릴레이(relay)는 클릭음보다 접점 전환과 실제 코일(coil) 전압을 확인합니다

먼저 알아둘 용어

COM(Common)·NC(Normally Closed)·NO(Normally Open)·여자 — COM은 공통 접점, NC는 무여자 상태에서 연결된 접점, NO는 그때 떨어진 접점입니다. 여자는 코일을 구동해 자력을 만드는 상태입니다.

GPIO(General-Purpose Input/Output)·강제 베타 — GPIO는 MCU(Microcontroller Unit)의 범용 입출력 핀(pin)입니다. 강제 베타는 스위칭(switching)용 BJT(Bipolar Junction Transistor)를 구동할 때 정한 컬렉터(collector) 전류/베이스(base) 전류 비로 작은 신호의 이득 정격과 구분합니다.

플라이백(flyback)·베이스(base) 저항 — 플라이백 다이오드(diode)는 코일 차단 때 전류가 순환할 길을 마련합니다. 베이스 저항은 BJT의 입력 전류를 정하며 GPIO의 허용 전류와 실제 출력 전압을 함께 확인해야 합니다.

정지 그림 확대

작동 원리

클릭은 가동부가 움직였다는 징후입니다. 접점 오염·용착·마모까지 판정하지 못합니다. 또 코일에 전압을 줄 수 있어도 GPIO가 베이스 전류를 충분히 공급하지 못하면 릴레이가 불안정하게 움직입니다. 코일 회로와 부하 접점을 두 개의 시험 대상으로 나누면 고장을 좁히기 쉽습니다.

이 로우사이드 NPN 구동 회로에는 서로 다른 두 전류 경로가 있습니다. 입력이 높을 때의 작은 베이스 전류는 제어 출력 → 베이스 저항 → 베이스·이미터 → 제어 전원의 귀로로 흐릅니다. 릴레이를 움직이는 코일 전류는 코일 전원 양극 → 코일 → 컬렉터·이미터 → 코일 전원의 귀로로 흐릅니다. 제어부와 코일에 전원을 따로 쓴다면, 이처럼 베이스를 직접 구동하는 회로에서는 두 전원의 귀로가 이미터의 기준점으로 이어져야 합니다. 실제 배선에서 그 연결과 베이스·이미터 사이 전압을 확인합니다. COM·NC·NO 접점은 릴레이 내부에서 코일 단자와 전기적으로 연결되지 않습니다. 이 회로에서도 COM을 외부 트랜지스터의 컬렉터에 잇는 전선은 없습니다. 접점에 연결할 부하 전원은 접점의 전압·전류·절연 정격에 맞춰 따로 정합니다. 베이스 전류가 충분한지와 코일에 실제 전압이 걸리는지를 따로 확인해야 하는 이유입니다.

두 전류 경로를 숫자로도 구분해 봅니다. 제어 입력이 실제 5 V이고 베이스·이미터 사이 전압을 계산 편의상 0.7 V, 베이스 저항을 1 kΩ으로 놓으면 베이스 전류는 (5−0.7) V/1 kΩ=4.3 mA입니다. 이 값에 작은 신호 전류 이득 100을 곱해 코일 전류가 430 mA라고 단정할 수 없습니다. 코일 전류는 실제 코일 양단 전압과 저항, 스위치의 동작 상태로 정해집니다. 선정한 트랜지스터의 포화 조건과 제어 출력의 허용 전류도 별도로 대조합니다.

베이스 전류를 더 넣어도 부하 전류가 계속 늘지는 않습니다

릴레이가 약하게 붙는다고 베이스 저항부터 낮추면 GPIO에 흐르는 전류만 과하게 늘어날 수 있습니다. 베이스 구동이 모자란지, 부하와 전원이 전류를 제한하는지 먼저 구분해 보겠습니다. 아래 그림은 코일 대신 1 kΩ 저항을 단 12 V 로우사이드 스위치(low-side switch)의 설명용 시뮬레이션입니다. 그림의 2N3904는 NPN형 BJT입니다. 이 구성은 이미터를 접지하고 베이스 전압을 이미터보다 높여 베이스 전류를 흘리면 켜집니다. 그래프의 값은 실측 결과나 모든 2N3904의 보장값이 아닙니다.

베이스 전류 I_B를 늘리면 처음에는 컬렉터 전류 I_C가 늘고 컬렉터 전압 V_C가 내려갑니다. 이미터를 접지한 이 회로에서는 V_C가 컬렉터−이미터 전압(collector-emitter voltage, V_CE)과 같습니다. 저항의 전압강하를 이용하면 I_C = (12 V − V_CE) / 1 kΩ입니다. V_CE가 0 V라고 가정한 이상적인 한계에서도 저항 전류는 12 mA를 넘지 않습니다. 따라서 그래프에서 I_C가 약 12 mA 부근에 머물고 V_C가 0 V에 가까워진 뒤에는 베이스 전류를 더 늘려도 부하 전류가 거의 늘지 않습니다. 이것이 저항 부하에서 보이는 포화(saturation)의 단서입니다.

실제 트랜지스터의 포화 전압 V_CE(sat)은 0 V가 아닙니다. 그래프에서 꺾이는 베이스 전류도 특정 시뮬레이션 모델과 부하 조건에 따른 값이므로 설계 기준으로 옮겨 쓸 수 없습니다. 릴레이 코일에는 1 kΩ 저항의 12 mA를 적용할 수 없고, 켜지는 동안 코일의 인덕턴스 때문에 전류도 시간에 따라 변합니다. 실제 코일을 연결한 상태에서 코일 양단 전압과 V_CE를 함께 재십시오. V_CE가 이미 충분히 낮고 코일에 필요한 전압이 걸리는데도 접점이 바뀌지 않는다면, 베이스 저항을 더 낮추기보다 코일·접점·배선을 확인해야 합니다. 베이스 저항을 정할 때는 실제 코일 전류, 트랜지스터 데이터시트의 포화 조건, GPIO의 허용 출력 전류를 함께 확인하십시오.

코일 전류를 계산할 때 전원 전압 전체가 코일에 걸린다고 놓지 마십시오. 전류가 안정된 직류 상태에서는 대략 I_coil ≈ V_coil/R_coil(T)이며, I_coil은 코일 전류, V_coil은 실제 코일 양단 전압, R_coil(T)는 온도 T에서의 코일 저항입니다. 이 로우사이드 구동 예시에서 배선의 전압강하를 무시하면 V_coil은 코일 전원 전압에서 켜진 트랜지스터의 컬렉터·이미터 전압을 뺀 값에 가깝습니다. 코일을 막 켜는 동안에는 인덕턴스 때문에 전류가 이 정상 상태 값에 곧바로 도달하지 않으므로, 실제 코일과 스위치 양단을 측정해 계산을 확인합니다.

앞의 12 V·1 kΩ은 코일이 아닌 저항 부하를 단 스위치 예시입니다. 별도의 릴레이 코일에 20 V 전원을 연결하고 그 코일의 해당 온도 직류 저항이 500 Ω이라고 가정해 보겠습니다. 로우사이드 스위치가 충분히 켜져 실제 코일 양단에 약 20 V가 걸리고, 전류가 안정될 만큼 오래 켜 두면 코일 전류는 20 V ÷ 500 Ω = 40 mA에 가까워집니다. 이 값은 실제 측정값이나 코일 정격이 아닌 정상상태 계산입니다. 전원을 막 넣거나 짧은 펄스로 구동할 때는 코일 인덕턴스, 켜진 시간, 이전 동작에서 남은 전류와 실제 코일 양단 전압을 함께 확인해야 하며 40 mA를 그 순간의 전류로 옮겨 쓰지 않습니다. 코일의 정격 전압과 연속 허용 전류는 선택한 릴레이의 자료에서 별도로 대조합니다.

적용 순서

릴레이의 핀도에서 코일과 접점 경로가 분리돼 있는지 확인합니다. 접점 전환을 저항·도통 모드로 보려면 접점 쪽 부하 배선과 외부 전원을 분리하고, 전압 모드로 접점 단자와 연결 배선에 전압이 남지 않았는지 확인한 뒤 계기를 바꿉니다. 코일 저항은 코일 전원을 끈 상태에서 잽니다. 접점 쪽을 분리하고 무전압을 확인했다면, 코일에만 정격 전압으로 설정한 별도의 전류 제한 전원을 인가해 COM–NO와 COM–NC의 열림·닫힘을 도통계로 확인할 수 있습니다. 도통계는 자체 시험 전류를 흘리므로 접점 쪽 외부 전원이 켜진 회로에는 대지 않습니다. 이 도통 검사는 무부하 접점의 개폐만 보는 1차 검사이며, 부하를 연결했을 때의 접점 성능은 정격 조건에서 별도로 확인합니다.

교체하려는 릴레이가 극성형 릴레이(polarized relay)라면 코일에 내장 다이오드가 있는지만 확인해서는 부족합니다. 영구자석을 이용하는 모델은 코일에 전압을 거는 방향 자체가 동작 조건일 수 있습니다. 래칭 릴레이(latching relay)는 구동 전원을 끊어도 마지막 접점 상태를 유지할 수 있으므로, 아래의 ‘전원을 끄면 복귀한다’는 검사를 그대로 적용하면 정상 부품을 고장으로 오판할 수 있습니다. 시험 전에 해당 모델의 핀도에서 코일 극성, SET·RESET 명령 방식과 허용 펄스 조건을 읽고, 각 명령 뒤 접점 상태를 따로 재십시오. 한 코일에 역방향 펄스를 쓰는지, 별도 코일을 쓰는지는 품번에 따라 다릅니다.

측정하기 전에 릴레이 외함에 균열이나 그을음이 있는지, 핀에 부식이나 휘어짐이 있는지 먼저 살펴보세요. 이런 흔적은 열이나 습기, 접촉 불량을 의심할 단서가 되므로 상태를 기록하고 전원을 넣어 시험해도 되는지 판단합니다. 겉으로 멀쩡해 보여도 코일과 접점이 정상이라는 뜻은 아니므로 아래의 전기적 검사를 계속합니다.

1. 해당 릴레이의 바닥면·윗면 도면을 확인해 코일과 접점을 식별합니다. 외형이 같은 다른 모델의 핀 배치를 그대로 적용하지 않습니다.

2. 코일 저항을 해당 모델 규격과 비교합니다. 무여자 상태에서 NC가 닫히고 NO가 열리는지 확인합니다.

3. 전류 제한 전원으로 정격 코일 전압을 인가해 COM-NO 닫힘과 COM-NC 열림을 확인합니다. 전원을 끈 뒤 복귀도 반복합니다.

4. 드라이버(driver)를 연결하면 코일 양단 전압과 트랜지스터(transistor)의 켜진 상태 잔류 전압을 잽니다. 예를 들어 100 mA 코일을 강제 베타 10으로 구동하면 베이스 전류는 10 mA입니다. 입력이 실제 5 V이고 베이스−이미터(emitter) 전압을 계산 편의상 0.7 V라고 가정하면 저항은 (5−0.7)/0.010=430 Ω입니다. 실제 부품의 포화 조건, GPIO HIGH 전압과 허용 전류로 다시 계산하며 모든 GPIO가 10 mA를 충분히 공급한다고 가정하지 않습니다.

릴레이가 붙는다고 해서 꺼질 때도 보호되는 것은 아닙니다

코일에 전류가 흐르면 자기장에 에너지가 저장됩니다. 선형 인덕터 근사에서 E=½LI²이며 L은 인덕턴스(H), I는 전류(A), E는 에너지(J)입니다. 예를 들어 0.1 H에 0.1 A가 흐르면 0.5 mJ입니다. 스위치를 꺼도 이 전류가 즉시 0이 될 수 없으므로, 전류가 이어질 경로가 없으면 스위치 단자에 큰 전압이 생길 수 있습니다.

같은 선형 인덕터 근사에서 코일의 인덕턴스 성분에 걸리는 전압은 v_L = L·di/dt입니다. v_L은 전류가 들어가는 쪽 코일 단자를 +로 놓는 수동 부호 규약(passive sign convention)에서의 인덕턴스 성분 전압, L은 인덕턴스, di/dt는 초당 전류 변화량(A/s)입니다. 코일 저항에 걸리는 전압은 이 성분과 별도로 고려합니다. 차단 때 전류가 빠르게 변하려는데 흐를 경로가 막히면 스위치 쪽 전압이 크게 올라갈 수 있습니다. 반대로 다이오드를 통해 전류를 순환시키면 스위치 전압은 억제되지만 전류가 줄어드는 시간이 늘어날 수 있습니다. 실제 최고 전압과 접점 해제 시간은 사용하는 릴레이와 억제 회로에서 측정해야 합니다.

로우사이드 스위치로 코일을 구동하는 일반적인 회로에서는 플라이백 다이오드의 캐소드(cathode)를 코일 전원 +에, 애노드(anode)를 스위치 쪽 코일 단자에 연결합니다. 켜진 동안에는 역방향이고, 꺼진 직후에는 코일 아래쪽 → 다이오드 → 코일 위쪽 → 코일 아래쪽으로 전류가 순환하며 줄어듭니다. 다이오드를 거꾸로 연결하면 정상 전원에서 의도하지 않은 도통이 생길 수 있습니다.

스위치가 코일의 전원 쪽에 놓인 하이사이드(high-side) 구동에서는 측정 위치를 바꿔 생각해야 합니다. 전원 +V_S → 스위치 → 코일 위쪽 A → 코일 아래쪽 B(접지) 순서로 연결하고, 코일과 병렬인 다이오드는 애노드를 B에, 캐소드를 A에 둡니다. 스위치가 켜져 있을 때의 코일 전류는 이 보호 가지를 통과하지 않습니다. 스위치를 끈 직후에는 B → 다이오드 → A → 코일 → B로 전류가 순환하며 줄어듭니다.

배선 저항과 과도 기생 성분을 무시하고 다이오드만 있는 경우, 이 순환 중 A의 접지 기준 전압은 약 −V_F입니다. V_F는 그 순간 다이오드의 순방향 전압입니다. 반면 열린 스위치의 두 단자 사이 전압은 전원 쪽에서 A 쪽을 뺀 값이므로 약 V_S+V_F입니다. 로우사이드 구동에서 말하는 V_S+V_F는 접지 기준 스위치 쪽 노드의 전압입니다. 같은 숫자처럼 보여도 하이사이드의 A 노드 전압과 혼동하면 스위치 정격과 측정 위치를 잘못 판단합니다. V_F를 모든 전류와 온도에서 0.7 V로 고정하지 않습니다.

코일에 병렬인 다이오드 가지에 저항 R을 직렬로 넣었다면, 끈 직후 순환 전류 I가 흐르는 동안 A는 대략 −(V_F+IR), 열린 스위치 양단은 V_S+V_F+IR이 됩니다. 저항을 더해 코일 전류를 빨리 줄일 수 있지만 스위치에 걸리는 전압이 커지고 저항에는 펄스 손실이 생깁니다. 실제 해제 시간과 소자 안전성은 코일 전류, 스위치 정격, 저항의 펄스 정격, 다이오드의 전류·열 정격과 배선 기생 성분을 확인하고 실제 회로에서 측정해야 합니다. 아래 그림은 전압 기준을 구별하기 위한 개념도이며 특정 부품값이나 측정 파형을 제시하지 않습니다.

전원을 넣어 딸깍 붙는지 확인하는 것만으로 이 보호를 검증할 수는 없습니다. 꺼지는 순간의 스위치 전압과 논리 전원·리셋 상태, 릴레이가 실제로 해제되는 시간을 함께 봅니다. 단순 다이오드 억제는 전류 감쇠를 늦출 수 있으므로 빠른 해제가 필요하다면 소자 정격과 코일 제조 조건 안에서 다른 클램프 방식을 검토합니다.

코일 다이오드와 접점 보호 회로는 서로 다른 곳에 둡니다

릴레이가 정상적으로 붙고 떨어져도, 유도성 부하를 끊을 때 접점에서 불꽃이나 과도 전압이 생길 수 있습니다. 코일 양단의 플라이백 다이오드는 코일 구동 스위치를 보호하는 경로입니다. 부하를 여닫는 COM–NO 접점에서 생기는 과도와 접점 마모까지 이 다이오드 하나가 해결하는 것은 아닙니다. 코일 배선과 접점·부하 배선을 회로도에서 별개로 따라가야 합니다.

교류 유도성 부하에는 접점 측의 RC(Resistor–Capacitor) 스너버(snubber)를 검토할 수 있습니다. 저항과 커패시터를 직렬로 묶은 가지가 접점의 두 단자 사이 또는 부하 양단에 놓여, 접점이 열릴 때 생기는 전압 변화를 완화합니다. 어느 위치가 맞는지는 릴레이와 부하의 제조사 지침 및 실제 전환 시험으로 정합니다. 아래 그림은 코일 보호와 접점 보호의 위치를 구분한 개념도이며, 부품값이나 절연 거리를 제시하는 배선도는 아닙니다.

접점에 RC 가지를 병렬로 두면 접점이 열려 있어도 그 가지를 통한 교류 전류가 부하로 흐를 수 있습니다. 작은 표시등이나 전자식 입력이 완전히 꺼지지 않는지 확인해야 합니다. 커패시터만 접점에 바로 걸면 다음에 접점이 닫힐 때 저장된 전하가 큰 순간 전류를 만들어 접점 용착을 유발할 수 있으므로, 직렬 저항의 역할도 따로 계산합니다. 코일 다이오드와 접점 스너버의 값은 서로 대신할 수 없습니다.

먼저 해당 접점의 교류·유도성 부하 정격과 실제 부하의 정상 전류·기동 전류를 확인합니다. 스너버 부품은 접점이 열렸을 때 걸리는 전압, 전환 때의 과도와 반복 빈도, 저항의 펄스·연속 손실, 커패시터의 교류 사용 정격과 예상 고장 상태에 맞춰 고릅니다. 제조사의 예시 숫자를 다른 부하에 보편값으로 옮기지 않습니다. 시험에서는 스너버 적용 전후의 접점 양단 파형, 열림 상태 부하 전류·전압, 접점 온도와 반복 전환 결과를 같은 조건으로 기록합니다. 보호 회로를 넣었다고 해서 접점 정격을 늘려 잡지 않습니다.

코일 전원에만 직렬 다이오드를 둔 역연결 차단은 접점까지 보호하지 않습니다

입력 양극에서 직렬 다이오드 D2를 거쳐 릴레이 코일로 전류를 보내고, 코일 양단에는 별도의 역병렬 플라이백 다이오드 D1을 두는 구성을 보겠습니다. 정상 극성에서는 D2의 순방향 전압만큼 코일에 걸리는 전압이 줄어듭니다. 선택한 릴레이가 최저 입력 전압과 뜨거운 코일 저항에서도 충분히 붙는지 먼저 확인해야 합니다. 입력을 거꾸로 연결했을 때 D2가 막는 것은 이 코일 공급 경로입니다. D1은 코일 전원을 끊은 뒤 남은 전류의 순환 경로로, D2와 역할이 다릅니다.

이 구성에서 부하 전류는 D2를 지나지 않고 입력 양극에서 COM–NO 접점을 거쳐 부하로 갑니다. 입력을 뒤집기 전에 NO 접점이 완전히 열린 상태라면 코일이 새로 붙지 않아 부하 경로도 열려 있을 수 있습니다. 그러나 접점이 아직 떨어지는 중이거나 용착되어 닫혀 있으면 그 경로는 그대로 남아 부하에 역방향 전압이 걸릴 수 있습니다. 다른 전원·신호선의 우회 경로도 따로 살펴야 합니다. 코일 다이오드는 접점 복귀를 늦출 수도 있으므로 D2가 막는 순간에 NO가 이미 열렸다고 가정하지 않습니다.

선택한 릴레이와 다이오드의 정격을 확인하고, 저에너지 시험 부하에서 정상 연결·입력 제거·완전히 복귀한 뒤의 역연결을 구분해 코일 양단 전압과 부하 양단의 차동 전압, 접점 상태와 복귀 시간을 기록합니다. 코일의 동작/유지 전압, D2의 전류·손실과 역전압, D1의 정격, 접점의 실제 부하·기동 전류를 각각 대조합니다. 클릭 소리나 D2 전압 하나만으로 부하 보호를 확인했다고 적지 않습니다.

보호용 릴레이는 전압을 감지하는 위치와 부하가 분리되는 시점을 함께 확인합니다

릴레이(relay)로 이상 전압에서 부하를 떼어 내는 회로를 검토할 때는 먼저 전압 감지 지점을 찾습니다. 평상시 열린 접점(NO, Normally Open)의 부하 쪽에서만 입력 전압을 감지한다면, 기동할 때 열린 접점이 입력과 감지 회로를 분리합니다. 다른 감지 경로나 초기 구동 경로가 없다면 릴레이를 닫을 판단 자체를 시작할 수 없습니다. 감지 회로의 전원도 접점이 열린 상태에서 유지되는지 확인합니다.

보호 목적이 상한 전압에서 부하를 분리하는 것이라면, 감지 입력의 극성부터 비교기 출력, 코일 구동, NO·NC 접점 상태까지 따라가 상한을 넘었을 때 실제로 접점이 열리는지 검산합니다. 출력 상태만 보고 차단 방향을 추정하면, 과전압일 때 오히려 NO 접점이 닫히는 배선을 놓칠 수 있습니다.

다음에는 비교기의 출력이 바뀌는 순간과 부하가 실제로 분리되는 순간을 구분해 측정합니다. 제어된 시험 조건에서 접점 앞의 입력 전압, 감지 회로 출력, 코일 양단 전압, 부하 단자 전압과 전류를 같은 시간축에 기록합니다. 입력이 허용 범위를 벗어난 시점, 차단 명령이 나온 시점, 접점 전류가 끊긴 시점, 부하 단자 전압이 허용 범위로 돌아온 시점을 각각 표시합니다. 판단에 필요한 시간은 명령 지연만이 아니라, 이상 상태가 시작된 때부터 부하가 안전한 조건에 들어올 때까지의 전체 시간입니다. 접점이 열려도 부하 쪽 커패시터에 전압이 남을 수 있으므로, 접점 위치만 보고 부하 전압을 추정하지 않습니다.

교류 입력에 표시된 주파수는 릴레이 접점의 동작 속도가 아닙니다. 해당 릴레이의 동작·복귀 시간, 코일 구동 회로, 접점 정격을 확인한 뒤 실제 부하 파형으로 차단 시간을 검증합니다. 과전압과 저전압을 모두 판정하려면 각 방향의 임계값과 차단·재투입 조건을 따로 확인합니다. 짧은 과도 전압이 릴레이가 부하를 분리하기 전에 도달한다면, 릴레이만으로 그 과도 전압을 억제했다고 판단할 수 없습니다. 필요한 전압·에너지·시간 조건에 맞는 별도의 보호 경로를 검토합니다.

적용 조건과 한계

교류 조명 부하의 배선을 살필 때는 릴레이가 어느 선을 끊는지 먼저 확인합니다. 공통 접점 COM이 중성선(Neutral)에 연결되고 램프 반대쪽이 활선(Line/Live)에 직접 연결된 회로라면, 상시 열린 접점 NO가 열려 램프가 꺼져도 램프 단자 한쪽은 활선에 연결된 상태입니다. 램프가 꺼졌거나 접점이 열려 있다고 해서 램프 단자가 무전압이라고 판단하지 마세요. 실제 설치·정비에는 적용 지역의 전기 규정에 맞는 분리 수단과 무전압 확인 절차가 필요합니다. 저전압 코일의 플라이백 다이오드는 교류 부하를 절연하는 수단이 아닙니다.

코일 저항 50~400 Ω 같은 범위는 보편적인 합격 기준이 아닙니다. 역병렬 다이오드는 정상 구동 때 역바이어스되도록, 로우사이드(low-side) 구동 예시에서는 캐소드를 코일 전원 + 쪽에 연결합니다. 내부 다이오드가 있는 릴레이의 극성도 따로 확인합니다. 이 순환 경로는 차단 때 코일 전압을 제한하지만 복귀를 늦출 수 있습니다.

릴레이를 오래 켜 두는 설계에서는 코일의 전력도 따로 봐야 합니다. 켜진 상태의 코일 입력 전력은 실제 측정한 코일 전압과 전류를 곱한 P_coil = V_coil·I_coil로 가늠할 수 있습니다. P_coil은 전력(W)이며 전압은 V, 전류는 A로 넣습니다. 원하는 통전 시간과 주변 온도에서 해당 릴레이가 연속 여자에 적합한지 제조사 조건을 확인하고, 오래 켠 뒤 코일 온도와 접점 동작이 달라지는지도 살펴봅니다. 반복 전환한다면 릴레이가 작동할 때의 클릭음이 설치 장소에서 허용되는지도 실제 부품으로 확인합니다.

릴레이를 고를 때는 코일 전원을 끈 상태에서 부하가 연결돼야 하는지부터 정합니다. 한 회로를 여닫는 SPST(Single-Pole Single-Throw), 한 공통 접점을 NC와 NO 중 한쪽에 연결하는 SPDT(Single-Pole Double-Throw), 두 회로를 함께 전환하는 DPDT(Double-Pole Double-Throw) 중 필요한 접점 형식을 고릅니다. 그다음 실제 부하가 교류(AC, Alternating Current)인지 직류(DC, Direct Current)인지, 정상 전류와 켜질 때의 돌입 전류, 끊을 때의 전류와 유도성 여부를 적습니다. 해당 모델 자료의 교류·직류 및 부하 종류별 개폐 정격과 최소 접점 부하를 이 조건과 대조합니다. 접점에 전류가 흐를 수 있는 정격만으로 그 전류를 안전하게 끊을 수 있다고 판단하지 않습니다. 코일 쪽은 정격 전압뿐 아니라 실제 전원 범위, 드라이버가 낼 수 있는 전류와 주변 온도에서의 구동 조건을 따로 확인합니다.

접점 재료가 은-니켈(AgNi)이나 은-산화주석(AgSnO₂)이라고 적혀 있어도 재료 이름만으로 부하 적합성을 결정하지 않습니다. 해당 모델에 명시된 부하·수명 조건을 봅니다. 동작 시간(operate time)과 복귀 시간(release time)도 따로 읽고, 접점 바운스(contact bounce, 접점이 전환 직후 짧게 여러 번 닿고 떨어지는 현상)가 그 시간에 포함되는지 확인합니다. 앞에서 설명한 코일 다이오드처럼 억제 방식을 바꾸면 복귀 시간이 달라질 수 있으므로 실제 부하가 연결되거나 끊기는 시점을 시험으로 확인합니다.

절연 사양에서는 코일과 접점 사이, 열린 접점 사이처럼 어느 두 부분을 시험했는지를 먼저 봅니다. 절연저항(insulation resistance)은 지정 시험전압에서 절연을 통한 누설 정도를 저항값으로 나타내고, 내전압(dielectric withstand)은 지정 전압과 시간 동안 절연이 견디는지를 보는 항목입니다. 부품의 내전압 시험값을 연속 사용 전압이나 완성 기판에 그대로 적용할 시험 지시로 바꾸지 않습니다. 무부하 반복의 기계적 수명(mechanical life)과 정해진 부하를 실제로 개폐한 전기적 수명(electrical life)도 다른 값입니다. 마지막으로 주변 온도 범위와 관통홀(through-hole), 표면실장(surface-mount), 소켓(socket) 중 선택한 실장 방식이 기판 배치와 교체 방법에 맞는지 확인합니다. 모델과 부하가 정해지지 않은 예시 숫자는 합격 기준으로 쓰지 않습니다.

확인과 기록

선택한 모델의 코일 양단 전압·전류와 접점의 동작·복귀 시점을 실제 전원 조건에서 기록합니다. 무부하 전환 시험과 지정된 부하에서의 접점 전압강하·온도·반복 시험 결과를 분리하고, 데이터시트의 접점 정격·절연·수명 시험 조건과 같지 않은 조건은 따로 표시합니다. GPIO 구동이 부족하면 베이스 저항을 무작정 줄이지 말고 별도 드라이버나 적절한 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)을 검토합니다.

표시 LED(Light-Emitting Diode)를 달더라도 무엇을 감지하도록 만들었는지에 따라 보여 주는 상태가 다릅니다. 제어 입력을 감지하는 표시등은 켜라는 명령을, 코일 양단 전압을 감지하도록 결선한 표시등은 그 양단에 전압이 있다는 사실을 보여 줄 수 있습니다. 어느 경우에도 실제 코일 전류나 COM–NO 또는 COM–NC 접점의 부하 전류를 확인했다는 뜻은 아닙니다. 표시등과 별개로 코일 양단 전압·전류를 확인하고, 지정된 부하를 연결해 접점 양단 전압과 부하 전류를 측정합니다.

작업 순서를 다시 확인합니다

supply → Break → [ Make OR auxiliary NO ] → coil → return
                     ↑        ↑
                  start     previous coil state

+12 V → coil load → D
                    MOSFET
controller → gate   S → GND
controller GND ───────→ GND
gate OFF bias → source