KR200420578Y1 - 릴레이용 스파크 제거회로 - Google Patents

Abstract

본 고안에 의한 릴레이용 스파크 제거회로는 소정용량을 갖는 직렬연결된 저항 R1 및 콘덴서 C1을 직렬연결된 다른 저항 R2 및 콘덴서 C2와 중앙접점(24)을 기준으로 서로 대칭되도록 연결하되, 상기 저항 R1에서는 클로즈단자 A(21)가 분기되고, 상기 저항 R2에서는 오픈단자 B(23)가 분기되며, 중앙접점(24)에서는 전원단자 C(22)가 분기되도록 구성됨에 그 기술적 특징이 있다.

따라서, 본 고안은 복수의 저항 및 콘덴서를 직·병렬로 연결하고, 이를 3개의 분기선(21)(22)(23)으로 인출한 간단한 구성에 의해 릴레이(10)에서 발생하는 스파크를 원천적으로 방지하도록 회로 구현이 가능하므로, 저렴한 비용으로 릴레이(10)의 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

릴레이, 스파크제거, 아크방전

Description

릴레이용 스파크 제거회로{SPARK KILLER FOR RELAY}

도 1은 본 고안에 의한 릴레이용 스파크 제거회로를 개략적으로 나타낸 회로도,

도 2는 본 고안에 의한 릴레이용 스파크 제거회로가 릴레이의 해당 접점에 연결된 모식도,

도 3은 본 고안에 의한 릴레이용 스파크 제거회로가 구현된 제품 사시도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 릴레이 11 : 노말클로즈부위(NC)

12 : 전원부위(COM) 13 : 노말오픈부위(NO)

14 : 접촉스위치

20 : 스파크 제거기 21 : 클로즈단자 A

22 : 전원단자 C 23 : 오픈단자 B

24 : 중앙접점

R1, R2 : 저항 C1, C2 : 콘덴서

본 고안은 릴레이에 관한 것으로서, 특히 릴레이의 전원부위(COM), 노말오픈부위(NO), 노말클로즈부위(NC)의 3 접점에 소정의 용량의 저항과 콘덴서가 직·병렬로 연결된 회로에서 분기된 3개의 단자를 각각 연결하여 상기 릴레이에서 발생하는 스파크를 사전에 방지하는 릴레이용 스파크 제거회로에 관한 것이다.

일반적으로 전자회로에서는 릴레이의 접점스위치가 단락되는 순간에 회로에 연결된 콘덴서에서는 용량리엑턴스(Capacitive Reactance)로 인해 급속충전을 하므로 그 접점에서 불꽃방전을 일으킨다.

또한, 릴레이의 접점스위치가 개방되는 순간에 회로에 연결된 코일에서는 유도리엑턴스(Induvtive Reactance)로 인해 역기전력이 발생되므로 그 접점에서 불꽃방전을 일으킨다.

상기와 같은 불꽃방전은 릴레이의 수명을 단축시킴은 물론, 접점이 녹아붙어 단락됨으로써 전체 시스템의 고장을 일으키기도 한다.

이를 방지하기 위해 종래에는 부하 양단에 일정값 이상의 전류를 바이패스하는 정전압 다이오드(Zener Diode)를 병렬접속하는 방법이 제안되었으나, 이는 제작비용이 과다하게 소모되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 복수의 저항 및 콘덴서를 직·병렬로 연결하고, 이를 3개의 분기선으로 인출한 간단한 구성의 릴레이용 스파크 제거회로를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 릴레이용 스파크 제거회로는 소정용량을 갖는 직렬연결된 저항 및 콘덴서를 직렬연결된 다른 저항 및 콘덴서와 서로 병렬연결되도록 중앙접점에서 전원단자를 인출하고, 일측에서 오픈단자를, 타측에서 클로즈단자를 각각 분기하여 구성함에 그 기술적 특징이 있다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 의한 릴레이용 스파크 제거회로를 개략적으로 나타낸 회로도이고, 도 2는 본 고안에 의한 릴레이용 스파크 제거회로가 릴레이의 해당 접점에 연결된 모식도이고, 도 3은 본 고안에 의한 릴레이용 스파크 제거회로가 구현된 제품 사시도이다.

본 고안에 의한 릴레이용 스파크 제거회로는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 소정용량을 갖는 직렬연결된 저항 R1 및 콘덴서 C1을 직렬연결된 다른 저항 R2 및 콘덴서 C2와 중앙접점(24)을 기준으로 서로 대칭되도록 연결하되, 상기 저항 R1 에서는 클로즈단자 A(21)가 분기되어 릴레이(10)의 노말클로즈부위(NC; 11)에 연결되고, 상기 저항 R2에서는 오픈단자 B(23)가 분기되어 릴레이(10)의 노말오픈부위(NO; 13)에 연결되며, 상기 중앙접점(24)에서는 전원단자 C(22)가 분기되어 릴레이(10)의 전원부위(COM; 12)에 연결된다.

기본적으로 릴레이(10)는 접촉스위치(14)가 노말클로즈부위(NC; 11)에 연결되어 동작중지상태를 유지하고 있다.

이때, 릴레이(10)에 전기가 공급되면, 내부의 코일에 전류가 흘러 전자석이 됨으로써 가동철편을 당기게 되고, 따라서 접촉스위치(14)가 노말오픈부위(NO; 13)에 연결되어 스위칭동작을 수행하게 된다.

또한, 릴레이(10)에 전기가 차단되면 접촉스위치(14)가 노말클로즈부위(NC; 11)로 복원된다.

이때, 상기 스위칭동작에 의해 발생되는 릴레이(10)의 불꽃방전을 방지하기 위해 릴레이(10)의 각 부위에 스파크 제거회로가 구현된 본 고안의 해당 단자를 전기적으로 연결하게 된다.

즉, 스파크 제거회로의 오픈단자 B(23)는 릴레이(10)의 노말오픈부위(NO; 13)에 연결되며, 저항 R2 및 콘덴서 C2는 회로 내부의 콘덴서에서 발생된 용량리엑턴스를 소모하여 그 접점에서의 불꽃방전을 억제하게 된다.

또한, 스파크 제거회로의 클로즈단자 A(21)은 릴레이(10)의 노말클로즈부 위(NC; 11)에 연결되며, 저항 R1 및 콘덴서 C1은 회로 내부의 유도리엑턴스로 인해 발생되는 역기전력을 소모하여 그 접점에서의 불꽃방전을 억제하게 된다.

따라서, 릴레이(10)의 빈번한 작동에 의해서도 릴레이 접점이 소손되지 않으므로 접촉불량에 의한 오작동이 크게 줄어들게 된다.

예를 들어, 축을 회전시키거나 정지하여 탭 또는 다이스 작업을 하는 경우 전자클러치, 전자브레이크를 사용하게 되는데, 릴레이에 불꽃방전이 발생하여 접점이 소손되면 상기 전자클러치 및 전자브레이크에 전원공급이 불량하게 되어 탭, 다이스 작업시 그 깊이가 일정하게 유지되지 못하는 문제점이 발생된다.

이는 바로 제품의 불량률과 연관되며, 본 고안에서는 이러한 불꽃방전을 사전에 차단하여 제품 불량률을 획기적으로 개선할 수 있도록 함에 그 효과의 특이성이 있다.

한편, 본 고안에 의한 스파크 제거회로의 저항 및 콘덴서는 반복 사용시 유도리엑턴시 및 용량리엑턴스에 의해 그 절연값이 파괴될 가능성이 높으므로 소자의 종류 및 용량 선택에 유의해야 하며, 특히 저항의 경우 인덕턴스의 영향을 최소화할 수 있도록 무유도 저항을 사용해야 한다.

즉, 본 고안에서 일 실시례로서, 릴레이의 접점에 연결되는 부하측의 소비전 력을 고려하여 상기 저항 R1 및 R2는 27 ∼ 120 (Ω)의 범위값을 갖는 무유도 권선저항으로 이루어지며, 상기 콘덴서 C1 및 C2는 0.47 ∼ 1 (μF)의 범위값을 유지도록 구성한다.

상기 무유도 권선저항(無誘導 捲線抵抗, noninductive wire wound resistance)는 일반 저항에 비해 인덕턴스의 영향이 무시되는 저항을 의미한다. 이때, 고저항값이 요구되는 경우 탄소 피막 저항기나 솔리드 저항기를 대체하여 사용할 수도 있다.

또한, 본 고안에 의한 스파크 제거기는 도 3에 도시된 바와 같이 회로를 내장한 몸체를 절연체로 몰딩처리하고, 각 단자(21)(22)(23)을 외측으로 분기하여 형성함으로써, 일반적인 모든 릴레이에 쉽게 적용할 수 있다.

상기와 같은 본 고안은 상술한 특정의 실시례에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 릴레이용 스파크 제거회로는 복수의 저항 및 콘덴서를 직·병렬로 연결하고, 이를 3개의 분기선으로 인출한 간단한 구성에 의해 릴레이(10)에서 발생하는 스파크를 원천적으로 방지하도록 회로 구현이 가능하므로, 저렴한 비용으로 릴레이의 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 릴레이(10)의 교환주기(수명)가 연장되며, 릴레이(10)의 빈번한 작동에 의해서도 릴레이 접점이 소손되지 않으므로 접촉불량에 의한 오작동을 크게 줄일 수 있으며, 따라서 부품의 정밀가공작업시 릴레이(10)의 오동작에 의한 제품불량률을 획기적으로 줄일 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 스파크 제거회로에 있어서,

   소정용량을 갖는 직렬연결된 저항 R1 및 콘덴서 C1을 직렬연결된 다른 저항 R2 및 콘덴서 C2와 중앙접점을 기준으로 서로 대칭되도록 연결하되,

   상기 저항R1에서는 클로즈단자 A가 분기되어 릴레이의 노말클로즈부위(NC)에 연결되고,

   상기 저항R2에서는 오픈단자 B가 분기되어 릴레이의 노말오픈부위(NO)에 연결되며,

   상기 중앙접점에서는 전원단자 C가 분기되어 릴레이의 전원부위(COM)에 연결되는 것을 특징으로 하는 릴레이용 스파크 제거회로.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 R1, R2는 27∼120 (Ω)의 범위값을 갖는 무유도 권선저항으로 이루어지고,

   상기 C1, C2는 0.47 ∼ 1 (μF)의 범위값을 갖는 것을 특징으로 하는 릴레이용 스파크 제거회로.

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