KR100636545B1 - Switching driving circuit for parallel-connected circuit solid state relay and magnetic relay - Google Patents

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Abstract

부하에 대한 전원공급을 개폐하는 병렬연결의 무접점 릴레이와 자기식 릴레이의 스위칭 구동회로가 개시된다. 이 구동회로는 자기식 릴레이와 무접점 릴레이(SSR)을 부하와 전원 사이에 병렬로 연결하여 스위칭소자로 이용한다. 마이크로콘트롤러는 자기식 릴레이와 무접점 릴레이에 각각 별도의 출력단이 연결되고, 부하에 대한 전원의 공급 또는 차단을 위한 제어신호가 인가되면 그에 응하여, 항상 무접점 릴레이가 투입되어 있는 상태에서 자기식 릴레이가 턴-온 또는 턴-오프되도록 하기 위해, 무접점 릴레이를 온 또는 오프시키기 위한 제1 스위칭신호와 자기식 릴레이를 온 또는 오프시키기 위한 제2 스위칭신호를 소정의 시간차를 두고 무접점 릴레이와 상기 자기식 릴레이에 각각 제공하도록 프로그램 된다. 이 스위칭 구동회로는 3상용으로 구성될 수도 있다. 이처럼 무접점 릴레이가 투입된 상태에서 자기식 릴레이를 투입하는 방식으로 두 스위칭소자를 순차 개폐함으로써 소자의 손상과 오동작을 방지할 수 있다.A switching drive circuit of a solid state relay and a magnetic relay of a parallel connection for opening and closing a power supply to a load is disclosed. This driving circuit connects a magnetic relay and a solid state relay (SSR) in parallel between the load and the power supply to use as a switching element. The microcontroller has separate outputs connected to the magnetic relay and the solid state relay, and when the control signal is applied to supply or cut off power to the load, the microcontroller always responds to the magnetic relay with the solid state relay turned on. Contacting the contactless relay with the first switching signal for turning the contactless relay on or off and the second switching signal for turning the magnetic relay on or off with a predetermined time difference so that the switch is turned on or turned off. It is programmed to provide each to a magnetic relay. This switching drive circuit may be configured for three phases. In this way, by switching the two switching elements in a manner of injecting a magnetic relay in a state where the contactless relay is applied, damage and malfunction of the device can be prevented.

Description

무접점 릴레이-자기식 릴레이 스위칭 구동회로 {Switching driving circuit for parallel-connected circuit solid state relay and magnetic relay}Switching driving circuit for parallel-connected circuit solid state relay and magnetic relay}

도 1은 종래의 기술에 따른 동시 개폐 방식의 무접점 릴레이-자기식 릴레이의 구동회로를 개략적으로 도시한 블록도이고;1 is a block diagram schematically showing a driving circuit of a contactless relay-magnetic relay of a simultaneous switching method according to the prior art;

도 2는 도 1의 구동회로의 개폐 동작 타임 차트이고;2 is an opening and closing operation time chart of the driving circuit of FIG. 1;

도 3은 본 발명에 따른 순차 개폐 방식의 무접점 릴레이-자기식 릴레이의 구동회로를 개략적으로 도시한 블록도이며;3 is a block diagram schematically showing a driving circuit of a sequential open / close contactless relay-magnetic relay according to the present invention;

도 4는 도 3의 구동회로의 개폐 동작의 타임 차트이며;4 is a time chart of opening and closing operations of the driving circuit of FIG. 3;

도 5는 마이크로프로세서가 무접점 릴레이와 자기식 릴레이의 개폐를 제어하는 흐름도이다.5 is a flowchart in which a microprocessor controls opening and closing of a solid state relay and a magnetic relay.

도 6은 본 발명에 따른 스위칭 구동회로의 구체적인 실시예를 도시하한다.6 shows a specific embodiment of the switching driving circuit according to the present invention.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **** Explanation of symbols for main parts of drawings **

40: 스위칭 구동회로40: switching driving circuit

42: 마이크로콘트롤러42: microcontroller

44: 무접점 릴레이(Solid State Relay: SSR)44: solid state relay (SSR)

46: 자기식 릴레이46: magnetic relay

48: 부하48: load

본 발명은 전자식 스위칭소자의 구동에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무접점 릴레이(SSR)와 자기식 릴레이를 병렬로 연결하여 스위치회로를 구성하고 이의 제어를 통해 부하에 대한 전원 공급을 개폐하는 스위칭회로의 구동회로 개선에 관한 것이다. The present invention relates to a driving of an electronic switching device, and more particularly, a switching circuit for connecting a solid state relay (SSR) and a magnetic relay in parallel to form a switch circuit and controlling the switching of power supply to a load through the control thereof. It relates to the improvement of the driving circuit.

무접점 릴레이(SSR)는 일반 릴레이와 같이 동작을 하는데 단지 이것을 반도체로 만들어서 영구적인 수명과 무소음, 고속동작이 가능하도록 한 전자식 릴레이이다. 무접점 릴레이(SSR)는 일반적으로 스위치 역할을 하는 트라이액과 이 트라이액의 제어단에 연결되어 스위칭신호를 제공하는 포토커플러를 포함하는 구성으로 된다. 이 무접점 릴레이는 단순히 온/오프 기능만 하므로 온/오프 동작이 빈번히 일어나는 곳에 주로 쓰인다. Solid-state relays (SSRs) work just like regular relays, but they are electronic relays that are made of semiconductors for permanent life, noise and high speed operation. The solid state relay (SSR) generally includes a triac serving as a switch and a photocoupler connected to a control terminal of the triac to provide a switching signal. This contactless relay is simply used for on / off functions, so it is mainly used for frequent on / off operation.

대전류가 흐르는 전자제품의 전원공급을 개폐하는 스위칭 회로로서 채용되는 경우도 많다. 이 경우 무접점 릴레이에서는 열이 많이 발생된다. 과다한 열은 트라이액을 소손시키는 등의 문제가 있어 이의 효과적인 해결이 요구되었다. 상용화된 무접점 릴레이의 경우 방열 방식에 따라 구분하면, 방열판을 이용하여 트라이액의 과열을 방지하는 방열형과 트라이액에 일반 자기식 릴레이를 병렬로 접속하여 트라이액의 과열을 방지하는 무발열형이 있다. 그런데 방열형의 경우, 방열판의 채용으 로 인해 그 제품의 외형을 커지는 문제 때문에 소형화를 추구하는 제품에는 적절하지 못하여 무발열형이 주로 채용된다. It is often employed as a switching circuit for opening and closing the power supply of a large current flowing electronic product. In this case, the contactless relay generates a lot of heat. Excessive heat has problems such as burning triacs, so an effective solution is required. Commercially available contactless relays can be classified according to the heat dissipation method.The heat dissipation type prevents overheating of the triac using a heat sink and the non-heating type which prevents overheating of the triac by connecting general magnetic relays in parallel to the triac. have. However, the heat dissipation type is not suitable for products seeking miniaturization due to the problem that the appearance of the product increases due to the adoption of the heat dissipation plate, and thus the heat dissipation type is mainly employed.

무접점 릴레이와 자기식 릴레이를 병렬로 연결하여 부하 예컨대 히터나 모터 등에 대한 전원 공급을 제어하는 무발열형 스위칭회로를 구성함에 있어서, 종래에는 자기식 릴레이와 무접점 릴레이를 동시에 온 또는 오프 시키는 방식을 취하였다. 그런데 이들 두 소자를 동시에 온 또는 오프 시키면 정상상태의 전류에 비해 훨씬 많은 양의 돌입전류가 흐르게 되어 무접점 릴레이에 스파크가 발생하여 스파크 노이즈에 따른 오동작의 문제가 있었고, 스파크가 심할 경우 자기식 릴레이의 접점과 트라이액을 소손시켜 그 성능을 떨어뜨려 내구성을 감소시키는 원인이 되기도 한다. In constructing a non-heating type switching circuit for connecting a contactless relay and a magnetic relay in parallel to control a power supply to a load such as a heater or a motor, a conventional method of simultaneously turning on or off a magnetic relay and a contactless relay at the same time. Was taken. However, when these two devices are turned on or off at the same time, a much larger inrush current flows than the steady state current, causing sparks in the contactless relay, causing a malfunction of the spark noise. The contact point of and triac may burn out, and its performance may be reduced to reduce durability.

도 1은 종래의 기술에 따른 동시 개폐 방식의 무접점 릴레이-자기식 릴레이의 스위칭 구동회로(10)를 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 2는 이 스위칭 구동회로(10)에 의한 개폐동작의 타임 차트를 보여준다. 도 1을 참조하면, 무접점 릴레이(14)와 자기식 릴레이(16)는 전원과 부하(18) 사이에 병렬로 연결되고, 이들 무접점 릴레이(14)와 자기식 릴레이(16)의 온/오프 제어는 트랜지스터회로(12)에 의해 이루어진다. 즉, 무접점 릴레이(14)의 포토커플러(비도시)와 자기식 릴레이(16)의 여자코일에 대한 전류 흐름의 제어는 공통적으로 트랜지스터회로(12)의 컬렉터(비도시) 전류에 의해 이루어진다. Fig. 1 is a block diagram schematically showing a switching driving circuit 10 of a contactless relay-magnetic relay of a simultaneous switching method according to the related art, and Fig. 2 shows an opening and closing operation by the switching driving circuit 10. Show a time chart. Referring to FIG. 1, a solid state relay 14 and a magnetic relay 16 are connected in parallel between a power supply and a load 18, and the solid state relay 14 and the magnetic relay 16 are turned on / off. The off control is performed by the transistor circuit 12. That is, the control of the current flow of the photocoupler (not shown) of the solid state relay 14 and the excitation coil of the magnetic relay 16 is commonly performed by the collector (not shown) current of the transistor circuit 12.

그러다보니, 이들 두 스위칭소자 즉, 무접점 릴레이(14)와 자기식 릴레이(16)의 온/오프 제어는 항상 동시적으로 이루어진다. 트랜지스터회로(12)는 도 2에 도시된 바와 같이 외부로부터 릴레이(14)와 자기식 릴레이(16)를 온 시키기 위한 제어신호가 들어오면, 곧바로 제1 스위칭신호(CS1)와 제2 스위칭신호(CS2)를 동시에 무접점 릴레이(14)와 자기식 릴레이(16)의 제어단으로 제공한다. 외부에서 제공되는 제어신호가 오프 신호인 경우에도 마찬가지이다. 트랜지스터회로(12)로부터 제공된 제1 및 제2 스위칭신호(CS1, CS2)에 응하여, 무접점 릴레이(14)와 자기식 릴레이(16)는 동시에 온 상태가 되거나 또는 오프 상태로 된다.As a result, the on / off control of these two switching elements, the contactless relay 14 and the magnetic relay 16, is always performed simultaneously. As shown in FIG. 2, when the control signal for turning on the relay 14 and the magnetic relay 16 is input from the outside as illustrated in FIG. 2, the transistor circuit 12 immediately includes the first switching signal CS1 and the second switching signal ( CS2) is simultaneously provided to the control stages of the solid state relay 14 and the magnetic relay 16. The same applies to a case where an externally provided control signal is an off signal. In response to the first and second switching signals CS1 and CS2 provided from the transistor circuit 12, the contactless relay 14 and the magnetic relay 16 are turned on or off at the same time.

이처럼 무접점 릴레이(14)와 자기식 릴레이(16)의 온/오프 제어가 트랜지스터회로(12)와 같은 아날로그회로의 출력신호를 이용하여 이루어지도록 구성되어 있기 때문에, 무접점 릴레이(14)와 자기식 릴레이(16)이 같은 시간에 온 되거나 또는 오프 되는 것은 불가피하다. 그런데 이들 두 소자(14, 16)가 동시에 온 또는 오프 되면 보다 많은 양의 돌입전류가 회로에 흐르게 된다. 그러므로 두 릴레이에는 스파크 노이즈와 불꽃이 발생하게 된다. 그 결과 릴레이 접점의 소손과 트라이액의 성능이 떨어지고 내구성이 감소되는 등의 문제가 발생한다. 또한 주변 회로에 노이즈로 인한 오동작을 유발할 수도 있다. 이 문제를 해결할 수 있는 개선책이 요구되고 있다.As described above, since the on / off control of the solid state relay 14 and the magnetic relay 16 is made by using an output signal of an analog circuit such as the transistor circuit 12, the magnetic contactless relay 14 and the magnetic relay 16 are magnetic. It is inevitable that the relay 16 is turned on or off at the same time. However, when these two elements 14 and 16 are turned on or off at the same time, a larger amount of inrush current flows in the circuit. Therefore, both relays generate spark noise and sparks. As a result, there are problems such as burnout of the relay contact, deterioration of the performance of the triac, and reduced durability. It can also cause malfunctions due to noise in peripheral circuits. There is a demand for improvement to solve this problem.

이상과 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 무접점 릴레이와 자기식 릴레이를 병렬연결한 스위칭 구동회로에서 이들 두 스위칭소자를 소정의 시간차를 두고 순차개폐 함으로써, 온/오프 작동 시 스파크 노이즈와 불꽃이 발생되는 것을 방 지하여 이들 스위칭 소자와 그 주변회로의 내구성을 향상시킬 수 있는 스위칭 구동회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.
In order to solve the above problems, the present invention in the switching drive circuit in which the solid-state relay and the magnetic relay in parallel to open and close the two switching elements with a predetermined time difference, the spark noise and sparks during the on / off operation It is an object of the present invention to provide a switching drive circuit which can prevent the occurrence of the above-mentioned and improve the durability of these switching elements and their peripheral circuits.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 부하와 전원 사이에 연결되어 여자코일의 자화 여부에 따라 상기 부하에 대한 전류 공급로를 개폐하는 자기식 릴레이; 상기 자기식 릴레이에 병렬로 연결되어 제어단에 인가되는 스위칭 신호에 따라 상기 부하에 대한 전류 공급로를 개폐하는 무접점 릴레이(SSR); 및 상기 자기식 릴레이와 상기 무접점 릴레이에 각각 별도의 출력단이 연결되고, 상기 부하에 대한 전원의 공급을 위한 제어신호가 인가되면 그에 응하여, 상기 무접점 릴레이를 온 시키기 위한 제1 스위칭신호와 상기 자기식 릴레이를 온 시키기 위한 제2 스위칭신호를 제1 소정의 시간차를 두고 순차적으로 상기 무접점 릴레이와 상기 자기식 릴레이의 제어단에 각각 제공하도록 프로그램 된 마이크로콘트롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 무접점 릴레이-자기식 릴레이 스위칭 구동회로가 제공된다. 나아가, 상기 마이크로콘트롤러는, 상기 부하에 대한 전원의 차단을 위한 제어신호가 인가되면 그에 응하여, 상기 자기식 릴레이를 오프시키기 위한 제2 스위칭신호와 상기 무접점 릴레이를 오프 시키기 위한 제1 스위칭신호를 제2 소정의 시간차를 두고 순차적으로 상기 자기식 릴레이와 상기 무접점 릴레이의 제어단에 각각 제공하도록 프로그램 된다. 자기식 릴레이에 스파크노이즈가 발생하지 않도록 하기 위해, 이처럼 항상 무접점 릴레이가 투입되어 있는 상태에서 자기식 릴레이가 턴-온 또는 턴-오프 된다. According to the present invention for achieving the above object, a magnetic relay is connected between the load and the power source to open and close the current supply path for the load depending on the magnetization of the excitation coil; A contactless relay (SSR) connected to the magnetic relay in parallel to open and close a current supply path to the load according to a switching signal applied to a control terminal; And a separate output terminal is connected to the magnetic relay and the contactless relay, and when a control signal for supplying power to the load is applied, a first switching signal for turning on the contactless relay and And a microcontroller programmed to sequentially provide a second switching signal for turning on the magnetic relay to the contactless relay and the control terminal of the magnetic relay sequentially with a first predetermined time difference. A relay-magnetic relay switching drive circuit is provided. In addition, the microcontroller may be configured to output a second switching signal for turning off the magnetic relay and a first switching signal for turning off the contactless relay in response to a control signal for shutting off power to the load. The second predetermined time difference is sequentially programmed to provide to the control terminals of the magnetic relay and the contactless relay, respectively. In order to prevent spark noise in the magnetic relay, the magnetic relay is turned on or off with the contactless relay always turned on.

상기 스위칭 구동회로에 있어서, 상기 제1 및 제2 소정의 시간차는 100밀리초 이상 200밀리초 이내인 것이 바람직하다. 나아가, 상기 부하에 대한 전원의 공급을 위한 제어신호가 인가될 때 상기 제1 스위칭 신호의 출력은 상기 제어신호가 인가된 시점부터 100밀리초 이상 200밀리초 이내의 소정의 시간이 지난 다음 이루어지고, 상기 부하에 대한 전원의 차단을 위한 제어신호가 인가될 때에는 상기 제2 스위칭 신호의 출력은 상기 제어신호가 인가된 즉시 이루어지는 것이 바람직하다.In the switching driving circuit, the first and second predetermined time differences are preferably 100 milliseconds or more and 200 milliseconds or less. Furthermore, when the control signal for supplying power to the load is applied, the output of the first switching signal is made after a predetermined time of 100 milliseconds or more and 200 milliseconds from the time when the control signal is applied. When the control signal for cutting the power to the load is applied, the second switching signal is output immediately after the control signal is applied.

또한, 상기 자기식 릴레이의 릴레이접점에 병렬로 연결되어 스파크노이즈를 흡수하여 부하로 전파되는 것을 차단하는 스파크킬러 회로를 더 구비하는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable to further include a spark killer circuit connected to the relay contact of the magnetic relay in parallel to absorb the spark noise and to prevent propagation to the load.

나아가, 상기 스위칭 구동회로는 3상용으로 구성될 수 있다. 이를 위해, 상기 무접점 릴레이와 상기 자기식 릴레이를 3상용으로 각각 3개씩 구비되며, 3개의 무접점 릴레이의 3개의 포토커플러는 서로 직렬로 연결되고 그 일측이 트랜지스터(Q1)에 직렬 연결되고, 3개의 자기식 릴레이의 3개의 여자권선은 서로 병렬로 연결되고 그 각각의 일측이 트랜지스터(Q2)에 공통연결된다. Furthermore, the switching driving circuit can be configured for three phases. To this end, three contactless relays and three magnetic relays are provided for each of three phases, and three photocouplers of three contactless relays are connected in series with each other and one side thereof is connected in series with a transistor Q1. Three excitation windings of the three magnetic relays are connected in parallel with each other, and one side of each of them is commonly connected to the transistor Q2.

무접점 릴레이와 자기식 릴레이가 동시 개폐가 아니라 순차 개폐됨으로써, 소자의 손상을 유발할 정도의 과대한 돌입전류의 흐름은 발생되지 않고, 그 결과 스위칭 구동회로의 오동작 및 내구성 저하의 원인이 되는 스파크노이즈나 불꽃 등이 발생되지 않게 된다.Since the solid-state relay and the magnetic relay are sequentially opened and closed instead of simultaneously opened and closed, excessive inrush current flows to cause damage to the device does not occur, and as a result, spark noise that causes malfunction of the switching drive circuit and degradation of durability. Or sparks do not occur.

이하에서는 본 발명에 관한 도면을 참조하면서 보다 자세히 설명하기로 한 다.Hereinafter, with reference to the drawings of the present invention will be described in more detail.

도 3은 본 발명에 따른 순차 개폐 방식의 무접점 릴레이-자기식 릴레이의 스위칭 구동회로(40)를 개략적으로 도시한 블록도이며, 도 4는 스위칭 구동회로(40)의 개폐 동작의 타임 차트이다. 도 1의 종래의 스위칭 구동회로(10)와 비교할 때, 소프트웨어의 실행을 통해 스위칭신호를 만들어내는 마이크로콘트롤러(42)가 트랜지스터회로(12)를 대신하여 채용된 점에서 큰 차이가 있다. 3 is a block diagram schematically showing a switching driving circuit 40 of a sequential open / close contactless relay-magnetic relay according to the present invention, and FIG. 4 is a time chart of opening and closing operation of the switching driving circuit 40. . Compared with the conventional switching driving circuit 10 of FIG. 1, there is a big difference in that a microcontroller 42 that generates a switching signal through the execution of software is employed in place of the transistor circuit 12.

구체적으로, 본 발명의 스위칭 구동회로(40)에 따르면, 부하(48)와 전원 사이에는 무접점 릴레이(44)와 자기식 릴레이(46)가 연결되며, 여기서 무접접릴레이(44)와 자기식 릴레이(46)는 병렬연결을 취한다. 그리고 무접점 릴레이(44)와 자기식 릴레이(46)의 각 제어단에는 마이크로콘트롤러(42)가 연결되는데, 특히 무접점 릴레이(44) 및 자기식 릴레이(46)와 연결되는 마이크로콘트롤러(42)의 출력단자는 서로 다른 출력단자이다. 마이크로콘트롤러(42)의 그 입력단은 무접점 릴레이(44)와 자기식 릴레이(46)를 온/오프 하기 위한 제어신호를 제공하는 외부수단(비도시)에 연결된다. Specifically, according to the switching drive circuit 40 of the present invention, the contactless relay 44 and the magnetic relay 46 is connected between the load 48 and the power source, where the contactless relay 44 and the magnetic The relay 46 takes a parallel connection. In addition, a microcontroller 42 is connected to each control terminal of the solid state relay 44 and the magnetic relay 46, and in particular, the microcontroller 42 connected to the solid state relay 44 and the magnetic relay 46. The output terminals of are different output terminals. The input end of the microcontroller 42 is connected to an external means (not shown) that provides a control signal for turning on / off the solid state relay 44 and the magnetic relay 46.

마이크로콘트롤러(42)에는 외부수단이 제공하는 제어신호에 응답하여, 무접점 릴레이(44) 및 자기식 릴레이(46)의 온/오프를 제어하기 위한 스위칭신호(MCS1, MCS2)를 만들어내는 프로그램이 내장되어 있다. 그 내장 프로그램의 실행에 의해 무접점 릴레이(44) 및 자기식 릴레이(46)는 동시가 아닌 소정의 시간차를 가지면서 순차적으로 온 되거나 오프 되도록 제어된다. The microcontroller 42 has a program for generating switching signals MCS1 and MCS2 for controlling the on / off of the solid state relay 44 and the magnetic relay 46 in response to a control signal provided by an external means. It is built in. By the execution of the built-in program, the contactless relay 44 and the magnetic relay 46 are controlled to be sequentially turned on or off with a predetermined time difference, not simultaneously.

도 5의 흐름도는 마이크로콘트롤러(42)에 내장된 프로그램의 로직을 설명하 기 위한 흐름도이다. 이를 참조하면, 마이크로콘트롤러(42)는 외부수단으로부터 제어신호가 입력되는지를 주기적으로 체크한다. S10 단계에서 제어신호의 레벨을 체크하여 하이레벨 신호 즉, "온"신호라고 판별되면, 마이크로콘트롤러(42)는 "하이레벨"의 제1 스위칭신호(MCS1)와 제2 스위칭신호(MCS2)를 각각 무접점 릴레이(44)와 자기식 릴레이(46)로 출력한다. 이 때, 도 4에 도시된 것처럼, 먼저 마이크로콘트롤러(42)는 하이레벨의 제어신호를 입력받은 시점부터 소정의 시간 (T1)이 경과한 후에 하이레벨의 제1 스위칭신호(MCS1)를 무접점 릴레이(44)의 제어단으로 제공하고, 그로부터 다시 소정의 시간(T2)이 지난 후에, 하이레벨의 제2 스위칭신호(MCS2)를 자기식 릴레이(46)의 제어단으로 제공한다(S12 단계). 이와 같이 함으로써, 무접점 릴레이(44)가 투입된 상태에서 자기식 릴레이(46)가 투입된다. 여기서 소정의 시간 T1과 T2는 예컨대 100~200ms에서 정해지는 것이 바람직하다. 5 is a flowchart illustrating the logic of a program embedded in the microcontroller 42. Referring to this, the microcontroller 42 periodically checks whether a control signal is input from an external means. When the level of the control signal is checked in step S10 and determined to be a high level signal, that is, an "on" signal, the microcontroller 42 may select the first switching signal MCS1 and the second switching signal MCS2 of the "high level". Outputs to the contactless relay 44 and the magnetic relay 46, respectively. At this time, as shown in FIG. 4, the microcontroller 42 first contacts the high level first switching signal MCS1 after the predetermined time T1 has elapsed from the time when the high level control signal is input. After the predetermined time T2 passes again, the second switching signal MCS2 of the high level is provided to the control terminal of the magnetic relay 46 (step S12). . In this way, the magnetic relay 46 is fed in the state where the contactless relay 44 is fed. It is preferable that predetermined time T1 and T2 are decided in 100-200 ms here, for example.

한편, 마이크로콘트롤러(42)에 인가되는 제어신호가 "오프"신호인 경우도 마찬가지이다. 즉, S14 단계에서 제어신호가 로우레벨 신호 즉, "오프"신호라고 판별되면, 마이크로콘트롤러(42)는 "로우레벨"의 제1 스위칭신호(MCS1)와 제2 스위칭신호(MCS2)를 각각 무접점 릴레이(44)와 자기식 릴레이(46)으로 출력한다. 두 릴레이(44)와 (46)을 오프시킬 때에도 무접점 릴레이(44)가 투입된 상태에서 자기식 릴레이(46)를 해제하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 마이크로콘트롤러(42)는 도 4에 도시된 것처럼, 제어신호가 로우레벨로 전화되면 곧바로, 로우레벨의 제2 스위칭신호(MCS2)를 자기식 릴레이(46)의 제어단으로 제공하고, 그로부터 소정의 시간(T3)이 경과한 다음에 로우레벨의 제1 스위칭신호(MCS1)를 무접점 릴레이(44)의 제어단으로 제공한다(S16 단계). 여기서, 소정의 시간 (T3)도 예컨대 100~200ms에서 정해지는 것이 바람직하다. The same applies to the case where the control signal applied to the microcontroller 42 is an "off" signal. That is, when it is determined in step S14 that the control signal is a low level signal, that is, an "off" signal, the microcontroller 42 does not apply the first switching signal MCS1 and the second switching signal MCS2 of the "low level", respectively. Output to contact relay 44 and magnetic relay 46. Even when the two relays 44 and 46 are turned off, it is preferable to release the magnetic relay 46 in the state where the contactless relay 44 is turned on. To this end, as shown in FIG. 4, the microcontroller 42 provides the low level second switching signal MCS2 to the control terminal of the magnetic relay 46 as soon as the control signal is converted to the low level. After the predetermined time T3 has elapsed, the low level first switching signal MCS1 is provided to the control terminal of the contactless relay 44 (step S16). Here, it is preferable that predetermined time T3 is also determined, for example in 100-200 ms.

무접점 릴레이(44)와 자기식 릴레이(46)는 제1 및 제2 스위칭신호(MCS1, MCS2)가 제어단에 인가되면 곧바로 그 신호의 레벨에 따라서 턴-온 또는 턴-오프 되어 부하(48)에 대한 전원의 공급이 이루어지거나 차단되게 된다. 마이크로콘트롤러(42)는 위와 같은 처리를 반복한다.The solid state relay 44 and the magnetic relay 46 are turned on or off according to the level of the signal as soon as the first and second switching signals MCS1 and MCS2 are applied to the control terminal. The supply of power to () is made or cut off. The microcontroller 42 repeats the above process.

도 4와 같은 방식으로 스위칭신호를 발생시키면 부하(48)는 항상 무접점 릴레이(44)가 투입되어 있는 상태에서 자기식 릴레이(46)가 턴-온 또는 턴-오프 된다. 이렇게 하는 이유는 자기식 릴레이(46)가 온 될 때 또는 오프될 때, 무접점 릴레이(44)가 항상 투입상태에 있어서 부하(48)를 가지고 있도록 하여, 자기식 릴레이(46)에 스파크노이즈가 발생하지 않도록 하기 위함이다.When the switching signal is generated in the same manner as in FIG. 4, the magnetic relay 46 is turned on or turned off while the load 48 is always in contact with the solid state relay 44. The reason for this is that when the magnetic relay 46 is turned on or off, the contactless relay 44 always has the load 48 in the closed state, so that spark noise is applied to the magnetic relay 46. This is to prevent the occurrence.

소프트웨어로 스위칭시간을 제어하기 때문에 두 스위칭 소자(44, 46)의 개폐 시간차는 소자의 특성에 따라 적절하게 설정할 수 있다. 실제 구성에 있어서, 채용하는 무접점 릴레이(44)와 자기식 릴레이(46)의 소자특성을 고려하면 이들 두 소자가 손상을 받지 않고 개폐동작할 수 있는 최소 시간차를 산출할 수 있을 것이고, 그 산출된 개폐 시간차 이상의 적절한 시간차를 마이크로콘트롤러(42)에 내장하는 프로그램에 반영하면 된다. 두 릴레이의 구동 시간차는 적어도 100 밀리초 이상 200 밀리초 이하의 범위에서 설정하는 것이 바람직하다. 두 릴레이(44)와 (46)의 스위칭 시간차가 100밀리초 미만으로 너무 짧게 설정되면 오동작으로 인하여 좋지 않고, 반대로 200밀리초를 초과하면 트라이악의 발생 열이 높아져서 문제가 된다. 두 릴레이(44, 46)의 구동 시간차 값은 본 발명자가 수많은 반복 실험과 분석을 통해 얻어진 노력의 산물로서 가벼이 평가될 수 없는 것이다. Since the switching time is controlled by software, the switching time difference between the two switching elements 44 and 46 can be appropriately set according to the characteristics of the element. In the actual configuration, considering the device characteristics of the contactless relay 44 and the magnetic relay 46 employed, it is possible to calculate the minimum time difference that these two devices can be opened and closed without being damaged. What is necessary is just to reflect the appropriate time difference more than the opening / closing time difference which was made in the program built into the microcontroller 42. It is preferable to set the driving time difference of the two relays in the range of at least 100 milliseconds or more and 200 milliseconds or less. If the switching time difference between the two relays 44 and 46 is set too short, less than 100 milliseconds, it is not good due to a malfunction. The drive time difference values of the two relays 44 and 46 are light weights of the inventors as a result of the effort obtained through numerous repeated experiments and analyzes.

도 6은 본 발명에 따른 스위칭 구동회로의 구체적인 실시예를 도시하한다. 무접점 릴레이(44)의 포토커플러는 트랜지스터(Q1)에 연결되고 자기식 릴레이(46)의 여자코일(RL-A) 역시 트랜지스터(Q2)에 연결된다. 마이크로콘트롤러(42)는 온 또는 오프의 제어신호가 입력포트로 인가되고 나서 T1의 시간이 지난 다음 출력포트(7)를 통해 제1 스위칭신호(MCS1)을 출력하고, 그로부터 다시 T2의 시간이 지난 다음 출력포트(8)를 통해 제2 스위칭신호(MCS2)를 출력한다. 제1 및 제2 스위칭신호(MCS1, MCS2)는 두 트랜지스터 Q1과 Q2의 베이스에 시간차 T2을 가지면서 인가된다. 이에 의해 트랜지스터 Q1과 Q2가 각각 T2의 시간차를 가지면서 턴-온 또는 턴-오프가 되고, 그에 따라 트라이액과 릴레이접점(RL-B) 역시 대략 동일한 시간차 T2를 가지면서 턴-온 또는 턴-오프가 된다. 6 shows a specific embodiment of the switching driving circuit according to the present invention. The photocoupler of the solid state relay 44 is connected to the transistor Q1 and the exciting coil RL-A of the magnetic relay 46 is also connected to the transistor Q2. The microcontroller 42 outputs the first switching signal MCS1 through the output port 7 after the time T1 has elapsed since the on or off control signal is applied to the input port, and then the time T2 has passed again. Next, the second switching signal MCS2 is output through the output port 8. The first and second switching signals MCS1 and MCS2 are applied with a time difference T2 at the bases of the two transistors Q1 and Q2. This causes transistors Q1 and Q2 to turn on or off with a time difference of T2, respectively, so that the triac and relay contact RL-B also turn on or turn while having approximately the same time difference T2. It turns off.

제어신호가 로우레벨의 신호로 전환되는 경우에도 위에서 설명한 것과 유사하게 동작한다. 이에 관해서는 중복을 피하기 위해 설명을 생략하기로 한다.When the control signal is converted to a low level signal, the operation is similar to that described above. In this regard, a description thereof will be omitted to avoid duplication.

스파크노이즈에 대한 안정성을 더 높이기 위해, 자기식 릴레이(46)의 릴레이접점(RL-B)에는 병렬로 연결되어 스파크노이즈를 흡수하여 부하로 전파되는 것을 차단하는 스파크킬러 회로(TNR1, C, R)를 더 부가할 수도 있다. In order to further improve the stability against spark noise, the spark killer circuit (TNR1, C, R) connected in parallel to the relay contact (RL-B) of the magnetic relay 46 to absorb the spark noise and block it from propagating to the load. ) May be added.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구의 범위에 기재된 본발명의 사상 및 영역 으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있다. 예컨대, 위와 같은 프로그램을 내장하여 두 스위칭신호(MCS1, MCS2)를 순차적으로 만들어낼 수 있는 장치라면, 반드시 마이크로콘트롤러(42)가 아니라도 상관없다. 나아가 본원 발명의 스위칭 구동회로는 3상회로에도 적용될 수 있다. 즉, 무접점 릴레이와 자기식 릴레이를 각 상마다 별도로 마련하고, 3상용 포토커플러 3개를 직렬로 연결하고 그 일측을 트랜지스터(Q1)에 연결하고, 3상용 여자권선 3개는 병렬로 연결하고 각각의 일측을 트랜지스터(Q2)에 공통으로 연결하면 된다. 따라서, 특허청구범위의 등가적인 의미나 범위에 속하는 모든 변화들은 전부 본 발명의 권리범위안에 속함을 밝혀둔다. Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications and changes of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below You can. For example, as long as it is a device capable of generating two switching signals MCS1 and MCS2 sequentially by embedding the above program, it is not necessarily the microcontroller 42. Furthermore, the switching driving circuit of the present invention can be applied to a three-phase circuit. That is, a solid state relay and a magnetic relay are separately provided for each phase, and three three-phase photocouplers are connected in series, one side thereof is connected to the transistor Q1, and three three-phase excitation windings are connected in parallel. Each side may be connected to the transistor Q2 in common. Accordingly, all changes that come within the meaning or range of equivalency of the claims are to be embraced within their scope.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 두 스위칭소자(44, 46)를 시간차를 두고 순차 개폐함으로써, 두 소자를 동시에 개폐함에 따른 과대 전류의 흐름이 본 발명의 스위칭 구동회로(40)에서는 생겨나지 않는다. 그 결과 스위칭소자(44, 46)의 내구성 약화의 원인이 되는 스파크 노이즈와 불꽃의 발생이 일어나지 않아, 스위칭 구동회로의 오동작이 일어나지 않고 스위칭소자(44, 46)의 수명을 늘어날 수 있다. According to the present invention as described above, by sequentially opening and closing the two switching elements 44, 46 with a time difference, the flow of excessive current caused by opening and closing the two elements at the same time does not occur in the switching drive circuit 40 of the present invention. As a result, spark noise and sparks that do not cause the durability of the switching elements 44 and 46 do not occur, so that the malfunction of the switching driving circuit does not occur and the life of the switching elements 44 and 46 can be extended.

Claims (6)

부하와 전원 사이에 연결되어 여자코일의 자화 여부에 따라 상기 부하에 대한 전류 공급로를 개폐하는 자기식 릴레이;A magnetic relay connected between a load and a power source to open and close a current supply path to the load depending on whether the excitation coil is magnetized; 상기 자기식 릴레이에 병렬로 연결되어 제어단에 인가되는 스위칭 신호에 따라 상기 부하에 대한 전류 공급로를 개폐하는 무접점 릴레이(SSR); 및A contactless relay (SSR) connected to the magnetic relay in parallel to open and close a current supply path to the load according to a switching signal applied to a control terminal; And 상기 자기식 릴레이와 상기 무접점 릴레이에 각각 별도의 출력단이 연결되고, 상기 부하에 대한 전원의 공급을 위한 제어신호가 인가되면 그에 응하여, 상기 무접점 릴레이를 온 시키기 위한 스위칭신호와 상기 자기식 릴레이를 온 시키기 위한 스위칭신호를 제1 소정의 시간차를 두고 순차적으로 상기 무접점 릴레이와 상기 자기식 릴레이의 제어단에 각각 제공하고, 상기 부하에 대한 전원의 차단을 위한 제어신오가 인가되면 그에 응하여, 상기 자기식 릴레이를 오프시키기 위한 스위칭신호와 상기 무접점 릴레이를 오프 시키기 위한 스위칭신호를 제2 소성의 시간차를 두고 순차적으로 상기 자기식 릴레이와 상기 무접점 릴레이의 제어단에 각각 제공하도록 프로그램 된 마이크로콘트롤러를 구비하며, Separate output terminals are respectively connected to the magnetic relay and the contactless relay, and in response to a control signal for supplying power to the load, a switching signal for turning on the contactless relay and the magnetic relay in response thereto. A switching signal for turning on the signal is sequentially provided to the control terminals of the contactless relay and the magnetic relay at a first predetermined time difference, and in response to the control signal for disconnecting power from the load, A microprogrammed to sequentially provide the switching signal for turning off the magnetic relay and the switching signal for turning off the contactless relay to the control terminals of the magnetic relay and the contactless relay sequentially with a time difference of a second firing. With a controller, 상기 부하에 대한 전원의 공급을 위한 제어신호가 인가되는 경우 상기 무접점 릴레이를 온 시키기 위한 스위칭신호의 출력은 상기 제어신호가 인가된 시점부터 100밀리초 이상 200밀리초 이내의 소정의 시간이 지난 다음 이루어지고, 상기 부하에 대한 전원의 차단을 위한 제어신호가 인가될때에는 상기 자기식 릴레이를 오프시키기 위한 스위칭신호의 출력은 상기 제어신호가 인가되는 즉시 이루어지는 것을 특징으로 하는 무접점 릴레이-자기식 릴레이 스위칭 구동회로.When the control signal for supplying power to the load is applied, the output of the switching signal for turning on the solid state relay is a predetermined time of 100 milliseconds or more and 200 milliseconds from the time when the control signal is applied. Next, when the control signal for shutting off the power to the load is applied, the output of the switching signal for turning off the magnetic relay is made immediately after the control signal is applied contactless relay-magnetic Relay switching drive circuit. 제 1항에 있어서, 상기 무접점 릴레이와 상기 자기식 릴레이를 순차적으로 온 시키는 시간차(T2)와 순차적으로 오프시키는 시간차(T3)는 100밀리초 이상 200밀리초 이내의 범위 내에서 각각 정해지는 것을 특징으로 하는 무접점 릴레이-자기식 릴레이 스위칭 구동회로.The method of claim 1, wherein the time difference T2 for sequentially turning on the contactless relay and the magnetic relay and the time difference T3 for turning off sequentially are respectively determined within a range of 100 milliseconds to 200 milliseconds. Solid-state relay-magnetic relay switching drive circuit characterized in. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 자기식 릴레이의 릴레이접점에 병렬로 연결되어 스파크노이즈를 흡수하여 부하로 전파되는 것을 차단하는 스파크킬러 회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무접점 릴레이-자기식 릴레이 스위칭 구동회로.The contactless relay-magnetic relay switching drive circuit according to claim 1, further comprising a spark killer circuit connected in parallel to a relay contact of the magnetic relay to absorb spark noise and block propagation to a load. in. 제 1항에 있어서, 상기 무접점 릴레이와 상기 자기식 릴레이를 3상용으로 각각 3개씩 구비되며, 3개의 무접점 릴레이의 3개의 포토커플러는 서로 직렬로 연결되고 그 일측이 트랜지스터(Q1)에 직렬 연결되고, 3개의 자기식 릴레이의 3개의 여자권선은 서로 병렬로 연결되고 그 각각의 일측이 트랜지스터(Q2)에 공통연결되는 것을 특징으로 하는 무접점 릴레이-자기식 릴레이 스위칭 구동회로.The contactless relay and the magnetic relay are provided in three phases, respectively, for three phases. Three photocouplers of the three contactless relays are connected in series with one side thereof and are connected in series with the transistor Q1. And three excitation windings of the three magnetic relays are connected in parallel with each other, and one side of the three magnetic relays is connected in common to the transistor Q2.
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