kr
래칭 릴레이 회로 다이어그램을 설계하는 것은 핵심 아이디어를 이해할 때까지 복잡해 보이는 작업 중 하나입니다. 즉, 릴레이는 연속 코일 전류를 소비하지 않고 마지막 상태를 기억합니다. 실용적인 결론은 간단합니다. 단일 코일과 이중 코일 장치 중 하나를 결정하면 배선 패턴은 예측 가능한 2버튼 디자인이 되어 스마트 미터, 조명 제어 및 충전 파일 애플리케이션 전반에 걸쳐 재사용할 수 있습니다. 이 가이드에서는 작동 원리를 분석하고, 다이어그램 예를 보여주고, 래칭 릴레이와 표준 릴레이를 비교하고, 생산에 중요한 선택 기준을 안내합니다.
래칭 릴레이란 무엇입니까?
래칭 릴레이는 코일을 통한 연속 전류가 필요하지 않고 자기 래칭 구조를 통해 접점을 개방 또는 폐쇄 위치에 유지하는 전기 기계 릴레이입니다. 표준 비래칭 릴레이에서 접점이 스위치 위치를 유지하려면 코일에 전원이 공급되어야 합니다. 이와 대조적으로 래칭 릴레이는 상태를 변경하는 데 짧은 펄스만 필요하며 영구 자석 또는 잔류 자기력이 해당 상태를 유지합니다.
설계자의 관점에서 이는 에너지 소비, 발열, 코일 소진 위험이라는 세 가지 문제를 동시에 해결합니다. 24시간 내내 작동하는 스마트 계량기를 생각해 보세요. 150mW를 소비하는 비래칭 릴레이 코일은 연간 약 1.3kWh를 지속적으로 소비하는 반면, 래칭 릴레이는 스위칭 이벤트 간에 거의 아무것도 소비하지 않습니다. 10년의 서비스 수명이 지나면 그 차이가 더 커집니다.
릴레이 연락처 및 카테고리의 작동 방식을 다시 확인해야 하는 경우 다음 기사를 검토하세요. 릴레이 작동 방식 및 접점 유형 .
래칭 릴레이는 어떻게 작동합니까?
두 가지 안정 상태
래칭 릴레이에는 기계적으로 안정된 두 위치가 있습니다. 세트 코일이 펄스를 받으면 전기자가 닫힌 위치로 이동하고 자기 래치가 이를 유지합니다. 리셋 코일이 펄스를 수신하면 전기자가 뒤로 이동하고 래치가 이를 열린 위치에 유지합니다. 자기 래치는 코일 전류에 의존하지 않기 때문에 전원이 차단되어도 접점 상태가 변경되지 않습니다.
단일 코일 대 이중 코일 설계
래칭 릴레이 회로도를 연구할 때 주요 결정은 코일 유형입니다. 단일 코일 래칭 계전기는 극성 반전을 사용합니다. 즉, 한 와이어는 설정하려면 양극이고, 재설정하려면 음극이고, 그 반대입니다. 이중 코일 래칭 계전기는 2개의 독립 코일(설정용 코일과 재설정용 코일)을 사용합니다. 이는 간단한 푸시-풀 제어만 필요하거나 드라이버 IC에 방향당 하나의 출력만 있는 경우 배선을 단순화합니다.
두 옵션 중 하나가 허용되는 디자인의 경우 단일 코일 및 이중 코일 옵션을 갖춘 FH31L 전기 래칭 계전기 호환 가능한 공간에서 두 버전을 모두 제공하므로 보드 재설계 없이 유연성을 제공합니다.
단일 및 이중 코일 옵션을 갖춘 FH31L 80A 래칭 계전기 이 80A 래칭 계전기는 호환 가능한 설치 공간에서 단일 및 이중 코일 버전을 모두 제공하여 보드 설계를 단순화합니다. IEC62052-31:2005 UC2 및 RoHS 표준을 충족하므로 스마트 미터 애플리케이션에 적합합니다. 제품보기 → 래칭 릴레이 회로 다이어그램 예
이중 코일 세트/리셋 배선
이중 코일 구성에서 세트 코일과 리셋 코일은 양극 레일에서 접지까지 별도의 분기로 배선됩니다. 세트 버튼을 누르면 세트 코일에 순간적으로 전원이 공급되고 릴레이가 잠깁니다. 리셋 버튼을 누르면 리셋 코일에 전원이 공급되고 래치가 해제됩니다.
| 작동 | 세트 코일 K1 | 코일 재설정 K2 | 접촉 위치 | 로드 상태 |
|---|---|---|---|---|
| 설정을 누르세요 | 활력이 넘침 | 끄기 | 휴무 | 켜짐 |
| 세트 출시 | 끄기 | 끄기 | 휴무 (latched) | 켜짐 |
| 재설정을 누르세요 | 끄기 | 활력이 넘침 | 열기 | 꺼짐 |
| RESET 해제 | 끄기 | 끄기 | 열기 (latched) | 꺼짐 |
단일 코일 극성 반전 배선
단일 코일 설계에서는 설정 및 재설정 모두 동일한 코일을 사용합니다. 상태를 전환하려면 코일에 적용되는 전압의 극성을 반대로 바꿉니다. 일반적인 접근 방식에서는 H 브리지나 푸시풀 구성으로 배열된 두 개의 트랜지스터를 사용합니다. 양극성의 펄스 하나는 릴레이를 설정하고, 반대 극성의 펄스는 릴레이를 재설정합니다. 두 작업 모두 코일이 동일하기 때문에 PCB 설치 공간은 더 작지만 드라이버 회로는 약간 더 복잡합니다.
MCU 구동 래칭 릴레이
마이크로 컨트롤러가 래칭 릴레이를 구동할 때 이중 코일 장치의 경우 트랜지스터가 있는 2개의 GPIO 핀을 사용하거나 단일 코일 장치의 경우 H-브리지 드라이버를 사용할 수 있습니다. 계전기는 스위칭 펄스 동안에만 전류를 소비하므로 드라이버는 연속 부하가 아닌 짧은 펄스에 대해 평가될 수 있습니다. 이로 인해 MCU 구동 회로는 밀리와트 하나하나가 중요한 배터리 구동식 장치와 스마트 계량 시스템에서 특히 매력적입니다.
래칭 릴레이와 비래칭 릴레이 비교
| 특징 | 래칭 릴레이 | 비래칭 릴레이 |
|---|---|---|
| 스위칭 후 코일 전류 | 없음 | 연속 |
| 발열 | 무시할 만한 | 더 높음 |
| 소비전력 | 펄스만 | 상수 |
| 유지상태 | 자기 래치 | 코일 자성 |
| 일반적인 애플리케이션 | 스마트 미터, 조명 제어 | 가전제품, 간단한 제어 |
| 오류 방지 동작 | 마지막 상태 유지 | 다시 꺼진 상태로 돌아갑니다 |
선택은 애플리케이션에 메모리 기능이 필요한지 또는 오류 방지 상태가 필요한지에 따라 달라집니다. 전력 손실로 인해 꺼짐 상태가 발생해야 하는 경우 비래칭 릴레이가 더 안전합니다. 장치가 전원 중단 후 상태를 유지하고 올바른 위치를 복구해야 하는 경우 래칭 릴레이가 더 적합합니다.
올바른 래칭 릴레이를 선택하는 방법
코일 전압
코일 전압을 공급 레일과 일치시키십시오. 일반적인 값에는 5V, 12V 및 24V가 포함됩니다. 5V에서 작동하는 12V 정격 코일은 안정적으로 래치되지 않으며 과전압은 절연을 손상시킬 수 있습니다. 회로가 극성 반전을 사용하는 경우 드라이버가 양극 및 음극 펄스를 모두 명확하게 제공할 수 있는지 확인하십시오.
코일 종류
단일 코일과 이중 코일 사이의 선택은 드라이버 회로에 따라 다릅니다. 듀얼 코일은 설정과 재설정이 독립적이기 때문에 더 간단한 제어 논리를 제공합니다. 단일 코일은 더 적은 수의 단자를 사용하지만 극성 반전이 필요하므로 드라이버 구성 요소 수가 늘어납니다. PCB 공간이 제한된 설계의 경우 소형 핀아웃을 갖춘 이중 코일 장치가 라우팅하기 더 쉬운 경우가 많습니다.
연락처 구성
귀하의 부하에 따라 문의 양식을 선택하십시오. SPST가 가장 간단하지만 SPDT와 이중 접점 구조를 사용하면 두 회로를 동시에 제어할 수 있습니다. 분기 접점은 저전류 신호 전환의 신뢰성을 향상시키며 하나의 릴레이에서 전원 및 보조 신호를 모두 전환해야 할 때 유용합니다.
정격하중
스위칭 전류, 전압 및 돌입 전류가 모두 중요합니다. 저항 부하는 접점을 용접할 수 있는 과도 현상을 생성하는 유도성 또는 용량성 부하보다 처리하기가 더 쉽습니다. UL 및 CQC 승인 요구 사항이 있는 16A~20A 애플리케이션의 경우 UL 및 CQC 규격을 준수하는 FH42L 래칭 계전기 글로벌 시장에 대한 테스트를 거쳤으며 표준 PCB 단자 레이아웃을 사용하므로 실용적인 옵션입니다.
UL 및 CQC 승인을 받은 FH42L 16A/20A 래칭 계전기 UL 및 CQC 인증을 받은 이 16A/20A 래칭 계전기는 글로벌 시장에 안정적인 스위칭을 제공합니다. 5KV 항복 전압과 250mW 코일 전원 슈트는 스마트 홈 및 미터 제어 보드입니다. 제품보기 → 일반적인 래칭 릴레이 문제 해결
- 릴레이는 상태를 변경하지 않습니다. 코일 전압과 드라이버를 확인하세요. 전기자가 완전히 이동할 수 있도록 펄스 지속 시간이 최소 20ms~50ms인지 확인하십시오.
- 릴레이는 상태를 유지하지 않습니다. 자기 래치를 검사하십시오. 펄스가 너무 짧으면 전기자가 중간 위치에 남아 래치가 완전히 맞물리지 않을 수 있습니다.
- 접점이 달라붙거나 용접됨: 돌입 전류를 줄이거나 은 전용 접점보다 아크 침식에 더 잘 견디는 AgSnO2와 같은 부하에 맞는 접점 재료를 사용하십시오.
- 소음 또는 잘못된 스위칭: 특히 이중 코일 회로에서 코일 전체에 플라이백 다이오드를 추가하고 계전기 근처에 작은 커패시터를 사용하여 잡음이 많은 공급 라인을 필터링합니다.
래칭 릴레이가 빛나는 응용 분야
래칭 릴레이는 스마트 전기 계량기에서 일반적으로 사용됩니다. 왜냐하면 계전기는 계량기를 소모하지 않고 오랜 기간 동안 특정 상태를 유지해야 하기 때문입니다. 또한 스마트 홈 조명 제어, 충전 파일, 산업 자동화 및 새로운 에너지 시스템에도 널리 사용됩니다. 이러한 환경에서 지속적인 코일 전원 없이 상태를 유지하는 기능은 자체 발열을 줄이고 PCB 어셈블리의 서비스 수명을 연장합니다.
스마트 미터 및 조명 제어 애플리케이션의 경우 스마트 미터 및 조명 제어용으로 설계된 W30L 래칭 릴레이 작은 설치 공간과 전환 가능한 고정 메커니즘을 제공하므로 미터 및 조명 제어 보드에 직접 맞습니다. 탐색할 수도 있습니다. Fanhar가 스마트 전기 계량기 애플리케이션을 지원하는 방법 이러한 구성 요소가 프로덕션 배포에 어떻게 통합되는지 확인하세요.
스마트 미터 및 조명 제어를 위한 W30L 40A/50A 래칭 계전기 이 래칭 계전기는 소형 설치 공간과 수동 제어 스위치로 최대 50A를 처리합니다. UL, TUV 및 CQC를 준수하므로 미터 및 조명 제어 애플리케이션에 직접적으로 적합합니다. 제품보기 → FAQ
Q1: 래칭 릴레이에는 지속적인 전력이 필요합니까?
아니요. 래칭 릴레이에는 상태를 전환하는 데 펄스만 필요합니다. 전환 후 자기 래치는 지속적인 코일 전류 없이 접점을 제자리에 유지하므로 릴레이가 유휴 상태인 동안 코일은 전력을 소비하지 않습니다.
Q2: 단일 코일 또는 이중 코일 중 어느 것이 더 낫습니까?
운전자에 따라 다릅니다. 듀얼 코일은 설정과 재설정이 독립적이기 때문에 간단한 GPIO로 제어하기가 더 쉽습니다. 단일 코일은 단자를 절약하지만 H 브리지와 같은 극성 반전 회로가 필요합니다. PCB 공간을 최적화하는 경우 일반적으로 컴팩트한 터미널 레이아웃을 갖춘 듀얼 코일이 편리합니다.
Q3: 래칭 릴레이가 페일 오픈 또는 클로즈될 수 있습니까?
예. 기계적 마모, 용접 접점 또는 고장난 자기 래치로 인해 두 가지 고장 모드가 모두 발생할 수 있습니다. 적절한 부하 선택, 적절한 코일 드라이브 및 견고한 접점 구조를 갖춘 릴레이는 이러한 오류를 방지하는 데 도움이 됩니다.
Q4: 제어 펄스는 얼마나 길어야 합니까?
일반적으로 12V 또는 24V 래칭 릴레이의 경우 20ms ~ 50ms이면 충분합니다. 펄스가 길면 릴레이가 손상되지 않지만 에너지가 낭비되는 반면, 펄스가 너무 짧으면 전기자를 완전히 움직이지 않아 스위칭이 불안정해질 수 있습니다.
결론
래칭 릴레이 회로 다이어그램은 장치가 하나의 코일을 사용하는지 아니면 두 개의 코일을 사용하는지 알면 쉽게 읽을 수 있습니다. 코일 유형이 명확해지면 배선은 예측 가능한 패턴을 따르며 주요 설계 작업은 올바른 코일 전압, 접점 정격 및 보호 구성 요소를 선택하는 것으로 전환됩니다. 스마트 계량기, 조명 제어 및 새로운 에너지 장비의 경우 래칭 릴레이의 에너지 절약 및 장기 신뢰성은 비래칭 대안과 일치하기 어렵습니다.
Previous
