KR20070021070A - Circuit and method for wetting relay contacts - Google Patents

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KR20070021070A
KR20070021070A KR1020060077166A KR20060077166A KR20070021070A KR 20070021070 A KR20070021070 A KR 20070021070A KR 1020060077166 A KR1020060077166 A KR 1020060077166A KR 20060077166 A KR20060077166 A KR 20060077166A KR 20070021070 A KR20070021070 A KR 20070021070A
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relay
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wetting
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KR1020060077166A
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Korean (ko)
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스탠리 브라이언 라일
대니얼 일벡 로버트
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타이코 일렉트로닉스 코포레이션
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/60—Auxiliary means structurally associated with the switch for cleaning or lubricating contact-making surfaces
    • H01H1/605—Cleaning of contact-making surfaces by relatively high voltage pulses

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Abstract

릴레이 컨택을 웨팅하기 위한 회로(100)는 릴레이 코일(104), 가동 컨택(106) 그리고 고정 컨택(108)을 갖는 릴레이(102)를 포함한다. 가동 컨택은 릴레이 코일의 에너자이징에 따라 개방 위치와 폐쇄 위치사이를 이동할 수 있으며, 가동 컨택은 폐쇄 위치에서 고정 컨택과 결합한다. 가동 컨택은 릴레이 코일이 디-에너자이즈되면 폐쇄 위치에서 개방 위치로 이동된다. 트랜지스터(110)는 부하를 통해 릴레이 코일에 연결되며, 트랜지스터는 가동 컨택이 폐쇄 위치에서 개방 위치로 이동되는 때 가동 컨택과 고정 컨택 사이에 아크를 제공하기 위해 릴레이 코일이 디-에너자이즈된 이후 릴레이 코일을 로드한다.The circuit 100 for wetting the relay contact includes a relay 102 having a relay coil 104, a movable contact 106 and a fixed contact 108. The movable contact can move between the open and closed positions as energizing the relay coil, the movable contact engages the fixed contact in the closed position. The movable contact is moved from the closed position to the open position when the relay coil is de-energized. Transistor 110 is connected to the relay coil via a load, which is after the relay coil is de-energized to provide an arc between the movable contact and the fixed contact as the movable contact is moved from the closed position to the open position. Load the relay coil.

릴레이, 릴레이 웨팅 회로, 릴레이 컨택, 가동 컨택, 고정 컨택 Relays, Relay Wetting Circuits, Relay Contacts, Movable Contacts, Fixed Contacts

Description

릴레이 컨택을 웨팅하기 위한 회로 및 방법{CIRCUIT AND METHOD FOR WETTING RELAY CONTACTS}Circuits and Methods for Wetting Relay Contacts {CIRCUIT AND METHOD FOR WETTING RELAY CONTACTS}

도 1은 바람직한 실시예에 따라 형성된 전자기 릴레이의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of an electromagnetic relay formed in accordance with a preferred embodiment.

도 2는 도 1에 도시된 릴레이와 함께 이용될 수 있는 바람직한 실시예에 따라 형성된 릴레이 웨팅 회로의 개략도이다.FIG. 2 is a schematic diagram of a relay wetting circuit formed in accordance with a preferred embodiment that may be used with the relay shown in FIG. 1.

도 3은 도 1의 릴레이 및 도 2의 릴레이 웨팅 회로의 이용의 바람직한 실시예인 자동 브레이크 회로의 개략도이다.3 is a schematic diagram of an automatic brake circuit that is a preferred embodiment of the use of the relay of FIG. 1 and the relay wetting circuit of FIG. 2.

본 발명은 일반적으로 전기 릴레이에 관한 것이며, 좀더 구체적으로는 릴레이 컨택을 웨팅(wetting)하기 위한 회로 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates generally to electrical relays and, more particularly, to circuits and methods for wetting relay contacts.

전자기계적 릴레이는 많은 어플리케이션에서 이용된다. 일부 어플리케이션에서 릴레이는 전류 및/또는 부하 스위칭을 위해 이용된다. 그러나, 일부 어플리케이션에서, 릴레이는 전압 차단(isolation) 또는 안전을 위한 제어의 추가적 레벨을 위해서만 이용된다. 이러한 차단-타입 릴레이는 컨택에 의해 개방되거나 또는 폐쇄되지 않는 부하를 갖는 회로, 때로는 드라이 회로(dry circuit)로 언급되는 회로를 포함한다. 전류는 폐쇄 후 그리고 개방 전에 컨택을 통해 흐를 수 있으나 컨택은 부하를 직접적으로 제어할 수 없다. 릴레이 컨택은 부하를 차례로 제어하는 다른 디바이스로의 파워를 제어한다.Electromechanical relays are used in many applications. In some applications relays are used for current and / or load switching. However, in some applications, relays are only used for additional levels of control for voltage isolation or safety. Such blocking-type relays include circuits with loads that are not opened or closed by contacts, sometimes referred to as dry circuits. Current can flow through the contact after closing and before opening, but the contact cannot directly control the load. Relay contacts control power to other devices that in turn control the load.

회로에서 릴레이는 전류, 오버 타임, 산화물 및 탄화수소가 릴레이 컨택에 형성되는 것과 같은 화학적 손상의 스위칭을을 위해 이용되지 않는다. 빌드-업(build-up)은 전압 강하 및/또는 컨택의 가열을 야기시킬 수 있는 컨택 저항을 증가시킨다. 또한, 계속되는 화학적 빌드-업으로, 릴레이는 릴레이가 에너자이즈(energized)되거나 폐쇄되어야할 때도 개방 회로를 유지할 수도 있다.In circuits, relays are not used for switching of chemical damage such as currents, over time, oxides and hydrocarbons are formed in the relay contacts. Build-up increases contact resistance, which can cause voltage drops and / or heating of contacts. In addition, with continued chemical build-up, the relay may maintain an open circuit even when the relay needs to be energized or closed.

일반적으로, 많은 회로가 화학적 빌드-업을 위한 어떠한 보상도 없이 설계된다. 반면에, 컨택에서의 화학적 빌드-업을 방지 또는 감소시키기 위해 설계된 일부 회로는 릴레이를 폐쇄할 때 컨택을 프리-차지하기 위한 릴레이, 캐패시터, 저항과 같은 값비싼 부가적 구성요소들을 이용한다. 이것은 보통 컨택을 "웨팅(wetting)"한다고 불린다. 컨택을 웨팅하기 위한 전류 시스템이 비싸다는 것이 문제점이다.In general, many circuits are designed without any compensation for chemical build-up. On the other hand, some circuits designed to prevent or reduce chemical build-up at a contact use expensive additional components such as relays, capacitors, and resistors to pre-charge the contact when the relay is closed. This is usually called "wetting" the contact. The problem is that the current system for wetting the contact is expensive.

개시되는 비싸지 않으며 효과적인 컨택을 웨팅하는 방법 또는 회로에 의해 해결책이 제공된다. 회로는 릴레이 코일, 가동 컨택 그리고 고정 컨택을 갖는 릴레이를 포함한다. 가동 컨택은 릴레이 코일의 에너자이징에 따라 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동할 수 있으며, 가동 컨택은 폐쇄 위치에서 고정 컨택과 결합한다. 가동 컨택은 릴레이 코일이 디-에너자이즈(de-energized)될때 폐쇄 위치에서 개방 위치로 이동한다. 트랜지스터가 부하를 통해 릴레이 코일에 연결되며, 트랜지 스터는 릴레이 코일이 디-에너자이즈된 이후 가동 컨택이 폐쇄 위치에서 개방 위치로 이동되면 가동 컨택과 고정 컨택 사이의 아크를 제공하기 위해 릴레이 코일을 로드한다.The solution is provided by the method or circuitry for wetting inexpensive and effective contacts disclosed. The circuit includes a relay having a relay coil, a movable contact and a fixed contact. The movable contact can move between an open position and a closed position upon energizing the relay coil, and the movable contact engages with the fixed contact in the closed position. The movable contact moves from the closed position to the open position when the relay coil is de-energized. The transistor is connected to the relay coil via a load, and the transistor is configured to provide an arc between the movable contact and the fixed contact when the movable contact is moved from the closed position to the open position after the relay coil is de-energized. Load

도 1은 바람직한 실시예에 따라 형성된 전자기 릴레이(102)의 단면도이다. 다른 타입의 릴레이가 또한 이용될 수도 있다. 릴레이(102)는 요크(103), 코어(105)를 둘러싸는 코일(104) 그리고 가동 아머추어(107)를 포함한다. 릴레이(102)는 고정 컨택(108)과 스프링(109)에 부착된 가동 컨택(106)을 포함한다. 스프링(109)은 컨택(106, 108)이 보통은 개방되도록 코어(105)로부터 아마추어(107)를 떨어지게 한다. 코일(104)에 충분한 전류가 존재하면, 릴레이(102)는 에너자이즈되고 아마추어(107)는 자기적으로 코어(105)에 부착되고 가동 컨택(106)이 고정 컨택(108)에 결합된다.1 is a cross-sectional view of an electromagnetic relay 102 formed in accordance with a preferred embodiment. Other types of relays may also be used. The relay 102 includes a yoke 103, a coil 104 surrounding the core 105, and a movable amateur 107. The relay 102 includes a stationary contact 108 and a movable contact 106 attached to the spring 109. Spring 109 causes armature 107 away from core 105 such that contacts 106 and 108 are normally open. If there is sufficient current in the coil 104, the relay 102 is energized, the armature 107 is magnetically attached to the core 105, and the movable contact 106 is coupled to the fixed contact 108.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 형성된 릴레이 웨팅 회로(100)의 개략도이다. 릴레이 웨팅 회로는 릴레이 회로 또는 다른 전기적 회로와 같은 또 다른 회로의 부분을 형성할 수 있다. 릴레이 웨팅 회로(100)는 릴레이 코일(104), 가동 컨택(106) 그리고 고정 컨택(108)을 갖는 릴레이(102)를 포함한다. 릴레이 웨팅 회로(100)는 릴레이(102)의 디-에너자이제이션에 따라 컨택(106, 108)을 웨팅하기 위해 이용된다. 예를 들면, 릴레이가 디-에너자이즈되면, 가동 컨택(106)은 개방 위치이며 고정 컨택(108)과 결합하지 않는다. 그러나, 릴레이(102)의 에너자이제이션에 따라, 가동 컨택(106)은 폐쇄 위치로 이동되고 고정 컨택(108)과 결합한다. 릴레이(102)의 디-에너자이제이션에 따라, 가동 컨택은 다시 개방 위치로 이동된다. 릴레이 웨팅 회로(100)는 가동 컨택(106)이 다시 개방 위치로 이동할때 컨택(106, 108) 사이에 아킹 또는 전기적 차지를 제공하기 위해 이용된다. 컨택(106, 108) 사이에 생성된 아크는 시간이 지날 수록 축적될 수 있는 화학적 빌드-업을 컨택(106, 108)으로부터 세정 또는 제거한다. 바람직한 실시예에서, 릴레이 웨팅 회로(100)는 이하에서 자세히 설명되는 것과 같이, 아크를 형성하기 위해 릴레이에서 전류를 공급하는 스위칭 트랜지스터(110)를 포함한다.2 is a schematic diagram of a relay wetting circuit 100 formed in accordance with a preferred embodiment of the present invention. The relay wetting circuit may form part of another circuit, such as a relay circuit or other electrical circuit. The relay wetting circuit 100 includes a relay 102 having a relay coil 104, a movable contact 106 and a fixed contact 108. The relay wetting circuit 100 is used to wet the contacts 106 and 108 in accordance with the de-energization of the relay 102. For example, if the relay is de-energized, the movable contact 106 is in an open position and does not engage with the fixed contact 108. However, upon energization of the relay 102, the movable contact 106 is moved to the closed position and engages with the fixed contact 108. Upon de-energization of the relay 102, the movable contact is moved back to the open position. The relay wetting circuit 100 is used to provide arcing or electrical charge between the contacts 106 and 108 when the movable contact 106 moves back to the open position. Arcs generated between contacts 106 and 108 clean or remove chemical build-up from contacts 106 and 108, which may accumulate over time. In a preferred embodiment, the relay wetting circuit 100 includes a switching transistor 110 that supplies current from the relay to form an arc, as described in detail below.

동작에 있어서, 릴레이(102)는 파워 소스(12)로부터 다른 전기적 구성요소, 디바이스 또는 회로에 대한 전압 차단을 위해 전기적 시스템내에서 이용될 수 있다. 릴레이(102)가 활성화 또는 에너자이즈되면, 파워 소스(120)로부터의 전압은 출력 터미널(122)에서 출력으로 다른 디바이스에 전달될 수 있다. 그러나, 릴레이가 비-활성화 또는 디-에너자이즈되면, 파워 소스(120)는 다른 디바이스에 전기적으로 연결되지 않으며, 전압도 전달되지 않는다. 예시된 실시예에서, 파워 소스(120)는 릴레이(102)의 고정 컨택(108)에 연결되고 출력 터미널(122)은 릴레이(102)의 가동 컨택(106)에 연결된다. 따라서, 릴레이가 폐쇄될때, 파워 소스(120)는 출력 터미널(122)에 연결된다.In operation, relay 102 may be used in an electrical system for voltage disconnection from power source 12 to other electrical components, devices, or circuits. When the relay 102 is activated or energized, the voltage from the power source 120 can be transferred from the output terminal 122 to another device as an output. However, if the relay is de-activated or de-energized, the power source 120 is not electrically connected to another device and no voltage is delivered. In the illustrated embodiment, the power source 120 is connected to the fixed contact 108 of the relay 102 and the output terminal 122 is connected to the movable contact 106 of the relay 102. Thus, when the relay is closed, the power source 120 is connected to the output terminal 122.

릴레이(102)를 동작할 때, 릴레이 파워 터미널(124)은 노드 A에서 릴레이 코일(104)의 제1 터미널에 연결된다. 릴레이 파워 터미널(124)은 동작 중에 전압을 릴레이 코일(104)의 제1 터미널에 공급하는 것에 의해 릴레이 코일(104)을 에너자이즈한다. 전압이 릴레이 코일(104)에 공급되면, 가동 컨택(106)은 보통의 개방 위 치에서 폐쇄 위치로 이동되고, 파워 소스(120)로부터의 전압은 출력 터미널(122)에 전달된다. 릴레이 파워 터미널(124)은 릴레이 웨팅 회로(100)로부터 분리된 제어 디바이스 또는 제어 회로에 의해 제어될 수 있다. 노드 B에서 릴레이 코일(104)의 제2 터미널은 그라운드 터미널(132)을 통해 회로 그라운드에 연결된다. 예시된 실시예에서, 스티어링(steering) 또는 블럭킹(blocking) 다이오드와 같은, 다이오드(130)가 릴레이 파워 터미널(124)와 릴레이(102) 사이에 제공된다. 다이오드(130)는 역방향 배터리 보호를 제공한다. 캐패시터(134)가 그라운드 터미널(132)과 릴레이 파워 터미널(124)사이에 제공된다. 플라이-백(fly-back) 다이오드와 같은, 다이오드(136)가 릴레이 코일(104)의 제1 터미널과 제2 터미널 사이에 제공된다.When operating the relay 102, the relay power terminal 124 is connected at node A to the first terminal of the relay coil 104. The relay power terminal 124 energizes the relay coil 104 by supplying a voltage to the first terminal of the relay coil 104 during operation. When a voltage is supplied to the relay coil 104, the movable contact 106 is moved from its normal open position to the closed position, and the voltage from the power source 120 is delivered to the output terminal 122. The relay power terminal 124 may be controlled by a control device or control circuit separate from the relay wetting circuit 100. At node B, the second terminal of relay coil 104 is connected to circuit ground through ground terminal 132. In the illustrated embodiment, a diode 130, such as a steering or blocking diode, is provided between the relay power terminal 124 and the relay 102. Diode 130 provides reverse battery protection. Capacitor 134 is provided between ground terminal 132 and relay power terminal 124. Diode 136, such as a fly-back diode, is provided between the first terminal and the second terminal of the relay coil 104.

제어 터미널(140)이 릴레이 웨팅 회로(100)에 연결되어 제공될 수 있다. 일실시예에서, 제어 터미널(140)은 제어 트랜지스터(142)의 베이스에 연결되고 제어 트랜지스터(142)에 전압을 제공한다. 따라서 제어 트랜지스터(142)의 동작은 제어 터미널(140)에 의해 제어된다. 선택적으로, 제어 트랜지스터(142)가 파워 소스(120)와 출력 터미널(122) 사이에 제공될 수 있다. 제어 트랜지스터(142)를 제어하는 것에 의해, 파워 소스(120)로부터 출력 터미널(122), 제어 터미널(140)로의 파워 공급은 안전한 특성 또는 안전을 위한 제어의 부가적 레벨로서 동작할 수 있다. 일실시예에서, 제어 트랜지스터(142)는 바이폴라 정션 트랜지스터(BJT)를 나타내며, 제어 트랜지스터(142)의 에미터는 릴레이(102)의 가동 컨택(106)에 연결되며 제어 트랜지스터(142)의 컬렉터는 출력 터미널(122)에 연결된다. 선택적으로, 도 2 에 도시된 바와 같이, 제어 트랜지스터(142)는 파워 소스(120)와 출력 터미널(122) 사이에 연결된 3 터미널 공핍 타입 트랜지스터를 나타낼 수 있다. 선택적으로, 캐패시터(144)가 그라운드 터미널(132)과 제어 터미널(140) 사이에 제공될 수 있다. 선택적으로, 레지스터(146)가 제어 터미널(140)과 제어 트랜지스터(142) 사이에 제공될 수 있다.The control terminal 140 may be provided in connection with the relay wetting circuit 100. In one embodiment, the control terminal 140 is connected to the base of the control transistor 142 and provides a voltage to the control transistor 142. Thus, the operation of the control transistor 142 is controlled by the control terminal 140. Optionally, a control transistor 142 can be provided between the power source 120 and the output terminal 122. By controlling the control transistor 142, the power supply from the power source 120 to the output terminal 122, the control terminal 140 can operate as a safe feature or an additional level of control for safety. In one embodiment, the control transistor 142 represents a bipolar junction transistor (BJT), the emitter of the control transistor 142 is connected to the movable contact 106 of the relay 102 and the collector of the control transistor 142 is output Is connected to the terminal 122. Optionally, as shown in FIG. 2, the control transistor 142 may represent a three terminal depletion type transistor coupled between the power source 120 and the output terminal 122. Optionally, capacitor 144 may be provided between ground terminal 132 and control terminal 140. Optionally, a register 146 may be provided between the control terminal 140 and the control transistor 142.

전술한 구성요소들은 파워 소스(120)로부터 출력 터미널(122)로 전압을 공급하기 위해 릴레이를 동작시키는데 이용될 수 있다. 예를 들면, 릴레이 파워 터미널(124)로부터 릴레이 코일(104)로 전압이 공급되면, 가동 컨택(106)이 개방 위치에서 폐쇄 위치로 이동되고, 가동 컨택(106)은 고정 컨택(108)에 결합한다. 폐쇄 위치에서, 파워 소스(120)를 출력 터미널(122)로 연결하는 패쇄 회로가 생성된다. 또한, 제어 터미널(140)은 파워 소스로부터 출력 터미널(122)로 전압을 공급하기 위해 제어 트랜지스터(142)를 동작시킨다. 릴레이 파워 터미널로부터의 전압이 릴레이 코일(104)에서 중단되면, 가동 컨택(106)이 개방 위치로 돌아간다. 전자기계적 릴레이(102)는 릴레이 코일이 디-에너자이즈된 후 가동 컨택(106)이 개방 위치로 이동하기 이전에 드롭-아웃 시간을 갖는다. 릴레이 코일(104)의 디-에너자이제이션 이후 가동 컨택(106)은 미리 결정된 시간동안 고정 컨택(108)에 결합한다. 드롭-아웃 시간은 약 10 밀리세컨드가 될 수 있으나 드롭-아웃 시간은 특정 릴레이(102)에 따라 다르다. 제공된 전기적 시스템이 드라이 시스템이기 때문에, 컨택(106, 108) 오버 타임이 릴레이 컨택(106, 108)상에 산화물 및 탄화수소물과 같은 해로운 화학적 빌드 업을 형성할 수 있다. 화학적 빌드-업은 전압 강하 및/또는 컨택의 가열을 야기시키는 컨택 저항을 증가시킬 수 있다. 또한, 화학적 빌드업이 계속되면, 릴레이(102)가 에너자이즈되거나 폐쇄되어야 할 때도 개방 회로를 유지할 수 있다. 그러나, 이하에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 릴레이 코일(104)이 디-에너자이즈된 이후 가동 컨택이 폐쇄 위치에서 개방 위치로 이동하는 하는 때 컨택(106, 108) 사이에 아크를 제공하기 위해 스위칭 트랜지스터가 릴레이 코일(104)을 로드한다.The aforementioned components can be used to operate a relay to supply voltage from power source 120 to output terminal 122. For example, when voltage is supplied from the relay power terminal 124 to the relay coil 104, the movable contact 106 is moved from the open position to the closed position, and the movable contact 106 is coupled to the fixed contact 108. do. In the closed position, a closure circuit is created that connects the power source 120 to the output terminal 122. In addition, control terminal 140 operates control transistor 142 to supply a voltage from a power source to output terminal 122. When the voltage from the relay power terminal is interrupted at the relay coil 104, the movable contact 106 returns to the open position. The electromechanical relay 102 has a drop-out time after the relay coil is de-energized but before the movable contact 106 moves to the open position. After de-energization of the relay coil 104, the movable contact 106 couples to the fixed contact 108 for a predetermined time. The drop-out time can be about 10 milliseconds but the drop-out time depends on the particular relay 102. Since the electrical system provided is a dry system, the contacts 106 and 108 over time can form harmful chemical build up such as oxides and hydrocarbons on the relay contacts 106 and 108. Chemical build-up can increase the contact resistance causing a voltage drop and / or heating of the contact. In addition, if the chemical buildup continues, the open circuit may be maintained even when the relay 102 is energized or closed. However, as described in more detail below, to provide an arc between the contacts 106 and 108 when the movable contact moves from the closed position to the open position after the relay coil 104 is de-energized. The switching transistor loads the relay coil 104.

예시된 실시예에서, 스위칭 트랜지스터(110)는 베이스, 에미터, 컬렉터를 갖는 BJT 타입 트랜지스터로 표현된다. 베이스는 노드 A에서 릴레이 코일(104)의 제1 터미널에 연결된다. 바람직한 실시예에서, 저항(150)이 베이스와 제1 터미널 사이에 제공되며, 캐패시터(152)가 저항(150)과 그라운드 터미널(132) 사이에 제공된다. 스위칭 트랜지스터(110)의 에미터가 릴레이(102)의 가동 컨택(106)에 연결된다. 이와 같이, 에미터는 가동 컨택(106)과 고정 컨택(108)이 서로 결합할때에만 오직 파워되는 릴레이 컨택에 연결된다. 스위칭 트랜지스터의 컬렉터는 부하(154)를 통해 그라운드 터미널(132)에 연결된다. 선택적으로, 부하(154)는 저항, 인덕터, 캐패시터, 또는 이와 유사한 것일 수 있으며, 부하(154)는 저항성 또는 유도성일 수 있다. 예시된 실시예에서, 부하(154)는 저항을 나타낸다. 일실시예에서, 부하(154)는 릴레이(102)의 폐쇄된 컨택(106, 108)을 통해 500 밀리암페어에서 1 암페어의 전류를 제공하기 위해 만들어 진다. 이 전류는 가동 컨택(106)이 고정 컨택(108)으로부터 분리될 때 컨택(106, 108)을 웨팅하기 위해 필요한 아킹을 제공한다. 그러나, 특정 어플리케이션에 따라, 다른 크기의 부하(154)가 컨택(106, 108) 을 웨팅하기 위해 제공될 수 있다. 선택적으로, 전류 흐름은 릴레이(102)의 드롭-아웃 시간에 제한될 것이기 때문에 부하(154)는 디레이트(derate)될 수 있다.In the illustrated embodiment, the switching transistor 110 is represented as a BJT type transistor having a base, an emitter, and a collector. The base is connected at node A to the first terminal of relay coil 104. In a preferred embodiment, a resistor 150 is provided between the base and the first terminal, and a capacitor 152 is provided between the resistor 150 and the ground terminal 132. The emitter of the switching transistor 110 is connected to the movable contact 106 of the relay 102. As such, the emitter is connected to a relay contact that is powered only when the movable contact 106 and the fixed contact 108 are coupled to each other. The collector of the switching transistor is connected to ground terminal 132 via a load 154. Optionally, the load 154 may be a resistor, inductor, capacitor, or the like, and the load 154 may be resistive or inductive. In the illustrated embodiment, the load 154 represents a resistance. In one embodiment, the load 154 is made to provide a current of 1 amp at 500 milliamps through the closed contacts 106 and 108 of the relay 102. This current provides the arcing needed to wet the contacts 106, 108 when the movable contact 106 is disconnected from the fixed contact 108. However, depending on the particular application, different sized loads 154 may be provided to wet the contacts 106 and 108. Optionally, the load 154 may be derated since the current flow will be limited to the drop-out time of the relay 102.

바람직한 실시예에서, 릴레이 웨팅 회로(100)에 대해 파워 소스(120)의 전압은 12 VDC 이며, 부하(154)는 24옴(Ohms), 1와트(Watt)이다. I=V/R 공식을 이용하여, 컨택 웨팅 전류는 약 500 밀리암페어이다. 전형적으로, 다른 웨팅 회로에서, 6 와트 저항이 계속적으로 500 밀리암페어를 전송하기 위해 이용된다. 릴레이 웨팅 회로(100)에서는, 이러한 다른 웨팅 회로와 비교했을 때 부하(154)가 감소되며, 트랜지스터(110)는 디레이트될 수 있고, 따라서 다른 웨팅 회로와 비교했을 때 비용을 감소시킨다. 릴레이가 에너자이즈될 때마다, 스위칭 트랜지스터(110)의 베이스는 저항(150)을 통해 다이오드(130)로 인한 마이너스 전압 강하로, 릴레이 파워 터미널(124)의 전압으로 끌린다. 따라서, 스위칭 트랜지스터(110)은 효과적으로 턴오프된다. 릴레이 코일(104)의 디-에너자이제이션(예를 들면, 릴레이 파워 터미널(124)로부터의 전압이 제거됨)에 따라, 스위칭 트랜지스터(110)의 베이스는 전압 강하를 감지하고 스위칭 트랜지스터(110)를 턴온 또는 활성화하며 따라서 릴레이 컨택(106, 108)에 웨팅 전류를 공급한다. 웨팅 전류는 릴레이 컨택(106, 108)이 분릴될 때, 컨택을 세정하기 위해 릴레이 컨택 사이에 아크를 발생시킨다. 트랜지스터(110)는 릴레이(102)의 드롭-아웃 시간보다 빨리 릴레이 코일(104)을 로드하며, 따라서 웨팅 전류는 컨택(106, 108)의 분리 이전에 릴레이 컨택(106, 108)에 제공된다. 릴레이 컨택(106, 108)이 분리할 때 스위칭 트랜지스터(110)에 대한 전압 소스가 제거되며, 따라서 스위칭 트랜지스터(110)를 통한 전류 흐름은 중단된다. 선 택적으로, 전류 흐름 존속기간은 릴레이(102)의 드롭-아웃 시간에 따라 다르다. 선택적으로, 다이오드(136)는 릴레이 코일(104)의 제2 터미널로부터 제1 터미널로의 릴레이 코일 전류를 재순환시키는 경로를 제공하는 것에 의해 릴레이 드롭-아웃 시간을 지연시킨다. 다이오드(136)는 또한 릴레이 코일(104)의 유도성 킥백(kick back)으로부터 과도 전압을 방지할 수 있다. 따라서, 릴레이 웨팅 회로(100)는 트랜지스터(100)의 사용으로, 릴레이 컨택(106, 108)에 웨팅 전류를 제공한다.In a preferred embodiment, the voltage of the power source 120 for the relay wetting circuit 100 is 12 VDC and the load 154 is 24 Ohms, 1 Watt. Using the formula I = V / R, the contact wetting current is about 500 milliamps. Typically, in other wetting circuits, a 6 watt resistor is used to continuously transfer 500 milliamps. In the relay wetting circuit 100, the load 154 is reduced when compared to this other wetting circuit, and the transistor 110 can be derated, thus reducing the cost when compared to other wetting circuits. Each time the relay is energized, the base of the switching transistor 110 is attracted to the voltage at the relay power terminal 124 with a negative voltage drop due to the diode 130 through the resistor 150. Thus, the switching transistor 110 is effectively turned off. As the de-energization of the relay coil 104 (eg, the voltage from the relay power terminal 124 is removed), the base of the switching transistor 110 senses the voltage drop and causes the switching transistor 110 to turn off. It turns on or activates and thus supplies a wetting current to the relay contacts 106, 108. The wetting current generates an arc between the relay contacts to clean the contacts when the relay contacts 106 and 108 are disconnected. Transistor 110 loads relay coil 104 earlier than the drop-out time of relay 102, so that a wetting current is provided to relay contacts 106 and 108 before separation of contacts 106 and 108. When the relay contacts 106 and 108 disconnect, the voltage source for the switching transistor 110 is removed, thus stopping current flow through the switching transistor 110. Optionally, the current flow duration depends on the drop-out time of the relay 102. Optionally, diode 136 delays the relay drop-out time by providing a path to recycle relay coil current from the second terminal of relay coil 104 to the first terminal. Diode 136 may also prevent transient voltages from inductive kick back of relay coil 104. Thus, the relay wetting circuit 100 provides a wetting current to the relay contacts 106 and 108 by the use of the transistor 100.

도 3은 릴레이 웨팅 회로(100)의 사용의 바람직한 실시예인 자동 브레이크 회로(200)의 개략도이다. 도 2를 참조하여 설명된 릴레이 웨팅 회로(100)는 자동 브레이크 회로(200)의 구성요소로 이용될 수 있으며, 동일 번호는 동일 구성요소를 나타낸다. 자동 브레이크 회로(200)는 테일 라이트(tail light) 또는 전자식 브레이킹 메가니즘과 같은 디바이스(202)에 파워를 공급하는데 이용될 수 있다. 디바이스(202)는 파워 소스(120)로부터 파워가 공급된다. 일실시예에서, 파워 소스는 12 볼트 DC 배터리이다.3 is a schematic diagram of an automatic brake circuit 200 which is a preferred embodiment of the use of the relay wetting circuit 100. The relay wetting circuit 100 described with reference to FIG. 2 may be used as a component of the auto brake circuit 200, and the same numerals denote the same components. The automatic brake circuit 200 may be used to power the device 202, such as tail light or electronic braking mechanism. Device 202 is powered from power source 120. In one embodiment, the power source is a 12 volt DC battery.

전술한 바와 같이, 릴레이(102)는 디바이스(202)로부터 파워 소스(120)의 차단을 위해 제공된다. 릴레이(102)는 릴레이 파워 터미널(124)에 의해 에너자이즈된다. 에너자이션에 따라, 도 3에 예시된 가동 컨택(106)이 개방 위치에서 폐쇄 위치로 이동된다. 폐쇄 위치에서, 파워 소스(120)는 자동 브레이크 회로(200)의 제어기(204)에 연결된다. 제어기(204)는 출력 신호를 출력 터미널(122)에 전달한다. 출력 신호가 출력 터미널(122)에 수신되면, 디바이스(202)가 켜진다. 바람직한 실시예에서, 출력 터미널(122)은 디바이스(202)를 켜기 이전에 제어기(204) 및/또는 자 동 브레이크 회로(200)의 다른 회로소자로부터 다른 출력 신호를 수신한다. 예를 들면, 예시된 실시예에서, 제어기(204)는 제어 터미널(140)에 연결되고, 제어기(204)는 출력 터미널(122)로 출력 신호를 출력하기 이전에 제어 터미널(140)로부터 미리 결정된 입력을 요구한다. 제어기(204)는 또한 그라운드 터미널(132)에 연결된다.As mentioned above, the relay 102 is provided for disconnecting the power source 120 from the device 202. Relay 102 is energized by relay power terminal 124. In accordance with energization, the movable contact 106 illustrated in FIG. 3 is moved from the open position to the closed position. In the closed position, the power source 120 is connected to the controller 204 of the automatic brake circuit 200. The controller 204 delivers the output signal to the output terminal 122. When the output signal is received at the output terminal 122, the device 202 is turned on. In a preferred embodiment, output terminal 122 receives another output signal from controller 204 and / or other circuitry of auto brake circuit 200 prior to turning on device 202. For example, in the illustrated embodiment, the controller 204 is connected to the control terminal 140 and the controller 204 is predetermined from the control terminal 140 before outputting the output signal to the output terminal 122. Requires input The controller 204 is also connected to the ground terminal 132.

동작에 있어서, 릴레이 파워 터미널(124)이 릴레이(102)에 대한 파워를 중단하면, 릴레이 웨팅 회로(100)는 릴레이 컨택(106, 108)을 웨팅한다. 전술한 바와 같이, 스위칭 트랜지스터(110)는 릴레이 컨택(106, 108)이 분리될 때, 릴레이 컨택(106, 108)상에 형성되는 임의의 화학적 빌드-업을 세정하는 아크가 릴레이 컨택(106, 108) 사이에 생성되도록하는 웨팅 전류를 릴레이 컨택(106, 108)에 제공한다.In operation, when the relay power terminal 124 stops powering the relay 102, the relay wetting circuit 100 wets the relay contacts 106 and 108. As described above, the switching transistor 110 has an arc that cleans any chemical build-up formed on the relay contacts 106, 108 when the relay contacts 106, 108 are disconnected. A wetting current is provided to the relay contacts 106 and 108 to be generated between 108.

따라서 릴레이 웨팅 회로(100)는 비용 효율적이고 신뢰성 있는 방식으로 배치되고 동작될 수 있다. 릴레이 웨팅 회로(100)는 베이스, 에미터 그리고 컬렉터를 포함하는 스위칭 트랜지스터(110)를 포함하며, 베이스는 릴레이 코일(104)에 연결되고 에미터는 가동 컨택(106)에 연결되고 컬렉터는 부하(154)를 통해 그라운드 터미널(132)에 연결된다. 릴레이 웨팅 회로(100)는 릴레이(102)가 디-에너자이즈되면 임의의 해로운 화학적 빌드-업을 없애는 아크를 생성하기 위해 릴레이 컨택(106, 108)을 통해 적절한 전류 흐름을 자동적으로 제공한다. 전류 흐름은 릴레이 컨택(106, 108)이 분리되면 자동적으로 중지된다. 전류 흐름의 존속기간은 릴레이의 드롭-아웃 시간에 따라 다르며, 일반적으로 3에서 10 밀리세컨드이다. 또한, 웨팅 전류가 드롭-아웃 시간의 일부동안 스위칭 트랜지스터(110)로부터 릴레이 코일(104)에 제공되는 것과 같이, 웨팅 전류는 릴레이 컨택(106, 108)의 분리 시간에 존재할 수도 있다.Thus, the relay wetting circuit 100 can be arranged and operated in a cost effective and reliable manner. The relay wetting circuit 100 includes a switching transistor 110 comprising a base, an emitter and a collector, the base connected to the relay coil 104 and the emitter connected to the movable contact 106 and the collector connected to the load 154. Is connected to the ground terminal 132. The relay wetting circuit 100 automatically provides proper current flow through the relay contacts 106 and 108 to create an arc that eliminates any harmful chemical build-up when the relay 102 is de-energized. Current flow stops automatically when relay contacts 106 and 108 are disconnected. The duration of the current flow depends on the drop-out time of the relay and is typically 3 to 10 milliseconds. Also, as the wetting current is provided from the switching transistor 110 to the relay coil 104 during a portion of the drop-out time, the wetting current may be present at the disconnection time of the relay contacts 106 and 108.

본 발명은 다양한 구체적 실시예들로 설명되었지만, 당업자라면 본 발명 이하의 청구항의 범위와 의도내에 속하는 다양한 변경들로 실행될 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described in various specific embodiments, those skilled in the art will recognize that it may be practiced with various changes that fall within the scope and spirit of the claims below.

Claims (10)

릴레이 컨택을 웨팅(wetting)하기 위한 회로(100)에 있어서,In a circuit 100 for wetting a relay contact, 릴레이 코일(104), 가동 컨택(106) 그리고 고정 컨택(108)을 갖는 릴레이(102) -상기 가동 컨택은 상기 릴레이 코일의 에너자이징(energizing)에 따라 개방 위치와 폐쇄 위치 사이를 이동할 수 있으며, 상기 가동 컨택은 상기 폐쇄 위치에서 상기 고정 컨택과 결합하며, 상기 가동 컨택은 상기 릴레이 코일이 디-에너자이즈되면(de-energized) 상기 폐쇄 위치에서 상기 개방 위치로 이동됨- 와,A relay 102 having a relay coil 104, a movable contact 106 and a fixed contact 108, the movable contact being able to move between an open position and a closed position according to energizing the relay coil, A movable contact engages with the fixed contact in the closed position, the movable contact is moved from the closed position to the open position when the relay coil is de-energized; 부하(154)를 통해 상기 릴레이 코일(104)에 연결된 트랜지스터(110) -상기 트랜지스터는 상기 가동 컨택이 상기 폐쇄 위치에서 상기 개방 위치로 이동되는 때 상기 가동 컨택과 상기 고정 컨택 사이에 아크를 제공하기 위해 상기 릴레이 코일이 디-에너자이즈된 이후 상기 릴레이 코일을 로드(load)함- A transistor 110 coupled to the relay coil 104 via a load 154, the transistor providing an arc between the movable contact and the fixed contact when the movable contact is moved from the closed position to the open position. Load the relay coil after the relay coil is de-energized for 를 포함하는, 릴레이 컨택을 웨팅하기 위한 회로.And circuitry for wetting the relay contact. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 트랜지스터(110)는 상기 릴레이 코일이 디-에너자이즈될 때 활성화되는, 릴레이 컨택을 웨팅하기 위한 회로.The transistor (110) is activated when the relay coil is de-energized. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 릴레이 코일(104)이 디-에너자이즈된 이후, 상기 릴레이(102)는 상기 가동 컨택이 상기 폐쇄 위치에서 상기 개방 위치로 이동되기 이전에 미리 결정된 드롭-아웃(drop-out) 시간동안 상기 가동 컨택(106)을 상기 폐쇄 위치에서 유지시키며, 상기 트랜지스터(110)는 상기 미리 결정된 드롭-아웃 시간보다 빠르게 상기 릴레이 코일을 로드하는, 릴레이 컨택을 웨팅하기 위한 회로.After the relay coil 104 has been de-energized, the relay 102 may cause the relay 102 to perform the predetermined drop-out time before the movable contact is moved from the closed position to the open position. Wherein the transistor (110) maintains a movable contact (106) in the closed position, and wherein the transistor (110) loads the relay coil faster than the predetermined drop-out time. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 부하(154)는 저항, 인덕터, 캐패시터중 적어도 하나를 포함하는, 릴레이 컨택을 웨팅하기 위한 회로.Wherein the load (154) comprises at least one of a resistor, an inductor, and a capacitor. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 트랜지스터(110)는 상기 릴레이의 디-에너자이제이션(de-enegization)에 따라 상기 릴레이(102)에서 전압 강하를 감지하며, 상기 트랜지스터는 상기 전압 강하가 감지된 이후에 상기 릴레이 코일을 로드하는, 릴레이 컨택을 웨팅하기 위한 회로.The transistor 110 senses a voltage drop at the relay 102 according to de-enegization of the relay, and the transistor loads the relay coil after the voltage drop is sensed. Circuit for wetting relay contacts. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 트랜지스터(110)는 상기 가동 컨택(106)이 상기 고정 컨택(108)으로부터 분리되는 때 아크를 발생시키는 웨팅 전류를 제공하는, 릴레이 컨택을 웨팅하기 위한 회로.The transistor (110) provides a wetting current that generates an arc when the movable contact (106) is disconnected from the fixed contact (108). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 트랜지스터(110)는 0.5 암페어에서 1.0 암페어 사이의 전류로 상기 릴레이 코일(104)을 로드하는, 릴레이 컨택을 웨팅하기 위한 회로.The transistor (110) loads the relay coil (104) with a current between 0.5 amps to 1.0 amps. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 트랜지스터(110)는 베이스, 에미터, 컬렉터를 포함하며, 상기 베이스는 상기 릴레이 코일(104)에 연결되고 상기 에미터는 상기 가동 컨택(106)에 연결되고 상기 컬렉터는 상기 부하(154)를 통해 그라운드에 연결되는, 릴레이 컨택을 웨팅하기 위한 회로.The transistor 110 includes a base, an emitter, and a collector, the base connected to the relay coil 104 and the emitter connected to the movable contact 106 and the collector through the load 154. A circuit for wetting relay contacts, connected to ground. 릴레이 컨택을 웨팅하는 방법에 있어서,In a method of wetting relay contacts, 코일(104), 가동 컨택(106) 그리고 고정 컨택(108)을 갖는 전자기계적 릴레이(102)를 제공하는 단계와,Providing an electromechanical relay 102 having a coil 104, a movable contact 106 and a fixed contact 108; 상기 가동 컨택을 상기 고정 컨택과 접촉하는 폐쇄 위치로 이동시키기 위해 상기 코일을 에너자이징하는 단계와,Energizing the coil to move the movable contact to a closed position in contact with the fixed contact; 상기 가동 컨택이 개방 위치로 이동하는 것을 허용하기 위해 상기 코일을 디-에너자이징하는 단계와,De-energizing the coil to allow the movable contact to move to an open position, 상기 릴레이가 디-에너자이즈된 이후 트랜지스터(110)를 갖는 웨팅 회로를 이용하여 상기 가동 컨택과 상기 고정 컨택중 적어도 하나상의 부하를 유지시키는 단계를 포함하는, 릴레이 컨택을 웨팅하는 방법.Maintaining a load on at least one of the movable contact and the fixed contact using a wetting circuit having a transistor (110) after the relay has been de-energized. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 트랜지스터(110)의 베이스를 제1 저항(150)을 통해 상기 릴레이의 코일(104)에 연결시키는 단계와,Connecting the base of the transistor 110 to the coil 104 of the relay through a first resistor 150; 상기 트랜지스터의 에미터를 상기 릴레이의 상기 가동 컨택(106)에 연결시키는 단계와,Coupling an emitter of the transistor to the movable contact 106 of the relay; 상기 트랜지스터의 컬렉터를 부하(154)를 통해 그라운드 터미널(132)에 연결시키는 단계와,Connecting the collector of the transistor to a ground terminal 132 through a load 154, 상기 트랜지스터를 이용하여 포지티브(positive) 코일 터미널에서 전압 강하를 감지하는 단계와,Detecting a voltage drop at a positive coil terminal using the transistor; 상기 전압 강하가 감지되면 상기 트랜지스터로부터 상기 릴레이로의 전류 경로를 제공하는 단계를 더 포함하는, 릴레이 컨택을 웨팅하는 방법.Providing a current path from the transistor to the relay when the voltage drop is sensed.
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