릴레이 1) 개념, 원리, 대표적인 불량 유형

1. 릴레이란? 

-. 입사하고 얼마 되지 않았을때 선임중 한분이 “너 전자과 나왔다며, 릴레이가 뭐냐?”라고 물어 보신적이 있었는데, 그분은 산업공학과를 나오시고 릴레이가 안들어가는 아이템만 하시다가 그떄 딱 한번 릴레이와 관련된 불량이 엮이셔서 물어봤던 건데 나는 그때 릴레이라는걸 처음 들었었죠. 아무튼 그렇게 회사에 들어와서 처음 배운 소자가 릴레이였습니다.

 

-. 릴레이는 일종의 스위치 입니다. 그런데 물리적으로 누르는 방식이 아닌 전기로 스위치를 연결시키는 방식이지요(전기를 연결한다는 의미로 계쩐기라고도 한다는데 이런말 쓰시는 분은 본적이 없네요 ㅋ). 즉, 일정전압 이상이 걸리면 릴레이가 ON되며 전류가 흐르게 되고 그 이하의 전압이 걸리면 릴레이가 OFF되며 전류가 끊기게 됩니다. 이렇게 되면 릴레이를 작동시키기 위해서는 낮은 전류만 있으면 되지만 릴레이를 통해 흐르는 전류는 높은 전압을 흐르게 할 수 있죠.

-. 즉, 낮은 전압/전류를 이용하여 높은 전압/전류를 제어하기 위해 사용되는 소자 입니다.

 

참고)
  -. 동작전압 : 예를 들어 동작 전압이 6.5V라면, 릴레이는 최대 6.5V가 되기 전에 동작해야 한다는 뜻이다.
  -. 복귀전압 : 예를 들어 복귀 전압이 0.9V라면, 릴레이는 최소 0.9V가 되기 전에 복귀해야 함을 말한다.
이는 릴레이의 스팩이 아니라 고객사(완성차)에서 정해준 사양이다. 그래서 만약에 동작전압이 6.9V고 복귀전압이 0.7V에 동작하고 있다면 이건 불량품이 된다.

 

2. 릴레이의 원리

사진 출처 : https://skystar7.tistory.com/entry/%EB%A6%B4%EB%A0%88%EC%9D%B4Relay%EC%97%90-%EB%8C%80%ED%95%98%EC%97%AC

-. 릴레이는 위 왼쪽 사진처럼 생겼습니다. 이건 복잡하니 그냥 참고만 하시면 되고 오른쪽의 기호 사지만 보시면 됩니다.

-. 사진에서 볼 수 있듯 릴레이 내부에는 코일이 들어 있습니다. 코일에 전기가 흐르게 되면 자성이 생길 거고, 자성이 새긴 코일은 위에 있는 철편을 끌어당겨 릴레이가 On되게 합니다. 그리고 코일에 흐르는 전류를 끊으면 철편 뒤쪽에 달려있는 스프링이 철편을 잡아 당겨 릴레이가 Off되게 하는 식으로 동작하게 됩니다.

 

3. 릴레이의 대표적인 불량 유형

-. 위에서 설명 드렸듯 릴레이의 동작은 on될 것인지, off될 것인지 2가지 뿐입니다. 그럼 릴레이가 만들 수 있는 불량유형도 계속 on이 되거나 off가 되거나 2가지 뿐이겠죠?

 

1) 계속 On되는 경우

-. 계속 On이되는 이유는 여러가지가 있을 수 있습니다. 용수철이 끊어질 수도 있고, 높은전류가 오래 흐르다가 철편의 접촉면이 녹아서 붙어버릴 수도 있고, 높은 전류가 흐르며 릴레이가 붙었다 떨어졌따를 반복하며 접촉면이 조금씩 녹아 붙어 뿔처럼 길게 자랄수도 있고, 그 뿔이 릴레이가 동작하면서 부숴지고 이물로 접합면 사이에 낄 수도 있고 등등 이유는 많죠.

 

-. 제가 예로든 것들을 보시면 아시겠지만 릴레이가 동작을 너무 많이 해서 열을받아 잡합면에 이상이 생기는경우가 대부분 입니다. 이걸 방지하기 위해 보통 릴레이가 들어가면 “릴레이 지연 동작＂이라는 조건을 넣습니다. 릴레이 지연 동작은 릴레이를 계속 동작 시키면 과열을 받아 손상이 일어나기 떄문에 몇회 이상 동작을 하면 열이 식을떄 까지 잠시 동작을 멈추도록 로직을 설계 합니다. 이거 떄문에 정비소에서 릴레이 수십번 동작시키고 종종 동작안된다고 불량이라고 때리는 경우가 왕왕있죠.

사진출처 : http ://audiopub.co.kr/2017/04/21/%EC%A0%84%EA%B8%B0%EC%A0%91%EC%A0%90%EA%B3%BC-%EC%9D%91%EA%B8%89%EC%A1%B0%EC%B9%98/

2) 계속 Off되는 경우

-. 계속 On되는 경우가 잡합면에서 불량이 일어난 거라면 계속 Off되는 경우는 코일에 문제가 있는 경우나 릴레이 외부에서 코일에 적정한 전압을 못걸어 주거나 하는 경우가 대부분 입니다.

 

-. 고품분석을 해보면 어떠한 이유에서 인지 서지를 먹어 코일부가 손상이 되있는 경우가 대부분 입니다. 문제는 서지먹어서 소손난거면 이유를 찾는게 거의 불가능 하단거죠. 어디서, 어떤경로로, 왜 이렇게 큰 전류가 들어 온건지는 그 특수한 상황을 똑같이 재현시키지 않는 이상 알 수가 없으니까요. 근데 그게 어떻게 일어난건질 모르는데 재현시킬 수는 없겠죠. 그냥 추정만 하고 넘어가는게 대부분 입니다.