를 넘어 두 개의 서로 다른 부하에 전원을 공급하는 용도로도 활용 가능합니다. 예시에서는 모터 또는 팬 중 하나만 켤 수 있도록 구성했습니다.
릴레이 코일에 전원이 없을 때는 팬과 녹색 LED가 켜지고, 릴레이가 활성화되면 적색 LED와 모터가 켜집니다.
타 제어 회로 및 장치와 달리 릴레이는 구현이 간단하고 저렴하며 내구성과 신뢰성이 뛰어납니다. 소규모 원격 스위칭부터 고전력 제어 회로까지 폭넓게 활용 가능합니다.
다만 사용 전 릴레이의 정격과 회로와의 호환성을 반드시 확인해야 합니다. 릴레이 및 관련 회로에 대한 추가 문의사항이 있으시면 언제든 연락 주시기 바랍니다.
산업기술
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